Автореферат и диссертация по медицине (14.00.17) на тему:Исследование механизма усиления сокращений желудка, возникающих при раздражении симпатического ствола

РГБ ОД

'> л

На правах рукописи

МЯСНИКОВ Игорь Леонидович

ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМА УСИЛЕНИЯ СОКРАЩЕНИЙ ЖЕЛУДКА, ВОЗНИКАЮЩИХ ПРИ РАЗДРАЖЕНИИ СИМПАТИЧЕСКОГО СТВОЛА

(14.00.17 - Нормальная физиология)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Москва 1997

Работа выполнена на кафедре нормальной физиологии Российского Государственного медицинского университета .

Научный руководитель:

доктор биологических наук, профессор В.М. Смирнов Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, чл,- корр РАМН, профессор В.Г. Зилов доктор медицинских наук, профессор А.П. Эттингер

Ведущее учреждение:

Российский университет дружбы народов

Защита состоится " М _ 1997 г.

в 12- часов на заседании диссертационного совета Д .001.08.01 при НИИ нормальной физиологии им. П.К.Анохина РАМН (адрес: 103009, Москва, ул. Б. Никитская д. 6).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан"_"_ 1997 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат медицинских наук

В. А. Гуменюк

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. В течение многих лет на кафедре нормальной физиологии РГМУ активно изучаются механизмы разнонаправленных влияний симпатического и парасимпатического нервов на деятельность внутренних органов - ускорение сердцебиений и угнетение сокращений желудка и кишечника блуждающим нервом, а также-торможение деятельности сердца и усиление сокращений желудочно-кишечного тракта симпатическим нервом (Г,И. Ко-сицкий и др. 1968, 1975; В.М.Смирнов и др. 1986, 1987, 1991, 1994).

Появление новых фармакологических препаратов, являющихся селективными агонистами или антагонистами различных рецепторов, позволило экспериментаторам идентифицировать рецепторы с помощью которых могут осуществляться двоякие влияния вегетативных нервов на деятельность внутренних органов. Применение высокоспецифичных блокаторов различных отделов вегетативной нервной системы в сочетании с электрофизиологическими методами исследования позволили получить новые данные о строении и функционировании внутриорганной нервной системы, (А.Д.Ноздрачев 1981,1983,1987; J.Wood, 1981, 1983; D.Sherman 1990 ;H.Debas,1991), как интегрирующей структуры. Интрамуральная нервная система характеризуется многообразием клеточного состава, огромным набором медиаторов и модуляторов (P.Pernow,T.Beng,1983; G.McGregor et al.1984; I.Liewelly-Smith, J.Furness et al., 1988 ; J.Furness et al.1990 и др.). В медиаторных процессах активную роль играют моноамины, в частности, серотонин (M.Gershon,D.Sherman,1990; J.Christine et al., 1988; M.Gershon,1981; R.GIennon,1990; T.Martin,M.Cohen, J.Drasen,1994; A.Walcourt-Ambardermo, W.Winlow, 1994). На фоне этих достижений обращает на себя внимание крайне низкий интерес исследователей к нерешенной проблеме о механизмах разнонаправленного влияния симпатического и парасимпатического нервов на деятельность желудочно-кишечного тракта. В частности, известно, что симпатический нерв может оказывать не только тормозное, но и стимуляторное влияние на моторику желудка и кишечника (J.Malmegjac .V.Donnet, H.Monges 1940; J.Gillespie, B.Mackenna, 1961; Y.Nakazato, K.Saito, A.0hga,1970; D.Delbro, B.Lisander 1980, 1981, 1983; E.Bathon, H.Ormsbee, 1980; В.М.Смирнов 1986,1994).Этот феномен открыт еще в середине прошлого века, однако единого мнения о механизмах его осуществления до сих пор не сложилось. Это отчасти объясняется тем, что феномен до последних лет считался несущественным, поскольку он встречался нерегулярно и степень его выраженности невелика. Однако в опытах В.М. Смирнова и сотр. (1986) установлено, что раздражение симпатических нервов в грудной полости у собак значительно чаще вызывает не угнетение, а усиление сокращений желудка.

Таким образом, изучение механизмов усиления сокращений желудка, возникающих при раздражении симпатического ствола является актуальным и необходимым для дальнейшего развития представлений о нервной регуляции деятельности желудочно-кишечного тракта и функциональной организации периферического отдела вегетативной нервной системы.

Цель исследования. Изучение механизма усиления моторной активности желудка, возникающего при раздражении симпатического ствола.

Задачи исследования. 1. Изучить соотношение частоты возникновения тормозных и стимуляторных реакций желудка, возникающих при раздражении симпатического ствола: а) в зависимости от амплитуды и частоты применяемого раздражителя; б) в зависимости от исходного состояния двигательной активности желудка. 2. Выяснить, участвуют ли симпатическая и парасимпатическая нервная системы в осуществлении стимуляторного эффекта. 3. Исследовать природу нервных волокон симпатического ствола, стимулирующих моторику желудка.

Научная новизна. Впервые обнаружили, что при частоте раздражающих импульсов 3-20 Гц. сгимуляторный эффект возникает в подавляющем большинстве проб (до 90%). Ранее было известно, что это относится только к частоте раздражения 20 Гц. Впервые показали, что изучаемые эффекты подчиняются закону силовых отношений: с увеличением силы- раздражения симпатического ствола увеличивается степень выраженности и частота встречаемости стимуляторных реакций желудка.

Впервые установили, что блокада а- и [3-адренорецепторов ,не только не препятствует, а напротив, способствует возникновению стимуляторного эффекта.

Получили новые данные, свидетельствующие о том, что нервные волокна симпатического ствола, усиливающие сокращения желудка, являются преганглионарными серотонинергическими, они образуют синаптические контакты в вегетативных ганглиях с серотонинергическими нейронами, аксоны которых иннервируют гладкую мускулатуру желудка и усиливают его сокращения.

