Периферичні рефлекторні реакції каудального брижового ганглія
Дослідження провідних шляхів периферичних нервів каудального брижового ганглія морської свинки і щура. Аналіз рефлекторних реакцій нейронів каудального брижового ганглія морської свинки у відповідь на подразнення механорецепторів товстого кишечника.
Рубрика | Биология и естествознание |
Вид | автореферат |
Язык | украинский |
Дата добавления | 24.02.2014 |
Размер файла | 43,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
ІМЕНІ ТАРАСА ШЕВЧЕНКА
УДК 612.89.893
ПЕРИФЕРИЧНІ РЕФЛЕКТОРНІ РЕАКЦІЇ КАУДАЛЬНОГО БРИЖОВОГО ГАНГЛІЯ
03.00.13 - фізіологія людини і тварин
Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата біологічних наук
Пасічніченко Олег Михайлович
Київ 2000
Дисертацією є рукопис
Роботу виконано у Інституті фізіології ім. О.О. Богомольця Національної Академії Наук України
Науковий керівник: доктор біологічних наук, академік НАН України, професор, Скок Володимир Іванович, Інститут фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України, завідувач відділу фізіології вегетативної нервової системи
Офіційні опоненти: доктор біологічних наук Шуба Ярослав Михайлович, Інститут фізіології ім. О.О.Богомольця НАН України, провідний науковий співробітник відділу загальної фізіології нервової системи
кандидат біологічних наук, старший науковий співробітник, Берегова Тетяна Володимирівна, Науково-дослідний інститут фізіології імені академіка Петра Богача Київського національного університету імені Тараса Шевченка, старший науковий співробітник відділу фізіології та фармакології травлення
Провідна установа: Національний медичний університет ім. О.О. Богомольця МОЗ України, кафедра нормальної фізіології, м. Київ
Захист відбудеться “30 “ жовтня 2000 р. о “1600“ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.001.38 при Київському національному університеті імені Тараса Шевченка за адресою: 01033, Київ-33, вул. Володимирська, 64, біологічний факультет, ауд. 215.
З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Київського національного університету імені Тараса Шевченка за адресою: 01033, м. Київ, вул. Володимирська, 58.
Автореферат розісланий “ 12“ вересня 2000 р.
Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради Т.Л. Давидовська
Загальна характеристика роботи
каудальний брижовий ганглій кишечник
Актуальність теми. Сучасні умови життя та праці вимагають від людини значного психо-емоційного напруження, яке супроводжується вираженою активацією симпатичного відділу вегетативної нервової системи. Як наслідок такої активації досить частими є порушення нормальної діяльності внутрішніх органів. У зв'язку з цим, з'ясування ролі вегетативних гангліїв у регуляції вісцеральних функцій як в нормі, так і при розвитку патологічних станів, є однією з основних проблем фізіології вегетативної нервової системи.
Особливу увагу фізіологів та медиків серед вегетативних гангліїв привертає каудальний брижовий ганглій (КБГ), який є дуже важливою і досить самостійною ланкою, по відношенню до центральної нервової системи (ЦНС), у регуляції діяльності внутрішніх органів: шлунково-кишкового тракту (ШКТ), сечо-видільної системи та кровоносних судин.
Саме дослідження КБГ зробили найбільш вагомий внесок у з'ясування фізіологічної ролі превертебральних симпатичних гангліїв. Так, класичні роботи по вивченню провідних шляхів КБГ кота [Ноздрачев и соавт., 1970; Скок, 1970; Булыгин, Калюнов, 1971] та дослідження з використанням відведення внутрішньоклітинної активності окремих нейронів КБГ кота та морської свинки [Булыгин, Лемеш, 1971; Crowcroft et al., 1971] показали, що ці структури вегетативної нервової системи є не просто місцем перемикання нервових імпульсів з прегангліонарних волокон на постгангліонарні, як це було встановлено Ленглі [Langley, Anderson, 1894], а являють собою складні інтегративні центри, у яких збудження передається з аферентних волокон на еферентні нейрони, що є основою автономної регуляції гангліями діяльності внутрішніх органів за рахунок власних периферичних рефлексів. Подальші дослідження виявили, що інтегративну функцію превертебральних гангліїв забезпечують також явища конвергенції прегангліонарних і вісцеральних волокон на гангліонарних нейронах [Dalsgaard et al., 1983; Keef, Kreulen, 1990a,b], а також спонтанна ритмічна імпульсація останніх [King, Szurszewski, 1984; Gola, Niel, 1993; Miolan, Niel, 1996].
Проте, залишаються малодослідженими електрофізіологічні властивості нейронів КБГ, а також природа синаптичних нейропередавачів.
Виявлення прегангліонарних та вісцеральних аферентних синаптичних входів до нейронів превертебральних гангліїв дало поштовх до створення гіпотези про роздільне функціонування у цих гангліях спеціалізованих провідних шляхів від ЦНС до ефекторного органу та периферичних рефлекторних шляхів [Janig, McLachlan, 1992], передача збудження по яких викликає певні симпатичні ефекти у внутрішніх органах. У зв'язку з цим, виникло припущення про існування в превертебральних гангліях окремих груп нейронів, які отримують центральні та периферичні входи. Частково експериментальне підтвердження цієї гіпотези було отримано у дослідах на сонячному сплетенні морської свинки [Meckler, McLachlan, 1988]. Встановлено, що у гангліях сонячного сплетення є певний електрофізіологічний тип нейронів, а саме тонічні нейрони, які переважно отримують синаптичні закінчення аферентних волокон вісцерального походження і беруть участь у організації периферичних рефлексів. Що стосується КБГ, то такі дослідження практично не проводились.
Дуже актуальною проблемою є вивчення медіаторних механізмів синаптичної передачі збудження у периферичних рефлекторних шляхах КБГ та інших превертебральних гангліїв. Встановлено, що, крім холінергічної передачі, у КБГ морської свинки відбувається також нехолінергічна передача, наприклад, пептид-ергічна. Результати імуногістохімічних та електрофізіологічних досліджень показа-ли, що найбільш ймовірним кандидатом у медіатори в периферичній рефлекторній дузі є субстанція Р (SP) [Tsunoo et al., 1982; Dalsgaard et al., 1983; Peters, Kreulen, 1984, 1986]. Однак, більшість електрофізіологічних досліджень природи синаптичної передачі виконані на ізольованих препаратах КБГ, коли рефлекторні відповіді в нейронах ганглія отримували при подразненні його периферичних нервів [Dun, Kiraly, 1983; Amman et al., 1988; Hankins, Dray, 1988]. Саме тому невивченим залишається питання про виділення SP у ганглії за нормальних фізіологічних умов, оскільки цей пептид, з класичної точки зору, завжди вважався лише медіатором болю [Maggi, 1991]. Крім того, до кінця не з'ясовано участь різних підтипів нейрональних тахікінінових рецепторів у SP-ергічній передачі. Відсутні також дані про участь SP у синаптичній передачі збудження через КБГ інших видів ссавців.
