МЕХАНИЗМЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ВИСЦЕРАЛЬНЫХ СИСТЕМ

Международная конференция, посвященная 150-летию академика И. П. Павлова (23-25 сентября 1999 года, Санкт-Петербург)

            В конференции приняли участие 250 специалистов из разных регионов России и ряда стран ближнего и дальнего зарубежья.

На пленарном заседании и на 5 секциях было сделано 57 устных и 110 стендовых докладов.

Конференцию открыли:

Ю. В. Наточин - академик-секретарь Отделения физиологии РАН, председатель Научного совета РАН по физиологическим наукам.
Д. П. Дворецкий - директор Института физиологии им. И. П. Павлова РАН.
А. Д. Ноздрачев - председатель Правления Санкт-Петербургского общества физиологов, биохимиков и фармакологов им. И. М. Сеченова.
На пленарном заседании выступили:
академик А. Д. Ноздрачев с докладом: "Профессор Санкт-петербургского университета И. Ф. Цион - учитель И. П. Павлова",
профессор Военно-Медицинской Академии И. А. Ерюхин с докладом: "Идейное наследие И. П. Павлова в неотложной и военно-полевой хирургии".


Работали секции:


Тезисы

Устных докладов на секционных заседаниях

(включая тезисы докладчиков, не приехавших на конференцию)

Пленарное заседание.

РЕФЛЕКС СВОБОДЫ ИВАНА ПЕТРОВИЧА ПАВЛОВА

В. О.Самойлов
Институт физиологии им. И. П. Павлова РАН, Санкт-Петербург

                  В мае 1917 года И. П. Павлов и его ученик М-М. Губергриц выступили в Петроградском биологическим обществе с докладом на тему: "Рефлекс свободы". В 1918 г. доклад был опубликован в "Русском враче" (№. № 1-4), а в 1923 г. статья "Рефлекс свободы" в качестве XXVIII главы вошла в "Двадцатилетний опыт объективного изучения высшей нервной деятельности (поведения) животных".
                Рефлексу свободы И. Павлов уделил большое внимание в трех публичных лекциях, которые он прочитал под общим названием "Об уме вообще и о русском в частности" 28 апреля, 20 и 27 мая 1918 года. Власти расценили их как контрреволюционный демарш буржуазного профессора, и за Иваном Петровичем закрепилась репутация инакомыслящего, а потому -неблагонадежного социального элемента. Последовали угрозы Г. Е. Зиновьева, вызовы в ЧК, нападки в прессе. Однако И. П. Павлов продолжал обращаться к теме свободы во многих своих лекциях (например, в 1920, 1923, 1924, 1929 годах), а также в письмах членам правительства.

                Все поведение Павлова свидетельствует о том, что он был свободным человеком - в подлинном смысле этого понятия. Врожденный рефлекс свободы тонко корректировался внутренним торможением, благодаря чему ум И. П. Павлова обладал всеми свойствами, которые являются залогом продуктивной работы. Он был явно "неугодником" (по терминологии А. Меняйлова в его "Катарсисе").

                Абсолютная свобода мысли позволила И. П. Павлову преодолеть в 30-е годы многие предубеждения против советской власти, когда правительство стало возрождать государственность. Мотивы укрепления российской государственности у И. П-Павлова и советской власти были разными, но усилия правительства, направленные на восстановление могучей державы, его устраивали, поскольку вся натура Ивана Петровича была проникнута государственным российским патриотизмом. У авторов некролога, опубликованного в газете Рокфеллеровского архивного центра, были все основания назвать Павлова "единственным свободным гражданином России".
 
 

ПРОФЕССОР САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО УНИВЕРСИТЕТА И. Ф.ЦИОН -УЧИТЕЛЬ И. П. ПАВЛОВА

А. Д. Ноздрачев
Санкт-Петербургский государственный университет

 
        Илья Фаддеевич Цион проработал в Университете недолго - с 1868 по 1872 г., но масштаб его личности и степень его влияния на судьбу науки таковы; что столь короткий период вошел в историю российской физиологии как начало ее самой весомой и сильной - экспериментальной стороны.

        Будучи многогранной, талантливой и противоречивой личностью, И. Ф. Цион испытал не только головокружительные взлеты, но и такие же тяжелые неудачи, не позволившие ему полностью реализовать редчайшие способности, которыми так шедро наградила его природа. До революции И. Ф. Циона критиковали преимущественно с точки зрения этики, в годы советской власти критика велась уже с политических и идеологических позиций. Все отрицательные отзывы о нем консолидировались и превращались во всеобъемлющее резко отрицательное мнение. Положительные отзывы И. П. Павлова, А. А. Ухтомского, Л. А. Орбели тонули в мутных волнах всеобщего осуждения.

        Роль И. Ф. Циона в формировании личности молодого И. П. Павлова огромна, именно И. Ф. Цион пробудил в нем интерес к нервным механизмам регуляции висцеральных функций, дал ему превосходную методическую подготовку и заразил его своим энтузиазмом исследователя. За это И. П. Павлов платил учителю восхищением, которого не скрывал даже и тогда, когда общественное мнение об И. Ф-Ционе стало резко отрицательным. В своей биографии И. П. Павлов писал: "Огромное впечатление на всех нас производил профессор Илья Фаддеевич Цион. Мы были прямо поражены его мастерски простым изложением физиологических вопросов и его поистине артистической способностью ставить опыты. Такой учитель не забывается всю жизнь. Под его руководством я сделал мою первую физиологическую работу".

        Основные этапы жизненного пути И. Ф. Циона: Варшавская МХА, Киевский университет, Берлинский университет, Р. Ремак, первая (из трех) докторская дисс., СПб., каф. нервных болезней МХА, зарубежная командировка: К. Людвиг, Э. Дюбуа-Реймон, Кл. Бернар, открытие нерва-депрессора, Монтионовская премия Парижской АН, обнаружение активирующего влияния симпатических нервов на деятельность сердца, возвращение в Россию, Императорский университет, золотая медаль Парижской АН, рекомендация И. М. Сеченова на свое место на кафедре физиологии МХА, ординарный профессор МХА, изгнание из МХА, заграница, приглашение Кл-Бернара в Сорбонну, провал на выборах, журналист, биржевой игрок, финансист, отец Антанты, действительный статский советник, крах финансовой карьеры, возвращение в физиологию.И. П, Павлов встретилсяс И. Ф. Ционом в период его наиболее энергичной деятельности на физиологическом поприще. Оглядываясь в прошлое, сейчас можно с полной уверенностью утверждать, что И. Ф. Цион кроме прочего явился и активным посредником между проповедывавшим нервизм Кл. Бернаром и И. П. Павловым. Последний позже разовьет учение о нервизме и дополнит его венцом нейрофизиологии - учением о высшей нервной деятельности.