Практическая значимость. Полученные результаты о механизме усиления сокращений желудка, возникающих при раздражении симпатического ствола, могут быть использованы с целью разработки новых фармакологических препаратов для коррекции нарушений моторики желудка и лечения патологических процессов гаст-ро-дуоденальной зоны.

Положения выносимые на защиту. 1.В составе симпатического ствола имеются нехолинергические и неадренергические нервные

2

\

волокна, усиливающие сокращения желудка. 2. Согласно полученным данным, нервные волокна симпатического ствола, возбуждение которых ведет к усилению сокращений желудка, являются преганг-лионарными серотонинергическими, они образуют синапсы в вегетативных ганглиях на серотонинергических нейронах, аксоны которых иннервируют гладкую мускулатуру желудка.

Апробация работы. Материалы исследований доложены и обсуждены на 1-й научно-практической конференции "Актуальные вопросы гастроэнтерологии (Томск 1993), на международной конференции молодых ученых "Современные вопросы экспериментальной и прикладной физиологии" (Москва 1993), на 1-м съезде физиологов РФ (Пущино 1993), на I международном симпозиуме "Структура и функции вегетативной нервной системы" (Воронеж 1995), на 2-й Российской гастроэнтерологической неделе (Москва 1996).

Диссертация апробирована на совместном заседании кафедры нормальной физиологии с курсом физиологии МБФ РГМУ и физиологического отдела МЛК РГМУ.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, 5-ти глав и списка литературы из 214 источников. Диссертация написана на 143 страницах машинописи, иллюстрирована 16-ю таблицами и 22-мя рисунками.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследования выполнили в острых экспериментах в 7 -ми сериях на 41 беспородной собаке обоего пола, массой 7-10 кг в условиях хирургической стадии нембуталового наркоза (60 мг/кг, внутримышечно) и искусственной вентиляции легких (аппарат РО-6). О механической деятельности желудка судили по изменению давления в нем, которое регистрировали с помощью полиграфа "ПбЧОГи блока "УПТ", чернильнопишущего самописца "Н30301-6" и внешнего, высокой чувствительности электронного датчика "ЕМТ-35", соединенного полиэтиленовой трубкой с баллончиком, введенным в желудок. Баллончик, емкостью 70-90 мл, на 2/3 заполняли теплой (38° С) дистиллированной водой (50 мл), что обеспечивало его расположение в соответствии с анатомическими особенностями и рельефом желудка, при этом обеспечивался нулевой уровень исходного давления в баллончике.

В грудную полость проникали через разрез кожи и разъединение мышц тупым способом в 9-м межреберьи справа. Для вызова усиления сокращений желудка раздражали симпатический ствол в грудной полости, чтобы исключить возбуждение парасимпатических волокон

3

вагусного происхождения. Для этого мобилизовался периферический отрезок правого симпатического ствола после его перерезки на уровне VI грудного позвонка, а так же перерезались соединительные ветви на протяжении VI-IX узлов, висцеральные ветви, формирующие большой чревный нерв, оставались интактными. Отпрепарированный таким образом на протяжении 3,5-4 см симпатический ствол с помощью лигатуры помещали на раздражающие биполярные ви-лочковые позолоченные электроды с межэлектродным расстоянием 2 мм. Контакт электродов с другими органами и тканями полностью исключался. Раздражения наносили прямоугольными электрическими импульсами, длительностью 1,5мс, амплитудой 1-3-5-10-15В, частотой 1,3,5,7,10,20Гц, с помощью стимулятора ЭСЛ-2. Длительность раздражающей серии составляла 30 с.

Симпатический отдел вегетативной нервной системы блокировали орнидом (20 мг/кг, внутривенно), который предотвращает выделение катехоламинов постганглионарными адренергическими нервными волокнами, и блокаторами а- и p-адренорецепторов: фен-толамином (2 мг/кг) и пропранололом (4мг/кг). НТз-серотонинорецеп-торы вегетативных ганглиев блокировали промедолом (2 и 10 мг/кг ). Для фармакологической блокады НТ-) 2 серотонинорецепторов гладкой мускулатуры использовали лизергол-производное d-LSD в дозе 1 мг/кг. Фармакологические препараты, за исключением наркоза, вводили внутривенно.

Моторику желудка оценивали по показателям давления в его полости, значения которых рассчитывали, как среднее арифметическое, с интервалом в 1 с в течение 1 минуты до начала электрической стимуляции симпатического ствола и в течении 1 минуты от начала раздражения, Полученные данные обрабатывали используя параметрический критерий Стьюдента для зависимых выборок на IBM-совместимом компьютере с использованием специализированной программы "STATG RAP HIС S".

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

ИССЛЕДОВАНИЕ РЕАКЦИЙ ЖЕЛУДКА НА РАЗДРАЖЕНИЕ СИМПАТИЧЕСКОГО СТВОЛА СТИМУЛАМИ РАЗЛИЧНОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ.

В первой серии экспериментов изучили 155 реакций двигательной активности желудка у 31 животного, выявленных в ответ на раздражение симпатического ствола электрическими импульсами частотой 20Гц, амплитудой 1,3,5,10,15 В. Продолжительность каждого раздражения составляла 30 с. Анализировали нативные эффекты без применения каких-либо фармакологических препаратов, кроме наркоза.

Число реакций различного направления зависело от силы стимула - при его увеличении от 1 до 5 В возрастало число стимулятор-ных и тормозных реакций, и уменьшалось число случаев, когда реакция желудка на раздражение вообще отсутствовала (см, таблицу 1).При дальнейшем увеличении амплитуды раздражающего стимула с 5В до15В встречаемость стимуляторных реакций продолжала увеличиваться до 90,4%, а тормозных стала понижаться до 6,4%. В отношении тех случаев, когда реакция желудка вообще отсутствовала, наблюдалась следующая зависимость: чем больше сила стимула-тем реже встречался данный тип реакции. Следует также отметить, что при применении раздражителя амплитудой 38 частота встречаемости исследуемого стимуляторного феномена равна частоте реакций тормозного типа, по 16,1%.