У зв'язку з вищенаведеним, уявляється актуальним подальше вивчення механізмів замикання периферичних рефлексів у КБГ, зокрема, за умов проведення експериментів, найбільш наближених до нормальних фізіологічних умов.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Роботу було виконано в рамках наукових тем відділу вегетативної нервової системи Інституту фізіології ім. О.О. Богомольця: "Функціональна організація і хімічна чутливість нейронів симпатичних і парасимпатичних гангліїв” (1993 - 1998 рр.), номер держреєстрації 0193U018970, і “Дослідження хемокерованих каналів нейронів вегетативних гангліїв” (1996 - 1998 рр.), номер держреєстрації 0196U022952.
Мета та задачі дослідження. Мета роботи полягала у з'ясуванні механізмів периферичних рефлекторних реакцій каудального брижового ганглія морської свинки і щура.
Головні задачі роботи: 1) провести дослідження провідних шляхів периферичних нервів КБГ морської свинки і щура; 2) дослідити рефлекторні реакції нейронів КБГ морської свинки у відповідь на подразнення механорецепторів товстого кишечника та з'ясувати механізми синаптичної передачі при виконанні цих реакцій; 3) дослідити роль SP у синаптичній передачі збудження в КБГ щура та морської свинки, вивчаючи перебіг периферичних рефлекторних реакцій ганглія під впливом SP та її антагоністів.
Наукова новизна одержаних результатів. Вперше проведено систематичне дослідження периферичних рефлекторних шляхів КБГ щура та встановлено замикання у ганглії дуг справжніх периферичних рефлексів. Показано, що організація периферичних рефлекторних шляхів КБГ щура має свої специфічні особливості, у порівнянні з такою КБГ морської свинки.
Вперше проведено порівняльний аналіз деяких електрофізіологічних показників, а саме, величин мембранного потенціалу спокою (МПC) та вхідного опору (Rin), нейронів КБГ морської свинки за умови повної ізоляції ганглія та КБГ, який зберігає нервовий зв'язок з відрізком ободової кишки. За таких умов також встановлено, що існує різниця у співвідношенні фазних і тонічних нейронів в залежності від типу досліджуваного препарата. Крім того, вперше у КБГ морської свинки зареєстровано активність пейсмекероподібних нейронів (ППН), яка проявлялася ритмічними розрядами потенціалів дії (ПД).
Дослідження фонової активності нейронів КБГ морської свинки, за умови збереження нервового зв'язку ганглія з органом-мішенню (відрізок ободової кишки), а також її рефлекторних змін в результаті подразнення механорецепторів кишки, показало, що із дистальних відділів товстого кишечника до нейронів КБГ існують потужні синаптичні входи. При цьому вперше встановлено, що синаптичні закінчен-ня аферентних вісцеральних волокон отримують переважно тонічні нейрони.
Вперше зареєстровано ефект пригнічення синаптичної передачі у периферичних рефлекторних шляхах КБГ щура під дією неселективного блокатора SP-ергічної передачі капсаіцину та селективного антагоніста тахікінінових NK3-рецепторів SR 142801, що свідчить про медіаторну або модуляторну роль SP у синаптичній передачі збудження в цьому ганглії, дія якої, до того ж, може опосередковуватись NK3-рецепторами.
Практичне значення одержаних результатів. З'ясування механізмів периферичних рефлекторних реакцій КБГ як важливої ланки у регуляції фізіологічних процесів ШКТ і органів сечовидільної системи має суттєве практичне значення для невропатології, гастроентерології та урології, оскільки ряд розладів моторики цих органів, а також розвиток запальних процесів, пов'язані з порушенням нормальної діяльності КБГ [Bartho, Holzer, 1985; Habler et al., 1992; Janig W., Koltzenburg, 1990]. Результати даної роботи, зокрема ті, що стосуються функціонування периферичних рефлексів, які виникають внаслідок подразнення механорецепторів ободової кишки, дають фізіологічне обгрунтування методу пневмобалонної стимуляції товстого кишечника, що застосовується у клінічній практиці для лікування післяопераційних парезів ШКТ [Скоморовский, 1999].
Інформація про участь NK3-рецепторів у SP-ергічній передачі збудження буде корисною фармакологам, які розробляють нові фармакологічні препарати для лікування розладів моторики товстого кишечника, пов'язаних із порушеннями симпатичної регуляції з боку КБГ.
Дані про електрофізіологічну неоднорідність нейронів КБГ морської свинки, наявність ППН та участь SP як медіатора у синаптичній передачі збудження в периферичних рефлекторних шляхах КБГ мають також вагоме теоретичне значення, оскільки розширюють уявлення про інтегративну роль превертебральних гангліїв.
Особистий внесок здобувача. При виконанні роботи здобувачем самостійно проведено теоретичні пошуки, експериментальні дослідження та аналіз отриманих результатів.
Апробація результатів роботи. Результати досліджень, наведених у дисертаційній роботі, доповідались і обговорювались на семінарах відділу вегетативної нервової системи та загальноінститутських семінарах сектору нейрофізіології Інституту фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України (1995-1998 р.р.), на науковій конференції студентів та молодих науковців біологічного факультету Київського національного університету імені Тараса Шевченка (1993р.) та XV з'їзді Українського фізіологічного товариства (Донецьк, 1998 р.).
Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 5 робіт (3 статті і тези 2 доповідей).
Структура і обсяг роботи. Робота викладена на 179 сторінках машинописного тексту. Дисертація складається із вступу, огляду літератури, об'єкта та методів дослідження, результатів досліджень, обговорення результатів дослідження, висновків та списку використаних джерел із 209 найменувань. Робота містить 37 рисунків та 1 таблицю.
Основний зміст дисертації
Об'єкт та методи досліджень
Дослідження проведені у гострих дослідах на 96 морських свинках масою 280 - 300 г після їх умертвіння шляхом зміщення шийних хребців і 65 білих щурах (180-200 г), наркотизованих уретаном (1 г/кг маси тварини) за допомогою внутрішньо-очеревинного уведення.
Одна частина експериментів in vitro виконана на ізольованих КБГ обох видів піддослідних тварин, а друга - на ізольованих комбінованих препаратах морської свинки, що складались з КБГ та відрізка дистального відділу ободової кишки, які пов'язані між собою поперековими ободовими нервами [Peters, Kreulen, 1996; Parkman et al., 1993]. Для дослідження провідних шляхів КБГ використовували методику відведення сумарних потенціалів дії (СПД) від одних нервів ганглія при подразненні інших його нервів, у поєднанні з фармакологічною блокадою синаптичної передачі антагоністом нейронних нікотинових рецепторів бензогексо-нієм (10-4М). Ізольований КБГ, разом з його нервами, очищали від сполучно-тканинних оболонок і розміщували у камері, яку перфузували (2 - 2,5 мл/хв) розчином Тіроде [Amman et al., 1988] кімнатної температури, насиченим карбогеном (95% О2 і 5% СО2). Нерви утягували в подразнюючий та відвідний скляні електроди-піпетки. Індиферентні хлор-срібні електроди занурювали у фізрозчин поряд із ганглієм. Нерви подразнювали прямокутними імпульсами струму тривалістю 0,5 мс або серіями цих імпульсів від стимулятора ЕСУ-2. Електричні відповіді нервів підсилювали за допомогою підсилювача змінного струму із смугою пропускання 2,2-1600 Гц і фотографували з екрана осцилографа С1-93, використовуючи фотореєстратор ФОР-3. За осцилограмами визначали амплітуду та площу СПД.