        Л. А. Орбели, говоря о И. П Павлове подчеркивал: "Есть люди, которых должны знать все. Это герои, совершившие на том или ином поприще крупные подвиги... На научном поприще это люди, создавшие новое направление в науке, определившие ход развиггия науки на большие промежутки времени вперед". Слова эти с полным основанием следует отнести не только к И.П. Павлову, но и к его талантливому учителю И. Ф. Циону.
 

ПЕРВАЯ СТАТЬЯ ИВАНА ПЕТРОВИЧА ПАВЛОВА

В. М. Хаютин
Кардиологический научный центр МЗ РФ, Москва

        В учебниках физиологии все еще напоминают, что открытие бульбарного вазомоторного центра связано с именами К. Диттмара и Ф. В. Овсянникова (1870-1873). Забыто, однако, что Овсянников уподоблял этот центр дыхательному и утверждал, что в спинном мозгу нет "пунктов" передачи сигналов заднекорешковых волокон на вазомоторные нейроны. Тем поразительнее, что Павлов в своей первой статье (1877) рассматривал бульбарный вазомоторный центр как структуру более высокого ранга, управляющую спинальными вазомоторными центрами. Такое представление не следовало строго из результатов предпринятых им хронических опытов (1876-1878) на собаках, у которых он изучал изменения артериального давления (АД), повторно измеряя его при сухоядении или при обильном питье. Однако такое представление было более естественным и возникло, надо думать, под влиянием идей И.М. Сеченова об общих принципах управления, осуществляемого нервной системой ("Физиология нервной системы", 1866).

        Замысел упомянутых хронических опытов возник у Павлова в силу ряда обстоятельств: 1) стремления раскрыть значимость депрессорных нервов в саморегуляции АД при изменениях объема крови в сосудистой системе и при прессорных рефлексах (1875-1876); 2) осознания неудовлетворительности опытов на курарезированных ненаркотизированных животных для достижения этой цели: мешало непостоянство результатов и появление непредсказуемых колебаний АД, порождаемых неизвестными источниками; 3) публикации результатов аналогичных опытов с такими же дефектами (Лаченбергер, Деана, 1876); 4) необходимости достичь результатов, удовлетворяющих принципу физиологического детерминизма К. Бернара (1865), и 5) приобретения навыков проведения хронических опытов (при выполнении дипломной работы, 1874-1875). Соединившись, все это вызвало неординарное решение - опыты должны быть хроническими, а изменять объем крови следует естественным путем, используя поведенческие акты еды и питья. Не обнаружив ожидавшихся теоретически значительных изменений АД, Павлов в "модельных" острых опытах исследовал механизм компенсации расширения сосудов органов пищеварения, предполагая, что сигналы рецепторов этих органов вызывают рефлекторное сужение сосудов других областей тела и тем самым обеспечивают "равновесие" АД. При этом он подразумевал (хотя и неявно), что такие рефлексы - спинномозговые.

        Однако Овсянников, устами студентов (Гиляревский, 1876) и в собственном сообщении (совместно со студентом Алфимовым, март 1877), упрямо отстаивал единственность "своего" бульбарного центра. Тем не менее, в апреле того же года Павлов выступил с докладом "О физиологическом постоянстве кровяного давления и одном из элементов его механизма", а уже в мае вышла в свет его первая обширная (37 с.) статья "О сосудистых центрах в спинном мозгу". Полностью признавая важность экспериментальных результатов Диттмара и Овсянникова, он вскрыл логическую несостоятельность вывода из этих результатов и тщательно рассмотрел экспериментальные основания, позволяющие признать принцип бульбоспинальной организации сосудодвигательного центра. Спустя год (28 апреля 1878) появился отклик на эту статью. Сразу три ученика И. М. Сеченова - Чисгосердов, Шуенинов и Михайлов - сообщили как о предложенном их учителем методе измерения сопротивления всей сосудистой системы лягушки в условиях перфузии под постоянным давлением, так и о ряде полученных результатов. В. П. Михаилов (1855-1901), используя этот метод, установил существование спинальных сосудистых центров, обеспечивающих как нейрогенный тонус, так и рефлекторные реакции сосудов. Его статья опубликована в Бюлл. АН СПб. (т. 26, 1-12, 1880). Интуитивное озарение И.П.Павлова нашло, таким образом, полное подтверждение.
 


ИДЕЙНОЕ НАСЛЕДИЕ И. П. ПАВЛОВА В НЕОТЛОЖНОЙ И ВОЕННО-ПОЛЕВОЙ ХИРУРГИИ.

И. А. Ерюхин
Российская военно-медицинская академия, Санкт-Петербург

             Наиболее сложные проблемы неотложной и военно-полевой хирургии сопряжены с экстремальным состоянием (ЭС) организма, которое проявляется травматическим, геморрагическим или инфекционно-токсическим шоком. Основу ЭС составляет острое нарушение координационных явлений, захватывающее не только органно-системный уровень, но также тканевой и клеточный метаболизм. Исход ЭС решается в период жизни организма в условиях нарушения функциональной координации.

        Раскрытие в трудах И. П. Павлова, его учеников и последователей адаптационно-трофических влияний симпатической системы, сложных взаимоотношений возбуждения и торможения на всех уровнях (от центральных нервных структур до метасимпатической органной иннервации), механизмов органного автоматизма и интероцепции, а также болевых и прочих ноцицептивных влияний из очагов повреждения определило физиологию ЭС. Идеи И.П. Павлова создали научную базу для привлечения к исследованию ЭС термодинамики неравновесных систем и синергетики, для представления функциональной доминанты в виде корректных или странных аттракторов.

        Исследования, выполненные на кафедре военно-полевой хирургии Военно-медицинской академии, основанные на 92-х клинических наблюдениях, и ретроспективном анализе 978 историй болезни, показали, что обозначенный подход способствует раннему распознаванию у пострадавших и раненых с тяжелой сочетанной травмой компьютерного "клинического образа", ориентированного на прогнозирование осложненного течения травматической болезни.


Центральные механизмы регуляции висцеральных функций.

ТРЕВОЖНОСТЬ И ДЕПРЕССИЯ - НОВЫЕ ПОДХОДЫ К ОЦЕНКЕ РОЛИ ХОЛЕЦИСТОКИНИНА-4 И МОНОАМИНООКСИДАЗ

И. П. Ашмарии
Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова

 
        Поиск возможных путей направленной и долговременной модуляции функций мозга с помощью экзо- и эндогенных регуляторов представляет интерес как в фундаментальном, так и в практическом аспекте. Наиболее долговременным из всех известных нетравматических воздействий является модуляция функций мозга путем активной иммунизации к регуляторным соединениям.