ТАБЛИЦА 1

РЕАКЦИИ ЖЕЛУДКА НА РАЗДРАЖЕНИЕ СИМПАТИЧЕСКОГО СТВОЛА СТИМУЛАМИ РАЗЛИЧНОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ, ЧАСТО-

ТОЙ 20ГЦ

(в каждой графе указано число животных и их процент от общего ко> личества в серии на 31 собаке)_

ХАРАКТЕР ОТВЕТОВ АМПЛИТУДА РАЗДРАЖАЮЩЕГО СТИМУЛА И РЕАКЦИИ ЖЕЛУДКА

1В ЗВ 5В 10В 15В

СТИМУЛЯТОРНЫЕ 1 3,2% 5 16,1% 12 38,7% 27 87,2% 28 90;4%

ТОРМОЗНЫЕ 2 6,4% 5 . 16,1% 8 25,8% - 2 6,4% 2 6,4%

ОТСУТСТВИЕ РЕАКЦИЙ 28 90,4% 21 67,8% 11 35,5% 2 6,4% 1 3,2%

ВСЕГО РАЗДРАЖЕНИЙ (РЕАКЦИЙ) 155

В выполненных нами исследованиях на 31 животном установили, что данное явление -усиление сокращений желудка, возникающее при раздражении симпатического ствола носит не случайный, как считалось ранее, а закономерный характер, причем стимулятор-ные реакции доминируют над тормозными даже без блокады симпатического, тормозящего сокращения желудка, отдела вегетативной нервной системы. Стимуляторные эффекты отличаются стойкостью - об этом свидетельствуют как результаты всех серий экспериментов (средняя продолжительность периода, в течении которого раздражали нерв, составляла 3-3,5 часа), так и результаты наблюдений, в

которых специально исследовали устойчивость эффекта на протяжении 8 часов.

Помимо непараметрических критериев в оценке исследуемого феномена мы применили параметрические: среднее давление до стимуляции, среднее давление после стимуляции, прирост давления

(АР).

При раздражении стимулами, амплитудой 1 и ЗВ,20Гц существенных изменений двигательной активности не отмечалось, гидростатическое давление в полости желудка практически не изменялось. По-видимому раздражитель данной амплитуды практически не вызывает возбуждения ни тормозящих адренергических ни стимулирующих волокон неизвестной природы, входящих в состав симпатического ствола, либо степень их возбуждения и влияния на гладкую мускулатуру желудка были одинаковыми.

100 %с-----

90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

РИС 1: ЧАСТОТА ВСТРЕЧАЕМОСТИ РАЗЛИЧНЫХ РЕАКЦИЙ МОТОРИКИ ЖЕЛУДКА У ИНГАКТНЫХ ЖИВОТНЫХ В ОТВЕТ НА РАЗДРАЖЕНИЕ СИМПАТИЧЕСКОГО СТВОЛА СТИМУЛАМИ РАЗЛИЧНОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ (ЧАСТОТА РАЗДРАЖЕНИЯ 20 ГЦ).

При стимуле 5В, 20 Гц в 38,7% случаев (12 животных) регистрировался стимуляторный эффект, внутриполостное давление в этой подгруппе возрастало с 10,84±1,1 до 12,36±1,02 мм рт.ст., ДР= +1,52 (р<0,01). В подгруппе из 8-и животных (25,8%) с тормозными эффектами давление понижалось с 13,3 до 12,05 мм.рт.ст., ДР= -1,25 (р<0,05). Возможно у оставшихся 11-ти животных (35,5%) отсутствие

какого-либо эффекта объясняется равенством воздействия на моторику желудка стимулирующих и тормозящих волокон.

При раздражении 10В с частотой 20 Гц давление возрастало с 11,8±0,69 до 14,89±0,74 мм рт.ст. Прирост давления составил +3,09± 0,47 мм рт.ст.(р<0,01). А частота встречаемости стимуляторного эффекта возрастала до 87%.

Раздражение 15В,20Гц вызывало возрастание гидростатического давления в полости органа с 12,37+0,76 до 16,16±0,75 мм рт.ст. Прирост давления составил +3,79±0,53 мм рт.ст.(р<0,01).

Полученные результаты (см. рис. 1) свидетельствуют о том, что отсутствие выраженного преобладания количества тормозных или стимуляторных эффектов при применении раздражителей 3-5В объясняется равенством воздействия на моторику желудка стимулирующих и тормозящих волокон.

Выраженное преобладание числа стимуляторных реакций над тормозными при применении раздражителей 10-15В, а также увеличение прироста гидростатического давления в полости желудка, позволяет сделать вывод о более низкой возбудимости предполагаемых нервных волокон неизвестной природы, входящих в состав симпатического ствола и стимулирующих моторику желудка, по сравнению с тормозящими адренергическими волокнами.

ИССЛЕДОВАНИЕ РЕАКЦИЙ ЖЕЛУДКА НА РАЗДРАЖЕНИЕ СИМПАТИЧЕСКОГО СТВОЛА СТИМУЛАМИ РАЗЛИЧНОЙ ЧАСТОТЫ, АМПЛИТУДОЙ 10В

Во второй серии экспериментов исследовали 110 реакций двигательной активности желудка у 22 животных, выявленных в ответ на раздражение симпатического ствола электрическими стимулами амплитудой 10В, частотой 20, 10, 7, 3, 1 Гц. Продолжительность каждого раздражения составляла, как обычно, 30 с. Изучали нативные эффекты без применения каких-либо фармакологических препаратов, кроме наркоза.

