WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 |

При стимуляции нерва импульсами с частотой следования 1 Гц падение внутрижелудочного давления (ВЖД) составляет 52 ± 3% от фонового уровня (p<0,05). Время до наступления максимального уровня падения ВЖД составляло в среднем 11,5 ± 0,3 с и время восстановления ВЖД было 61,5 ± 8,5 с. Стимуляция блуждающего нерва (1 Гц) сопровождается снижением частоты сердечных сокращений (ЧСС) во время стимуляции (9,2 ± 0,8% по отношению к исходной частоте, p<0,05), причем наибольший R-R интервал наблюдался приблизительно через 9 секунд от начала стимуляции. Кроме того, наблюдается тенденция к уменьшению частоты дыхания (ЧД) во время стимуляции нерва (примерно на 10 % по отношению к исходной ЧД).

Увеличение частоты следования импульсов до 10 Гц сопровождается более значительным падением ВЖД по сравнению с группой со стимуляцией блуждающего нерва частотой следования импульсов 1 Гц (76 ± 5%, p<0,05), время достижения максимального падения составляет 16,8 ± 3,3 с и время полного восстановления ВЖД - 212,5 ±22,3 с. Снижение ЧСС составляет 31 ± 2% (p<0,05 по отношению к исходной частоте и к группе со стимуляцией блуждающего нерва частотой следования импульсов 1 Гц). При этом максимальный R-R интервал наблюдается примерно через 3 секунды. При данной частоте стимуляции более всего страдает дыхательная система, что проявляется в остановке дыхания в период стимуляции нерва (в 28 случаях из 31, p<0,05). По окончании стимуляции ЧСС и ЧД возвращаются к исходным значениям.

Нами впервые выполнена оценка изменения корреляционных отношений между ЧД и R-R интервалами ЭКГ при стимуляции блуждающего нерва импульсами частотой следования 1 Гц и 10 Гц (рис.1). Показано снижение коэффициента корреляции между работой сердца и дыхательной системы во время стимуляции нерва. Степень выраженности изменений корреляционных отношений усиливается с увеличением частоты следования стимулирующих импульсов.

Рис.1. Изменения кардиореспираторной активности при стимуляции блуждающего нерва импульсами частотой 1 Гц (слева) и 10 Гц (справа): а) огибающая сигнала диафрагмы, б) изменения интервала R-R электрокардиограммы, в) синхронограмма, г) кривая изменения коэффициента корреляции между а) и б). Черта под кривыми – отметка стимуляции.

Влияние электрической стимуляции блуждающего нерва на характеристики интерфазного гетерохроматина

Целью этой серии экспериментов было определение изменений характеристик гетерохроматина (площадь, количество и распределение в ядре) в ответ на стимуляцию блуждающего нерва (рис.2).

В контрольной группе животных площадь гетерохроматина в ядре одиночного тракта составляла 4,69±0,10 мкм, количество хромоцентров в ядре было 16,4±0,7. Основная масса хромоцентров располагалась в непосредственной близости с условным центром ядра (Дудкин и др., 1999). Оперативное вмешательство сопровождалось уменьшением количества хромоцентров в ядре до 13,9±0,7 (p<0,05) при сохранении площади гетерохроматина (4,68±0,10), то есть происходила агрегация хромоцентров. При стимуляции блуждающего нерва мы наблюдали дезагрегацию хромоцентров (их количество в ядре - 15,9±0,7) с уменьшением площади гетерохроматина в ядре (4,33±0,11, p<0,05). При анализе пространственной локализации хромоцентров было показано их смещение от условного центра ядра к периферии (к мембране ядра).

Рис.2. Схематическое представление перераспределения гетерохроматина в ядре нейрона у животных контрольной (а), оперированной без стимуляции нерва (б) и оперированной со стимуляцией нерва (в) групп.