        Моноаминоксидазы - важнейшие регуляторы обмена катехоламинов и серотонина, и холецистокинин-4 (ХЦК-4) - агонист В-рецепторов, занимают ключевые позиции в индукции панических состояний, тревожности и депрессии Для долговременной модуляции этих регуляторов был использован метод активной иммунизации белых крыс к синтезированным нами конъюгатам ХЦК-4 и ингибитора моноаминоксидаз - паргилина с БСА в качестве антигена-носителя. При этом мы имели в виду вероятное иммунохимическое родство паргилина и эндогенных ингибиторов моноаминоксидаз. Иммунизация конъюгатом паргилина вызывает ряд глубоких и длительных изменений в поведении, которые можно рассматривать как компоненты депрессивного состояния с элементами тревожности и страха. Иммунизация сопровождается появлением антител к паргилину и модуляцией активности моноаминоксидаз в головном мозге и печени иммунизированных крыс. С другой стороны, наблюдаемые в течение длительного времени изменения в поведении крыс, иммунизированных конъюгатом ХЦК-4, по своей направленности противоположны анксиогенному действию самого ХЦК-4 и указывают даже на некоторый анксиолитический эффект иммунизации. Иммуноферментньш анализ свидетельствует о наличии антител к ХЦК-4 в сыворотке крови иммунизированных крыс. Полученные данные представляют интерес как в плане оценки перспективности таких воздействий для моделирования тревожных и депрессивных состояний, так и поисков новых путей долговременных лечебных воздействий при депрессии и патологической тревожности.
 

ROLE OF LEARNING IN HOMEOSTATIC REGULATION OF AUTONOMIC FUNCTIONS

C.-S.Poon
Harvard-MIT Division of Health Sciences and. Technology, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA, U.S.A.

        Homeostasis is a profound characteristic ofmany autonomic and visceral functions. In some physiological processes such as the homeostatic regulation of arterial blood pressure and blood gas tensions, the control mechanisms have been modeled as simple baroreflex or chemoreflex responses with direct afferent feedback and feedforward control. Recently, however, it is becoming increasingly evident that the reflex control of bare- and chemoafferent inputs may be continuously modulated by activity-dependent short-term or long-term plasticity of the cardiorespiratory controller in the brainstem. In previously studies using a rat brainstem slice preparation in vitro, we discovered that sustained electrical stimulation of visceral afferent fibers in the tractus solitarius at a frequency of 5 Hz induced long-term depression (LTD) ofneurotransmission in about 50% of first-order synapses in the cardiorespiratory-related region of the nucleus tractus solitarius (NTS); with the acitivity-dependent LTD being switched into a short-term depression after pharmacological blockade ofNMDA receptors or chelation ofintracellular calcium ions. In contrast, in studies of mutant mice with genetic knockout ofNMDA receptor subunit NR1 a simitar protocol of low-frequency electrical stimulation induced robust LTD in nearly all NTS cells. Furthermore, the NR1 knockout mice exhibited marked respiratory depression compared with normal mice and all of them died of acute respiratory failure within 20 hours after birth unless they were put on continuous mechanical ventilatory support. These data support the hypothesis that homeostatic autonomic regulation is a form of self-tuning adaptive (or learning) optimal control that operantly conditions the animal for maximum survivability under a wide range of metabolic and/or environmental challenges.


ИССЛЕДОВАНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ "ВИСЦЕРАЛЬНОГО" ПОЛЯ ИНСУЛЯРНОЙ ОБЛАСТИ КОРЫ МОЗГА КРЫС

В. Г. Александров, Н. П. Александрова, В. А. Багаев
Институт физиологии им. И. П. Павлова РАН, Санкт-Петербург

        Изучение структурно-функциональной организации инсулярной области коры головного мозга представляет существенный интерес для понимания механизмов центральной регуляции висцеральных функций. Нами предпринята попытка выявить участки инсулярной коры, раздражение которых вызывает выраженные изменения параметров внешнего дыхания и показателей моторной активности желудка. Опыты проведены на 26 крысах линии Wistar, анестезированных уретаном. Динамика дыхательных циклов изучалась с помощью пневмотахографической методики. Моторную деятельность желудка регистрировали балле но графически. Стимуляция участков инсулярной коры осуществлялась посредством стеклянного микро электрод а, сериями прямоугольных импульсов тока (длительность импульса - 0. 3-0. 5 мс, амплитуда - 100-200 мкА, частота - 60 Гц) в течение 10-20 с. Места локализации электродов изучались гистологически.

        Установлено, что подавляющее большинство ответов со стороны дыхательной системы и желудочно-кишечного тракта регистрируется при стимуляции групп нейронов V слоя дисгранулярной и, частично, агранулярной частей инсулярной коры. Описаны тормозные и возбуждающие респираторные реакции при электрическом раздражении ограниченных участков инсулярной коры. Тормозные ответы проявлялись в снижении скорости инспираторного и экспираторного потоков и уменьшении дыхательного объема. Временные параметры дыхательного цикла при этом практически не менялись. Возбуждающие ответы характеризовались увеличением частоты дыхания и скорости инспираторного потока, Продолжительность дыхательного цикла снижалась, в основном, за счет уменьшения длительности вдохов. Показано, что одновременно с развитием тормозных респираторных реакций, как правило, наблюдаются выраженные изменения тонуса желудка. При развитии возбуждающих реакций моторная активность желудка не меняется. Установлено, что в 96% случаев тормозные респираторные ответы регистрируются при стимуляции участков инсулярной коры, расположенных ростральное уровня схождения передней комиссуры. Возбуждающие ответы в 87% случаев наблюдаются при раздражении инсулярной коры каудальнее указанного уровня.

        Таким образом, в инсулярной коре мозга крыс линии Wistar идентифицирована область, связанная с регуляцией деятельности системы дыхания. Доказано, что эта область функционально неоднородна и состоит из ростральной (по отношению к месту схождения передней комиссуры) и каудальной зон. Ростральная зона перекрывает область локализации в инсулярной коре нейронов, проецирующихся на "желудочные" клетки ядер блуждающего нерва. Каудальная "дыхательная" зона инсулярной коры перекрывает область представительства сердечнососудистой системы.

