右美托咪定麻醉下成年大鼠喉上神经刺激对吞咽-呼吸协调性的调控作用研究

《Respiratory Physiology & Neurobiology》：Effect of superior laryngeal nerve stimulation on swallowing and respiratory coordination in dexmedetomidine-administered adult rats

本研究针对右美托咪定（Dexmedetomidine）麻醉下吞咽与呼吸协调机制不清的问题，通过电刺激成年大鼠喉上神经（SLN），发现吞咽可频率依赖性诱发并呈现呼吸抑制（Phase I）与呼吸恢复后吞咽节律重整（Phase II）两阶段协调模式，证实α2AR/I1R激活可维持吞咽反射并促进呼吸节律对吞咽的时序调控，为麻醉状态下吞咽-呼吸协调机制及吸入性肺炎预防提供新见解。

　　

吞咽和呼吸是人类赖以生存的基本生理功能，但二者在咽部共用同一通道，若协调失常，食物或唾液可能误入气道引发吸入性肺炎。在临床麻醉和睡眠医学中，如何保障吞咽与呼吸的安全协调一直是棘手难题。传统麻醉药如乌拉坦或GABA能药物（如丙泊酚）可能抑制脑干吞咽中枢功能，而右美托咪定作为一种高选择性α₂肾上腺素能受体（α₂AR）和咪唑啉I₁受体（I₁R）激动剂，其镇静镇痛作用不直接增强GABA能系统，理论上对吞咽环路干扰较小，为研究吞咽-呼吸协调性提供了更清洁的药理学模型。

在此背景下，日本东京日本齿科大学生理学系的Hinata Kubota等人在《Respiratory Physiology》发表研究，旨在探讨右美托咪定持续静脉输注下，电刺激喉上神经（Superior Laryngeal Nerve, SLN）能否有效诱发吞咽，并分析吞咽与呼吸的动态协调关系。研究通过监测吞咽相关肌电（颏舌骨肌EMG-MH）和呼吸肌电（膈肌EMG-DIA），结合动脉血压、心率及血气分析，系统评估了SLN不同频率刺激（2–100 Hz）下的生理反应。

关键技术方法包括：在异氟烷麻醉下对大鼠尾动、静脉进行导管置入术，恢复后持续静脉输注右美托咪定实现镇静；通过颈部切口暴露SLN并安置刺激电极，同时记录颏舌骨肌和膈肌电信号以检测吞咽和吸气运动；采用多频率SLN电刺激（每频率持续10秒）并分析吞咽次数、呼吸频率及心血管参数的变化。

3.1. SLN刺激触发吞咽并抑制呼吸

电刺激SLN可频率依赖性诱发吞咽，吞咽次数随刺激频率（2–100 Hz）增加而显著上升，最高见于50 Hz；同时呼吸频率显著下降，最低见于100 Hz，表明SLN刺激同时激活吞咽反射和呼吸抑制通路。

3.2. 吞咽与呼吸在SLN刺激期间呈现协调性

刺激过程中出现两阶段协调模式：Phase I以吞咽伴随呼吸抑制为特征；Phase II呼吸频率恢复至刺激前水平，吞咽主要发生于吸气后。高频刺激（50、100 Hz）下，吞咽间隔变异度显著增加，呼吸节律对吞咽发生时序产生调控作用，表现为吞咽跳过（Pattern B）或额外吞咽（Pattern C）等协调模式。

3.3. SLN刺激引发心动过缓与低血压

SLN刺激可导致频率依赖性的动脉压下降和心率减慢，且机械刺激软腭也可在右美托咪定背景下诱发类似心血管抑制，提示该反应可能与迷走神经反射相关。

3.4. 实验期间出现低通气和血糖升高

持续右美托咪定输注导致动脉血PaO₂和pH下降、PaCO₂升高，提示轻度呼吸抑制；血糖显著上升，可能与右美托咪定抑制胰岛素分泌有关。未进行SLN刺激的对照组血气变化较轻，说明手术刺激和SLN激活加剧了呼吸代谢紊乱。

研究结论强调，右美托咪定激活α₂AR/I₁R不仅能维持SLN诱导的吞咽反射，还通过两阶段协调模式（呼吸抑制-恢复）实现呼吸节律对吞咽的时序调控。这一发现为理解麻醉状态下吞咽-呼吸协调机制提供了新视角，尤其为模拟自然睡眠状态下的吞咽功能研究提供了可控模型。此外，SLN刺激引发的心血管抑制提示右美托咪定可能增强迷走反射敏感性，需关注其在临床麻醉中的潜在风险。未来需通过去大脑或离体灌流制备进一步排除右美托咪定对呼吸化学反射（如低氧、高碳酸血症）的干扰，以明确α₂AR/I₁R在吞咽-呼吸协调中的特异性作用。