Влияние электрической стимуляции блуждающего и большеберцового нервов на c-Fos иммунореактивность нейронов ядра одиночного тракта и парабрахиального ядра

Целью иммуногистохимических исследований было определение уровня экспрессии генов раннего действия (c-fos) и локализации c-Fos позитивных нейронов в пределах подъядер ядра одиночного тракта и парабрахиального ядра, активированных стимуляцией блуждающего и большеберцового нервов (рис.3). В ядре одиночного тракта мы различали следующие группы подъядер: 1) медиальное и интермедиальное (m+im), 2) комиссуральное (com), 3) дорсомедиальное и желатинозное (dm+g), 4) вентролатеральное (vl) на трех рострокаудальных уровнях (задвижка - obex, ареа пострема – area postrema, IV желудочек – IV ventriculus). Парабрахиальное ядро было разделено на следующие группы подъядер: 1) наружное, центральное, серповидное латеральные (LPBE/C/Cr), 2) дорсолатеральное (LPBD), 3) вентролатеральное и waist area (LPBV/W), 4) медиальное (MPB) на двух рострокаудальных уровнях (мост – pons и средний мозг - mesencephalon).

Операции на блуждающем и большеберцовом нервах вызывают билатеральное увеличение экспрессии c-Fos во всех подъядрах ядра одиночного тракта на всем рострокаудальном протяжении. Как правило, хирургическое вмешательство на соматическом нерве вызывает более выраженную экспрессию c-Fos, чем перерезка висцерального нерва, за исключением некоторых областей (dm+g и com), где наблюдалась противоположная картина. В нейронах парабрахиального ядра ваготомия сопровождается билатеральным усилением экспрессии c-Fos в MPB на уровне среднего мозга. Оперативное вмешательство на большеберцовом нерве сопровождается экспрессией c-Fos во всех подъядрах парабрахиального ядра билатерально, за исключением LPBV/W.

Стимуляция блуждающего нерва импульсами частотой 1 имп/сек не вызывает достоверного (относительно оперированной группы) усиления экспрессии c-Fos в подъядрах ядра одиночного тракта и парабрахиального ядра. При увеличении частоты стимулирующих импульсов до 10 Гц резкое билатеральное усиление экспрессии c-Fos с ипсилатеральным доминированием в com, dm+g, m+im и vl подъядрах на уровне obex и area postrema. В парабрахиальном ядре билатеральное увеличение экспрессии c-Fos обнаружено во всех его подъядрах, за исключением LPBD и LPBV/W, так же с ипсилатеральным преобладанием (рис.3).

Рис.3. Схема распределения c-Fos позитивных нейронов в ядре одиночного тракта и в парабрахиальном ядре. Л – левая и П – правая сторона. Цифры – усредненное количество c-Fos позитивных клеток. Треугольники – локализация c-Fos меченых клеток в пределах ядер. Овальное окно – ипсилатеральное доминирование экспрессии c-Fos (к оперированной группе).

Стимуляция большеберцового нерва вызывает билатеральное усиление с-Fos экспрессии в vl на уровнях area postrema и IV желудочка

мозга. В ипсилатеральных LPBD и LPBV подъядрах парабрахиального ядра стимуляция соматического нерва вызывает снижение с-Fos экспрессии (рис.3).

Экспрессия c-Fos на уровне obex и area postrema более выражена (количественно) в ответ на висцеральную стимуляцию (блуждающий нерв). Экспрессия c-Fos в vl подъядрах на уровне area postrema и 4 желудочка мозга преобладает в ответ на соматическую стимуляцию.

В парабрахиальном ядре количество c-Fos позитивных клеток значительно больше при стимуляции соматического нерва в LPBE/C/Cr подъядрах правого парабрахиального ядра и билатерально - в LPBD подъядрах. В MPB подъядрах парабрахиального ядра превалирует c-Fos экспрессия в ответ на стимуляцию блуждающего нерва.