Работа выполнена при поддержке РФФИ (гранты 97-04-49198 и 99-04-49057)

КАРТИРОВАНИЕ ОБЛАСТИ СИНОАТРИАЛЬНОГО УЗЛА СЕРДЦА СОБАКИ ПРИ СЕРДЕЧНО-ДЫХАТЕЛЬНОМ СИНХРОНИЗМЕ
В. М Покровский, В.Г. Лбушкевим. Л. В. Федунова, А.Г. Зубахин, М.В. Самойленко, Д.Д. Диденко, А. А. Ничипуренко, В. В. Пасюга, Т.Н. Хропова
Кубанская государственная медицинская академия, Краевой кардиологический диспансер, Краснодар

        Наряду с традиционным взглядами на формирование ритма сердца в пейсмекерных структурах синоатриального узла имеются представления о его центральном ритмогенезе (Покровский, 1981-1999). Для подтверждения этого положения в хронических опытах на собаках изучалась динамика очага первоначального возбуждения в области синоатриального узла в условиях управления ритмом сердца рефлекторным путем - при феномене сердечно-дыхательного синхронизма. Для этого под наркозом у собак, находящихся на искусственной вентиляции легких, производили торакотомию и перикардиотомию. На эпикардиальную поверхность области синоатриального узла подшивали электродный зонд, который через сформированный под кожей канал выводили на заднюю поверхность шеи животного. Сигналы через многоканальный усилитель и аналогово-цифровой преобразователь подавались на компьютер, который строил изохронные карты с шагом 1 мс. У наркотизированных собак очаг первоначального возбуждения на изохронной карте находился под одним из электродов в области синоатриального узла. Его местоположение зависело от частоты сердечных сокращений. Чем ритм бьет реже, тем очаг находился каудальнее. У собак в хроническом эксперименте при согревании в термокамере получали термотахипноэ. В условиях термотахипноэ у животных развивался сердечно-дыхательный синхронизм. Он заключался в том, что сердце в ответ на каждое дыхание производило одно сокращение. Изменение частоты дыхания приводило к синхронному изменению частоты сердечных сокращений, то есть создавалась возможность рефлекторного управления ритмом сердца. При компьютерном картировании в этих условиях отмечалось резкое расширение очага первоначального возбуждения. Очаг располагался под несколькими электродами. Введение атропина на фоне феномена, равно как и двухсторонняя перерезка блуждающих нервов, приводили к срыву сердечно-дыхательного синхронизма и одновременно к уменьшению площади очага первоначального возбуждения до исходного значения. Таким образом, электрофизиологическим маркером управления ритмом сердца в форме сердечно-дыхательного синхронизма (центрального ритмогенеза) является расширение очага первоначального возбуждения в области синоатриального узла.


НЕРВНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ МИКРОЦИРКУЛЯЦИИ, СЕКРЕЦИИ И МОТОРИКИ ЖЕЛУДКА

С. А. Поленов, М.В. Ленцман, В. А. Золотарев, Р.П. Хропычева
Институт физиологии им. И. П. Павлова РАН, Санкт-Петербург

        Классические представления о механизмах нервной регуляции функций висцеральных систем подвергаются в настоящее время существенному пересмотру, что связано с рядом замечательных открытий, среди которых в первую очередь следует отметить открытие многочисленных новых нейротрансмиттеров в составе вегетативных нервов, установление факта сосуществования в одном нейроне одновременно нескольких трансмиттеров разной химической природы, выявление важной роли паттерна импульсной нервной посылки в реализации функций. В рамках этих новых направлений наша работа была выполнена на желудке наркотизированных крыс с оценкой влияния различных параметров стимуляции регионарных вегетативных нервов на микрососуды, секрецию и моторику, а также с выяснением медиаторных механизмов этих влияний. Было установлено, что пачечный тип активации регионарных симпатических нервов вызывает более сильное и устойчивое сокращение артериол (но не венул) желудка, чем то же число стимулов, подаваемых на нерв в регулярном режиме. При этом сократительная реакция артериол после адреноблокады исчезала полностью при регулярной стимуляции, но частично сохранялась при пачечной. Эти данные свидетельствуют о выделении при пачечной стимуляции медиатора неадренергической природы (предположительно нейропептида-тирозин), а также о различиях в нейроэффекторной организации артериол и венул. При исследовании секреторной функции желудка оказалось, что она более эффективно регулируется одиночными импульсами в вагусных эфферентах, чем пачками импульсов, и целиком обеспечивается холинергическими механизмами, поскольку атропин практически полностью блокирует вагусную секрецию. Тонус желудка закономерно увеличивался при разныхчастотах непрерывной стимуляции блуждающих эфферентов, но резко снижался при высокочастотной пачечной стимуляции. Последнее, как показал фармакологический анализ, определялось как ослаблением при пачечном паттерне стимуляции холинергических влияний, так ив большей мере усилением секреции оксида азота.

        Результаты исследований позволяют заключить, что эффективное управление функциями может достигаться вегетативной иннервацией не только за счет числа нервных импульсов, но и паттерна их следования и определяться не только количеством секретируемого классического медиатора, но и селективной секрецией специфических для разных функций котрансмиттеров.парасимпатических влияний на регуляцию сердечного ритма при одновременном увеличении симпатических влияний, что связано с изменением адаптивных возможностей сердца и организма в целом при переходе от стационарных условий обучения к условиям производственной среды.

МЕХАНИЗМ АДАПТАЦИОННОЙ ГИПЕРТЕНЗИИ ПРИ ЭМОЦИОНАЛЬНОМ НАПРЯЖЕНИИ
В. А. Цырлин
Институт кардиологии МЗ РФ, Санкт-Петербург
        Подъем артериального давления при аверсивном эмоциогенном воздействии имеет адаптивный характер, так как направлен на обеспечение адекватного кровоснабжения скелетных мышц при реакциях типа "борьба", "побег". В то же время, гипертензивная реакция наблюдается и при позитивных эмоциях, но ее адаптивный характер менее очевиден. Было высказано предположение, что механизм повышения артериального давления при эмоциогенных воздействиях разной природы различается.

        В докладе приводятся экспериментальные данные, показывающие, что при негативных эмоциях артериальная гипертензия обусловлена подавлением артериального механорецепторного рефлекса, в то время как при позитивном эмоциогенном воздействии барорецепторный рефлекс препятствует чрезмерному повышению артериального давления.
 

