Нейрофізіологічний аналіз функціонування спинного мозку в умовах особливо високої збудливості та можливості її корекції

При дослідженні характеру ПДП СМ також виявлено, що “поєднана” модель СР (денервація + 4-АП) найбільшою мірою збільшує швидкість протікання фаз ПДП СМ та їх синхронізацію.

Виявивши умови розвитку особливо високої рефлекторної активності СМ - СР були вивчені особливості механізмів збудження та гальмування в моносинаптичних рефлекторних дугах білих щурів в цих умовах. На першому етапі дослідили рефлекторні сегментарні відповіді в умовах СР. У цій серії досліджень, щоб відкинути можливі артефакти, ми збуджували МН за умов СР таким чином: 1) при стимуляції після перерізу гілок СН проксимальної частини іпсилатерального великогомілкового нерва; при цьому відведення здійснювали від перерізаного RVL5; 2) при стимуляції RDL5; відведення від неперерізаного RVL5; 3) при стимуляції RDL5; відведення від перев'язаного RVL5. МР ВК, отримані від неперерізаного RVL5 в умовах СР при стимуляції великогомілкового нерва, показані на осцилограмі. Його амплітуда більша ніж у 7 разів у порівнянні з аналогічним показником у інтактних тварин (інтактні тварини: середня амплітуда МР ВК - (2,02±0,05) мВ; латентний період - (2,98±0,07) мс). Характерним є значне зменшення латентного періоду (ЛП) виникнення МР ВК. Спостерігається виникнення другого компонента МР ВК. Його амплітуда теж надзвичайно велика у порівнянні з цим показником у інтактних тварин. Близькі результати отримані при відведенні від неперерізаного RVL5 та стимуляції RDL5 (середня амплітуда МР ВК у інтактних тварин - (1,90±0,08) мВ; латентний період - (1,31±0,06) мс) -. При реєстрації МР ВК від перев'язаного RVL5 та подразненні RDL5 результати практично такі ж, як у попередніх серіях; показники МР ВК у незначній мірі відрізняються від цих показників в умовах СР.

Таким чином, наведені вище результати свідчать про те, що надзвичайне підвищення амплітуди МР ВК в умовах СР, а головне - поява другого компонента МР ВК відображає певну закономірність характеру рефлекторних відповідей за цих умов. Слід підкреслити, що і перший, і другий компонент МР ВК не реагували на введення стрихніну, незважаючи на появу численних полісинаптичних відповідей та їх зростання. При відведенні від перев'язаного RVL5 (центральна частина) отримані близькі результати. Дані цих серій дослідів мають такий же характер, як і при відведенні від перерізаного RVL5 при стимуляції RDL5. Тому в наступних серіях дослідів ми користувалися виключно традиційним відведенням - від центральної частини перерізаного RVL5.

Також були досліджені особливості гальмування в рефлекторних дугах в умовах СР. В наступній серії експериментів ми вивчали міжсегментарну взаємодію МР ВК. У інтактних тварин при коротких інтервалах між кондиціонуючим та тестуючим подразненнями була незначна сумація МР ВК. Далі амплітуда МР ВК зменшувалася, інтенсивність цього гальмування була найбільшою при інтервалі 10 мс; потім інтенсивність гальмування поступово зменшувалась. У тварин з СР гальмівні впливи переважали. Це стосувалося як першого (б1), так і другого (б2) компонентів МР ВК. Інтенсивність гальмування МР ВК у короткі інтервали між подразненнями була відносно невелика (70-80% від амплітуди МР ВК на тестуюче подразнення). При більш тривалих інтервалах між кондиціонуючим і тестуючим стимулами інтенсивність гальмування МР ВК складала 40-50%; ступінь цього гальмування більший, ніж у інтактних тварин.

За характером гальмування МР ВК після стимуляції RVL5 можна зробити висновок, що інтенсивність антидромного гальмування достовірно (F=7,6; р<0,05) менша у тварин із СР, ніж у інтактних. Дещо більша при СР інтенсивність реципрокного гальмування МР ВК (F=5,5; р<0,05). Разом із тим, динаміка цього гальмування в цілому відповідає динаміці у інтактних тварин. Слід зауважити, що введення стрихніну вимикало гальмування МР ВК, що свідчить про його постсинаптичний характер.

Цікавими, з нашої точки зору, є результати вивчення антидромного гальмування МР ВК. При його дослідженні при СР виявилося, що воно слабше, ніж в контролі.

Важливе місце в розумінні механізмів функціонування СМ в умовах особливо високої збудливості займає з'ясування реакцій окремих нейронів та аферентних волокон на сегментарну стимуляцію. У інтактних тварин середній розмір порога збудження ІН складав (0,81±0,02) В (n=44); у подальшому дані у інтактних тварин взяті за 100%. У тварин із ознаками СР цей показник зменшувався (p<0,001) майже у три рази і складав (33,4±9,9) % (0,27±0,08) В; n=34. Абсолютний розмір ЛП відповіді ІН становив (2,66±0,02) мс (n=124); він коливався в межах 2,2-3,6 мс. У тварин із СР ЛП суттєво (p<0,001) скорочувався і складав у середньому (75,2±1,6) % (2,00±0,04) мс; n=39. Цей показник коливався в межах 1,6-2,6 мс. У інтактних тварин ІН, як правило, відповідали на подразнення ДК поодиноким стимулом декількома ПД. Середня кількість цих відповідей у інтактних тварин складала (2,42±0,07) ПД на подразнення (n=124); розкид від 1 до 5 ПД. У тварин із СР цей показник зростав (p<0,001) і становив (140,2±6,0) % (3,35±0,10) ПД; n=39. При цьому розкид показників складав від 2 до 5 ПД. Майже таким же чином змінювалася загальна тривалість пачки ПД ІН, що досить логічно. Так, тривалість пачки ПД у інтактних тварин становила в середньому (8,34±0,11) мс (n=113); у тварин із СР цей показник зростав (p<0,001) до (140,3±9,0) % (11,80±0,70) мс; n=39. Певні зміни в умовах СР відбуваються і у викликаній активності аферентних волокон. По-перше, зменшувався ЛП відповіді на подразнення RDL5. Так, якщо у інтактних тварин він складав у середньому (0,78±0,03) мс (n=56), розкид у межах від 0,35 до 1,30 мс, то у тварин із СР - (80,7±7,9) % (0,63±0,05) мс (n=24, p<0,05). Розкид показників у цьому разі становив 0,30-1,00 мс. Виникає зменшення порога збудливості аферентних волокон майже такого ж ступеня, що і при активації ІН. Так, у інтактних тварин цей показник становив (0,73±0,03) В, n=24; у тварин із СР - (34,2±2,0) % (0,25±0,01) В; n=14. Значний інтерес для нашого дослідження мають дані про характер збудження МН в умовах СР. Як і у випадку з ІН і аферентними волокнами, суттєво (p<0,001) зменшувався поріг збудження МН у тварин із ознаками спінальної СР. Якщо у інтактних тварин абсолютний розмір цього показника складав (0,86±0,07) В (n=53), то у тварин із СР - (33,7±3,6) % (0,29±0,02) В; n=22. Скорочувався (p<0,05) і ЛП виникнення ПД МН. У інтактних тварин абсолютний розмір цього показника складав (1,98±0,07) мс (n=52), а у тварин із СР - (85,9±4,7) % (1,70±0,07) мс; n=22 від значення цього показника. Досить важливим показником стану збудливості СМ є фонова активність його нейронних елементів. До цієї активності особливо схильні ІН та аферентні волокна СМ. У інтактних тварин частота ФІА ІН складала в середньому (55,20±3,70) ПД/хв (n=14). У тварин із СР частота ФІА зростала майже в 4 рази і складала (202,20±61,70) ПД/хв (p<0,05). При цьому помічена висока різниця у частотах ФІА ІН у тварин у стані СР: вона коливалася від 48 до 600 ПД/хв. Схожа картина спостерігається і при вивченні ФІА поодиноких аферентних волокон. У інтактних тварин вона складала (78,20±3,50) ПД/хв (n=29). У тварин із СР частота ФІА аферентних волокон зростала (p<0,001) і становила (280,1±11,0) % (n=14).

