Die Rolle „spezifischer” und unspezifischer Afferenzen für den Antrieb der Atmung, untersucht durch Reizung und Blockade von Afferenzen an der decerebrierten Katze

Summary

It was shown in 11 decerebrated cats, that cooling of a small and well defined area on the ventral surface of the medulla will cause respiratory arrest if the contralateral area of the medulla, the vagi and sinus nerves are eliminated. This confirms earlier observations obtained in anesthetized cats.

Apnea was also produced by local superfusion of 2% procain with simultaneous flushing of the immediate surrounding area with mock spinal fluid. Local application of a small sponge soaked with 1% procain had the same effect.

Electrical stimulation of femoral nerves or posterior roots which results in hyperventilation on the decerebrated cat failed to show any effect during periods of cold blockade. There was no respiratory response to direct stimulation of the hypothalamus in an anesthetized cat during cooling.

Electrical stimulation of one sinus nerve caused an increase of ventilation. Sinus nerve stimulation during apnea induced by cold blockade resulted in rhythmical respiration.

It is concluded from these experiments: Blocking of the area under discussion on the ventral surface of the medulla, inhibits all structures responsible for the central CO₂-sensitivity in the deafferentiated animal. There was no response to non-specific stimuli of the respiratory center after elimination of central and peripheral chemosensitivity. The respiratory centers apparently depend on specific stimuli to support rhythmical respiration.

Zusammenfassung

An 11 intercolliculär decerebrierten Katzen wurde geziegt, daß Kälteblockade eines eng umschriebenen Feldes auf der ventralen Oberfläche der Medulla oblongata, wie früher für anaesthesierte Tiere beschrieben, zu Atemstillstand führt, wenn die kontralaterale Stelle auf der Medulla oblongata, die Sinusnerven und die Vagi ausgeschaltet sind.

Zu Atemstillstand kam es auch, wenn statt der Kälteblockade 2% Novocain durch lokale Superfusion bei gleichzeitiger Gegenspülung der Umgebung mit künstlichem Liquor angewandt wurde, oder wenn ein mit 1% Novocain getränkter Tupfer lokal aufgelegt wurde.

Außerdem führte Kälteblockade zu Atemstillstand, wenn durch kontinuierliche auch während der Kälteblockade anhaltende elektrische Reizung eines N. femoralis oder hinterer Lumbalwurzeln an decerebrierten Katzen oder des Hypothalamus an einer anaesthesierten Katze Steigerungen der Ventilation ausgelöst worden waren.

Elektrische Reizung eines Sinusnerven führte zu Atemsteigerungen. Bei Sinusnervenreizung während eines durch Kälteblockade ausgelösten Atemstillstands kam es zu rhythmischer Atmung.

Aus diesen Untersuchungen wird geschlossen, daß mit der Ausschaltung der beschriebenen Felder auf der ventralen Oberfläche der Medulla oblongata am sonst desafferentierten Tier die Gesamtheit der für die zentrale CO₂-Empfindlichkeit verantwortlichen Strukturen erfaßt ist, daß nach Ausschaltung der zentralen und der peripheren Chemosensibilität eine unspezifische Aktivierung der Atmungszentren unwirksam ist und daß die Atmungszentren zur Ausbildung einer rhythmischen Atmung von spezifischen Antrieben abhängig sind.