Изменение частоты раздражающих стимулов в диапазоне от 20Гц до ЗГЦ не вызвало существенного изменения частоты встречаемости стимуляторных реакций. Эти реакции были преобладающими (см. таблицу 2). Тормозные реакции и случаи, когда реакция отсутствовала, напротив, были редки. Только при стимуляции 1 ГЦ, 10В наблюдалось снижение числа стимуляторных ответов до 54,5% и увеличение числа случаев, когда реакция на раздражение отсутствовала (41%).

Данные, отражающие изменения гидростатического давления в полости желудка, показывают его достоверный прирост при стимуляции раздражителем любой частоты.

ТАБЛИЦА 2

РЕАКЦИИ ЖЕЛУДКА НА РАЗДРАЖЕНИЕ СИМПАТИЧЕСКОГО

СТВОЛА СТИМУЛАМИ 10В РАЗЛИЧНОЙ ЧАСТОТЫ

(в каждой графе указано число животных и их процент от общего ко-

ХАРАКТЕР ОТВЕТОВ ЧАСТОТА РАЗДРАЖАЮЩЕГО СТИМУЛА И РЕАКЦИИ ЖЕЛУДКА

1 Гц 3Гц 7Гц 10Гц 20Гц

СТИМУЛЯТОРНЫЕ 12 54,5% 18 81,9% 19 86,4% 19 86,4% 20 90,9%

ТОРМОЗНЫЕ 1 4,5% 1 4,5% 2 9,1% 2 9,1% 0 0%

ОТСУТСТВИЕ РЕАКЦИЙ 9 41,0% 3 13,6% 1 4,5% 1 4,5% 2 9,1%

ВСЕГО РАЗДРАЖЕНИЙ (РЕАКЦИЙ) 110

При раздражении 10В с частотой 20 Гц внутриполостное давление в этой группе возрастало с 12,55±0,7 до 15,51±0,78 мм рт.ст. Прирост давления составил +2,96 ±0,43 мм рт.ст.(р<0,01).

Гидростатическое давление в полости желудка при раздражении 10В, частотой 10 Гц возрастало с 13,53±0,87 до 17,05±0,97 мм рт.ст. Прирост давления при этом составил +3,52+0,68 мм рт.ст.(р<0,01).

При раздражении 10В, частотой 7 Гц давление возрастало с 13,15±0,92 до 17,06±1,03 мм рт.ст. Прирост давления составил +3,9± 1,2 мм рт.ст.(р<0,01).

Раздражение 10В,ЗГЦ вызывало подъём давления с12,27 ±0,9 до 16,35 ±1,29 мм рт.ст. Прирост составил +4,07 мм рт.ст.(р<0,01).

Раздражитель 10В.1ГЦ вызвал небольшой, но достоверный прирост внутриполостного давления с 12.04 ±0,91 до 12,8 ±0,89 мм рт.ст. ДР=+0,76.(р<0.01).

Полученные результаты позволяют сделать вывод о том, что предполагаемый нервный путь, с помощью которого реализуется исследуемый эффект, проводит возбуждение в довольно широком диапазоне частот от 1 до 20 ГЦ. Данный частотный диапазон характерен для вегетативной нервной системы.

ЗАВИСИМОСТЬ РЕАКЦИЙ ЖЕЛУДКА НА РАЗДРАЖЕНИЕ СИМПАТИЧЕСКОГО СТВОЛА ОТ ИСХОДНОГО СОСТОЯНИЯ ЕГО ДВИГАТЕЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ.

Известно, что характер и направленность ответных реакций моторики органов ЖКТ, и желудка в частности, может зависеть от исходного, фонового состояния двигательной активности органа. Был произведен анализ частоты встречаемости и амплитуды изучаемого эффекта в зависимости от исходного состояния двигательной активности желудка. Для этого все полученные реакции были разделены на три группы по значению исходного внутриполостного давления: первая группа - реакции на фоне низкого давления - от 0 до 8 мм.рт.; вторая группа - реакции на фоне средних давления - от 8,1 до 15 мм.рт.ст.; третья группа - реакции на фоне высокого давления - выше 15 мм.рт.ст. Ответные реакции в каждой группе разделены на подгруппы по амплитуде применяемого стимула. Результаты этого анализа.представлены на диаграмме (рис2) и таблице 3.

фон: до 8 от 8,1 до 15 от 15 мм рт.ст.

РИС. 2: КОЛИЧЕСТВО СТИМУЛЯГОРНЫХ РЕАКЦИЙ МОТОРИКИ ЖЕЛУДКА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ИСХОДНОГО ДАВЛЕНИЯ В ЕГО ПОЛОСТИ ПРИ РАЗДРАЖЕНИИ СИМПАТИЧЕСКОГО СТВОЛА СТИМУЛАМИ РАЗЛИЧНОЙ АМПЛИТУДЫ, ЧАСТОТОЙ 20 Гц.

Обобщая вышеизложенные данные, можно сделать следующие выводы:

Во-первых, стимуляторный эффект хорошо выявляется на фоне любого исходного давления при стимуляции симпатического ствола в грудной полости.

Во-вторых, низкое (до 8 мм.рт.ст.) исходное давление в полости .желудка способствует лучшему выявлению исследуемого стимуля: торного эффекта.

В-третьих с увеличением силы раздражителя возрастает степень выраженности стимуляторного эффекта - он подчиняется закону силовых отношений.