Досліджували вестибулярні та екстрапірамідні впливи на нейрони СМ, який знаходиться в стані особливо високої збудливості. Спочатку вивчили характер впливу супраспінальних подразнень на сумарну активність МН СМ в умовах його особливо високої збудливості. В першому блоці експериментів дослідили вестибулярні впливи. Середній поріг виникнення відповідей ВК на вестибулярне подразнення становив (198,0±14,5) мкА (n=7) в подальшому всі дані, отримані у інтактних тварин взяті за 100%. В умовах СР цей показник зменшувався (p<0,01) майже вдвічі і становив (55,9±4,9) % (110,70±5,30) мкА від розміру аналогічного показника у інтактних тварин (n=8). Значно зменшувався (p<0,001) і ЛП цих відповідей. Так, у інтактних тварин він складав (4,37±0,36) мс (n=10), а у тварин із СР - (54,2±6,4) % (2,37±0,20) мс; n=8. Отримана на вестибулярне подразнення відповідь мала два компоненти і у інтактних тварин, і у тварин в умовах СР. Загальна тривалість її достовірно не змінювалася (p>0,05) (у інтактних тварин вона становила (2,92±0,25) мс (n=10); у тварин із СР - (3,75±0,55) мс, n=8. Звертає на себе увагу значне збільшення амплітуди відповіді ВК (RVL4) на вестибулярну стимуляцію в умовах СР (ця відповідь, як ми вже підкреслювали, є двокомпонентною). У інтактних тварин середня амплітуда першого компонента складала 1,04±0,07, другого - 0,34±0,04 (мВ); n=10. В умовах же СР амплітуда першого компонента відповіді збільшувалася більше ніж в 2,5 рази до (260,4±45,3) %, а другого - більше ніж у вісім разів (p<0,001) до (820,3±190,1) % (в абсолютних величинах відповідно - (2,74±0,42) мВ; p<0,01 та (2,80±0,56) мВ; n=8). Змінювався і характер взаємодій сегментарних та вестибулярних впливів на рівні СМ. Так, якщо у інтактних тварин попереднє вестибулярне подразнення викликало тривале гальмування першого компонента МР ВК, то в умовах СР, навпаки, виникало його достовірне полегшення (F=147; р<0,001; достовірність різниці коефіцієнтів зрушення - р<0,001). Практично таким же чином реагував і другий компонент МР ВК (F=185; р<0,001). Далі в другому блоці експериментів дослідили впливи стимуляції кори (екстрапірамідні впливи). У інтактних тварин поріг виникнення відповіді на подразнення моторної кори складав у середньому (209,0±23,1) мкА (n=8). А у тварин із СР цей показник достовірно (p<0,01) зменшувався (55,9±6,7) % (116,80±5,60) мкА; n=8. Більше ніж у два рази (р<0,001) у цих тварин зменшений ЛП відповіді на подразнення кори: у інтактних тварин він складав (5,78±0,23) мс (n=18), у тварин же з СР - (47,9±3,4) % (2,77±0,16) мс; n=8. На відміну від незмінної тривалості відповіді на вестибулярне подразнення зменшується (р<0,001) загальна тривалість відповіді: у інтактних тварин вона складала (4,48±0,24) мс, у тварин із СР - (74,3±5,8) % (3,33±0,19) мс цього значення (n=8). Як і у випадку з вестибулярною стимуляцією, у тварин із СР надзвичайно підвищена амплітуда відповідей на подразнення моторної кори. Так, середня амплітуда першого та другого компонентів відповіді у інтактних тварин складала відповідно 0,51±0,06 та 0,31±0,05 (мВ) відповідно, n=10. В умовах же СР амплітуда першого компонента відповіді зростала (р<0,001) до (470,4±7,2) % (2,39±0,20) мВ, а другого - до (860,6±190,4) % (2,67±0,40) мВ. Цікавою знахідкою є практично однаковий ступінь полегшення першого компонента МР ВК у інтактних тварин і тварин зі спінальною СР (F=2,4; р>0,05). Певна полегшувальна дія попереднього подразнення кори спостерігалася у відношенні другого компонента МР ВК у тварин із СР, хоча вона достовірно менша, ніж у випадку полегшення першого компонента МР ВК (F=9,8; p<0,01). Однак, разом із істотним у декілька разів підсиленням рефлекторних реакцій на подразнення супраспінальних структур при СР абсолютний розмір цих відповідей не в змозі викликати явищ, подібних появі другого компонента МР ВК, що спостерігається при сегментарних подразненнях. Це зрозуміло, адже максимальна амплітуда відповіді при вестибулярній стимуляції при СР складає не більше трьох, а при стимуляції моторної кори - двох мілівольт. Цього зовсім недостатньо для виникнення в ВК взаємодії збуджених і незбуджених волоконець (нагадаємо, що для цього потрібна амплітуда відповіді в ВК не менше 15-20 мВ).

Наступним етапом дослідження було вивчення зовнішньоклітинної активності ІН та МН при сегментарній, вестибулярній стимуляції і стимуляції КГМ при СР. Загальні зміни ЛП ПД МН при супраспінальних подразненнях мають той же напрямок, що і при реєстрації їх активності - він суттєво скорочується в умовах СР (табл.2, А-В, МН).

Таблиця 2 Латентні періоди відповідей ІН та МН у інтактних тварин (1) та тварин у стані спінальної СР (2) при різних видах стимуляції

Примітка. р - достовірність різниці відносно групи інтактних тварин.

Зменшувався і ЛП ПД ІН при усіх видах стимуляції - сегментарній, вестибулярній та подразненні КГМ (табл.1, А-В, ІН). Одним із завдань нашого дослідження було вивчення конвергенції впливів із різних джерел на нейронах СМ при СР (табл.3).