В частині експериментів за 7-14 діб до досліду під уретановим (щури) та каліпсоловим (морські свинки; 40 мг/кг) наркозом виконували перерізки нервів КБГ за такою схемою, коли лише один з периферичних нервів залишався інтактним (підчеревний, ободовий або міжбрижовий тракт (МБТ)), а інші, разом з центральними поперековими черевними нервами, - перерізали. МБТ вважали теж "периферичним", оскільки в його складі проходять чутливі волокна периферичного походження [Keef, Kreulen, 1990a,b]. Цей метод забезпечував дегенерацію прегангліонарних волокон і запобігав механізму аксон-рефлексу.
Для розрахунку швидкості проведення збудження по нервових волокнах та величини синаптичної затримки, нерви всмоктували у подразнюючу та відвідну піпетки на різній відстані від ганглія і вимірювали латентні періоди (ЛП) СПД та його складових частин. Синаптичну затримку визначали як різницю між ЛП окремого компонента СПД та часом проведення імпульсу, розрахованим за швидкістю проведення збудження у окремій групі волокон, які викликають цей компонент, беручи до уваги, що швидкість постійна впродовж усієї відстані від місця подразнення до місця відведення [Хируг, 1979].
У дослідах з внутрішньоклітинною реєстрацією активності нейронів, ізольовані ганглії та комбіновані препарати розміщували у камері, перфузованій підігрітим (37оС) та насиченим карбогеном розчином Тіроде, температуру якого підтримували на постійному (+0,50) рівні за допомогою ультратермостата (1ТЖ-0-03) і контролювали електротермометром.
Щоб отримати комбінований препарат, ганглій і пов'язаний з ним за допомогою ободових нервів сегмент ободової кишки (4 - 5 см), а також каудальну брижову артерію, відпрепаровували разом, ізолювали і розміщували у двохсекційній камері. Ганглій фіксували у одному відсіку, а в іншому - відрізок кишки. Нерви перекидали через перегородку камери і накривали шматочком марлі, змоченої фізіологічним розчином. В кожний відсік по проточній системі роздільно подавали збагачений карбогеном та підігрітий розчин Тіроде (37оС).
Для подразнення рецепторів розтягання кишки застосовували роздування її відрізку повітрям. Один кінець відрізка кишки перев'язували, а в другий вставляли канюлю, сполучену через трійник зі шприцем, за допомогою якого в порожнину кишки могло нагнітатися повітря, і водяним манометром для контроля тиску у пневматичній системі. Подразнення механорецепторів виконували в діапазоні надлишкового тиску від 5 до 20 см водн.ст.
Реакції окремих нейронів КБГ на пряме подразнення через мікроелектрод та на розтягання кишки вивчали за допомогою стандартної методики внутрішньоклітинного відведення. Мостова схема на вході катодного повторювача дозволяла через один і тей же мікроелектрод відводити електричні реакції нейрона і пропускати імпульси струму для його прямої стимуляції. Використовували звичайні скляні мікроелектроди, заповнені 2,5 М КСl, які мали опір 60-100 МОм.
З катодного повторювача досліджуваний сигнал подавався на підсилювач постійного струму, а далі на осцилограф з фотореєстратором.
Статистичну обробку даних проводили з використанням t-критерію Стьюдента і критерію Пірсона (2) за допомогою аналітичних пакетів COPLOT і STATGRAPHICS. Вірогідними вважались результати із рівнем значущості p<0,05.
Результати дослідження та їх обговорення
Електрофізіологічні властивості нейронів КБГ морської свинки та щура. За характером відповідей на пряме подразнення через мікроелектрод деполяризуючим імпульсом струму тривалістю 500 мс усі досліджені нейрони КБГ морської свинки у складі препарату "КБГ - кишка" (55 клітин) можна було чітко розділити на два типи: фазні (42% загального числа досліджених нейронів) і тонічні (58%). Як показано на рис.1, фазні нейрони генерували один або декілька ПД лише на початку подачі імпульсу струму (А; 1). Збільшення сили подразнення не впливало на характер відповідей цих нейронів (А; 2). У тонічних нейронів ПД виникали ритмічно впродовж усього періоду стимуляції (Б;1,2), а їхня частота зростала із збільшенням сили імпульсу струму. У 15 тонічних клітин, що мали фонову активність у вигляді високорегулярних ПД, - пейсмекероподібні нейрони (ППН) - при однаковій силі подразнення частота ПД була вищою, ніж у тонічних нейронів без фонової ритмічної імпульсації (В).
Тонічні і фазні нейрони КБГ у складі комбінованого препарату відрізнялись також за деякими іншими електрофізіологічними показниками. Так, існувала вірогідна різниця (р<0,001) між середніми величинами МПС та амплітуди ПД в згаданих групах клітин. Середні значення цих параметрів у фазних нейронів були -37,4+1,0 і 48,3+7,2 мВ (n=23) відповідно, а у тонічних - -52,8+4,4 і 67,6+5,8 мВ (n=32) відповідно. Серед останніх ППН мали найвище значення МПС - у середньому -63,9+3,5 мВ (n=11).
Вхідний опір (Rin) фазних нейронів становив 23,2+4,1 МОм (n=23), що складає у середньому лише 57% Rin тонічних нейронів. Крім того, фазні нейрони відрізнялись більш високими порогами збудження.
В суцільно ізольованих КБГ морських свинок доля фазних нейронів становила 63%, а статистичний аналіз показав, що співвідношення обох типів нейронів у ізольованих препаратах вірогідно (p<0,05) відрізняється від такого комбінованих препаратів. Крім того, у ізольованому ганглії МПС фазних і тонічних нейронів був меншим і становив -30.0+2.5 і -43.5+2.0 мВ відповідно.
Нами були також досліджені МПС та внутрішньоклітинні відповіді нейронів КБГ щура. Усі клітини (n=8) ізольованих гангліїв були фазними. Серед 10 нейронів КБГ комбінованих препаратів лише дві клітини виявилися тонічними. Середній МПС нейронів КБГ щура становив -32,3+1,6 мВ (n=18), з коливанням у різних нейронів від -25 до -40 мВ, що менше значень цього показника, отриманих у інших дослідах на КБГ та верхньому шийному симпатичному ганглії щура [Kreulen, 1982; Nishi, 1985]. Середнє значення Rin нейронів дорівнювало 25,5+5,0 МОм (n=18).
Рис. 1. Відповіді фазного (А), тонічного (Б) і тонічного пейсмекероподібного нейронів (В) каудального брижового ганглія морської свинки на їх пряме подразнення через мікроелектрод тривалими прямокутними імпульсами струму різної сили (1 і 2). Силу струму вказано над відмітками його пропускання.
Треба відмітити, що нейрони КБГ щура взагалі були надзвичайно чутливими до якості мікроелектродного відведення, що, ймовірно, обумовлено їхніми малими розмірами [Nishi, 1985].