ТАБЛИЦА 3

СТЕПЕНЬ ВЫРАЖЕННОСТИ СТИМУЛЯТОРНОГО ЭФФЕКТА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ИСХОДНОГО ВНУТРИПОЛОСТНОГО ДАВЛЕНИЯ В ЖЕЛУДКЕ

(в таблице приведены абсолютные значения прироста гидростатического давления (АР) в полости желудка в мм.рт.ст., полученные в

ИСХОДНОЕ ДАВЛЕНИЕ ПРИРОСТ ДАВЛЕНИЯ мм рт ст

1В ЗВ 5В 10В 15В

до 8 мм рт ст -0,07 +0,64 +1,34 +5,14* +6,48*

от 8,1 до 15 мм рт ст -0,02 -0,28 +0,1 +2,26* +3,15*

от 15 мм рт ст 0 -0,2 -0,41 +3,18** +3,14*

ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОЙ РОЛИ СИМПАТИЧЕСКИХ (АД-РЕНЕРГИЧЕСКИХ) НЕРВНЫХ ВОЛОКОН В УСИЛЕНИИ СОКРАЩЕНИЙ ЖЕЛУДКА

Поставлено две серии экспериментов в условии блокады адре-нергических нервных структур орнидом (1-я серия), фентоламином и пропранололом (2-я серия) с целью выяснения возможного участия симпатической нервной системы в развитии изучаемого явления. Параметры раздражения использовались те же, что и в первой серии экспериментов: частота 20Гц, амплитуда 5,10,15 В. Продолжительность каждой стимуляции составляла 30 с. Следует отметить, что

перед введением орнида и адреноблокаторов у всех животных проводились раздражения нерва с теми же параметрами.

Эксперименты с орнидом. Симпатолитический эффект орнида, как известно, заключается в ингибировании выброса катехола-минов симпатическими терминалями. Показано (В.М.Смирнов 1991), что применение данного препарата в дозировке 20-30 мг/кг устраняет симпатические эффекты на сердце, возникающие при сильных раздражениях (до 15В) звездчатого ганглия. Основываясь на этом факте, мы поставили серию экспериментов на 14 животных, в которой изучили 42 реакции желудка на раздражение симпатического ствола после введения орнида в дозе 20 мг/кг.

Все реакции желудка распределились следующим образом: стимуляторные отмечались в 37 случаях, реакция отсутствовала в 5 пробах, торможения моторной активности не отмечалось, что являлось следствием фармакологической блокады тормозных симпатических волокон.

Наиболее выражено действие орнида сказалось на динамике прироста внутриполостного давления.

При раздражении 5В, частотой 20 Гц давление возрастало с 6,65 , ±1,0 до 9,25±1,14 мм рт.ст.(р<0,01 ). Прирост давления составил +2,6±0,63 мм рт.ст..

Стимуляция 10В,20Гц вызывала возрастание гидростатического давления в полости органа с 6,53±1,0 до 11,92±1,0 мм рт.ст.(р<0,01). Прирост давления составил +5,39+1,0 мм рт.ст..

При стимуле 15В, 20Гц давление увеличивалось с 6,22±0,95 до 13,42±1,21 мм рт.ст.(р<0,01). Прирост давления: +7,2±0,94 мм рт.ст.

Также был проведен анализ достоверности действия орнида на амплитуду стимуляторного эффекта. Для этого у каждой собаки . сравнивали прирост давления на раздражение нерва (стимулированный прирост) до введения орнида со стимулированным приростом давления на фоне действия орнида.

При раздражении 5В, 20Гц стимулированный прирост давления на фоне орнида был достоверно больше чем стимулированный прирост давления у интактных животных на 1,15±0,5 мм рт.ст.(р<0,05).

При стимуляции 10В,20Гц прирост давления на фоне орнида был достоверно больше, чем стимулированный прирост давления у интактных животных на 1,44±0,62 мм рт.сг.(р<0,05).

При стимуле 15В,20Гц прирост давления на фоне орнида был также достоверно больше, чем стимулированный прирост давления у интактных животных на 2,87+1,24мм рт.ст.(р<0,05). На рисунке 3 приведены характерные реакции желудка на раздражения 1г. эутраИи'сиз до и после введения орнида у одного животного.

Полученные данные свидетельствуют, что введение орнида достоверно увеличивает амплитуду изучаемого эффекта. Из этого можно сделать вывод о том, что блокада адренергических нервных окончаний орнидом не только не препятствует, а напротив, способствует выявлению стимуляторных реакций.

_ В _,

Рис 3: Реакции желудка на раздражения симпатического ствола (10В,20Гц) в различных условиях:

А- до введения орнида. Б- на фоне действия орнида. В- на фоне совместного Действия орнида и промедола.

На каждом фрагменте - запись давления в полости желудка и нулевая линия, она же (более жирная часть линии) отметка раздражения - 30с. Шкала 20 мм рт. ст. для всех фрагментов (компьютерное сканирование с кривых, записанных полиграфом).

Опыты сайр адреноблокаторами - фентоламином и г.ропранололом. В опытах на 9-ти собаках исследовано 27 реакций желудка. Полученные результаты, как и в предыдущей серии, снова распределились на две группы: стимуляторные реакции наблюдались в 25 случаях, реакция отсутствовала 2-х пробах, тормозные реакции не зарегистрированы.

Раздражитель 5В вызвал увеличение стимуляторных эффектов почти в два раза с 44,4% до 77,8%., а при применении стимулов с амплитудой 10-15В количество стимуляторных эффектов достигло 100%.

Наиболее выражено введение адреноблокаторов сказалось на динамике прироста внутриполостного давления.

При раздражении 5В .частотой 20 Гц давление возрастало с 10,41 ±1,36 до 15,16±1,71 мм рт.ст.(р<0,01 ). Прирост давления составил +4,75±1,16 мм рт.ст.

Стимуляция 10В,20Гц вызывала возрастание гидростатического давления в полости органа с 11,01+1,54 до 18,27±2,21 мм рт.ст.(р<0,01). Прирост давления составил +7,26±1,57 мм рт.ст..

При стимуле 15В, 20Гц давление увеличивалось с 11,34±1,67 до 19,46±2,38 мм рт.ст. (р<0,01).Прирост давления +8,12±1,12 мм рт.ст. Характерные реакции желудка до и после введения адреноблокато-ров представлены на рисунке 5а и 56.