Таблиця 3 Конвергенція сегментарних та супраспінальних впливів на окремих ІН та МН СМ у інтактних тварин (1) і у тварин при спінальній СР (2)

Ступінь конвергенції на ІН у інтактних тварин був відносно невеликий і коливався в межах 20-40% (табл.3, Б-Г,1; ІН). На МН у інтактних тварин конвергенції сегментарних та кіркових подразнень взагалі не знайдено; не спостерігалися МН, на яких би здійснювалася конвергенція одночасно з трьох джерел (табл.3, В-Г,1; МН). Ступінь же конвергенції вестибулярних і сегментарних впливів на МН у інтактних тварин відносно невеликий - близько 30% (табл.3, Б,1, МН). В умовах же СР конвергенція збуджень на ІН зростає в 2-4 рази (табл.3, А-Г,2; ІН). Приблизно в 2,5 раза збільшується кількість МН, на яких конвергують і сегментарні, і вестибулярні збудження; з'являється конвергенція впливів із трьох різних джерел (табл.3, А-Г; МН).

Досліджені можливості корекції станів високої збудливості СМ за допомогою нейропротектора рилузола. Показники в групі інтактних тварин брали за 100%. Потім тваринам вводили блокатор глутаматних рецепторів - рилузол в дозі 5 мг/кг внутрішньоочеревинно і реєстрували викликану активність через 10, 30, 60 та 120 хв. Спочатку вивчили зміни у інтактних тварин - вже через 10 хв після введення рилузолу активність СМ істотно зменшувалася. Зростав ЛП МР ВК, зменшувалася амплітуда МР ВК, аферентного піка (Ап) ПДП СМ, N1-компонента ПДП СМ. Найбільша виразність цих змін - через 60 хв після введення препарату. Так, ЛП МР ВК зростав (р<0,001) у цьому разі майже в 1,5 раза (149,7±8,7) %, більше ніж на 70% зменшувалася (р<0,01) його амплітуда (28,2±5,6) %. Істотно (р<0,001) зменшувалася амплітуда Ап ПДП (35,7±6,0) %. Через 120 хв спостерігалися ознаки повернення цих показників до значень перед введенням препарату. Зважаючи на зміни Ап ПДП СМ, ми вирішили вивчити дію рилузолу на проведення збудження аферентними та еферентними волокнами СН. Виявилося, що рилузол гальмує проведення збудження аферентними волокнами СН. Однак ступінь цього пригнічення невеликий - амплітуда ПД ДК на максимумі дії цього препарату складає (78,2±3,2) % від значення вихідного показника. Це значно менше, ніж зменшення амплітуди Ап ПДП - (35,7±6,0) % вихідного показника. На еферентні волокна рилузол, у порівнянні з дією на аферентні, виявляє слабку (р<0,05) дію: амплітуда ПД ВК через 30 хв - (96,1±0,9) %.

Далі вивчали дію рилузолу у тварин з ознаками СР. У цьому разі гіперрефлексія переходила у явище СР: амплітуда МР ВК перевищувала (р<0,001) цей показник у інтактних тварин майже в 9 разів (17,50±0,88) мВ; р<0,001, тобто його амплітуда була близькою до порога збудження волокон ВК. З'являвся додатковий компонент МР ВК, що є ознакою особливо високої збудливості СМ - спінальної СР. Також, як і у випадку з денервацією або дією 4-АП, майже в два рази збільшувалася (р<0,001) середня амплітуда Ап ПДП СМ (1,41±0,16) мВ та (2,65±0,10) мВ відповідно. Переконавшись у наявності ознак СР, ми вводили цим тваринам блокатор глутаматних рецепторів - рилузол. І в цьому разі динаміка пригнічення МР ВК, компонентів ПДП була дуже близька до динаміки цього процесу у інтактних тварин. Відзначено, щоправда, більш значне зменшення амплітуди МР ВК при дії рилузолу у порівнянні з інтактними тваринами. Але цей же ефект продемонстровано і у випадку застосування 4-АП. Особливий інтерес викликає характер змін амплітуди другого компонента МР ВК. Як ми вважаємо, він є відображенням ефаптичної взаємодії збуджених і незбуджених волокон ВК в умовах особливо високої збудливості СМ - СР. Ступінь його зменшення при дії рилузолу практично такий же, як і першого компонента МР ВК. Однак при достатньо виразному зменшенні амплітуди першого компонента виникає "обрив" кривої - другий компонент МР ВК взагалі зникає. В той же час перший компонент (хоч і зменшений внаслідок дії рилузолу) зберігається. На нашу думку, це підтверджує нашу гіпотезу про ефаптичне походження цього компонента МР ВК.

Таким чином, досліджена роль та місце різних механізмів впливу на аферентну частину рефлекторної дуги в розвитку стану особливо високої збудливості СМ та продемонстровано, що, принаймні, поодинці ці впливи не забезпечують ступінь підвищення рефлекторних відповідей до рівня більшого, ніж в умовах гіперрефлексії. Разом з тим, у цьому фрагменті дослідження виявлені механізми, які розкривають механізми зростання збудливості СМ та в подальшому можуть бути використані для формування стану максимального зростання рефлекторної активності СМ.

Встановлено, що 4-АП збільшує (p<0,001) амплітуду МР ВК, скорочує ЛП МР ВК (p<0,001) майже в півтора раза (що в подальшому буде сприяти більшій синхронізації збудження), суттєво (p<0,001) зменшує поріг подразнення для МР ВК. Але підсилення МР ВК при окремій дії 4-АП також не задовольняє критеріям принципово нового, ще більшого зростання рефлекторної активності СМ - МР ВК підвищується приблизно в три рази (в абсолютному розмірі це біля 5 мВ). На відміну від постденерваційної гіперрефлексії механізм підвищення збудливості при дії 4-АП - пресинаптичний.

Зважаючи на різний механізм підсилення МР ВК при ПДСГ (постсинаптичний) та дії 4-АП (пресинаптичний) було цілком логічним об'єднати між собою ці дві форми спінальної гіперрефлексії задля розвитку особливо високої збудливості СМ (спінальної СР). Виявилося, що в цій ситуації амплітуда МР ВК у відповідь на сегментарне подразнення перевищує (p<0,001) цей показник у інтактних тварин майже на порядок (у 6,0 ВІ 5,26,8 - 8,5 ВІ 7,39,7 разів). Більше того, спостерігався стійкий додатковий компонент МР ВК. При цьому абсолютний розмір першого компонента МР ВК сягав та навіть перевищував поріг збудження волокон групи Аб (6-20 мВ за різними даними, в середньому - 11,3 мВ) і коливався в межах 15-25 мВ. Це дозволило зробити припущення, що рівень особливо високої збудливості СМ сформовано - умови СР в цій моделі досягнуті і починають виникати нові взаємодії між елементами рефлекторної дуги, у нашому випадку - між збудженими і незбудженими волокнами ВК. Слід зауважити, що в цьому стані, який ми назвали СР надзвичайна збудливість виникала не тільки у пулі МН, але й ІН. Незважаючи на таку надзвичайну збудливість, здається, що функціонування СМ суттєво не порушується. Так, більший ступінь міжсегментарного гальмування виникає, очевидно, через зменшення підпорогової облямівки пулу МН. При вивченні процесів гальмування встановлено, що реципрокні взаємовідносини між МН в умовах СР мало відрізняються від показника в контролі.

