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

Таким чином, можна зробити висновок про те, що системна дія субсудомних доз 4-АП викликає суттєве збільшення збудливості моносинаптичних рефлекторних дуг. Точкою прикладання цієї речовин, очевидно, є синапси від волокон групи 1а, які стають більш ефективними. Встановлено також, що в умовах системної дії 4-АП в еферентних нервових волокнах виникає стійка високочастотна антидромна біоелектрична активність тривалістю в декілька мс, подібна до активності, що викликана блокатором ацетилхолінестерази - прозерином. Разом із тим, амплітуда цих відповідей (1-2 мВ) дуже мала у порівнянні з порогом виникнення ПД у аксонах МН. Отже, і антидромна активність у волокнах ВК не в змозі суттєво змінити збудливість рефлекторної дуги, зокрема аксонів МН, навіть при посиленому викиді медіатора внаслідок дії як прозерину, так і 4-АП.

Вивчали динаміку і механізми розвитку особливо високої рефлекторної активності спинного мозку. В рамках цього великого блоку досліджень проаналізували характер моносинаптичних відповідей ВК в умовах особливо високої рефлекторної активності СМ, сформованої за допомогою спільної дії денервації та блокатора потенціалзалежних калієвих каналів - 4-АП. Ці експерименти були поділені на 5 модифікацій. Перша з них - це тварини, які під час гострого досліду не піддавалися будь-яким маніпуляціям, що могли б призвести до підвищення збудливості (контроль). Друга модифікація - тварини, у яких за 5 діб до гострого досліду перерізали СН. У третій модифікації тваринам у гострому експерименті вводили блокатор потенціалзалежних калієвих каналів - 4-АП дозою 1,5 мг/кг, внутрішньоочеревинно. Ця доза була підібрана емпірично: вона максимально підсилювала викликані МР ВК, але не викликала спонтанної активності МН. У четвертій модифікації вивчали МР ВК через 5 діб після перерізу СН та введення 4-АП у гострому досліді в дозі, вказаній вище. Нарешті, в п'ятій модифікації вивчали МР ВК у тварин через 5 діб після поєднаного пошкодження нерва та СМ. Вивчали низку параметрів, у тому числі і поріг виникнення МР ВК при подразненні ДК сегмента L5. У інтактних тварин цей показник складав (2,01±0,30) мкА, n=18, (у подальшому зміни показників ми будемо розглядати, виходячи з даних, отриманих у контролі - групі інтактних тварин, беручи їх за 100%). Після перерізу нерва він суттєво (p<0,001) збільшувався - (190,2±40,3) % (3,87±0,69) мкА, n=9 Системне введення 4-АП також збільшує (p<0,001) поріг виникнення МР ВК - (180,3±16,0) % (3,62±0,10) мкА, n=16 У цей же час в умовах поєднаної дії 4-АП та денервації він практично не відрізнявся (p>0,05) від цього показника в контролі (2,12±0,20) мкА; n=8. Поєднана ж дія спіналізації та денервації значно (p<0,001) збільшують цей показник - 240,0±25,1% (4,78±0,40 мкА; n=8). Визначення порога виникнення сумарного ПД ВК ми вважаємо дуже важливим, оскільки у поєднанні з даними про амплітуду МР ВК він може характеризувати можливість передачі збудження в ВК від збуджених волокон до незбуджених. Тому ми виміряли його в тих же абсолютних значеннях, що і амплітуду МР ВК - в мВ.. В контролі він складав (93,10±4,00 мВ), n=6. Одночасно після будь-якого втручання цей показник збільшувався (p<0,001): після денервації він складав (150,3±10,2) % (138,00±8,40) мВ; n=6; при введенні 4-АП - (190,0±15,2) % (179,90±10,60) мВ; n=6); при денервації і введенні 4-АП - (190,1±10,0) % (175,00±5,40) мВ; n=6 при поєднанні денервації і спіналізації- (157,2±11,1) % (146,00±7,90) мВ; n=8.

