The essential role of peripheral respiratory chemoreceptor inputs in maintaining breathing revealed when CO <sub>2</sub> stimulation of central chemoreceptors is diminished
Notice bibliographique
Résumé
Key points Central sleep apnoea is a condition characterized by oscillations between apnoea and hyperpnoea during sleep, which can have many serous health implications. Each ventilatory overshoot following an apnoea attenuates peripheral chemoreceptor input which, in turn, has the potential to cause a further apnoea. In a decerebrate, vagotomized, in situ rat preparation, we show that central apnoeas can be overcome both physiologically (with high peripheral CO 2 ) and pharmacologically (with peripheral pituitary adenylate cyclase‐activating peptide). We also show that the central apnoeic threshold, i.e. the CO 2 level at which the animal stops breathing, can be lowered by increasing peripheral chemoreceptor stimulation. These data suggest that stimulation of peripheral chemoreceptors may prevent central apnoeas, re‐affirming the peripheral chemoreceptors as possible therapeutic targets for some sleep apnea phenotypes. Abstract Central sleep apnoea is a condition characterized by oscillations between apnoea and hyperpnoea during sleep. Studies in sleeping dogs suggest that withdrawal of peripheral chemoreceptor (carotid body) activation following transient ventilatory overshoots plays an essential role in causing apnoea, raising the possibility that sustaining carotid body activity during ventilatory overshoots may prevent apnoea. To test whether sustained peripheral chemoreceptor activation is sufficient to drive breathing, even in the absence of central chemoreceptor stimulation and vagal feedback, we used a vagotomized, decerebrate dual‐perfused in situ rat preparation in which the central and peripheral chemoreceptors are independently and artificially perfused with gas‐equilibrated medium. At varying levels of carotid body stimulation (CB P O2 / P CO2 : 40/60, 100/40, 200/15, 500/15 Torr), we decreased the brainstem perfusate P CO2 in 5 Torr steps while recording phrenic nerve activity to determine the central apnoeic thresholds. The central apnoeic thresholds decreased with increased carotid body stimulation. When the carotid bodies were strongly stimulated (CB 40/60), the apnoeic threshold was 3.6 ± 1.4 Torr P CO2 (mean ± SEM, n = 7). Stimulating carotid body afferent activity with either hypercapnia (60 Torr P CO2 ) or the neuropeptide pituitary adenylate cyclase‐activating peptide restored phrenic activity during central apnoea. We conclude that peripheral stimulation shifts the central apnoeic threshold to very hypocapnic levels that would likely increase the CO 2 reserve and have a protective effect on breathing. These data demonstrate that peripheral respiratory chemoreceptors are sufficient to stave off central apnoeas when the brainstem is perfused with low to no CO 2 .
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Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».