Вивчення викликаної сегментарної активності окремих нейронів СМ виявило цілий ряд змін, які характеризують підвищення його збудливості. Це стосується і аферентних волокон, і ІН, і МН - загальною ознакою для них є зменшення порога, ЛП ПД окремих нейронних елементів. Разом із тим, яких-небудь якісних особливостей у їх функціонуванні не помічено. Звертає увагу і суттєве збільшення частоти ФІА і аферентних волокон, ІН в умовах СР. Наведені дані, на нашу думку, свідчать про переважно полегшуючу дію блокатора потенціалзалежних калієвих каналів - 4-АП на сегментарні рефлекси, що створює умови, на тлі яких деаферентовані МН формують надзвичайно високоамплітудні відповіді; інакше кажучи, виникає фон для реалізації стану інтенсивного зростання збудливості СМ - до рівня СР. Важливим питанням розповсюдження патологічного збудження в ЦНС, яке врешті-решт реалізується через СМ, є його чутливість у стані СР до надсегментарних впливів. Виявилося, що чутливість СМ до супраспінальних впливів, як вестибулярних, так і екстрапірамідних, зростає в декілька разів. Підвищується ступінь конвергенції супраспінальних та сегментарних впливів на ІН та МН СМ, змінений характер супраспінальних впливів на МН. Разом із тим, абсолютний розмір виникнення потенціалів від супраспінальних структур практично не призводить до явищ, близьких до описаних вище для сегментарних моносинаптичних реакцій. Але хід рухових реакцій, ініційованих надсегментарними структурами, в цьому разі буде, очевидно, порушеним.

Детальне вивчення механізмів розвитку особливо високої збудливості СМ, виникнення явищ СР привело нас до думки про суттєву роль експресії глутаматних рецепторів у цих випадках. Тому ми зробили спробу зменшити ступінь високої збудливості СМ за допомогою рилузолу - речовини, що широко застосовується для лікування бокового аміотрофічного склерозу і запобігає загибелі МН. За літературними даними, рилузол є блокатором передачі в глутаматних синапсах. Разом із тим, механізми його діяльності ще повністю не розкриті, отже, їх вивчення має і певне практичне значення. На інтактних тваринах з'ясували, що рилузол діє практично на всі ланки рефлекторної дуги: по-перше, він у надзвичайно низькою мірою блокує проведення збудження еферентними і трохи більше - аферентними волокнами; по-друге, він більшою мірою блокує проведення збудження в пресинаптичних аферентних терміналях; по-третє, найбільше блокується передавання збудження в синапсах від 1а аферентів на МН. Практично таким же чином рилузол діє і на процеси СР, переводячи їх у процеси гіперрефлексії, і на процеси індукованої різними чинниками гіперрефлексії, переводячи СМ у стан нормальної збудливості.

На окремому місці в наших результатах знаходиться факт виникнення другого компонента МР ВК, який має, на нашу думку, ефаптичне походження та виступає у ролі своєрідного маркера розвитку стану який ми визначили як - спінальна СР. Ми поки що не можемо точно вказати на процеси, що призводять до цього. Але найбільш вагомою причиною є, на нашу думку, високий рівень синхронізації збудження в усій рефлекторній дузі, що забезпечує це ж явище і в волокнах ВК. Є теоретичні викладки, що постулюють можливість взаємодії волокон у цих випадках (Гутман А.М., 1980; Маркин В.С., Пастушенко В.Ф., 1981). Можливо, механізмом цієї взаємодії є ефаптична взаємодія через посередництво електричного поля (Маркин В.С., Пастушенко В.Ф., Чизмаджев Ю.А., 1981; Семьянов А.В., Годухин О.В., 2001; Улькин.С.В., 1994), різке зростання концентрації іонів К+ у перехваті Ранв'є при синхронізованому спайку (Каталымов Л.М., Евстигнеев Д.А., 2004; Матюшкин В.С., 1980; Jefferys J.G., 1995). Так чи інакше, ми вважаємо, що в цьому випадку спостерігається порушення закону ізольованого проведення збудження нервовими волокнами за умов особливо високої збудливості - в стані СР. Спроби раніше відтворити цю ситуацію зіштовхувалася, перш за все, з неможливістю розділити ланцюги відведення і подразнення. У нас ці функції виконує синапс моносинаптичної рефлекторної дуги, що допомогло продемонструвати цю взаємодію в “чистому” вигляді. В основі цього феномену лежить, на нашу думку, деяка біологічна недосконалість нервового стовбура - ВК, який складається головним чином із найзбудливіших волокон групи Аб. На думку І.П.Матюшкіна (1980), “… в норме закон изолированного проведения возбуждения не нарушается, но, экономя место (объемы) при монтаже многоволоконного кабеля - нерва, природа вплотную подошла к этому рубежу. Именно поэтому так легко получается нарушение изолированного проведения”. Ця недосконалість практично непомітна в нормальних умовах, але виявляє себе в умовах особливо високої збудливості СМ. Не виключено, що у спінальних хворих явище “спінальної епілепсії” виникає саме через описану вище взаємодію (адже більшість координаційних відносин у хронічно ізольованому мозку збережені). Але докази цього мають бути продемонстровані на непошкодженій рефлекторній дузі, зокрема, в клінічних умовах.

Таким чином, нами вивчені механізми розвитку особливо високої збудливості СМ - спінальної СР, досліджені закономірності рефлекторної активності сегментарних рефлекторних дуг в умовах СР, вивчені особливості супраспінальних впливів в цих умовах, розглянуто шлях фармакологічної корекції станів високої збудливості СМ. Все це дозволило сформулювати головні висновки роботи.

Висновки

У дисертації наведено нове вирішення наукової проблеми, що виявляється у розкритті нейрофізіологічних механізмів розвитку принципово нового рівня зростання збудливості спинного мозку, гіперрефлексії - спінальної суперрефлексії - стану, за якого амплітуда рефлекторних розрядів досягає порогу дії найбільш збудливих нервових волокон. Вивчені механізми сегментарних та супраспінальних впливів на нейрони спинного мозку в цих умовах та можливості корекції стану особливо високої збудливості спинного мозку.

Під час дослідження механізмів функціонування спинного мозку в умовах особливо високої збудливості з'ясовано, що маніпуляції з аферентним входом сегментарних рефлекторних дуг - переріз нерва, блокада в ньому аксонного транспорту, приплив надмірної аферентної імпульсації характеризують механізми, які можуть лежати в основі підвищення рефлекторної активності спинного мозку, але окремо кожен із цих факторів забезпечує збільшення (p<0,001) моносинаптичних рефлекторних відповідей не більше ніж на 250-300%.

