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嗅觉刺激由L-薄荷醇和呼吸困难http://ow.ly/tL77308wKSS
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这是常见的我们从呼吸困难谁可以偶尔获得主观缓解时,他们坐在靠近打开的窗口或在风扇前的痛苦遭遇的病人。事实上,最近的一项随机对照研究显示,一个手持式风扇吹整个鼻子和嘴的空气减少呼吸困难的感觉中晚期患者的有效性[1]。它也被报道,在慢性阻塞性肺疾病,呼吸冷空气减少呼吸困难的感觉,提高了运动性能[2]。然而,这种效果背后的机制仍不清楚。
瞬时受体电位melastatin 8 (TRPM8)通道受低温调控[3.]。的表达TRPM8基因已在三叉神经和迷走神经传入神经元中观察到[4]。最近的研究和综述为l -薄荷醇也作用于周围感觉神经元的TRPM8通道提供了坚实的基础[5- - - - - -7]。TRPM8通道的L-薄荷醇诱发的活化诱导了凉爽感,并从TRPM8刺激呼吸周传入输入被认为在气道监测流[发挥关键作用8]。然而,尽管面罩或鼻气流似乎在减少呼吸困难了重要的作用,在劳累性呼吸困难L-薄荷醇诱发清凉感的效果尚未完全阐明。随着人们认识到,呼吸困难的感觉从神经通气解偶联部分结果[9],这是命令的不匹配呼吸和机械响应,改建为感觉传入通过TRPM8的激活可以表示用于呼吸困难的由运动诱导的治疗的新的治疗机会。
运动性呼吸困难,经常在在不同的呼吸系统疾病日常生活的各种活动[发生10],并且已知的是,通过在骨骼肌周感觉传入待调制[11,12]。和其他感觉一样,运动时呼吸困难的强度是由周围输入信号和中枢增益放大共同决定的[13]。然而,它并没有被明确是否TRPM8变造运动性呼吸困难的嗅觉刺激。在本研究中,我们分析了嗅觉刺激通过对由恒定负荷运动诱发的呼吸困难的L-薄荷醇(OSM)的影响。由于有证据表明外周传入的激活引起的运动的肌肉收缩可以增加呼吸困难的感觉[14],即吸气阻性负载呼吸期间参与呼吸困难的外周感觉输入的状态可能不同于在劳力性呼吸困难不同。此外,持续的阻性负载的呼吸通常用于吸气肌训练,这会引起呼吸困难。外部吸气阻性负载时,因此我们同时研究呼吸困难的感觉。
25名健康受试者(平均值±SD21.6±2.1岁;11女;体重指数:21.7±2.6 kg·m−2)被纳入我们的随机、单盲、安慰剂对照的交叉研究。受试者在2周内来我们实验室5天,每次实验间隔24小时。在第一次访问期间,受试者接受了短时间的训练,以使他们习惯于仪器和修改后的Borg量表的使用。然后,受试者进行症状限制的增量循环运动测试,以确定与耗氧量(V“O2)的无氧阈(80%AT-瓦特)的80%。在演习中,V“O2,二氧化碳生产,每分钟通气量,呼吸频率和潮气量,通过使用连接到代谢分析器面罩测量。OSM通过使用L-薄荷醇香味的贴剂给药。安慰剂贴片有草莓味。这些贴剂,其含有单组分L-薄荷醇或草莓香味(Harou草药,东光工业,江别,北海道,日本),被附接到面罩的内部。During the second and third sessions, pulmonary function test measurements were taken before and after 10 min of olfactory stimulation by placebo (OSP) or OSM, which was assigned in a randomised manner, followed by 10 min of constant-load cycling with OSP or OSM at the exercise intensity corresponding to theV“O2AT-watts 80%。在第四和第五阶段,通过在外部呼吸回路中引入吸气电阻负载来诱发呼吸困难,并在OSP或OSM条件下使用修改的Borg量表进行评估,并随机分配[15,16]。我n brief, the sensation of dyspnoea was measured while the subject breathed through a Hans–Rudolph valve with a linear inspiratory resistance (R) of 0, 5, 15, 25 or 35 cmH2Ø·L−1·秒−1。负载是在增加的量级呈现。既不通风也不呼吸模式,在测试期间控制。一个fter breathing for 1 min at each level of resistance, the subject rated the sensation of dyspnoea (discomfort when breathing); the subjects were instructed to avoid rating non-respiratory sensations, such as headache or irritation of the pharynx. Comparisons were performed using the modified Borg score at each load (R=0, 5, 15, 25 or 35 cmH2Ø·L−1·秒−1)。对于每个受试者,所估计的呼吸困难博格分数作图使用对数 - 对数变换的电阻性负载的相应的量。因为已知的是,负载的量和对数 - 对数标度的呼吸困难Borg评分之间存在线性关系[13],斜率和交叉点,通过对数 - 对数标度的线性回归分析来确定。然后,日志呼吸困难的阈值,估计与x轴相交的点,使用该吸气阻性负载的量和改性Borg评分之间的双对数关系的线性回归方程。所有受试者提供了参与的书面知情同意书,并研究经机构审查委员会。