Так же был проведен анализ достоверности действия адреноб-локаторов на амплитуду стимуляторного эффекта.

При раздражении 5В,20Гц стимулированный прирост давления на фоне адреноблокаторов был достоверно больше, чем стимулированный прирост давления у интактных животных на 4,27±1,37 мм рт.ст.(р<0,05).

При стимуляции 10В,20Гц прирост давления на фоне фентола-мина и пропранолола был также достоверно большим, нежели чем у интактных животных на 4,75+1,57мм рт.ст.(р<0,05).

При стимуле 15В,20Гц тенденция сохранялась: прирост давления на фоне адреноблокаторов был больше чем стимулированный прирост давления у интактных животных "на 5,46±1,19 мм рт.ст.(р<0,01).

Полученные данные свидетельствуют, что блокада а- и р- адре-норецепторов не только не препятствует, а, напротив, способствует выявлению стимуляторных реакций.

Таким образом, исходя из результатов двух серий экспериментов с симпатолитиком и адреноблокаторами, считаем доказанным, что адренергические нервные волокна, имеющиеся в составе симпатического ствола, не участвуют в реализации изучаемого эффекта.

Результаты собственных исследований и данные литературы позволяют также исключить и парасимпатический путь в реализации изучаемого феномена. Последнее доказывается рядом фактов: во-первых в составе 1г. вутраМсив в грудной полости отсутствуют парасимпатические волокна вагусного происхождения (Абашидзе В С. 1963); во-вторых введение различных ганглиоблокаторов (антагонистов Н-холинорецепторов) не препятствует выявлению эффекта (Е.ВаШоп.Н.ОгтзЬее 1980; О.Ое1Ьго, В.и'5апс1ег, 1980-83); в-третьих имеются данные о хронических экспериментах (В.М.Смирнов и др. 1986) в которых через несколько дней после ва-готомии на шее в условиях дегенерации вагусных волокон все же выявлялся изучаемый феномен. Совокупность наших данных свидетельствует о том, что в составе симпатического ствола имеются не-

холинергические и неадренергические нервные волокна, усиливающие сокращения желудка.

Исследование природы этих нервных волокон проводили в сериях экспериментов с промедолом и лизерголом, основываясь на серотонинергической гипотезе о механизме осуществления данного феномена (В.М.Смирнов, 1986).

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИРОДЫ НЕРВНЫХ ВОЛОКОН СИМПАТИЧЕСКОГО СТВОЛА, УСИЛИВАЮЩИХ СОКРАЩЕНИЯ ЖЕЛУДКА

С этой целью выполнено несколько серий опытов в условиях блокады предполагаемых серотонинергических структур с помощью промедола - блокатора НТ3 рецепторов вегетативных ганглиев и лизергола - блокатора НТ-^2 рецепторов гладкой мускулатуры желудка. Данные эксперименты выполнили, преимущественно, на фоне продолжающегося действия орнида, либо адреноблокаторов, а в одной серии опытов блокатор НТ3 рецепторов вводили без применения других препаратов, кроме наркоза.

Исследование стимуляторных реакций желудка на фоне совместного действия орнида и промедола в дозировке 10 мг/кг.

Данная серия экспериментов была выполнена на 14 собаках, исследовали 42 ответа желудка на раздражение симпатического ствола стимулами 5,10,15В, частотой 20 Гц в всех пробах. Продолжительность каждой стимуляции составляла как обычно 30с. Раздражения начинали проводить через 5-10 минут после внутривенного введения промедола. Следует отметить, что перед введением препарата у всех животных проводились раздражения нерва с теми же параметрами.

По сравнению с серией "на фоне орнида", после введения промедола, частота встречаемости стимуляторных ответов желудка резко снизилась. Так при применении раздражителя амплитудой 5В стимуляторный эффект сохранился лишь у одной собаки из 14-ти, а при стимуляции 10 и 15В стимуляторные эффекты были выявлены у 3-х (21%) и 7-и(50%) животных соответственно, причем амплитуда этих реакций значительно уменьшилась. Тормозные эффекты отсутствовали, что объясняется продолжающимся действием симпа-толитика орнида. Реакции, где после введения промедола отсутствуют изменения внутриполостного давления на раздражения симпатического ствола составляли подавляющее большинство.

Наиболее выражено введение промедола сказалось на динамике прироста внутриполостного давления.

При раздражении 5В, частотой 20 Гц была всего одна слабовы-раженная стимуляторная реакция у одной собаки, поэтому давление возрастало всего с 8,59±1,16 до 8,6±1,16 мм рт.ст.(р>0,05). Прирост

давления составил +0,01+0,01 мм рт.ст., и, разумеется, был недостоверным.

Стимуляция 10В,20Гц вызывала так же слабо выраженное и недостоверное повышение гидростатического давления в полости органа с 8,76±1,18 до 9,02±1,15 мм рт.ст.(р>0,05). Прирост давления составил +0,26+0,14 мм рт.ст..

При стимуле 15В,20Гц давление увеличивалось с 9,2±1,22 до 10,05+1,21 мм рт.ст.(р<0,05).Прирост давления +0,85+0,3 мм рт.ст.

Также был проведен анализ достоверности действия промедола на амплитуду стимуляторного эффекта. Для этого у каждой собаки сравнивали стимулированный прирост давления до введения промедола (на фоне орнида) со стимулированным приростом давления на фоне действия промедола и орнида.

При раздражении 5В,20Гц стимулированный прирост давления на фоне промедола был достоверно меньше, чем стимулированный прирост давления на фоне орнида на 2,59±0,63 мм рт.ст.(р<0,01)

При стимуляции 10В,20Гц прирост давления на фоне промедола был достоверно меньше, чем стимулированный прирост давления на фоне орнида на 5,13±0,65 мм рт.ст.(р<0,01)

При стимуле 15В,20Гц прирост давления на фоне промедола был также достоверно меньше, чем стимулированный прирост давления на фоне орнида на 6,35±1,08 мм рт.ст.(р<0,01)

На рисунке 3 приведены характерные реакции желудка до и после введения промедола на фоне действия орнида.