У інтактних тварин він складав (1,90±0,08) мВ, n=22. В усіх же інших групах амплітуда МР ВК тією чи іншою мірою була достовірно (p<0,001) збільшена. При денервації амплітуда МР ВК складала (270,6±30,4) % (5,09±0,58) мВ; n=9; при системному введенні 4-АП- (280,2±30,1) % (5,40±0,50) мВ; n=17. Окремо потрібно розглянути ситуацію з поєднаною дією факторів, оскільки в цих випадках зявляються двокомпонентні МР ВК Так, в умовах денервації та дії 4-АП амплітуда першого компонента МР ВК суттєво (p<0,001) зростала і складала (850,3±60,2) % (16,10±0,90) мВ -а другого - (500,2±110,0) % (9,40±2,00) мВ; n=8. Дещо менша амплітуда першого компонента МР ВК була (p<0,001) при поєднанні перерізу СН та СМ - (600,0±40,3) % (11,40±0,50) мВ; n=8. Але в цьому випадку амплітуда другого компонента МР ВК близька до амплітуди першого - (560,3±35,1) % (10,60±0,50) мВ; n=6

У інтактних тварин цей показник складав (1,90±0,08) мс, n=22 В тому випадку, якщо на тварину діяв один фактор, тривалість МР ВК достовірно не змінювалася (p>0,05) При поєднанні дії денервації та 4-АП вона зростала (p<0,001) більше, ніж у півтора раза - (150,3±8,0) % (2,87±0,10) мс; n=8, трохи менше (однак p<0,001) це збільшення після перерізу СН та СМ- (130,4±6,3) % (2,49±0,03) мс; n=8. При аналізі ЛП МР ВК при подразненні ДК встановлено, що в контролі він був (1,31±0,06) мс, n=22. Після денервації практично (p>0,05) не змінювався (1,23±0,07) мс; n=9. А ось після введення 4-АП і при поєднанні денервації та 4-АП цей показник зменшувався (р<0,01) і складав (75,6±6,4) % (0,99±0,07) мс; n=17 та (73,3±5,1) % (0,96±0,05) мс; n=8.

Далі ми вивчили динаміку зростання амплітуди МР ВК при збільшенні сили стимуляції ДК. З нього видно, що при зростанні сили стимуляції швидкість зростання амплітуди в усіх випадках штучного підвищення збудливості рефлекторних дуг була достовірно (p<0,001) більша, ніж у інтактних тварин (F=13,7ч 36,0) Але якщо за наявності однофакторних впливів виникають типові МР ВК то при двофакторних зявляється їх другий компонент. Він виникає при силі подразнення в 1,3П як при і поєднанні денервації і спіналізації так і при денервації і системній дії 4-АП

Звертає на себе увагу двокомпонентність МР ВК в обох випадках. Ми пояснювали цей ефект у випадку поєднання денервації і спіналізації тим, що незбуджені волокна ВК деполяризуються першим компонентом МР ВК, як своєрідним стимулом, до рівня критичної деполяризації і такий стан ми назвали - спінальною суперрефлексією (СР).

Таким чином, запропонований нами спосіб отримання особливо високої збудливості СМ за допомогою поєднаної дії денервації і системного впливу блокатора потенціалзалежних калієвих каналів - 4-АП відповідає критеріям особливо високої збудливості СМ - СР. За ефективністю він близький до поєднаних денервації та спіналізації, але є більш доцільним. По-перше, він малотравматичний, при його здійсненні практично не спостерігається загибелі тварин на стадії хронічного експерименту і в гострому досліді, забезпечується цілісність СМ. По-друге, поріг виникнення МР ВК не відрізняється від аналогічного показника у інтактних тварин. По-третє, зберігається можливість супраспінальної активації МН. По-четверте, цей спосіб дозволяє продемонструвати перехід збудження у нервовому стовбурі (ВК) від збуджених до незбуджених волокон, тобто, ефаптичну передачу. Таким чином, нами проаналізовано головні умови розвитку явища спінальної СР та механізми, які лежать в її основі. Зважаючи на це, ми вважаємо, що цей експериментальний стан спінальної СР є найбільш перспективним для подальшого вивчення.

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

Примітки: середні амплітуда (А) та латентний період (Б) МР ВК сегмента L5 (RVL5) за різних умов експерименту: а - відведення від неперерізаного RVL5, стимуляція великогомілкового нерва (n=6); б - те ж, що і (а), але при стимуляції RDL5 (n=11); в - теж саме, що і (б), але RVL5 перев'язаний (n=8). Осцилограми: верхній промінь - у інтактних тварин, нижній - у тварин із явищами СР. 1 - показники інтактних тварин (n=37); 2, 3 - показники у тварин із СР (n=25): 2 - амплітуда 1-го, 3 - 2-го компонентів МР ВК. Наведено середнє значення та похибка середнього M±m; вірогідність різниць по відношенню до показників у інтактних тварин: * - p<0,05.

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 (б 1), так і другого (б 2) 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.