ОБСУЖДЕНИЕ

Основной целью настоящей работы является определение оптимальных для вызова висцеральных реакций параметров стимуляции блуждающего нерва и степень вовлечения генома нейронов ядра одиночного тракта и парабрахиального ядра в процессы передачи афферентной соматической и висцеральной информации.

Нами, как и другими исследователями, показано падение ВЖД при электрическом раздражении блуждающего нерва, что может рассматриваться как компонент физиологической адаптивной релаксации (Jahnberg, 1977; Abrahamsson et al., 1973; 1986; Багаев и др., 1997) с участием нейронов вагосолитарного комплекса и местных возбуждающих и тормозных механизмов метасимпатической нервной системы (Desai et al., 1991; Ноздрачев, 1989; 1991).

Стимуляция блуждающего нерва импульсами с частотой следования 1 Гц и 10 Гц вызывает уменьшение ЧСС. С увеличением частоты стимулирующих импульсов ЧСС значительно снижается (усиление брадикардии) и в ЭКГ наблюдается увеличение интервалов R-R. По-видимому, эти эффекты стимуляции (отрицательный хронотропный эффект) можно объяснить нарушениями в проведении возбуждения по проводящей системе сердца (Cheng et al., 2000; Brack et al., 2004).

Стимуляция блуждающего нерва импульсами частотой следования 1 Гц сопровождается незначительным нарушением дыхания в виде диспноэ. Увеличение частоты стимуляции нерва до 10 Гц сопровождается существенным замедлением ЧД вплоть до его остановки. Возможно, это объясняется торможением активности инспираторных нейронов дорсального дыхательного центра, расположенного в области ядра одиночного тракта, импульсацией приходящей по афферентным волокнам блуждающего нерва (von Euler, 1986; Feldman et al., 1986; 2003). Аналогичные нарушения дыхания наблюдаются в клинике при стимуляции блуждающего нерва при лечении эпилепсии (Iriarte et al., 2001; Charous et al., 2001; Hberl et al., 2002; Zaaimi et al., 2005). Нами впервые показано нарушение дыхательной синусной аритмии при стимуляции блуждающего нерва, что свидетельствует о дискоординации работы сердца и дыхательной системы. Дискоординация кардиореспираторной деятельности становится более выраженной при увеличении частоты стимулирующих импульсов до 10 Гц.

Полученные нами висцеральные ответы на стимуляцию блуждающего нерва являются побочными эффектами этой стимуляции (нарушение сердечной деятельности и дыхания), которые часто встречаются в клинической практике и могут снижать эффективность лечения и, кроме того, приводить к летальному исходу (Hberl et al., 2002; Zaaimi et al., 2005). На основании наших данных мы предполагаем, что наиболее эффективным способом подбора параметров стимуляции, оптимальных, с точки зрения лечебного действия (активация висцеросенсорных путей) и минимума побочных эффектов, может быть их оптимизация по частоте следования стимулирующих импульсов (Osharina et al., 2006). Эти данные, безусловно, требуют дополнительных исследований.

С целью экспериментального подтверждения вовлечения генома нейронов ядра одиночного тракта в реализацию ваго-вагальных рефлексов мы провели серию экспериментов по изучению изменений характеристик гетерохроматина в нейронах этого ядра в ответ на стимуляцию центрального отрезка блуждающего нерва. Нами впервые показано, что стимуляция блуждающего нерва сопровождается уменьшением площади гетерохроматина и смещением хромоцентров к периферии ядра клеток (Ошарина и др., 2004). Наблюдается не только перераспределение гетерохроматина в пределах ядра нейрона, но и истинное уменьшение его площади. Это позволяет предположить, что геном нейрона участвует в реализации ваго-вагальных рефлексов и в проведении висцеросенсорной информации. Из литературных источников известно, что эпилептиформная активность приводит к конденсации хроматина (гетерохроматизации) (Schulze-Bonhage et al., 1995). Можно предположить, что дегетерохроматизация, возникающая в ответ на стимуляцию блуждающего нерва, может лежать в основе механизмов лечебного действия этой стимуляции. Эти предположения, безусловно, требуют дополнительных исследований.