Полученные данные свидетельствуют, что введение промедола достоверно, и весьма значительно, уменьшает амплитуду изучаемого эффекта. Из этого можно сделать вывод о том, что блокада НТз-серотонинорецепторов вегетативных ганглиев промедолом препятствует выявлению стимуляторных реакций. Таким образом, можно предположить, что в составе симпатического ствола действительно имеются серотонинергические волокна, участвующие в реализации изучаемого эффекта.

В наших экспериментах мы столкнулись с тем, что после введения промедола происходили изменения тонуса желудка, что затруднило интерпретацию полученных данных. В связи с этим решено было провести дополнительную серию экспериментов с фармакологической блокадой изучаемого феномена промедолом в низкой дозировке (2 мг/кг), исключая какие-либо препараты, кроме наркоза.

Исследование стимуляторных реакций желудка при действии промедола в дозировке 2 мг/кг. Данная серия экспериментов выполнена на 12 собаках. У всех животных до и после ведения препарата проводились раздражения 10 и 15В, частотой 20 Гц.

По сравнению с интактными животными, после введения проме-дола, частота встречаемости стимуляторных ответов желудка на раздражение симпатического ствола снизилась, так при применении раздражителя амплитудой 10 В стимуляторные реакции отмечались у 4-х (33%) животных (до введения промедола у 11-ти (92%), а при применении стимула с амплитудой 15 вольт у 10 (83%) животных (до введения промедола у 12-ти (100%). Следует отметить, что амплитуда сохранившихся стимуляторных реакций значительно уменьшилась.

Раздражение симпатического ствола стимулом 10В после введения промедола вызвало крайне незначительное и недостоверное повышение давления с 11,51+1,56 до 11,98±1,42 мм рт.ст., прирост давления составил +0,46+0,49 мм рт.ст.(р>0,05)

При стимуле 15В,20Гц давление увеличивалось с 11,29+1,38 до 12,9±1,6 мм рт.ст.(р<0,05).Прирост давления +1,61+0,5 мм рт.ст.

Также как и в предыдущей серии проведен анализ достоверности действия промедола на амплитуду стимуляторного эффекта. Для этого у каждой собаки сравнивали стимулированный прирост давления до введения промедола со стимулированным приростом давления на фоне действия промедола, обобщая результаты как зависимые выборки.

При раздражении 10В,20Гц прирост давления на фоне промедола был достоверно меньше, чем стимулированный прирост давления до его введения на 2,61±0,79 мм рт.ст.(р<0,01).

При стимуле 15В,20Гц прирост давления на фоне промедола был также достоверно меньше, чем стимулированный прирост давления до его введения на 2,98±0,83 мм рт.ст.(р<0,01).

Введение промедола в низкой дозировке не вызывало существенного изменения фоновой моторики желудка, и тем не менее привело к существенному снижению амплитуды изучаемого эффекта. Хотя промедол не является специфичным лигандом только для се-ротонинорецепторов, его побочные воздействия не искажали, как объективно показано нами, результатов проведенного фармакологического анализа.

Мы также убедились и в том, что стимуляторный феномен не осуществляется с помощью холинергических механизмов: контрольные раздражения блуждающего нерва как до введения промедола, так и на фоне его действия вызывали обычное усиление сокращений желудка (рис 4).

Результаты данной серии экспериментов являются, во-первых, дополнительным доказательством нехолинергической природы нервных волокон симпатического ствола, усиливающих сокращения

желудка, а во-вторых,- подтверждением нашего предположения о том, что эти нервные волокна являются, серотонинергическими.

Рис 4: Реакции желудка на раздражения симпатического ствола и блуждающего нерва (15\/; 20Гц) в различных условиях:

А- раздражение Ь-дутраНмсиа до введения орнида. Б- раздражение п.уадиз до введения орнида. В- раздражение ^.зутраШсиз на фоне действия орнида. Г-раздражение 1г.5утра(Ыси5 на фоне действия орнида и промедола. Д- раздражение п.уадив на фоне совместного действия орнида и промедола. Отметка раздражения -30с. Шкала 20 мм рт. ст. для всех фрагментов (компьютерное сканирование с кривых, записанных полиграфом).

Опыты с лизерголом. Данная серия, выполнена на Э животных, которым предварительно были введены а- и р-адреноблокаторы фентоламин и пропранолол. Лизергол - антагонист НТ-| 2-серотони-норецепторов , выявленных на гладкой мускулатуре желудочно-кишечного тракта, вводили в/в в дозе 1 мг/кг.

После введения лиэергола, при применении раздражителя с амплитудой 5В, стимуляторные реакции наблюдались у 2-х (22%) животных ( до введения у 7-и (88%) животных). При раздражении 10В стимуляторные эффекты встречались в 9 случаях (100%) до введе-

ния лизергола и в 7-и (88%) случаях после его введения. Тормозные эффекты практически отсутствовали, что объясняется продолжающимся действием адреноблокаторов. Следует отметить, что амплитуда сохранившихся стимуляторных реакций значительно уменьшилась.

При раздражении 5В , частотой 20 Гц, давление возрастало всего.с 11,11±1,64 до 11,41+1,8 мм рт.ст.(р>0,05). Прирост давления составил +0,3±0,38 мм рт.ст., и, разумеется, был недостоверным.

Стимуляция 10В,20Гц вызывала так же слабо выраженное, но достоверное повышение гидростатического давления в полости органа с 11,0+1,55 до 12,62+1,51 мм рт.ст.(р<0,05). Прирост давления составил +1,62±0,14 мм рт.ст..