所有受试者均顺利完成实验,无任何困难或副作用。他们都描述了在每次OSM治疗期间鼻子和/或气道的冷却感觉,但OSP没有。在OSM或OSP期间,所有受试者均未闻到任何难闻的气味。10分钟OSM (1 s用力呼气容积)对肺功能无明显影响1):4.20±0.80 L与4.12±0.78升;用力肺活量(FVC):4.71±0.82大号与4.69±0.83 L;FEV1/ FVC: 88.56±5.78%与88.72±5.01%)或OSP(FEV1:4.14±0.71大号与4.15±0.72升;FVC:4.62±0.81大号与4.71±0.81升;FEV1/ FVC:86.73±5.45%与86.76±5.42%)。恒定负荷在锻炼期间的呼吸困难的感知揭示了嗅觉条件(OSP和OSM)和锻炼的持续时间之间的相互作用显著。所示图1一个从运动开始后3分钟至运动结束后1分钟,OSM条件下的劳力性呼吸困难明显低于OSP条件下。但是,在潮气量、呼吸频率、分钟通气、心率和心率方面没有显著差异V“O2在OSM和OSP条件之间(数据未显示)。
外部吸气阻力负荷对呼吸困难的感知在嗅觉条件(OSP和OSM)与外部吸气阻力负荷之间存在显著的交互作用(p<0.05)。所示图1 b,the modified Borg score during inspiratory resistive load breathing under the OSM condition was significantly lower than that under the OSP condition from R=25 to R=35 cmH2Ø·L−1·秒−1。估计每个受试者的吸气阻力负荷与呼吸困难博格评分之间的对数-对数斜率。所示图1 c,又出现了OSP的双对数斜率和OSM条件(P <0.05)之间的显著差异,提示呼吸相关的信号响应于吸气阻性负载呼吸中央处理用OSM下调。有一个在OSP和OSM条件(数据未示出)之间的日志呼吸困难阈无显著差异;这表明,L-薄荷醇导致参与了吸气阻性负载引起的不愉快的感觉的呼吸的周边传感器没有显著变化和不存在来自比从外周那些中央增益机制的较大的贡献。
本研究的结果表明,OSM减少了恒负荷运动和吸气阻性负载在正常的志愿者引起呼吸困难的感觉。我们还证实,OSM产生任何副作用。
嗅觉信息直接上升到边缘系统;因此,气味会引起即时的情绪变化,并可能影响呼吸频率和潮气量。几项神经成像研究发现,当受试者闻到强烈的令人厌恶的气味时,他们的左杏仁核和眼窝前额皮质会被强烈激活[17,18]。此外,Royet等。(19]透露,难闻的气味激活梨,杏仁核区和腹侧岛更强烈比没有愉快的气味。在本研究中,没有受试者感觉到的控制或目标嗅觉刺激作为难闻的气味。此外,定负荷运动时呼吸频率或潮气量没有显著差异的OSP和OSM条件之间发现,这表明OSM的呼吸变化的影响可能已经在这项研究中比较适中。
后面上从L-薄荷醇的清凉感觉的呼吸困难的抑制效果的底层机制可以通过对TRPM8和中央神经机制的周边效应所介导。TRPM8的表达已在鼻三叉神经和迷走神经元中观察到[4]。本研究中,l -薄荷醇可沉积于鼻、气管粘膜和肺通过气味。然而,以往的研究表明在支气管肺迷走神经传入TRPM8的最小表达[3.,6,8]。此外,Plevkova等。(4]表明,尽管L-薄荷醇蒸气显着抑制柠檬酸诱发的咳嗽,L-薄荷醇有没有影响柠檬酸诱发的,当直接施用于咳嗽气管粘膜或当如在麻醉的豚鼠气溶胶到肺内气道递送。因此,呼吸反射可以通过TRPM8的上鼻三叉神经神经元的激活来调制。由于部分肺和呼吸道感受器和传入途径是共同的咳嗽和呼吸困难[11],TRPM8对活化的L-薄荷醇鼻三叉神经末梢可类似地起到抑制呼吸困难了关键作用。
可能的是,通过刺激TRPM8对L-薄荷醇鼻三叉结局也可以是在从冷却感觉诱发气道流的认知错觉的第一步(即。的认知增加气道流量),可以提高从外周感觉神经的中央通气机驱动和传入传入呼吸信息之间的解离。在另一方面,有报道称薄荷抑制神经激肽A和辣椒素引起的支气管收缩体内在豚鼠中[20]。然而,在本研究中,我们的意见是与过去的研究揭示了一致的薄荷吸入不会改变人类的上气道阻力[21]。因此,可以合理地假定,从冷却气道感觉流的认知错觉可以与来自OSM恒定负荷锻炼和吸气阻性负载呼吸期间减少呼吸困难相关联。
总之,这些结果阐明了的可能性,即从OSM的清凉感觉可以提供可以适用于静止状态和施加过程中都以减轻呼吸困难的感觉的有效和安全的药物治疗。
脚注
支持声明:本研究支持的科研补助金从教育部,文化、体育、科技(26870760,23659375,24300187,24659397和257166年),长寿科学研究资助来自卫生部、劳动和福利(h22 - junkanki - shi - ippan - 001)长寿科学和研究经费(22-2)从国家老年与老年学中心(NCGG)。本文的资助信息已存入交叉引用出资者注册。
利益冲突:未申报。
- 收到2016年9月18日。
- 接受2016年12月17日。
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