Таким чином, отримані дані підтверджують наявність у КБГ морської свинки та щура клітин різних електрофізіологічних типів: фазних і тонічних, які відрізняються між собою за основними електричними властивостями. Разом з тим, нами вперше встановлено, що співвідношення обох типів нейронів залежить від наявності зворотніх зв'язків ганглія з органом-ціллю.
Відповіді периферичних нервів КБГ морської свинки і щура на електричне подразнення інших нервів ганглія. Для з'ясування нейрональної будови периферичних провідних шляхів КБГ ми вивчали відповіді його периферичних нервів як на інтактних препаратах, так і на гангліях після хронічної дегенерації прегангліонарних волокон з метою запобігання механізму аксон-рефлексу. Дегенерацію волокон викликали попередньою перерізкою нервів ганглія. Інтактним залишали лише один периферичний нерв КБГ, на подразнення якого реєстрували відповіді інших його нервів.
Після хронічної денервації майже при всіх способах відведення вдалося зареєструвати синаптичні відповіді периферичних нервів КБГ морської свинки. Враховуючи те, що неушкодженими залишалися лише волокна периферичного походження, поза всяким сумнівом - аксони вісцеральних нейронів з швидкістю проведення збудження близько 1 м/с, які потрапляють у ганглій через подразнюваний інтактний нерв, ми дійшли висновку, що такі відповіді є справжніми периферичними рефлексами. За цих умов не зареєстровано відповіді у МБТ на подразнення ободового нерва, а також не виявлено периферичних рефлекторних дуг між підчеревними нервами.
У дослідах на щурах вищеописаними методами нами також не знайдено провідних шляхів типу периферичних рефлекторних дуг між підчеревними нервами КБГ та між ободовим нервом і МБТ. Крім того, не виявлено нервових шляхів від підчеревних нервів у напрямку МБТ.
Слід додати, що після попередніх перерізок на подразнення периферичних нервових стовбурів нами не було зареєстровано відповідей у поперекових нервах обох видів піддослідних тварин.
Крім синаптично обумовлених відповідей, між периферичними нервами КБГ морської свинки та щура нами були виявлені безперервні шляхи, які проводять стійкі до 10-4М бензогексонію коротколатентні відповіді, що зникали після попередніх перерізок МБТ, поперекових та підчеревних нервів. Ці дані, а також висока швидкість проведення збудження по цих волокнах (від 7 до 14 м/с) дозволяють зарахувати їх до аферентних волокон соматичного типу, що належать нейронам гангліїв дорзальних спинномозкових корінців.
Таким чином, дослідження проведення збудження між периферичними нервами КБГ морської свинки і щура виявили складні зв'язки даного ганглія з сонячним сплетенням, ШКТ та тазовими органами, які включають дуги справжніх периферичних рефлексів.
Фонова активність та рефлекторні реакції нейронів КБГ морської свинки. У дослідах на комбінованих препаратах в контролі (без роздування кишки) 62% досліджених нейронів (n=55) мали фонову електричну активність (рис.2). Такі нейрони можна було розділити на три групи. До першої групи увійшли нейрони
Рис. 2. Фонова активність трьох нейронів каудального брижового ганглія морської свинки (А - В).
А - “швидкі” збуджуючі постсинаптичні потенціали (шЗПСП) і потенціали дії (ПД); Б - фонові шЗПСП у контролі (1) і через 5 хвилин після уведення 10-4М бензогексонію (2); В - пейсмекероподібна активність (ритмічна генерація фонових ПД) в контролі (1) і її зникнення під час гіперполяризаційного зміщення мембранного потенціалу (2).
(n=5), фонова активність яких складалася із нерегулярних ПД і “швидких” збуджуючих постсинаптичних потенціалів (шЗПСП, А).
До другої групи були віднесені нейрони (n=14) тільки з шЗПСП (Б). Середні значення амплітуди та тривалості шЗПСП в даній групі клітин становили 11,0+3,6 мВ і 28,2+0,5 мс відповідно, а середня частота їхнього виникнення була 4,55+1,4 с-1. Третю групу складали вищезгадані ППН (n=15). Частота ПД цих клітин становила приблизно 12 с-1 (В;1). Виникненню кожного ПД передувала фаза повільної деполяризації мембрани, схожої на діастолічну деполяризацію в клітинах водіях ритму серця; тому ми й класифікували нейрони даної групи як ППН. Імпульсація в таких клітинах з'являлась періодично. Гіперполяризаційне зміщення МПС припиняло їхню активність (В;2). Останнє дало підстави першим дослідникам [Jule, Szurszewski, 1983; King, Szurszewski, 1984], які знайшли подібну популяцію нейронів у КБГ кота і собаки, гадати, що ритмічна активність даних клітин має ендогенне походження, і без будь-яких застережень класифікувати їх як пейсмекерні нейрони.
Аплікація 10-4М бензогексонію усувала генерацію фонової активності перших двох груп нейронів (див. рис. 2, Б), але не впливала на таку ППН. В той же час перерізка ободових нервів, які сполучають КБГ з відрізком кишки, подібно до повної ізоляції ганглія на початку досліду, запобігала виникненню імпульсації в ППН, однаково як і в нейронах перших двох груп, що свідчить про периферичне походження цього феномена.
Необхідно відзначити, що 75 % тонічних нейронів мали фонову активність у вигляді ПД і шЗПСП, тоді як серед фазних нейронів відсоток ”мовчазних” клітин становив 57%, а спорадичні ПД виникали лише у одному нейроні.
Роздування відрізка ободової кишки повітрям у діапазоні тисків від 6 до 20 см водн. ст. викликало рефлекторні зміни фонової активності у 76% досліджених клітин. Така стимуляція механорецепторів призводила до виникнення шЗПСП (середня частота 4,6 + 0,7 с-1) і ПД в "мовчазних" нейронах, а також до більшої активації клітин з фоновою активністю. У останніх середня частота шЗПСП збільшувалась до 8,3+1,8 с-1 (n=11). Якщо у контролі нейрони з фоновою активністю, які не відносились до ППН, генерували ПД лише спорадично, то при роздуванні кишки в них виникали досить стабільні розряди з частотою 1,7 с-1. Бензогексоній (10-4 М) блокував ці реакції таким же чином, як і фонові розряди вказаних клітин в контролі. Перерізка ободових нервів також запобігала появі будь-якої активності в нейронах ганглія.
За нашими даними, приблизно у 66% тонічних нейронів на подразнення механорецепторів відрізка кишки виникала імпульсна активність, яка носила або регулярний, або нерегулярний характер. В той же час лише у 30% фазних нейронів рефлекторно виникали спорадичні ПД. Відзначимо, що ритмічні ПД були зареєстровані тільки у ППН.
Компонентом рефлекторних відповідей частини тонічних нейронів була повільна деполяризація з середньою амплітудою 11,5+3,8 мВ, яка була стійка до 10-4М бензогексонія, однак, пригнічувалась 10-6М атропіну, що свідчить про її мускаринову холінергічну природу.