Формування стану особливо високої збудливості спинного мозку в різних ділянках рефлекторної дуги за допомогою гуморального чинника - блокатора потенціалзалежних калієвих каналів - 4-амінопіридину показало, що в умовах окремої дії цієї речовини можна підвищити (p<0,001) амплітуду сегментарних рефлекторних реакцій не більш ніж на 200-300%.

Поєднання денервації кінцівки з системною дією блокатора потенціалзалежних калієвих каналів - 4-амінопіридину дозволило створити стан високої збудливості спинного мозку - суперрефлексію, коли амплітуда моносинаптичних рефлекторних відповідей майже на порядок (у 8,5 ВІ 7,39,7 раза) перевищувала (p<0,001) цей показник у інтактних тварин та сягала порога збудження волокон вентрального корінця, від яких відводили рефлекторний розряд.

При активації сегментарних моносинаптичних рефлекторних дуг в умовах суперрефлексії зменшується (p<0,001) латентний період виникнення МР ВК, надзвичайно (більше ніж у вісім разів) зростає його амплітуда, з'являється другий компонент МР ВК, суттєво зменшується тривалість першого компонента моносинаптичної відповіді. Показано, що виникнення другого компонента МР ВК не є артефактом, а виступає певною закономірністю. Зменшується міжсегментарна взаємодія аферентних впливів, практично зникає часова сумація. Збільшується частота фонової імпульсної активності окремих інтернейронів та аферентних волокон, значно полегшуються сегментарні викликані відповіді інтер- та мотонейронів в умовах суперрефлексії.

При вивченні процесів гальмування на рівні спинного мозку показано, що в умовах особливо високої збудливості спинного мозку - спінальної суперрефлексії достовірно (p<0,05) зменшується ступінь антидромного гальмування мотонейронів. Це може бути пов'язано з підвищенням порога збудливості аксонів мотонейронів в умовах дії блокатора потенціалзалежних калієвих каналів - 4-АП. Реципрокне гальмування змінюється незначною мірою, що свідчить про певне збереження координаційних відношень у спинному мозку в стані суперрефлексії.

При активації екстрапірамідних або вестибулоспінальних шляхів в умовах суперрефлексії майже втричі зменшується поріг виникнення відповіді, майже вдвічі - її латентний період, спостерігається зростання амплітуди відповідей в 3-4 рази, виявлена значна синхронізація відповіді. Зменшується латентний період відповіді окремих інтер- і мотонейронів, у 2-3 рази зростає ступінь сегментарної та супраспінальної конвергенції на них. Показано, що абсолютний розмір відповідей на супраспінальні подразнення навіть в умовах суперрефлексії (до 3-х мВ) не призводить до взаємодії волокон у вентральному корінці, як це показано для сегментарних відповідей.

Рилузол - блокатор глутаматної трансмісії - суттєво (p<0,001) зменшує явища особливо високої збудливості спинного мозку. При цьому його дія як у інтактних тварин, так і тварин із особливо високою збудливістю спинного мозку більшою мірою (p<0,001) стосується порушення синаптичного передавання до мотонейронів, дещо меншою (p<0,05) - блокади проведення збудження пресинаптичними терміналями швидких аферентних волокон, дуже незначною (p<0,05) - блокади аферентних і еферентних волокон рефлекторної дуги. Це може мати значення для застосування препарату при нейродегенеративних захворюваннях, судомних станах, нейропатичних болях.

В умовах суперрефлексії при сегментарному подразненні виникає другий компонент моносинаптичної рефлекторної відповіді, який відображає збудження волокон, що не були задіяні в рефлекторному розряді. Зроблено висновок, що в цих умовах порушується закон ізольованого проведення в нервовому стовбурі: збудження від активованих волоконець вентрального корінця розповсюджується на незбуджені волокна (ефаптичне передавання). Цьому сприяє збудження більшої частини волокон вентрального корінця, велика (p<0,001) амплітуда їх сумарного потенціалу та зростання ступеня синхронізації збудження в нервових волокнах вентрального корінця.

Список наукових праць, опублікованих за темою дисертації

Макий Е.А., Родинский А.Г. Структурно-функциональные основы феномена суперрефлексии и аномально повышенных ответов в спинном мозге у крыс // Архив клинической и экспериментальной медицины. - 2002. - Т.11, №1. - С. 81-85. Автором особисто проведено аналіз сучасних даних щодо феномену спінальної гіперрефлексії, вперше введено поняття про спінальну суперрефлексію.

Вызванная активность афферентных и эфферентных волокон седалищного нерва у крыс в условиях экспериментального гипертиреоза / Е.А. Макий, П.А. Неруш, А.Г. Родинский, В.А. Мякушко // Нейрофизиология / Neurophysiology. - 2002. - T.34, №1. - С. 51-59. Автором особисто проведено аналіз та обговорені можливості відтворення за умов гіпертиреоїдного стану основ для розвитку спінальної суперрефлексії при суттєвому підвищенні збудливості еферентного нервового стовбура, можливості виникнення ефаптичних взаємодій у нервовому стовбурі.

Макій Є.А., Мозгунов О.В., Родинський О.Г. Ефаптичне збудження в нервовій системі та умови його виникнення при патологічних станах // Медичні перспективи. - 2003. - Т.VІІІ, №1. - С. 37-42. Автором особисто проведено аналіз сучасних даних про можливості та механізми ефаптичного збудження в нервовій системі та його ролі в розвитку патологічних процесів.

Родинський О.Г. Вплив блокатора К+-каналів - 4-амінопіридину на викликану біоелектричну активність сідничного нерва in vitro // Буковинський медичний вісник. - 2003. - Т.7, №1-2. - С. 135-136.

Макий Е.А., Родинский А.Г. Вызванная активность в нервных проводниках крысы: модификации под воздействием 4-аминопиридина // Нейрофизиология / Neurophysiology. - 2003. - T.35, №5. - С. 402-409. Автором особисто вивчена активність дорсальних та вентральних корінців спинного мозку щурів за умов дії 4-АП; досліджені механізми відтворення спінальної гіперрефлексії під час дії 4-АП.

Родинський О.Г. Віковий аналіз механізмів функціонування нервово-м'язової системи білих щурів за умов системної дії 4-амінопіридину // Медичні перспективи. - 2003. - Т.VІІІ, №4. - С. 10-15.

Макій Є.А., Родинський О.Г., Мозгунов О.В. Особливості антидромної біоелектричної активності нервово-м'язових синапсів білих щурів за умов системної дії прозерину і 4-амінопіридину // Одеський медичний журнал. - 2004. - Т.81, №1. - С.13-15. Автором особисто встановлено, що прозерин і 4-амінопіридин взаємодіють із Н-холінорецепторами пресинаптичної ділянки нервового волокна; розкрита роль антидромної активності в розвитку гіпер- та суперрефлексії.

Родинский А.Г. Особенности биоэлектрической активности нервно-мышечного комплекса белых крыс в условиях системного действия 4-аминопиридина // Таврический медико-биологический вестник. - 2004. - Т.7, №1. - С. 113-117.