Далее мы провели серию опытов по изучению экспрессии c-Fos в нейронах ядра одиночного тракта и парабрахиального ядра в ответ на раздражение блуждающего и большеберцового нервов. Этот методический подход позволил нам выяснить происходит ли активация генов раннего действия c-fos при активации генома нейронов в ответ на стимуляцию и в каких подъядрах исследованных структур ствола мозга локализуются активированные нейроны.

Нами показано, что оперативное вмешательство, как на висцеральном, так и на соматическом нервах сопровождается билатеральной активацией одних и тех же подъядер ядра одиночного тракта – область сомато-висцеральной конвергенции. Нейроны парабрахиального ядра более чувствительны к оперативному вмешательству на соматическом нерве, что, вероятно, связано с различными путями проведения соматической и висцеральной афферентной информации и, в частности, с наличием прямых связей латеральных подъядер парабрахиального ядра со спинномозговыми нейронами (Cechetto et al., 1985; Bernard et al., 1995; Feil and Herbert, 1995).

Для оценки влияния стимуляции блуждающего и большеберцового нервов на экспрессию с-Fos мы сопоставляли количество нейронов, активированных после операции, с их количеством после стимуляции соответствующего нерва. В результате выявлено, что стимуляция блуждающего нерва импульсами частотой 1 Гц не вызывает усиления экспрессии c-Fos в ядре одиночного тракта. То есть, при данной частоте стимуляции активируются дуги висцеральных рефлексов (изменения в работе сердца и желудка) без активации генома нейронов ядра одиночного тракта.

Увеличение частоты стимулирующих импульсов до 10 Гц сопровождается усилением экспрессии с-Fos в нейронах m+im, com, dm+g, vl подъядер ядра одиночного тракта, что обусловлено присутствием в них афферентных терминалей блуждающего нерва, проводящих висцеросенсорную информацию от рецепторов желудка, сердца и легких (Kalia and Sullivan, 1982; Saper, 1994; Багаев и др., 1997; Lin et al., 1998). По нашему мнению побочные эффекты стимуляции блуждающего нерва, наблюдаемые в клинической практике, обусловлены активацией именно этих подъядер. К тому же, c-Fos активация этих подъядер может лежать в механизме вовлечения этих нейронов в проведение висцеросенсорной информации.

Увеличение экспрессии c-Fos в ядре одиночного тракта, наблюдаемое нами при соматической стимуляции (стимуляция большеберцового нерва), ограничивалось вентролатеральными (vl) подъядрами. Следует напомнить, что именно здесь расположен дорсальный дыхательный центр (von Euler et al., 2003) и c-Fos активация в этих подъядрах в ответ на висцеральную и соматическую стимуляцию, свидетельствует о сомато-висцеральной перекрытии в этой области.

Таким образом, в ядре одиночного тракта наблюдается билатеральное усиление экспрессии c-Fos в ответ на оперативное вмешательство на обоих нервах и в ответ на стимуляцию этих нервов. Ипсилатеральное преобладание экспрессии c-Fos в ядре одиночного тракта при стимуляции блуждающего позволяет нам предположить, что подобная активация нейронов является результатом стимуляции именно афферентных волокон нерва, а не результатом вторичной активации через дуги висцеральных рефлексов. В последнем случае мы наблюдали бы равномерно выраженную билатеральную c-Fos экспрессию (как у оперированных животных без стимуляции нерва), то есть, операция приводит к активации дуг висцеральных рефлексов, а стимуляция блуждающего нерва с частотой

следования импульсов 10 Гц – к активации генома нейронов висцеросенсорных путей.

Pages:     | 1 || 3 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»