На адекватне подразнення механорецепторів кишки 80% ППН генерували як регулярні, так і нерегулярні ПД (рис.3, А,Б). Така активність п'яти ППН супроводжувалась повільними коливаннями МПС, і відповідними варіаціями амплітуди А, Б - при різній тривалості періоду роздування сегмента кишки. В - через 5 хв після початку аплікації бензогексонія. Г - через 10 хвилин одночасної аплікації бензогексонію і атропіну. Всі записи отримано від одного і того ж нейрона. Під записами активності стрілочками позначено час роздування сегмента ободової кишки та інтенсивність такої стимуляції, см водн. ст. та частоти ПД (від 7 до 16 с-1). Періодично характер подібної викликаної імпульсації нагадував ритмічну фонову активність таких клітин, а бензогексоній лише частково блокував їхні відповіді (рис.3, В). Наступна сумісна аплікація бензогексонію і 10-6 М атропіну усувала виникнення ПД в ППН (рис.3, Г). Ці результати свідчать про те, что ППН отримують множинні холінергічні периферичні входи, які базуються і на нікотиновій, і на мускариновій передачі збудження.
У двох ППН рефлекторно виникала ритмічна імпульсація, яка супроводжувалась повільною деполяризацією мембрани нейронів, нечутливою до холінолітиків. Після перерізки ободових нервів, яка усувала можливість виникнення рефлекторних відповідей, аплікація 10-7 М субстанції Р призводила до появи ритмічних ПД на фоні тривалої деполяризації мембрани нейронів і збільшення її вхідного опору.
Таким чином, за умов, близьких до фізіологічних (комбінований препарат) показано, що нейрони КБГ отримують аферентні механочутливі входи від дистальних відділів товстого кишечника, за участю як нікотинової і мускаринової, так і, ймовірно, пептидергічної передачі, що є свідченням замикання у ганглії справжніх периферичних рефлексів. Встановлено, що певний електрофізіологічний клас нейронів КБГ морської свинки, а саме тонічні нейрони, є основним елементом нейрональної організації провідних шляхів від рецепторів розтягання.
Нами вперше показано наявнісь у КБГ морської свинки нейронів з пейсмекероподібною активністю. Повна відсутність будь-яких реакцій цих клітин після перерізки ободових нервів свідчить про те, що їхня активність має синаптичне походження. На нашу думку, за умови збереження нервових зв'язків КБГ з сегментом кишки, за рахунок спонтанної моторики останньої можливе виділення з пресинаптичних закінчень аферентних вісцеральних волокон або ацетилхоліну [Keef, Kreulen, 1990a,b], або, наприклад, пептидів [Parkman et al., 1993], які здатні змінювати властивості мембрани деяких нейронів, у результаті чого вони генерують ритмічні ПД. Подібна активність, як ми відмічали, характерна для ППН.
Таким чином, очевидно, справжні пейсмекерні нейрони у КБГ морської свинки відсутні, що узгоджується з точкою зору інших дослідників [Gola, Niel, 1993; Miolan, Niel, 1996].
Дослідження ролі субстанції Р (SP) у синаптичній передачі збудження через КБГ морської свинки та щура. Перфузія КБГ морської свинки розчином SP (10-6М) викликала у нейронах ганглія стійку тривалу деполяризацію з середньою амплітудою 10±2 мВ (n=9). Максимального значення деполяризація досягала приблизно на третій хвилині після уведення SP. Відмивка протягом 30 хвилин призводила до відновлення контрольних значень МПС.
У семи з 9 досліджених нейронів розвиток деполяризації під впливом SP супроводжувався вірогідним збільшенням вхідного опору мембрани нейронів у середньому на 35±5% (p<0,05), що виявлялось у зростанні амплітуди зміщень МПС, які викликались прямокутними гіперполяризуючими імпульсами струму. Крім того, у двох тонічних нейронів на фоні повільної деполяризації виникали ритмічні ПД, подібно до ППН.
Під впливом 10-6М SP змінювалась також збудливість нейронів обох типів. Фазні нейрони, які за звичаєм генерують один-два ПД на початку пропускання через мікроелектрод прямокутного імпульсу струму, під впливом SP починали генерувати ПД впродовж усього періоду подразнення, подібно до тонічних клітин. Із збільшенням сили стимуляції частота ПД усіх фазних нейронів зростала.
Під впливом SP відзначалося збільшення частоти ПД тонічних нейронів при однаковій силі подразнення. У діапазоні сил струму подразнюючого імпульсу від 0,2 до 0,35 нА таке збільшення було вірогідним (p<0,05, n=5). При цьому зменшувалась амплітуда слідової гіперполяризації нейронів, яка супроводжувала ПД, на 27±2% (n=5, p<0,05).
Отримані результати свідчать про те, що збільшення частоти ПД нейронів КБГ морської свинки у відповідь на пряме подразнення тривалим імпульсом струму було пов'язане з пригніченням під впливом SP струмів, які роблять внесок у розвиток слідової гіперполяризації.
Окрему серію експериментів було проведено на 12 ідентифікованих ППН, у яких після проколу реєстрували фонову високорегулярну активність. Середня частота ПД цих нейронів становила 14,2 ± 2,5 с-1 (n=12). Як і у попередніх дослідах, роздування сегмента кишки (тиск - 15 см водн. ст.), в період спокою ППН, викликало у них складну імпульсну активність, яка проявлялась у вигляді шЗПСП та ПД (див. рис. 3). Тривалість імпульсації цілком залежала від тривалості періоду подразнення механорецепторів кишки. При цьому середня частота ПД цих нейронів становила 16,5 ± 5,5 с-1 (n=12).
У чотирьох з 12 досліджуваних ППН аплікація 10-8М блокатора SR 142801 тахікінінових NK3-рецепторів призводила до вірогідного (p<0,05) зменшення частоти ПД при черговому роздуванні сегмента кишки. Зменшення частоти ПД під дією SP-антагоніста розпочиналось приблизно на 5 хвилині перфузії, досягаючи свого максимуму в середньому на 20 хвилині. Середня частота викликаних ПД досліджуваних нейронів у контролі дорівнювала 14,5 ± 3,7 c-1 (n=4), а на 20 хвилині перфузії ганглія блокатором SR 142801 зменшувалась до 6,8 ± 2,3 с-1 (n=4).
Таким чином, рефлекторні відповіді частини досліджуваних ППН були обумовлені, очевидно, також збуджуючим впливом SP, яка виділяється у ганглії із закінчень аферентних волокон при подразненні механорецепторів кишки. До того ж, як свідчать результати наших дослідів, збуджуюча дія SP на ППН може опосередковуватись NK3 - рецепторами.
Для з'ясування ролі SP у передачі збудження через КБГ щура було досліджено дію екзогенної SP, а також її антагоніста капсаіцину і блокатора тахікінінових NK3 - рецепторів SR 142801 на електричні відповіді нервів цілого ганглія при подразненні інших його нервів. Вивчали дію вказаних речовин як на контрольний СПД (частота подразнення 1 Гц), так і на відповіді, які отримували під час або після ритмічної стимуляції нервів з частотою 10 та 15 Гц, оскільки відомо, що саме ритмічна стимуляція нервів КБГ спричиняє виділення SP у ганглії із пресинаптичних закінчень колатералей аферентних С-волокон, які проходять через нього від внутрішніх органів до спинного мозку [Tsunoo et al., 1982].