СОВРЕМЕННАЯ КОНЦЕПЦИЯ РОЛИ НЕЙРОПЕПТИДОВ В БУЛЬБАРНЫХ МЕХАНИЗМАХ РЕГУЛЯЦИИ ДЫХАНИЯ

А. Н. Инюшкин, Н.А. Меркулова
Самарский государственный университет

        Характерной особенностью современного этапа развития нейрофизиологии дыхания является всестороннее изучение роли регуляторных пептидов в нейрохимическом обеспечении бульбарных механизмов респираторного контроля. Структуры дыхательного центра отличаются высокой концентрацией рецепторов к нейропептидам; они получают большое количество афферентных восходящих и нисходящих пепгидергических проекций. Сравнительный анализ респираторных реакций, вызываемых микро инъекциями тиролиберина, тахикининов, опиоидных пептидов, показывает, что выраженность и конкретные изменения паттерна дыхания определяются как действующим пептидом и его концентрацией, так и функциональными свойствами исследуемого отдела дыхательного центра. При этом наиболее выраженные реакции дыхания наблюдаются при микроинъекциях нейропептидов в область дорсальной дыхательной группы и в комплекс пре-Бётцингера, причем характер наблюдаемых реакций свидетельствует о том, что в первом случае преимущественно затрагиваются механизмы регуляции дыхательного объема, во втором - механизмы регуляции частоты дыхания и продолжительности дыхательных фаз. Установлено, что на уровне дорсальной дыхательной группы нейропептиды модулируют рефлекс Геринга-Брейера; тахикинины дополнительно оказывают влияние на вентиляторную чувствительность к гипоксии. В экспериментах in vitro на переживающих срезах продолговатого мозга крыс получены данные о том, что механизм действия нейропептидов на нейроны дыхательного центра связан с модуляцией ими некоторых видов ионных токов (в частности, калиевого А-тока), что оказывает влияние на мембранный потенциал и уровень возбудимости, а также вызывает изменения частоты импульсной активности нервных клеток. Выявлено опосредованное влияние нейропептидов на дыхание и активность нейронов дыхательного центра через поверхностные ростральные отделы вентролатеральной области продолговатого мозга. Возникающие при этом респираторные эффекты тахикининов и опиоидных пептидов связаны с модуляцией ими центрального хемочувствительного драйва.

        Полученные данные указывают на существование особых пептидергических механизмов регуляции дыхания. Благодаря этим механизмам становится возможной тонкая регуляция деятельности дыхательного центра в соответствии с уровнем специфической и не специфической афферентации, осуществляется взаимодействие системы дыхания с другими функциональными системами организма.
 


ВИСЦЕРАЛГИИ ПРИ НЕВРОЗАХ И ВИСЦЕРАЛЬНАЯ НОЦИЦЕПЦИЯ

В. Б. Захаржевский
Институт физиологии им. И. П. Павлова РАН, Санкт-Петербург

        Невротические модели широко использовались при изучении нервной регуляции висцеральных функций, учитывая закономерность вовлечения последних в невротический процесс. В чрезвычайно разнообразном спектре этих исследований практически незатронутой оказалась одна из наиболее парадоксальных проблем - висцеральная ноцицепция. Кажущаяся бесполезность висцеральной боли позволяла увязывать ее появление только с патологическим состоянием внутренних органов. Более осторожной позиции придерживался В. Н-Черниговский (1960), считая, что пока еще нет достаточных оснований для включения висцеральных ноцицепторов в разработанную им классификацию основных типов интероцепции. Между тем в последние годы появляется все больше данных, свидетельствующих об обнаружении в различных органах (сердце, пищеводе, желчной системе, тонкой и толстой кишке, уретре, мочевом пузыре и матке) высокопороговых рецепторов, реагирующих только на ноцигенные интенсивности раздражителей. Характерно, что вне периода раздражения многие из этих рецепторов "молчат" и активируются только при наличии воспаления, что позволило последнее считать их адекватным стимулом. Предполагается, что именно эти рецепторы могут вовлекаться в инициацию пластических изменений в ЦНС или в трофические функции, ассоциированные с тканевым восстановлением. Логично предположить, что для выполнения этих задач ''молчащие" рецепторы должны использовать иной режим функционирования, в частности аксоплазматический ток.

        Новые возможности анализа роли висцеральной ноцицепции предоставляет использование невротических моделей. То, что при клинических неврозах на фоне общего снижения болевых порогов формируются различные висцералгические синдромы (цефалгии, кардиалгии), логично связать с вовлечением в процесс именно висцеральных ноцицепторов. Предполагается, как минимум, два возможных механизма: 1) сенситизация рецепторов -при наличии очага хронической ирритации; 2) изменение баланса разномодальной интероцептивной сигнализации с активацией ноцицепции. При этом ослабляются и нисходящие влияния антиноцицептивной системы.

ВЛИЯНИЕ КАИНОВОЙ КИСЛОТЫ НА УЛЬТРАСТРУКТУРУ КЛЕТОК ПРОДОЛГОВАТОГО МОЗГА КРЫС


Н. И. Нетукова, Я.А. Песоцкая, С. В. Кульчицкий. В.А. Кульчицкий
Институт физиологии Национальной академии наук, Минск, Беларусь

            В комиссуральную область ядра солитарного тракта (NTS) крыс за 30 мин, 7 или 14 суток до взятия материала с помощью нанояитровой помпы инъецировали каиновую кислоту (0. 5 мкг в 200 нл). Забор материала осуществлялся после интракардиальной перфузии крыс 2. 5%-м раствором глутарового альдегида на фосфатном буфере; ядра выделяли согласно атласа Paxinos G., Watson C. 1986. Традиционная глугарово-осмиевая подготовка фрагментов ткани для электронно-микроскопического исследования заканчивалась размещением их в эпоновуто смесь.

            Установлена зависимость структурных трансформаций в ядрах продолговатого мозга крыс как от степени удаленности от места введения нейротоксина, так и от сроков наблюдения за изменениями после введения каиновой кислоты. Через 30 мин после действия нейротоксина в ростральных отделах NTS и каудальном вентролатеральном ядре продолговатого мозга (CVLM) в перикарионе нейронов увеличивалось количество рибосом, лизосом и липофусциновых гранул, а также отечных митохондрий с просветленным матриксом. Огромные отечные митохондрий располагались в профилях миелинизированных аксонов и в терминалях, формирующих синаптические комплексы. Через 7 суток после введения нейротоксина отек митохондрий не обнаруживался, однако многочисленные лизосомы в перикарионе нейронов NTS сохранялись. В глиоцитах этой области обнаружено увеличение площади ядерной мембраны и вакуолизация глиоплазмы. В ростральных отделах NTS и в CVLM изменений в эти сроки не выявлено. Через 14 суток после введения нейротоксина в каудальных отделах NTS в месте инъекции нейротоксина обнаружено скопление некротизированных тел нейронов, имеющих гомогенно-осмиофильное ядро и тонкий слой менее осмиофильного перикариона; группа таких погибших нейронов окружена общей электронно-плотной муфтой, отделяющей их от соседней интактной ткани.

        Следовательно, после микроинъекции каиновой кислоты в NTS структурные изменения в нейронах выявляются не только в месте инъекции нейротоксина, но и в других участках продолговатого мозга.

