Результаты данных исследований были опубликованы в августе 2017 года в Журнале физиологии (Isabela P. Leirão, et al.)
Ключевые моменты статьи:
- Активный выдох, вызванный гиперкапнией, усиливается во сне и усиливает вентиляцию у ненаркотизированных крыс.
- Мышцы выдоха (брюшные и грудные) могут быть задействованы, когда дыхательный импульс увеличивается в условиях повышенной потребности в дыхании, например, при гиперкапнии.
- Изучение активного выдоха, индуцированного гиперкапнией, у неанестезированных крыс, вносит важный вклад в понимание того, как система контроля интегрируется in vivo у свободно перемещающихся животных.
- У неанестезированных крыс активный выдох, вызванный гиперкапнией, не всегда активировался ни в бодрствовании, ни во сне, что позволяет предположить, что на запуск активного выдоха влияют дополнительные факторы.
- Характер рекрутирования мышц живота варьировался в зависимости от состояния, при этом активный выдох более преобладал в состоянии сна, чем в спокойном бодрствовании.
- Легочная вентиляция была усилена в периоды с активным выдохом по сравнению с периодами без него.
Оборудование, использованное в исследованиях
Для измерений использовались животные со свободным поведением, к голове которых крепились специальные модули для подключения кабелей. Кабель подключался к четырехканальному усилителю (A-M Systems, модель 1700).
Эксперименты проводились минимум через 8 дней после хирургических процедур. Все эксперименты начинались в 09.00 ч (световая фаза) и проводились при комнатной температуре (24–25°С). Животных помещали в цилиндрическую камеру плетизмографа (5 литров) и давали акклиматизироваться в течение 30 минут перед подключением проводов ЭЭГ и ЭМГ. В течение этого периода камеру продували комнатным воздухом со скоростью потока 1500 мл/мин. Затем к имплантированным проводам животного подключали небольшие провода для регистрации сигналов ЭМГ и ЭЭГ и подключали к усилителям. После этого сигналы ЭЭГ и ЭМГ регистрировались в течение временного интервала обычно 40–60 мин, что приводило к регистрации сигналов в различных циклах сон-бодрствование. Затем газ переводили на гиперкарбовую газовую смесь, обеспечиваемую системой смешивания газов (газовый смеситель GSM-3; CWE Inc.) со скоростью потока 1500 мл/мин. Животных подвергали воздействию гиперкапнии в течение 60 мин и на протяжении всего времени воздействия измеряли физиологические параметры.