Перфузія ізольованого КБГ щура капсаіцином (5 10-5 М) протягом 40 - 50 хвилин призводила до незначного, але вірогідного зменшення амплітуди чутливого до 10-4М бензогексонію СПД ободового нерва на подразнення лівого підчеревного нерва поодинокими поштовхами струму, яка складала 82,7±5,6% від контролю. Це свідчить про те, що капсаіцин у концентрації, достатній для блокування SP-ергічної передачі у ганглії [Amman et al., 1988], здатний також пригнічувати і холінергічну передачу. Тому, щоб розділити ефекти капсаіцину на швидку холінергічну і SP-ергічну передачу збудження, ми застосували збільшення частоти стимуляції нерва до 10-15 Гц. Це виявилося у більш виразнішому і статистично вірогідному (p<0,05) зменшенні амплітуди відповідей під дією капсаіцину. Так, через 15 секунд від початку стимуляції з частотою 10 і 15 Гц амплітуда СПД становила відповідно 72,2%±9,4 та 35,0% ± 6,5% контрольних відповідей (n=4, p<0,05), отриманих при тих же інтенсивностях стимуляції. Після відмивки протягом 60 - 90 хвилин амплітуда СПД відновлювалася до контрольних значень. Пригнічуюча дія капсаіцину частково усувалася при подальшій перфузії КБГ протягом 35 - 45 хв розчином, в якому крім капсаіцину знаходилась SP у концентрації 5 10-7 М. В інших дослідах SP збуджуючим чином діяла на синаптичну передачу між периферичними нервами КБГ в діапазоні концентрацій від 510-7 до 110-8 М. Так, 510-7М SP викликала збільшення амплітуди СПД на 35%.
Блокатор тахікінінових NK3-рецепторів SR 142801 також зменшував загальну площу СПД ободового нерва на поодиноке подразнення МБТ, які відводили відразу після ритмічної стимуляції останнього (ЕС50 = 0,240,01 мкМ), не впливаючи на контрольні відповіді, одержані без попередньої стимуляції з високою частотою. Так, під впливом 510-7М блокатора відзначалось вірогідне (p<0,05) зменшення загальної площі потенційованої відповіді приблизно на 63%.
Застосований нами метод збільшення частоти подразнення продемонстрував, що тільки при високій частоті стимуляції периферичних нервів капсаіцин та блокатор тахікінінових NK3-рецепторів SR142801 викликали пригнічення рефлекторних відповідей. На нашу думку, останнє відбувається тому, що при подразненні з високою частотою, з одного боку, відбувається виснаження АХ у пресинаптичних закінченнях, проте, з іншого боку, пригнічення швидкої холінергічної передачі частково компенсується SP, яка, можливо, виділяється при високочастотній стимуляції з С-аферентів, модулюючи холінергічну передачу шляхом підвищення збудливості нейронів КБГ, що виявляється, як показали наші досліди з прикладенням SP до нейронів КБГ морської свинки, у розвитку повільної деполяризації їхньої мембрани та спонтанній появі ПД. Саме тому, аплікація блокаторів SP, ймовірно, викликає пригнічення синаптичної передачі, усуваючи збуджуючий вплив ендогенного пептиду.
Таким чином, результати нашого дослідження вказують на те, що у КБГ морської свинки та щура, крім холінергічної передачі збудження, може відбуватись також нехолінергічна передача за допомогою субстанції P. Разом з тим, застосування селективного антагоніста тахікінінових NK3-рецепторів SR 142801 дозволило нам вперше показати, що збуджуюча дія SР може опосередковуватись тахікініновими рецепторами NK3-типу нейронів КБГ. Ці результати доповнюють вже відомі літературні дані про наявність NK3-рецепторів на нейронах інших симпатичних гангліїв [Seabrook, Main, 1992, Zhao, 1995].
Висновки
1. Відомо, що вегетативні ганглії здатні регулювати функції внутрішніх органів за рахунок власних периферичних рефлексів. Проте, залишаються малодослідженими механізми синаптичної передачі збудження у периферичних рефлекторних дугах, в тому числі, природа синаптичних передавачів.
2. За характером відповідей на пряме подразнення через мікроелектрод деполяризуючим імпульсом струму нейрони каудального брижового ганглія (КБГ) морської свинки і щура можна розділити на два електрофізіологічні типи: фазні і тонічні. Фазні нейрони генерують один або декілька потенціалів дії (ПД) лише на початку подразнення, а тонічні - впродовж всього періоду стимуляції. Крім того, тонічні нейрони мають вище значення мембранного потенціалу спокою (МПС) і амплітуди ПД, а також нижчий поріг збудження, ніж фазні нейрони. МПС нейронів ізольованого КБГ морської свинки менший, ніж у ганглії, пов'язаному ободовим нервом з відрізком товстої кишки.
3. В ізольованому КБГ морської свинки фазні нейрони складають 63%, тоді як у ганглії при збереженні нервового зв'язку з кишечником їхня доля зменшується до 42%, що може бути обумовлено полегшуючим впливом з боку рецепторів відрізка кишки на нейрони ганглія.
4. Методом хронічної денервації та фармакологічної блокади синаптичної передачі у КБГ встановлено наявність периферичних рефлекторних шляхів, які проходять у міжбрижовому тракті, підчеревних та ободовому нервах і замикаються у ганглії. Не виявлено у КБГ морської свинки та щура периферичних рефлекторних дуг між обома підчеревними нервами, між ободовим нервом і МБТ та синаптично перервних шляхів до спинного мозку. У ганглії щурів відсутні також рефлекторні зв'язки між підчеревними нервами і МБТ. Крім нервових шляхів, що синаптично перемикаються, у КБГ проходять транзитні аференти до спинного мозку.
5. При збереженні нервового зв'язку з кишечником 62% нейронів КБГ морської свинки виявляють фонову активність у вигляді “швидких” збуджуючих постсинаптичних потенціалів (шЗПСП) і ПД. Адекватне подразнення механорецепторів відрізка ободової кишки рефлекторно змінювало активність 76% досліджуваних клітин - у “мовчазних” нейронах виникали шЗПСП та ПД, збільшувалась частота імпульсації нейронів з фоновою активністю. Фонова активність і рефлекторні реакції мають холінергічну природу. При цьому виявлено, що синаптичні закінчення вісцеральних аферентів характерні переважно для тонічних нейронів; ці клітини є основою еферентної ланки периферичної рефлекторної дуги.
6. У КБГ морської свинки до 27% нейронів виявляють ознаки пейсмекерних клітин. Пейсмекероподібні нейрони (ППН) в фоновій активності мають високорегулярні ПД, які є результатом екзогенних впливів. При подразненні механорецепторів ободової кишки виявлені множинні аферентні входи до ППН, які включають як холінергічну, так і пептидергічну передачу за допомогою субстанції Р (SP).
7. Екзогенна SP спричиняла повільну деполяризацію нейронів КБГ морської свинки, на фоні якої у більшості нейронів виникали ритмічні ПД. Крім того, SP полегшувала передачу збудження у периферичних рефлекторних шляхах КБГ щура. Антагоніст SP капсаіцин та специфічний блокатор тахікінінових NK3-рецепторів SR 142801 пригнічували таку передачу.