Макій Є.А., Родинський О.Г. Модифікований апарат штучного дихання для дрібних лабораторних тварин // Вісник проблем біології і медицини. - 2004. - Вип.I. - С. 30-33. Автором розроблено безконтактний апарат штучного дихання для дрібних лабораторних тварин, який дозволяє одночасно із забезпеченням ШВЛ використовувати вогненебезпечні газові суміші, зменшувати рівень перешкод при реєстрації біопотенціалів.

Макій Є.А., Родинський О.Г. Особливості моносинаптичних рефлекторних реакцій спинного мозку за умов тривалої тетанізації дорсального корінця та при системній дії 4-амінопіридину // Клінічна та експериментальна патологія. - 2004. - Т.ІІІ, №2, Ч.1. - С. 242-243. Автору належить ідея, що головним механізмом у посттетанічній потенціації виступає процес підвищення ефективності синаптичного передавання в центральних синапсах; продемонстрована здатність 4-амінопіридину викликати тривалу постсинаптичну депресію моно- та полісинаптичних відповідей.

Родинський О.Г. Характеристика моносинаптичних відповідей спинного мозку білих щурів після впливу на сідничний нерв колхіцином // Вісник Вінницького національного медичного університету. - 2004. - №8. - С.495-498.

Макий Е.А., Родинский А.Г. Влияние длительной афферентной активации на сегментарные рефлекторные ответы у белых крыс и модификация этих эффектов тироксином и 4-аминопиридином // Нейрофизиология / Neurophysiology. - 2004. - T.36, №3. - С. 214-221. Автором особисто досліджені механізми тривалої активації сегментарних відповідей у формуванні гіпер- та суперрефлексії; розкриті можливі механізми посттетанічних змін сегментарних відповідей за цих умов та модифікація цих реакцій тироксином та 4-амінопіридином.

Макій Є.А., Родинський О.Г., Гузь Л.В. Характер моносинаптичних рефлекторних реакцій спинного мозку білих щурів за умов системної дії тироксину та 4-амінопіридину // Експериментальна та клінічна фізіологія і біохімія. - 2004. - №2. - С. 16-20. Автором особисто розкриті механізми системної дії надмірних концентрацій тироксину та 4-амінопіридину та встановлена роль цих речовин у механізмах формування стану гіпер- та суперрефлексії.

Родинський О.Г. Характер змін викликаної біоелектричної активності вентральних корінців білих щурів після впливу на сідничний нерв колхіцину // Одеський медичний журнал. - 2004. - №6. - С. 14-16.

Макій Є.А., Родинський О.Г., Ткаченко В.П. Вікові особливості збудливості м'яза після передавлювання сідничного нерва у щурів // Фізіологічний журнал. - 2004. - Т.50, №6. - С. 56-61. Автор особисто встановив ранні постденерваційні зміни збудливості нервово-м'язового комплексу в геронтогенезі; автор показав домінуючу роль аксоплазматичного транспорту в динаміці постденерваційних змін.

Родинський О.Г. Підвищення збудливості мотонейронів спинного мозку білих щурів після перерізу сідничного нерва має постсинаптичну природу // Медичні перспективи. - 2004. - Т.ІХ, №4. - С. 13-17.

Вплив блокаторів глутаматергічної трансмісії на активацію пресинаптичних терміналей та інтернейронів спинного мозку у щурів / В.Й. Мамчур, О.Г. Родинський, О.В. Мозгунов, К.О. Кравченко // Медичні перспективи. - 2005. - Т.Х, №1. - С. 24-28. Автором особисто проведені досліди; продемонстровані механізми дії блокатора глутаматергічної трансмісії - рилузолу на біоелектричну активність пресинаптичних терміналей та інтернейронів спинного мозку.

Родинський О.Г. Особливості потенціалу дорсальної поверхні спинного мозку за умов спінальної суперрефлексії різного ґенезу // Експериментальна та клінічна фізіологія і біохімія. - 2005. - №1. - С. 24-29.

Вплив блокаторів глутаматергічної передачі на моносинаптичні розряди вентральних корінців у щурів / Є.А. Макій, В.Й. Мамчур, О.Г. Родинський, А.С. Шаламай, К.О. Кравченко // Одеський медичний журнал. - 2005. - №2. - С. 30-33. Автором особисто проведені електрофізіологічні досліди; продемонстровані механізми дії блокатора глутаматергічної трансмісії - рилузолу - на динаміку моносинаптичних рефлекторних реакцій спинного мозку.

Макий Е.А., Родинский А.Г. Два способа моделирования спинальной суперрефлексии у крыс // Нейрофизиология / Neurophysiology. - 2005. - T.37, №2. - С. 157-163. Автором розкрито закономірності змін моносинаптичних реакцій спинного мозку за умов гіперрефлексії, індукованої поєднанням хронічної денервації і спіналізації та за умов поєднання хронічної денервації та системного введення в гострому досліді 4-амінопіридину; на основі останньої комбінації факторів гіперрефлексії автором запропонована модель суперрефлексії.

Действие рилузола на проведение возбуждения в периферических нервных волокнах, афферентных пресинаптических терминалях и в моносинаптической рефлекторной дуге спинного мозга / Е.А. Маккий, В.И. Мамчур, А.Г. Родинский, К.А. Кравченко // Нейронауки: теоретичні та клінічні аспекти. - 2005. - Т. 1, №1. - С. 40-42. Автором особисто проведені електрофізіологічні досліди; розкрито механізми дії рилузолу на проведення збудження в нервових волоконцях.

Макий Е.А., Родинский А.Г. Снижение анормально повышенной возбудимости моносинаптических рефлекторных дуг спинного мозга под действием рилузола // Нейрофизиология / Neurophysiology. - 2005. - T.37, №5/6. - С. 416-423. Автором особисто встановлено можливості корекції надзвичайно високої за умов гіпер- та суперрефлексії збудливості спинного мозку шляхом застосування блокатора глутаматергічної трансмісії - рилузолу.

Родинський О.Г. Збудження та гальмування в моносинаптичних рефлекторних дугах білих щурів за умов спінальної суперрефлексії // Фізіологічний журнал. - 2006. - Т.52, №1. - С. 94-100.

Макий Е.А., Родинский А.Г. Экстрапирамидные нисходящие влияния на нейроны спинного мозга, находящегося в состоянии суперрефлексии // Нейрофизиология / Neurophysiology. - 2006. - T.38, №2. - С. 140-149. Автором особисто розкрито закономірності екстрапірамідних впливів на нейрони спинного мозку, який знаходиться в стані суперрефлексії; показана роль супраспінальних впливів у механізмах розвитку суперрефлексії.

Макій Є.А., Родинський О.Г. Характер активності окремих нейронів спинного мозку в стані суперрефлексії // Експериментальна та клінічна фізіологія і біохімія. - 2006. - №2. - С. 21-25. Автором особисто досліджено біоелектричні властивості окремих нейронів спинного мозку за умов суперрефлексії.

