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Neuronale Aktivität im unteren Hirnstamm mit Beziehung zum Kreislauf

  • H. P. Koepchen
  • P. Langhorst
  • H. Seller
  • J. Polster
  • P. H. Wagner
Article

Zusammenfassung

Im unteren Hirnstamm des Hundes wurden extracelluläre Mikroableitungen von einzelnen Neuronen durchgeführt. Die Beziehungen der abgeleiteten Aktivität zum Kreislauf wurden untersucht. Die Lage der Ableitpunkte wurde histologisch kontrolliert. Es wurden verschiedene Arten von Zuordnungen der zentralen Aktivität zum Kreislauf beobachtet:
  1. 1.

    Pulssynchron entladende Neurone. Sie fanden sich fast ausschließlich in Kerngebieten am Tractus solitarius. In diesem Falle verschwand ihre Aktivität nach doppelseitiger Vagotomie. Außerhalb dieses Gebietes wurden pulsrhythmische Entladungsmuster nur sehr selten an vereinzelt liegenden Neuronen beobachtet. Sie traten manchmal vorübergehend bei starker arterieller Drucksteigerung auf. Gelegentlich wurden Neurone mit gleitenden Zuordnungen zum Pulsrhythmus abgeleitet.

     
  2. 2.

    Nicht pulssynchron entladende Neurone, die ihre Entladungsfrequenz bei spontaner oder experimentell erzeugter Änderung des arteriellen Druckes änderten. Sie lagen verstreut in der Formatio reticularis außerhalb der spezifischen End- oder Ursprungskerne. Sie stellten etwa ein Viertel aller abgeleiteten nicht pulssynchronen Neurone dar. Bei experimenteller Blutdrucksteigerung verminderten 38 dieser „Blutdruckabhängigen Neurone“ (B. N.) ihre Entladungsfrequenz, 17 steigerten sie. Bei der Mehrzahl der darauf untersuchten B. N. wurde die Blutdruckabhängigkeit durch Vaguskühlung allein oder mit zusätzlicher Sinusdenervierung aufgehoben, abgeschwächt oder umgekehrt.

     

Bei Dehnung der Carotissinus wurde Aktivitätssteigerung mehrerer benachbarter Einheiten nur dicht rostral der unter 1. beschriebenen Region im Solitarius-Kerngebiet gefunden. Vereinzelt in der Formatio reticularis liegende Neurone steigerten oder senkten ihre Frequenz bei Carotissinusdehnung.

Die mögliche funktionelle Rolle der abgeleiteten Neurone im Rahmen der nervösen Kreislaufsteuerung wird diskutiert. Es wird darauf hingewiesen, daß auch in anderen Systemen des unteren Hirnstammes ähnliche Beeinflußungen vom Kreislauf aus möglich sind.

Summary

In the lower brain stem of dogs extracellular microrecordings of single neuron activity were performed. The relationship of the recorded activity to the circulatory system was investigated. The anatomical site of the microelectrode tip was controlled histologically.

Different kinds of discharge pattern related to circulatory parameters were observed:
  1. 1.

    Discharges synchronous with the cardiac cycle were found nearly exclusively in the region of Nucl. tractus solitarius. They disappeared after bilateral vagotomy. Outside the tractus solitarius region discharges with cardiac rhythm were found very seldom in individual neurons. Sometimes cardiac rhythm arised sporadically during excessive arterial blood pressure increase. A few neurons with sliding coordination to the cardiac rhythm were recorded outside the solitary region.

     
  2. 2.

    Neurons with no cardiac rhythm, exhibiting variations of discharge frequency parallel with spontaneous or experimentally produced variations of blood pressure. They were scattered throughout the reticular formation outside the specific nuclei of the medulla. About one quarter of the recorded neurons without cardiac rhythm reacted to blood pressure variations. During artificial blood pressure rise 38 of these “blood pressure dependent neurons” (b. p. d. n.) diminished, 17 enhanced their activity. Cooling the vagi alone or combined with carotid sinus denervation abolished, diminished or reversed the reaction to blood pressure changes in the majority of the b. p. d. n. tested in this way.

     

Distension of both carotid sinuses by inflatable balloons evoked multiple activity in the immediate rostral neighbourhood of the above mentioned region with cardiac rhythm. Some individual neurons in the reticular formation increased or decreased their discharge frequency during carotid sinus distension.

The possible function of the recorded neurons for the cardiovascular control, especially of the b. p. d. n. with no cardiac rhythmicity is discussed. It is stressed that neurons in the lower brain stem which innervate other than the cardiovascular systems could likewise be influenced by arterial pressure changes.

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Copyright information

© Springer-Verlag 1967

Authors and Affiliations

  • H. P. Koepchen
    • 1
  • P. Langhorst
    • 1
  • H. Seller
    • 1
  • J. Polster
    • 1
  • P. H. Wagner
    • 1
  1. 1.Physiologisches Institut der Universität MünchenGermany

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