Также был проведен анализ достоверности действия лизергола на амплитуду стимуляторного эффекта. Для этого у каждого животного сравнивали стимулированный прирост давления до введения лизергола (на фоне адренблокаторов) со стимулированным приростом давления на фоне действия лизергола и адреноблокаторов.

При раздражении 5В,20Гц стимулированный прирост давления на фоне совместного действия лизергола и адреноблокаторов был достоверно меньше, чем стимулированный прирост давления на фоне действия только адреноблокаторов на 4,45±0,96 мм рт.ст.(р<0,01)

При стимуляции 10В,20Гц прирост давления на фоне лизергола и адреноблокаторов был так же достоверно меньше, чем стимулированный прирост давления на фоне только фентоламина и пропрано-лола на 5,64±1,39 мм рт.ст.(р<0,01)

В отдельных случаях для проверки надежности выключения стимуляторного эффекта после введения лизергола применялся раздражитель амплитудой 15В, 20Гц. Характерные реакции моторики желудка представлены на рис. 5.

Полученные данные свидетельствуют, что блокада HT-j^-cepo-тонинорецепторов гладкой мускулатуры желудка лизерголом препятствует выявлению стимуляторных реакций.

Следует так же отметить, что введение лизергола, как и в серии с промедолом 2 мг/кг, не вызвало существенного изменения исходного внутриполостного давления.

Таким образом, оценивая результаты, полученные в серии экспериментов с лизерголом мы пришли к заключению, что эффектор-ный нейрон является серотонинергическим и реализует свои влияния, стимулирующие сокращения гладкой мускулатуры желудка с помощью НТ-^-серотонинорецепторов.

Рис 5: Реакции желудка на раздражения симпатического ствола (15V; 20Гц) в различных условиях:

А- до введения адреноблокаторов. Б- на фоне действия адреиоблокаторов. В- на фоне совместного действия адреноблокаторов и лизерсола .

На каждом фрагменте - запись давления в полости желудка и нулевая линия, она же (более жирная часть линии ) отметка раздражения -30с. Шкала 20 мм рт. ст. для всех фрагментов (компьютерное сканирование с кривых, записанных полиграфом).

Косвенное подтверждение нашей гипотезы об участии серото-нинергических нервных волокон в реализации стимуляторного эффекта явились данные морфологических и гистохимических исследований, которые выявили наличие серотонина в превертебральных ганглиях (Ma R.C.,Horw¡tz J., et al 1985) и в энтеральной нервной системе (Richardson et Engel, 1986; K.Hagihara et al., 1994;M.Cothert et al., 1995); также выявлены системы связывания данного медиатора в энтеральных симпатических окончаниях (M.Gershon, D.Sherman, 1990).

В миентеральном сплетении установлена иммунореактивность серотонина в нейронах, имеющих морфологические характеристики клеток I типа Догеля которые выполняют эффекторные, моторные функции. (Hodgkiss J.Р., Lees G.M.,1978, 1980).

Серотонинергическая природа стимуляторного эффекта подтверждается также и наличием серотонина в симпатическом стволе, обнаруженного биохимических методом Оксенкруга (В.М.Смирнов 1986) и Фалька-Хилларпа в модификации Крохиной (В.М.Смирнов, С.Ф.Волынцева,1995).

выводы

1. Раздражение симпатического ствола в грудной полости у собак чаще вызывает не угнетение, а усиление сокращений желудка. Частота встречаемости феномена мало зависит от частоты раздражающих импульсов в пределах 3-20 Гц. и от исходного уровня давления в желудке.

2. Стимуляторный эффект подчиняется закону силовых отношений: увеличение силы стимула ведет к усилению ответной реакции органа, а также к увеличению частоты встречаемости феномена.

3. Исключение возбуждения парасимпатической нервной системы не препятствует, а фармакологическая блокада адренергиче-ских механизмов способствует развитию стимуляторных реакций. Следовательно, в составе симпатического ствола имеются нехоли-нергические и неадренергические нервные волокна, возбуждение которых ведет к усилению сокращений желудка.

4. Стимуляторный эффект симпатического ствола угнетается действием промедола - блокатором НТ3- серотонинорецепторов вегетативных ганглиев и лизергола - блокатором НТ-]^ - серотонино-вых рецепторов гладкой мускулатуры ЖКТ.

5. Нервные волокна симпатического ствола, усиливающие сокращения желудка, согласно полученным нами данным, являются преганглионарными серотонинергическими, они образуют синапсы в вегетативных ганглиях на серотонинергических нейронах, возбуждение которых ведет к мощному усилению сокращений желудка.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Механизм стимуляции двигательной активности ЖКТ большим чревным нервом И Актуальные вопросы гастроэнтерологии: Материалы научной конференции.-Томск, 1993.-С.173 (в соавт. с В.М.Смирновым, Д.С.Свешниковым).

2. К анализу механизмов стимулирующего влияния большого чревного нерва на сокращения желудка // "Современные вопросы экспериментальной и прикладной физиологии": Материалы конференции молодых ученых ММА им.Сеченова.-Москва,1993.-С.43-44 (в соавт. с Д.С.Свешниковым).

3. Исследование механизма усиления сокращений желудка возникающих при раздражении симпатического ствола// Бюллетень экспериментальной биологии и медицины -М.,1994. -Ы 10.-С.355-359 (в соавт. с В.М.Смирновым, Д.С.Свешниковым).

4. Природа нервных волокон, усиливающих сокращения желудка и кишечника //Успехи физиологических наук -М.,1994 -Т.25.- N З.-С. 118-119. (в соавт. с В.М.Смирновым, Д.С.Свешниковым).

5. Возможный механизм усиления моторики желудка при раздражении симпатического ствола // Материалы I международного симпозиума "Структура и функции вегетативной нервной системы." -Воронеж ,1995.-С. 59-61.

6. Исследование механизма стимуляции сокращений желудка, возникающих при раздражении симпатического ствола.// Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. 1996 т.6 N 4 с. 305