8. Отримані результати показують наявність потужних периферичних синаптичних входів до нейронів КБГ морської свинки та щура за участю як нікотинової і мускаринової, так і SP-ергічної передачі збудження, що є основою для здійснення ганглієм периферичної рефлекторної регуляції внутрішніх органів. При цьому, SP відіграє подвійну роль у синаптичній передачі збудження в периферичних рефлекторних шляхах КБГ - з одного боку, як медіатора, що зумовлює тривале збудження нейронів КБГ, а з іншого, - як модулятора швидкої холінергічної передачі. Вперше встановлено, що збуджуюча дія SP на нейрони КБГ морської свинки та щура може опосередковуватися тахікініновими NK3 -рецепторами.
Перелік опублікованих робіт за темою дисертації
1. Скок В.І., Пасічніченко О.М. Ефекти субстанції Р та капсаіцину на синаптичну передачу у периферичних рефлекторних шляхах каудального брижового ганглія щура // Фізіол. журн. 1994. Т.40, № 3-4. С. 15 - 20.
2. Пасічніченко О.М., Скок В.І. Вплив блокатора SR 142801 тахікінінових NK3 рецепторів на синаптичну передачу у каудальному брижовому ганглії щура // Фізіол. журн. 1999. Т.45, №4. С. 55 - 60.
3. Пасичниченко О.М., Скок В.И. Фоновая и рефлекторная активность нейронов каудального брыжеечного ганглия морской свинки // Нейрофизиология. 1999. Т. 31, №5. C. 395 - 403.
4. Пасічніченко О.М. Вивчення впливу субстанції Р на передачу збудження в каудальному брижовому ганглії щура // Матеріали XIV з'їзду Українського фізіологічного товариства. Київ, 1994. С. 73 - 74.
5. Пасічніченко О.М. Пейсмекерна активність нейронів каудального брижового ганглія морської свинки // Матеріали XV з'їзду Українського фізіологічного товариства (Донецьк, 12 - 15 травня 1998 р.) // Фізіологічний журнал. 1998. Т. 44, №3. С. 49.
Анотація
Пасічніченко О.М. Периферичні рефлекторні реакції каудального брижового ганглія. - Рукопис.
Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.13. - фізіологія людини і тварин. - Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, 2000.
Дисертація присвячена вивченню електричних властивостей нейронів і механізмів периферичних рефлексів каудального брижового ганглія (КБГ) морської свинки та щура. Дослідження виконані із застосуванням відведення потенціалів дії (ПД) від нервів ганглія та окремих його нейронів. У КБГ були виявлені периферичні холінергічні рефлекторні шляхи, синаптична передача у яких зберігалась після дегенерації прегангліонарних волокон. Встановлено, що переважно тонічні нейрони є ефекторною ланкою дуг периферичних рефлексів. Блокатор субстанції Р (SP) капсаіцин та антагоніст тахікінінових NK3-рецепторів SR142801 викликали зменшення амплітуди ПД периферичних нервів на інтенсивне подразнення інших нервів ганглія та пригнічували рефлекторні відповіді ряду нейронів КБГ на стимуляцію механорецепторів ободової кишки.
Таким чином, до нейронів КБГ морської свинки та щура існують периферичні синаптичні входи за участю холінергічної та SP-ергічної передачі збудження, що є основою для здійснення ганглієм периферичної рефлекторної регуляції внутрішніх органів. Збуджуюча дія SP на нейрони КБГ може опосередковуватись тахікініновими NK3-рецепторами.
Ключові слова: каудальний брижовий ганглій, периферичні рефлекси, фазні і тонічні нейрони, субстанція Р.
Аннотация
Пасичниченко О.М. Периферические рефлекторные реакции каудального брыжеечного ганглия. - Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.13. - физиология человека и животных. - Киевский национальный университет имени Тараса Шевченко, Киев, 2000.
Диссертация посвящена изучению электрических свойств нейронов и механизмов периферических рефлексов каудального брыжеечного ганглия (КБГ) морской свинки и крысы. Исследования проведены с использованием отведения как потенциалов действия (ПД) от нервов ганглия, так и внутриклеточных потенциалов его нейронов. Данными методами в сочетании с хронической дегенерацией преганглионарных волокон и применением бензогексония выявлены проводящие пути истинных периферических рефлексов в КБГ морской свинки и крысы.
После децентрализации ганглия, при сохранении его нервных связей только с отрезком ободочной кишки, у 62% нейронов КБГ морской свинки регистрировали фоновую активность в виде “быстрых” возбуждающих постсинаптических потенциалов (бВПСП) и ПД. Адекватное раздражение механорецепторов кишки рефлекторно изменяло активность 76% исследованых клеток. Фоновые и рефлекторные потенциалы имели в основном никотиновую холинергическую природу, хотя ритмические ПД некоторых нейронов генерировались на фоне медленной деполяризации, чувствительной к атропину. Синаптические окончания аферентных висцеральных волокон были характерны преимущественно для нейронов тонического типа.
В КБГ морской свинки 27% нейронов имеют признаки пейсмекерных клеток. Пейсмекероподобные нейроны (ППН) являются тоническими, но в фоновой активности имеют высокорегулярные ПД, которые являются результатом экзогенных влияний. При раздражении механорецепторов ободочной кишки обнаружены множественные периферические входы к ППН с участием как холинергической, так и нехолинергической передачи с помощью субстанции Р (SP). Так, блокатор тахикининовых NK3-рецепторов SR 142801 подавлял ритмическую активность некоторых ППН.
Аппликация экзогенной SP вызывала повышение возбудимости нейронов КБГ морской свинки. При этом у части тонических нейронов, в том числе и ППН, возникала ритмическая импульсная активность. SP облегчала также синаптическую передачу в периферических рефлекторных путях КБГ крысы. Наоборот, блокаторы SP - нейротоксин капсаицин и специфический антагонист NK3-рецепторов SR 142801 - подавляли такую передачу. Ингибирующий эффект возрастал при стимуляции периферических нервов ганглия с высокой частотой.
Таким образом, к нейронам КБГ морской свинки и крысы существуют периферические синаптические входы с участием как никотиновой и мускариновой, так и SP-ергической передачи возбуждения, что является основой для осуществления ганглием периферической рефлекторной регуляции деятельности внутренних органов. При этом, SP играет двойную роль в синаптической передаче - с одной стороны, как медиатора, который вызывает длительное возбуждение нейронов ганглия, а с другой, - как модулятора быстрой холинергической передачи. Возбуждающее действие SP на нейроны КБГ может опосредоваться тахикининовыми NK3-рецепторами.
Ключевые слова: каудальный брыжеечный ганглий, периферические рефлексы, фазные и тонические нейроны, субстанция Р.
Annotation
Pasichnichenko O.M. Peripheral reflex reactions of caudal mesenteric ganglion. - Manuscript.
Thesis for Cand. оf Sci. (Biology) degree on speciality 03.00.13 - the Human and Animal Physiology.- Taras Shevchenko Kyiv National University, Kyiv, 2000.