НЕИНВАЗИВНАЯ ТРАНСКРАНИАЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОСТИМУЛЯЦИЯ АНТИНОЦИЦЕПТИВНОЙ СИСТЕМЫ МОЗГОВОГО СТВОЛА:
БИОФИЗИЧЕСКИЕ, ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ, НЕЙРОХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ КЛИНИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ
В. П. Лебедев, Я.С. Кацнельсон, А. Б. Савченко, Л.Н. Айрапетов, А.В. Малыгин, М.Л.Дж. Джой1, Дж. П. Козловски1
'Институт биомедицинской инженерии, Торонто, Канада;
Юго-западный медицинский центр, Даллас, США
            Основная цель настоящего исследования состояла в том, чтобы определить возможность активации антиноцицептивной системы мозгового ствола с помощью электрического воздействия, приложенного к поверхности кожи головы. Для разработки этого метода в первую очередь с помощью модифицированного метода ядерно-магнитной-резонансной томографии (ЯМР) было определено оптимальное направление тока, а с помощью скрининговых экспериментов на различных видах животных - оптимальные характеристики электрических импульсов. На следующих этапах области мозга, активируемые транскраниальной электроститмуляцией (ТЭС) с выработанным режимом определялись с помощью ауторадиографических (поглощение [3H] деоксиглюкозы - ДОГ) и иммуноцитохимических (экспрессия С-FOS) методов, Нейрохимические механизмы антиноцицептивной системы, активируемые при ТЭС, исследовались с помощью радиоиммунохимического (b-эндорфин, мет-энкефалин) и биохимического (серотонин - 5-НТ) методов, а также с помощью использования фармакологических агонистов и антагонистов.

        Согласно данным, полученным с помощью ЯМР, только сагиттально направленный ток может достигать антиноцицептивной системы, проходя по двум интракраниальным путям (спиномозговой жидкости базальных цистерн и интравентрикулярно). В скрининговых экспериментах были обнаружены оптимальные характеристики импульсного тока. При этом зависимости "эффект - частота импульсов" и "эффект - длительность импульса" напоминали достаточно острую квазирезонансную кривую. При этот типе ТЭС увеличивалось поглощение ДОГ в периакведуктальном сером веществе и уменьшалось в релейных ядрах, связанных с передачей восходящей болевой импульсации, а также в соматосенсорной коре. Повышенная экспрессия С-FOS, вызванная иммобилизационным стрессом, существенно уменьшалась в разных отделах коры, таламических и гипоталамических ядрах.

        ТЭС с выработанным режимом активировала главным образом эндорфин-и серотонинергические механизмы антиноцицептивной системы. Наблюдалось существенное увеличение концентрации b-эндорфина в структурах мозгового ствола, дорсальных рогах спинного мозга, в спинномозговой жидкости и крови, и мет-энкефалина - в спинномозговой жидкости. Максимальное увеличение концентрации b-эндорфина совпадало с оптимальной точкой квазирезонансного режима ТЭС. Уровень 5-НТ в спинномозговой жидкости также повышался. В соответствии увеличением концентрации опиоидных пептидов в спинномозговой жидкости уменьшался уровень вещества Р, особенно на фоне болевого раздражения. Эффекты ТЭС блокировались налоксоном, 5, 7-дигидротриптамином, метерголином и отсутствовали на фоне толерантности к морфину. Потенцирование эффектов ТЭС вызывалось ингибиторами энкефалиназы (D-лейцин, D-фенилаланин), прекурсорами 5-НТ, ингибиторами моноаминоксидазы и триптофанпирролазы ( уменьшение утечки 5-НТ прекурсора по кинурениновому пути). Изменения эффектов ТЭС при холинергических и ГАМК-ергических агонистов-антагонистов были мало выражены.

        На экспериментальных моделях было показано, что ТЭС с выработанным режимом вызывает значительную анальгезию, снижает величину вазомоторных реакций, активирует процессы репарации поврежденных тканей (кожного и желудочного эпителия, гепатоцитов, соединительной ткани, афферентных и эфферентных нервных волокон). Активация некоторых иммунных реакция, особенно NK-клеток, приводила к угнетению роста имплантированных опухолей разного типа. Экспериментальная алкогольная абстиненция также устранялась. Все эффекты блокировались налоксоном и максимум их выраженности совпадал с пиком квазирезонансной кривой.

        В соответствии с результатами экспериментов применение ТЭС оказалось эффективным в клинической практике при лечении болевых синдромов, нейрогенной гипертонии, алкогольной абстиненции, язв желудка и двенадцатиперстной кишки, острого инфаркта миокарда, сенсоневральной тугоухости. Клиническая эффективность ТЭС была подтверждена мульти-центровыми исследованиями с применением двойного слепого контроля в России, Болгарии и Израиле. В соответствии с полученными данными "Центром ТЭС" Института физиологии им. И.П.Павлова разработаны и серийно выпускаются аппараты типа "ТРАНСАИР".

        Данные, представленные в настоящем сообщении, демонстрируют полный цикл успешного внедрения результатов экспериментальной разработки метода транскраниалъной электро стимуляции в клиническую практику.

Периферические механизмы регуляции висцеральных функций.

РЕАКТИВНОСТЬ КРОВЕНОСНЫХ СОСУДОВ:
БИОМЕХАНИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРОБЛЕМЫ

Д. П. Дворецкий
Институт физиологии им. И. П. Павлова РАН, Санкт-Петербург

        Механические влияния на кровеносные сосуды являются постоянно сопутствующим фактором жизнедеятельности организма человека и животных. Такого рода влияния могут быть связаны с изменениями среднего или пульсового давления крови, ее вязкости, скорости кровотока, сократительной активности окружающей сосуды ткани (например, в скелетных мышцах, желудочно-кишечном тракте, матке), с механическими внешними влияниями и др.

        Известно, что сосудистые миоциты и эндотелиоциты реагируют на механические стимулы соответственно миогенными и эндотелий-зависимыми изменениями тонуса сосудистой стенки. Вместе с тем обнаружено, что существенное влияние на формирование у казанных реакций оказывает модальность механического воздействия, а именно - его амплитуда, частота, продолжительность.

        В проведенных нами опытах на кошках, кроликах и крысах показано, что увеличение амплитуды пульсового давления крови вызывает в скелетных мышцах, коже, мозге и некоторых других тканях вазодилатацию, связанную с механическим раздражением эндотелиоцитов. В частности, в скелетных мышцах увеличение амплитуды пульсации артериального давления с 30-40 до 100-120 мм рт. ст. приводило к эндотелий-зависимому расширению сосудов, сопровождавшемуся приростом в них кровотока почти на 50%. Механогенная регуляция сосудов модулирует не только их тонус, но и реактивность по отношению к другим стимулам (нейрогенным, гуморальным, температурным и др.).

        В наших исследованиях in vitro на сегментах брыжеечных и хвостовых артерий крыс изучены реакция этих сосудов в условиях их статического или динамического растяжения в ответ на электрораздражение содержащихся в их стенке симпатических нервов, сдвиг рН перфузата или добавление в него норадреналина. Выявлено, что в случае динамического растяжения сосудов их реакции на адренергическую стимуляцию достоверно меньше таковых при статическом растяжении. Блокада синтеза NO) N-G-нитро-L-аргинином в препаратах, подвергаемых динамическому растяжению, устраняла различия в реактивности при двух режимах механического воздействия. Приведенные результаты свидетельствуют о том, что механогенная регуляция тонуса и реактивности кровеносных сосудов является важным компонентом контроля органного кровообращения и микроциркуляции.