Родинський О.Г. Механізми взаємодії волоконець нервового стовбура за умов модельного стану спіральної суперрефлексії // Проблемы, достижения и перспективы развития медико-биологических наук и практического здравоохранения. - 2007. - Т.143, Ч.І. - С. 105-108.

Динамика постденервационных изменений спинальной рефлекторной активности у белых крыс / Е.А. Макий, А.Г. Родинский, А.Н. Гниненко, В.Н. Белоконь // Нейрофизиология / Neurophysiology. - 2007. - T.39, №1. - С. 37-46. Автором досліджено роль механізмів постденерваційних змін збудливості мотонейронів спинного мозку та автору належить ідея про оптимальний засіб сегментарної активації мотонейронів за умов денервації.

Деклараційний патент 60906 А, МПК А 61 В 5/00. Спосіб діагностики регенерації аферентних нервових волокон / І.Я. Сердюченко, Є.А. Макій, О.Г. Родинський: Дніпропетровська державна медична академія. - № 2003032769; Заявл. 31.03.2003; Опубл. 15.10.2003, Бюл. №10. - 6 с.

Деклараційний патент 67610 А, МПК А 61 В 5/00. Спосіб отримання високоамплітудних біоелектричних відповідей спинного мозку / Є.А. Макій, О.Г. Родинський: Дніпропетровська державна медична академія. - № 20031110077; Заявл. 10.11.2003; Опубл. 15.06.2004, Бюл. №6. - 6 с.

Деклараційний патент 5652, МПК А 61 В 5/00. Спосіб збудження нервових волокон нервового стовбура / Є.А. Макій, О.Г. Родинський: Дніпропетровська державна медична академія. - № 20040706248; Заявл. 27.07.2004; Опубл. 15.03.2005, Бюл. №3.- 8 с.

Вплив блокатора К+-каналів 4-амінопіринида на функціонування нервово-м'язових з'єднань у білих щурів різного віку / О.Г. Родинський, О.В. Мозгунов, А.В. Суптеля, М.А. Штанько // ІV Українська конференція молодих вчених, присвячена пам'яті академіка В.В.Фролькіса: Тези доповідей, 24 січня 2003 р. - Київ, 2003. - С. 200-201.

Родинский А.Г., Суптеля А.В. Действие блокатора К+-потенциалуправляемых каналов 4-аминопиридина на возбудимость нервных волокон, нервно-мышечных синапсов и мышечных волокон у белых крыс // Вестник РГМУ. - 2003. -№2(28). - С. 202.

Макий Е.А., Родинский А.Г., Мозгунов А.В. Моделирование гипервозбудимости в периферических отделах соматической и вегетативной нервной системы с помощью 4-аминопиридина // Архив клинической и экспериментальной медицины. - 2003. - Т.12, №1(Приложение). - С. 40.

Родинский А.Г., Макий В.А. Сравнительная оценка возможности взаимодействия нервных волокон в вентральном корешке спинного мозга белых крыс в условиях системного действия 4-аминопиридина и тетрайодтиронина // Медицина - здоров'я ХХІ сторіччя: IV міжнародна конференція студентів і молодих вчених, 18-20 вересня 2003 р. - Дніпропетровськ, 2003. - С. 12-13.

Родинський О.Г., Владимірова А.М. Характеристика зворотних зв'язків в нервово-м'язовому синапсі білих щурів за умов інтраперитонеального введення 4-амінопіридину // Динаміка наукових досліджень `2003: Матеріали ІІ Міжнародної науково-практичної конференції, 20-27 жовтня 2003 р. - Дніпропетровськ, Луганськ, Чернівці, 2003. - Т.15. - С. 41-43.

Родинський О.Г., Суптеля А.В., Ткаченко О.Ю. Електрофізіологічні показники порушення нервово-м'язової передачі у зрілих та старих щурів після пошкодження сідничного нерва // V Українська конференція молодих вчених, присвячена пам'яті академіка В.В.Фролькіса: Тези доповідей, 23 січня 2004 р. - Київ, 2004. - С. 153-154.

Родинский А.Г. Динамика изменения моносинаптических рефлекторных реакций спинного мозга в условиях воздействия колхицина на смешанный нерв // Карповські читання: Перша Всеукраїнська наукова конференція, 18-21 травня 2004 р. - Дніпропетровськ, 2004. - С. 39-42.

Родинський О.Г., Владимірова А.М. Аналіз механізмів формування моносинаптичних рефлекторних відповідей за умов поєднання пошкодження сідничного нерву та спинного мозку // Динаміка наукових досліджень `2004: Матеріали ІІІ Міжнародної науково-практичної конференції, 21-30 червня 2004 р. - Дніпропетровськ, 2004. - Т.59. - С. 8-10.

Макий Е.А., Родинский А.Г. Особенности моносинаптических рефлекторных ответов спинного мозга белых крыс в условиях действия факторов, индуцирующих суперрефлексию // І.М. Сєченов та Одеська школа фізіологів: Тези доповідей науково-практичної конференції з міжнародною участю, присвяченій 175-річчю з дня народження І.М.Сєченова, 13-14 вересня 2004 р. - Одеса, 2004. - С. 64-67.

Родинський О.Г. Шляхи формування моделей спінальної суперрефлексії в експериментах на білих щурах // Молодь - медицині майбутнього: V Міжнародна конференція студентів і молодих вчених, 16-18 вересня 2004 р. - Дніпропетровськ, 2004. - С. 19-20.

Макий Е.А., Родинский А.Г., Гниненко А.Н. Процессы постсинаптической потенциации сегментарных моносинаптических рефлекторных ответов спинного мозга белых крыс при системном действии 4-аминопиридина и экспериментальном гипертиреозе // Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. - 2004. - Т.90, №8. - С. 498.

Родинский А.Г. Постсинаптический характер динамики повышения возбудимости мотонейронного пула спинного мозга белых крыс в результате перерезки седалищного нерва // Санкт-Петербургские научные чтения: Материалы VI научно-практической конференции с международным участием, 1-3 декабря 2004 г. - Санкт-Петербург, 2004. - С. 81.

Родинський О.Г. Динаміка дії блокаторів глутаматергічної трансмісії на моносинаптичні рефлекторні відповіді вентральних корінців у статевозрілих білих щурів // Актуальні проблеми старіння: Тези доповідей наукової конференції молодих вчених, присвяченій пам'яті академіка В.В. Фролькіса, 28 січня 2005 р. - Київ, 2005. - С. 142-143.

Родинський О.Г., Мозгунов О.В., Ілінчук І.В. Механізми функціонування інтернейронних пулів спинного мозку за умов спінальної суперрефлексії хімічного, травматичного або комплексного походження // Наука і освіта `2005: Матеріали VІІІ Міжнародної науково-практичної конференції, 17-21 лютого 2005 р. - Дніпропетровськ, 2005. - Т.26. - С. 21-23.

Макий Е.А., Родинский А.Г. Гиперрефлексия, вызванная пре- или постсинаптическими изменениями в дугах сегментарных рефлексов: коррекция с помощью рилузола // Нейронауки: теоретичні та клінічні аспекти. - 2005. - Т.1, №1 (Додаток). - С. 69.