The dissertation is devoted to the study of electrical properties and mechanisms of peripheral reflexes of the caudal mesenteric ganglion (CMG) of the rat and guinea-pig. The research was carried out by means of recording of action potentials (APs) from ganglionic nerves and single neurones. Peripheral nerve pathways in rat's and guinea-pig's CMG interrupted by cholinergic synapse were found. They preserved synaptic transmission after degeneration of preganglionic fibres. Reflex responses evoked mainly in tonic neurones. Perfusion of the CMG with the solution containing substance P (SP) facilitated transmission, while neurotoxin capsaicin and NK3 receptor antagonist SR 142801 inhibited it as well as APs of CMG neurones to stimulation of colonic mechanoreceptors. The inhibitory effect was statistically significant after high-frequency stimulation of peripheral nerves.
The results obtained suggests that CMG can regulate the visceral organs by peripheral reflexes. The synaptic transmission in peripheral nerve pathways is mediated by acetylcholine and SP. SP-induced excitation of ganglionic neurones can involve tachykinin NK3 receptors.
Key words: caudal mesenteric ganglion, peripheral reflex, tonic and fasic neurones, substace P.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Характеристика шиншилл, их рацион питания. Морские свинки как объект лабораторных исследований. Внешнее описание бурундуков, их пригодность для комнатного содержания. Иглистая мышь и ее оригинальная внешность. Лабораторная белая крыса, бобр и пищанка.
презентация [6,5 M], добавлен 23.01.2013Характеристика компонентів адгезивної міжклітинної комунікації олігодендроцитів та нейронів. Класифікація неоплазій, що виникають у головному мозку ссавців. Патологія міжклітинних контактів гліоцитів і нейронів при дисембріогенетичних новоутвореннях.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 31.01.2015Антиоксидантна система як захист проти вільних радикалів. Гістамін:історія вивчення, структура, шляхи синтезу і вивільнення. Визначення активності супероксиддисмутази, каталази, глутатіонпероксидази, вплив на неї наявності гістаміну в нирці щура.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 22.06.2014Особливості окисно-відновних реакцій в організмі людини. Відмінність окисно-відновних реакцій в живій та неживій природі. Взаємозв’язок енергетичного та пластичного обміну: розкладання вуглеводів в організмі, обмін тригліцеридів, окиснення білків.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 21.09.2010Гістамін: історія вивчення, властивості, структура, шляхи синтезу і вивільнення. Активність супероксиддисмутази, каталази, глутатіонпероксидази у нирках інтактних тварин. Зміна активності у нирках щура за дії гістаміну у концентраціях 1 та 8 мкг/кг.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 20.07.2014Основі регуляції різноманітної діяльності організму. Функції нервової та ендокринної систем. Реакція організму на будь-яке подразнення. Механізм утворення умовних рефлексів. Роль підкіркових структур та кори великого мозку. Гальмування умовних рефлексів.
реферат [30,7 K], добавлен 30.03.2012Місцезнаходження ядер черепно-мозкових нервів. Місця входу та виходу на основі мозку черепно-мозкових нервів, зони їх іннервації. Нюховий, зоровий, окоруховий, блоковий, трійчастий та очний нерви. Гілки трійчастого нерва. Блукаючий та додатковий нерви.
презентация [304,7 K], добавлен 01.02.2014Історія дослідження і вивчення ферментів. Структура і механізм дії ферментів. Крива насичення хімічної реакції (рівняння Міхаеліса-Ментен). Функції, класифікація та локалізація ферментів у клітині. Створення нових ферментів, що прискорюють реакції.
реферат [344,3 K], добавлен 17.11.2010Розгляд структурної та функціональної організації центральної нервової системи комах. Фізіологія центральних нейронів, основні структурні їх особливості. Рецепція й поведінка комах. Визначення субмікроскопічної організації клітинних тіл нейронів.
курсовая работа [65,2 K], добавлен 19.11.2015Загальна характеристика захворювання та фактори ризику. Гістологічні типи карциноми прямого кишечника людини та їх молекулярні маркери. Характеристика генів підродини FOXP. Створення бібліотеки геномної ДНК із зразків пухлин прямого кишечника людини.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 23.12.2013Мієлінізація протягом постнатального розвитку гризунів. Вплив ішемії мозку на експресію основного білка мієліну. Дегенерація олігодендроцитів та їх відновлення після фокальної ішемії мозку. Структура та функції мієліну. Непрямий імуноферментний аналіз.
дипломная работа [2,1 M], добавлен 08.02.2016Дослідження штамів мікроорганізмів. Використання мутантів мікроорганізмів. Промисловий синтез амінокислот. Мікробіологічний синтез глутамінової кислоти, лізину, метіоніну, треонина, ізолейцину та триптофану. Ход реакцій і блокуванням етапів синтезу.
реферат [34,9 K], добавлен 25.08.2010Історія дослідження покривів земноводних. Порівняльно-анатомічне дослідження щільності інфраепідермальних капілярів у шкірі земноводних різних екологічних груп в залежності від місця їх проживання. Еколого-морфологічний аналіз досліджуваних видів.
научная работа [2,8 M], добавлен 12.03.2012Розвиток нервової системи та принципи формування організму на ранніх стадіях. Регенерація та регуляція росту нервових волокон, дія центра росту і периферичних областей на нерви. Розвиток функціональних зв'язків та cуть відносин центра і периферії.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 21.09.2010Основні положення нейронної теорії. Структурна модель та елементи нервової системи, обмін речовин, кровопостачання. Клітини глії; основні функції нейронів: сприймаючі, інтегративні, ефекторні. Механізм обробки і передачі інформації в нервовій системі.
реферат [24,7 K], добавлен 11.11.2010Типи клітинної організації. Структурно-функціональна організація еукаріотичної клітини. Вплив антропогенних чинників на довкілля. Будова типових клітин багатоклітинного організму. Ракція клітин на зовнішні впливи. Подразливість та збудливість клітин.
курсовая работа [4,0 M], добавлен 02.12.2012Загальна характеристика птахів: лелека білий, бусол, або чорногуз, гуска сіра, шпак звичайний, зозуля звичайна, ластівка сільська. Перельоти птахів та методи дослідження цього процесу. Аналіз спостережень за строками прильотів вказаних видів птахів.
реферат [28,1 K], добавлен 21.09.2010Ознайомлення з результатами фітохімічного дослідження одного з перспективних видів рослин Українських Карпат - волошки карпатської. Розгляд залежності вмісту досліджуваних біологічно активних речовин від виду сировини. Аналіз вмісту фенольних сполук.
статья [23,3 K], добавлен 11.09.2017Поняття нервової системи людини, її значення для організму. Будова спиного мозоку, його сегментарний апарат та головні елементи. Функції корінців спинномозкових нервів. Головний мозок як вищий відділ нервової системи людини: його будова та функції.
презентация [1,2 M], добавлен 17.12.2012Нервова тканина, нейрон, класифікація нейронів та їх функції. Нейронна теорія будови нервової системи. Рефлекторна теорія діяльності нервової системи. Рефлекторне кільце, типи рецепторів. Нервові центри та їхні властивості. Гальмування умовних рефлексів.
контрольная работа [22,2 K], добавлен 16.07.2010