ОТВЕТЫ ЛОКАЛЬНОГО КРОВОТОКА В КОРЕ МОЗГА КРЫС ПРИ РАЗДРАЖЕНИИ ВИБРИСС.
Ю. Е. Москаленко, Г.Б. Вайнштейн, В. Н. Семерня
Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург
        Вопросы взаимосвязи между функциональной активностью мозга и его кровоснабжением изучаются более 100 лет, однако многие важные аспекты этого сопряжения на локальном уровне остаются не выясненными. В настоящей работе изучались ответы локального мозгового кровотока (лМК) на адекватную стимуляцию (механическим раздражением вибрисс) тех микроучастков соматосенсорной коры крыс, где нейроны организованы в дискретные группы ("бочонки"), которые тесно связаны с соответствующими контралатеральными вибриссами.

        МЕТОДИКА. Исследования проведены на 27 крысах Wistar под поверхностным наркозом (уретан 0, 6-1, 0 г/кг) и искусственной вентиляцией, стабильное физиологическое состояние контролировалось регистрацией ЭКГ, АД, дыхания. "Бочонковая" зона коры предварительно определялась методом микротелевизионной регистрации оптического сигнала с поверхности мозга путем сравнения сигналов, полученных до и во время стимуляции вибрисс. В эту зону вводился блок из трех платиновых (40 мкм) линейно расположенных на расстоянии 0, 5 мм друг от друга электродов. Средний электрод генерировал Н2 в ткани мозга, а крайние располагались в I-III и IV-VI слоях коры и служили для динамичной регистрации ответов лМК методом клиренса H2 полярографическим способом с использованием прибора "Физиоблок-01", АЦП MacLab-4 и компьютера Macintosh IIsi. Той же методикой, но при ингаляции Н2, определялся уровень лМК и рассчитывались изменения ответов лМК при стимуляциях. Проводили серии из 6-7 раздражении всех, и затем 5-7 - единичных вибрисс (3Гц - 60с - Змин перерыв). Позиция электродов верифицировалась цитохромоксидазной методикой. РЕЗУЛЬТАТЫ. Исходный лМК в покое равнялся [m (+ -SD) ] 1, 59 (0, 11) мл/г/мин. При раздражении всех вибрисс рост лМК в I-III и IV-VI слоях не различался - 24, 2 (5, 6) %. При раздражении одиночных вибрисс рост лМК в соответствующих им бочонковых фрагментах IV-VI слоя был равен 19, 7 (4, 7) %, а в I-III слое 17, 4 (6, 4) %. В серии стимуляцийответы лМК разнятся: наименьшие ответы получены на 1-ю стимуляцию, максимальные на 2-4-ю, различаясь в 3-5 раз. Получены временные характеристики ответов лМК в коре при ее стимуляции: латентный период 2, 3 (1, 6) с, время достижения максимального ответа 22, 9 (5, 0) с, время нормализации лМК после окончания стимуляции 11, 4 (8, 1) с. В 20-30% случаев, а первые 3-5 с стимуляции, имело место небольшое (до 10%) снижение лМК с последующим обычным его ростом.

        ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Адекватная сенсорная стимуляция коры мозга сопровождается возрастанием кровотока с высокой степенью гетерогенности и дискретности нейронных ансамблей по слоям коры. Вариации параметров ответов лМК отражают, по-видимому, сложные взаимоотношения нейрогенного и метаболического механизмов регуляции локального мозгового кровотока.

Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант 98-04-49668) u McDonnell, Medical School, Washington University, USA.

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ АДРЕНЕРГИЧЕСКИХ КОНСТРИКТОРНЫХ ВЛИЯНИЙ И МИОГЕННОЙ РЕАКЦИИ В РЕГУЛЯЦИИ ТОНУСА СОСУДОВ С РАЗНОЙ ТОЛЩИНОЙ СТЕНКИ
И. М. Родионов, В. В. Мачков, М. А.Власова, О. С. Тарасова, Е.Н. Тимин
Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, Институт хирургии им. А. В. Вишневского РАМН, Москва

        В работе исследовали констрикторные реакции хвостовой артерии на норадреналин у крыс со спонтанной и вазоренальной формами артериальной гипергеизии и крыс с региональной гипотензией в задней части тела. У гипертензивных крыс толщина стенки хвостовой артерии была увеличена, а у гипотензивных, напротив, уменьшена по сравнению с нормотензивными. Соотношение вазоконстрикторных ответов сосудов с разной толщиной стенки существенно зависело от способа перфузии. При перфузии в режиме постоянного расхода реакции сосудов с толстой стенкой были увеличены по сравнению с более тонкостенными сосудами, но в условиях постоянного давления сужение толстостенных сосудов было не более, а менее эффективным. Эти закономерности сохранялись и после удаления сосудистого эндотелия.

        Полученные результаты объясняются неодинаковым участием миогенной реакции в сократительных ответах сосудов с разной толщиной стенки. Поскольку в тонкостенных сосудах при заданном уровне давления натяжение гладкомышечного слоя больше, то больше должен быть и вызываемый им миогенный ответ, а, следовательно, и миогенное усиление сократительных ответов, вызываемых норадреналином. Действительно, после подавления механочувствительности глад комы щечных клеток (путем стойкой деполяризации или добавления ионов гадолиния) реакции тонкостенных сосудов были уменьшены при обоих способах перфузии. Вклад миогенной реакции а сокращение существенно зависел от уровня трансмурального давления: реакции тонкостенных сосудов были увеличены при умеренном давлении (75 мм рт. ст.), способном активировать миогенный ответ в тонкостенных, но не в толстостенных сосудах, но уменьшены - при высоком давлении (150 мм рт. ст.).

        Таким образом, вызываемая растяжением миогенная реакция способна существенно увеличивать ответы сосудов на констрикторные стимулы. Вклад миогенной реакции в сокращение зависит от толщины сосудистой стенки и уровня перфузионного давления.
 
 

РОЛЬ АНГИОТЕНЗИНОВОЙ СИСТЕМЫ В РАЗВИТИИ СЕРДЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ
О. С. Медведев, Е. И. Каленикова, Е.А. Городецкая
Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова

        Ренин-ангиотензи новая система (РАС) является важным компонентом в комплексе механизмов, регулирующих функцию сердечно-сосудистой системы в норме и при развитии патологии. Известно, что активация РАС происходит при развитии сердечной недостаточности (Teeriink. J. Cardiovasc.. Phurmacol. 27 (2): S1-S8, 1996). Возрастание активности ренина плазмы в поздних и при нагрузке в ранних стадиях развития сердечной недостаточности может быть связано с усиленной элиминацией ангиотензина 1 (АТ-1) в кровотоке [Francis et. al. Circulat. 82: 1724-9, 1990). Целью нашего исследования было изучение зависимости клиренса ангиотензина 1 от степени повреждения миокарда, вызванного микроэмболизацией коронарных сосудов у крыс.

