Die Antwort der Atmung auf isolierte Änderung des Liquor-pH: Untersuchungen an anaesthesierten und dezerebrierten Katzen vor und während Vagusblockade

Summary

The ventral medullary surface of cats was perfused with mock CSF of different hydrogen ion concentrations (pH 6.5–7.9).P _{ACO 2}andP _{CSFCO 2}were kept constant at about 35 mm Hg throughout the experiments. The curves relating tidal volume, respiratory frequency, and ventilation to pH_CSF were determined in lightly anesthetized (chloralose-urethane) and decerebrate animals, before and during vagal blockade.

In anesthetized cats respiratory frequency and ventilation were diminished as compared with decerebrate animals while the pH_CSF-response curve of tidal volume was almost the same in both cases.

The influence of vagal activity on the pH_CSF-response curves of respiration was the same in decerebrate and in anesthetized cats: vagotomy caused an increase in tidal volume and a decrease of respiratory frequency in the whole range of pH_CSF studied in the experiments. Ventilation, however, remained almost unchanged.

In the vagotomized animal the ventilatory response to changes in pH_CSF was due to a reaction of tidal volume only, while both tidal volume, and respiratory frequency contributed to the ventilatory response if the vagal nerves were intact.

Vagotomy linearized the response curves of tidal volume and ventilation mainly by increasing the slopes of these curves in the low pH_CSF range. This effect was statistically significant in decerebrate cats in the case of tidal volume but less pronounced in the case of ventilation and in anesthetized animals.

As far as the central chemosensitive mechanism is concerned, no influence of vagotomy on the sensitivity of the respiratory control system could be found. However, the nature of the ventilatory reactions to chemical stimuli, i.e. the ability to respond by changes in both tidal volume and frequency, depends upon the integrity of the vagal nerves.

Zusammenfassung

Die ventrale Oberfläche der Medulla oblongata von Katzen wurde mit künstlichem Liquor cerebrospinalis unterschiedlicher Wasserstoffionenkonzentration (pH 6,5–7,9) überströmt. Alveolärer CO₂-Druck (P _{ACO 2})und CO₂-Druck des künstlichen Liquors (P _{CSFCO 2})wurden bei etwa 35 Torr konstant gehalten. Die Abhängigkeit des Atemzugvolumens, der Atemfrequenz und der Ventilation vom Liquor-pH (pH_CSF) wurde an mit Chloralose-Urethan flach narkotisierten und an dezerebrierten Tieren vor und während Vagusblockade ermittelt.

Bei anaesthesierten Katzen waren im Vergleich zu dezerebrierten Tieren Atemfrequenz und Ventilation vermindert, während die pH_CSF-Antwortkurve des Atemzugvolumens in beiden Fällen nahezu den gleichen Verlauf zeigte.

Die Vagusaktivität hatte auf die pH_CSF-Antwortkurven der Atmung sowohl bei dezerebrierten wie auch bei anaesthesierten Tieren einen ähnlichen Einfluß: Vagotomie verursachte eine Zunahme des Atemzugvolumens und eine Abnahme der Atemfrequenz. Die Ventilation dagegen zeigte sich nicht deutlich verändert.

Beim vagotomierten Tier waren die Antworten der Ventilation auf Änderungen im pH_CSF allein auf Änderungen des Atemzugvolumens zurückzuführen, während sowohl Atemzugvolumen als auch Frequenz zur Atmungsantwort beitrugen, solange die Vagusnerven intakt waren. Vagotomie führte zu einer Begradigung der Antwortkurven des Atemzugvolumens und der Ventilation, vorwiegend über eine Zunahme der Anstiegssteilheit dieser Kurven im Bereich niedriger pH_CSF-Werte. Dieser Effekt war bei dezerebrierten Tieren im Fall des Atemzugvolumens statistisch zu sichern. Im Fall der Ventilation und bei anaesthesierten Tieren war erweniger deutlich ausgeprägt. Ein Einfluß der Vagotomie auf die Empfindlichkeit des zentralen chemosensiblen Mechanismus konnte nicht festgestellt werden. Dagegen ist die Art der Atemantwort auf chemische Reize, d. h. die Fähigkeit, durch Veränderungen des Atemzugvolumens als auch der Atemfrequenz zu reagieren, von der Unversehrtheit der Nn. vagi abhängig.