一、兴奋性氨基酸

兴奋性氨基酸（excitatory amino acid，EAA）是主要兴奋性递质，包括L谷氨酸、L天门冬氨酸、L半胱氨酸、亚硫酰半胱氨酸、L同型半胱氨酸、二肽等。在呼吸调节中，EAA能产生快突触和慢突触传递，前者参与基本呼吸节律的神经元环路活动，后者则有利于整合突触传入信息。EAA 作用于两组不同的受体：离子型受体（ionotropic receptor，iGluR）和代谢型受体（metabotropic receptor，mGluR），前者通过配基控制的阳离子通道直接作用；后者通过GTP结合蛋白，激活第二信使系统发挥作用。N-甲基-D-天冬氨酸（NMDA）受体和non-NMDA受体皆为离子型受体；后者又分为AMPA（α-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-propionic acid）和KA（kainic acid）受体。

1.EAA 与呼吸神经元 EAA 广泛分布于脑干呼吸神经元。当EAA 受体激活时，呼吸神经元放电频率增高；给予NMDA 受体阻断剂后延髓衰减型吸气神经元的放电频率降低，放电时间延长。大鼠脑干-脊髓简化标本的实验显示EAA 是中枢下行呼吸驱动的递质，用药物阻断脊髓EAA 的重吸收，可增加内源性EAA 的释放和膈神经放电。选择性阻断非NMDA 受体可消除膈运动神经元和肋间运动神经元的吸气相放电活动；阻断NMDA受体可降低膈运动神经元的兴奋性突触后电位（EPSP）和节律性放电。在延髓脊髓性呼气神经元单突触支配的肋间内运动神经元，微电泳给予非NMDA受体拮抗剂，能减弱局部突触电位。脑干对脊髓运动神经元的下行驱动作用还与突触前受体有关。AP4（L-2-amino-4-phosphonobutyric acid）能激活突触前受体而减少谷氨酸释放。在延髓呼吸神经元给予AP4可减小膈运动神经元的兴奋性突触后电位，并中止呼吸。谷氨酸突触前调制能避免谷氨酸过量释放而引起膈运动神经元的过度活动，防止膈肌疲劳。

2.EAA与呼吸节律 在延髓腹外侧，用细胞内离子电泳或微压方法阻断谷氨酸受体，所有呼吸神经元的放电活动减弱，自主呼吸活动可完全中止，提示EAA对呼吸节律的产生必不可少。新生大鼠脑干-脊髓离体标本的研究显示，节律性放电依赖于延髓非NMDA 受体，NMDA 受体作用不大。在整体实验中，只要激活NMDA就能产生呼吸节律。如前所述，产生呼吸节律的基本环路位于前包钦格复合体，在此部位注射NMDA受体拮抗剂，能阻断延髓呼吸神经元的活动。在呼吸节律形成的过程中，EAA的作用可能包括：①调节呼吸网络中各神经元群的兴奋时间；②通过反馈性兴奋联接，参与网络的内在活动；③调制起搏神经元膜电位的振荡性变化。(https://www.daowen.com)

3.EAA 与感觉传入通路 EAA 与孤束核

（NTS）内呼吸神经元的感觉传入信息的处理密切相关。感受器类型主要有压力感受器、外周化学感受器和牵张感受器。这些感受器的神经末梢均含有谷氨酸，切除迷走神经和舌下神经后NTS区谷氨酸浓度下降；刺激传入纤维时浓度增加。肺牵张感受器释放的EAA主要作用于非NMDA受体。在延髓脑片的NTS区域，对传入纤维给予短刺激或注入谷氨酸受体激动剂均能关闭钾通道，增加EPSP的幅度，引起NTS神经元的长时程去极化，该反应可被EAA离子型受体阻断剂抑制。通过多种途径，谷氨酸与代谢型受体结合，调节NTS神经元的突触传递过程。

脊髓水平，无髓鞘C纤维和有髓鞘的背角神经元存在大量谷氨酸和天门冬氨酸。刺激初级传入纤维，在前角运动神经元和背角感觉神经元能引起离子型受体中介的EPSP。阻断非NMDA 受体能明显减弱或阻断肋间肌肌梭的传入和肋间运动神经间的局灶性突触电位，提示投射至呼吸运动神经元的Ⅰa传入纤维以谷氨酸为递质。