Родинський О.Г. Аналіз механізмів змін збудливості нервово-м'язової системи білих щурів у геронтогенезі за умов травматизації сідничного нерва // Проблемы старения и долголетия. - 2005. - Т.14 (Приложение). - С. 48.

Родинский А.Г., Владимирова А.М., Рябцева Л.И. Процессы возбуждения и торможения в моносинаптических рефлекторных дугах в условиях спинальной суперрефлексии // Санкт-Петербургские научные чтения: Тезисы Международного молодежного медицинского Конгресса, 7-9 декабря 2005 г. - Санкт-Петербург, 2005. - С. 117-118.

Родинський О.Г., Рябцева Л.І. Мікроелектродний аналіз біоелектричної активності окремих нейронів спинного мозку білих щурів за умов спінальної суперрефлексії // Наука та освіта - `2006: Матеріали IX Міжнародної науково-практичної конференції, 23-31 січня 2006 р. - Дніпропетровськ, 2006. -Т.16. - С. 17-18.

Родинський О.Г., Владимірова А.М. Механізми гальмування моносинаптичних рефлекторних реакцій спинного мозку білих щурів за умов спінальної суперрефлексії // Сучасні наукові дослідження - `2006: Матеріали IІ Міжнародної науково-практичної конференції, 20-28 лютого 2006 р. - Дніпропетровськ, 2006. - Т.12. - С. 7-9.

Макій Є.А., Родинський О.Г. Збудження та гальмування в моносинаптичних рефлекторних дугах за умов спінальної суперрефлексії // Фізіологічний журнал. - 2006. - Т.52, №2. - С. 46.

Возможность взаимодействия волокон нервного ствола в условиях спинальной суперрефлексии при активации мотонейронов от афферентов 1а или супраспинальных структур / Е.А. Макий, А.Г. Родинский, А.В. Мозгунов, В.Н. Белоконь, Т.В. Машко // IV з'їзд Українського біофізичного товариства: Тези доповідей, 19-21 грудня 2006 р. - Донецьк, 2006. - С. 204-205.

Родинский А.Г., Гниненко А.Н., Белоконь В.Н. Анализ активности отдельных нейронов спинного мозга при супраспинальной стимуляции в условиях суперрефлексии // Нейронауки: теоретичні та клінічні аспекти. - 2007. - Т.3, №1 (Додаток). - С. 37.

Родинський О.Г. Нейрофізіологічний аналіз функціонування спинного мозку в умовах особливо високої збудливості та можливості її корекції. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора медичних наук за спеціальністю 14.03.03 - нормальна фізіологія. - Донецький національний медичний університет ім.М.Горького, Донецьк, 2007.

У дисертації вирішується наукова проблема, яка полягає у знаходженні шляхів та розкритті механізмів розвитку принципово нового рівня зростання збудливості спинного мозку (СМ), гіперрефлексії - спінальної суперрефлексії (СР) - стану, за якого амплітуда рефлекторних розрядів близька до порога дії найбільш збудливих нервових волокон та вивчення закономірностей функціонування СМ у цих умовах. При дослідженні механізмів функціонування СМ в умовах особливо високої збудливості з'ясовано, що маніпуляції з аферентним входом сегментарних рефлекторних дуг (денервація, блокада аксотоку, тетанізація) або системна дія гуморальних чинників (блокатора потенціалзалежних калієвих каналів - 4-амінопіридину (4-АП) чи L-тироксину) характеризують механізми, які можуть лежати в основі підвищення рефлекторної активності СМ, але окремо кожен із цих факторів забезпечує збільшення моносинаптичних рефлекторних відповідей не більше ніж на 250-300%. Лише поєднання денервації з дією блокатора потенціалзалежних калієвих каналів - 4-АП дозволило створити стан особливо високої збудливості СМ - суперрефлексію (СР). У цьому випадку амплітуда моносинаптичних рефлекторних розрядів вентрального корінця (МР ВК) на 800-900% перевищувала аналогічний показник у інтактних тварин та сягала порогу збудження волокон ВК. Показано, що в умовах СР виникає другий компонент МР ВК, який відображає збудження волокон, що не задіяні в рефлекторному розряді.

Вивчені сегментарні та супраспінальні впливи на нейрони СМ в умовах особливо високої збудливості - СР та можливості корекції цих станів за допомогою нейропротектора - рилузола. Зроблено висновок про порушення закону ізольованого проведення в нервовому стовбурі в умовах СР, чому сприяє збудження більшості волокон ВК, велика амплітуда їх сумарного потенціалу, зростання синхронізації.

Ключові слова: спинний мозок, особливо висока збудливість, суперрефлексія, сегментарна активність, супраспінальні впливи, активність інтернейронів, мотонейронів, рилузол.

Родинский А.Г. Нейрофизиологический анализ функционирования спинного мозга в условиях особо высокой возбудимости и возможности ее коррекции. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора медицинских наук по специальности 14.03.03 - нормальная физиология. - Донецкий национальный медицинский университет им. М.Горького, Донецк, 2007.

В диссертационном исследовании приведено новое решение научной проблемы, которое состоит в поиске путей и раскрытии механизмов развития принципиально нового уровня возрастания возбудимости спинного мозга (СМ), гиперрефлексии - спинальной суперрефлексии (СР) - состояния, при котором амплитуда рефлекторных разрядов достигает порога действия наиболее возбудимых нервных волокон. Изучены механизмы сегментарных и супраспинальных влияний на нейроны СМ в этих условиях и возможности коррекции состояний высокой возбудимости СМ.

В процессе исследования механизмов функционирования СМ в условиях особо высокой возбудимости установлено, что манипуляции с афферентным входом сегментарных рефлекторных дуг - перерезка нерва, блокада в нем аксонного транспорта, приток к СМ чрезмерной афферентной импульсации характеризуют механизмы, которые могут лежать в основе повышения рефлекторной активности СМ, однако, отдельно каждый из этих факторов обеспечивает повышение моносинаптических рефлекторных ответов не более чем на 250-300%.

Формирование состояния особо высокой возбудимости СМ в различных участках рефлекторной дуги с помощью гуморального фактора - блокатора потенциалзависимых калиевых каналов - 4-аминопиридина (4-АП) показало, что в условиях отдельного действия этого вещества можно повысить амплитуду сегментарных рефлекторных реакций не более чем на 200-300%. Установлено также, что в условиях системного действия 4-АП в эфферентных нервных волокнах возникает стойкая высокочастотная антидромная биоэлектрическая активность длительностью в несколько мс. Однако, вместе с тем, амплитуда этих ответов (1-2 мВ) очень мала в сравнении с порогом возникновения потенциалов действия в аксонах мотонейронов. Следовательно, такая антидромная активность в волокнах ВК не в состоянии существенно изменить возбудимость рефлекторной дуги, в частности аксонов мотонейронов, даже при усиленном выбросе медиатора активированного 4-АП.