        Эксперименты выполнены на крысах Вистар. Избирательную эмболиэацию коронарных сосудов осуществляли 15 мк микросферами по оригинальному методу (Gorodetskaya el al. J. Pharmacol. Methods. 24: 43-52, 1990). Через 21 день после эмболизации оценивали элиминацию ангиотензина 1 путем внутривенной инфузии меченого 125I-AT-I. Количественный анализ 125I-AT-I и АТ-1 осуществляли методом HPLC с последующим определением радиоактивности соответствующих минутных фракций элюата.

        Показано, что количество образуемого в легких 125I-AT-II снижено у эмболизированных животных в 2 раза. Этот факт косвенно свидетельствует о сниженной региональной активности ангиотензин-конвертирующего фермента (АПФ). Следовательно, при сердечной недостаточности, большая, чем в контроле, доля 125I-AT-I подвергается деградации иными, чем АПФ, ферментами. Интенсивность элиминации 125I-AT-I находится прямой зависимости от степени повреждения миокарда. Обнаруженный у эмболизированных животных дефицит поступления АТ-II из легких может являться одним из патогенетических факторов, приводящих к нарастанию активности периферических РАС и прогрессированию сердечной недостаточности.
 
 

ИЗМЕНЕНИЕ СЕКРЕТОРНОЙ ФУНКЦИИ ЭНДОТЕЛИЯ КАК ФАКТОР РЕГУЛЯЦИИ СОСУДИСТОЙ РЕАКТИВНОСТИ

Н. А. Медведева, М. П. Давыдова, С.А. Гаврилова
Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова
        Наличие секреторной функции обеспечивает участие эндотелия сосудов в регуляции сосудистого тонуса. Показано, что при действии физиологических или патофизиологических воздействий внутренняя выстилка сосудов синтезирует и выделяет сосудосуживающие или сосудорасширительные факторы, баланс которых является важным для регуляции артериального давления и других показателей сердечно-сосудистой системы. Среди таких факторов особое место занимают выделяемый эндотелием расширительный фактор (NO) и сосудосуживающий пептид - эндотелин. Известно, что существует базальный уровень выделения обоих факторов, который является взаимозависимым, органе- и видоспецифичным, а также определяется кровотоком и уровнем артериального давления

        Активная иммунизация к эндотелину снижает вдвое содержание эндотелина-1 в крови экспериментальных животных. При этом возрастает величина сосудосуживающих ответов на экзогенный эндотелин-1 и увеличивается эндотелийзависимая расширительная реакция на ацетилхолин на препаратах изолированных сосудов.

        Увеличение содержания эндогелина в крови животных с моделью легочной гипертонии (монокроталмновая модель) сопровождается снижением реакции на эндотелин-1, уменьшением гипотензивной реакции на донор NO -нитропруссид Na и уменьшением гипертензивной реакции на системное введение блокатора синтеза NO в экспериментах in vivo, что указывает на уменьшение вклада NO в формирование величины сосудистого тонуса и артериального давления при длительном увеличении артериального давления в малом круге кровообращения.

        Представленные данные свидетельствуют о том, что изменение секреторной функции эндотелия приводит к существенным сдвигам в реактивности сосудистой системы к физиологическим и фармакологическим воздействиям, что реализуется в измененной величине сосудистого тонуса и артериального давления.

ЭНДОТЕЛИЙ-ЗАВИСИМАЯ КОНСТРИКЦИЯ ВОРОТНЫХ СОСУДОВ ПЕЧЕНИ НА ВВЕДЕНИЕ АЦЕТИЛХОЛИНА И L-АРГИНИНА


В. А. Цыбенко, П.И. Янчук, В. И Камаренко
Институт физиологии Киевского университета имени Тараса Шевченко,
Киев, Украина

        Известно, что ацетилхолин (АХ) расширяет большинство кровеносных сосудов, действуя через их эндотелий и синтезируемый им оксид азота (NO), Также известно, что АХ суживает воротные вены печени, но механизм этой реакции неизвестен. Цель настоящей работы - исследование механизма сосудосуживающего эффекта АХ в портальной системе печени и выяснить роль NO в этих реакциях.

        В острых опытах на собаках под нембуталовым наркозом внутрипортальное введение 4-9 нМ АХ вызывало повышение давления в воротной вене (Двв) и портального сосудистого сопротивления. У крыс под уретановым наркозом при этом наряду с повышением Двв отмечалось уменьшение локального кровотока в печени (метод Н2 клиренса). Деэндотелизация воротных сосудов у крыс сапонином устраняла сосудосуживающие реакции АХ. Блокада синтеза NO при помощи NG -монометил-L-аргинина (NMMLA, 10-15 мкМ) значительно уменьшала реакции Двв на введение АХ.

        Внутрипортальное ведение 30-60 мМ L-аргинина - источника эндогенного NO так же, как и введение АХ” вызывало повышение Двв и уменьшение локального кровотока в печени. Эти реакции достоверно подавлялись сапонином или NMMLA. В то же время сапонин не влиял на прессорные эффекты Двв, вызванные введением адреналина, что свидетельствует о сохранности мышечного слоя воротных сосудов печени.

        Таким образом, АХ и L-аргинин, оказывающие сосудорасширяющее действие на артериальные сосуды посредством выработки NO, в воротной системе печени демонстрируют противоположный эффект - вазоконстрикцию, причем последняя является эндотелий- и NOS-зависимой.

РОЛЬ ИСХОДНОГО СОСТОЯНИЯ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ В ФОРМИРОВАНИИ ЕЕ РЕАКТИВНОСТИ
Л. И. Осадчий, Т. В. Балуева, И.В. Сергеев
Институт физиологии им. И. П. Павлова 'РАН, Санкт-Петербург
        В существующих схемах регуляции системной гемодинамики (Рашмер, Гайтон и др.) практически не рассматривается "фактор фона", т. е. значение исходного уровня тонуса сосудов для реактивности системы кровообращения.

        Нами были выявлены диапазоны исходного артериального давления (АД), в которых проявляется различная величина системных реакций, а также проанализированы соотношения сдвигов АД, сердечного выброса и общего периферического сопротивления в этих реакциях, в условиях измененного исходного тонуса артерий. Установлена обратная прямолинейная зависимость величины прессорных реакций на стимуляцию альфа-адренорецепторов мезатоном (фенилэфрином) и на введение плазмозаменителя у крыс от фонового (спонтанного) уровня АД (Осадчий и др., 1994). Такой же характер зависимости был обнаружен при изучении корреляции величины прессорных реакций на те же агенты и исходного тонуса артерий, устанавливаемого ангиотензином П в диапазоне среднего АД 70-200 мм рт. ст. (Осадчий и др., 1996).

        Количественная оценка сердечного и сосудистого компонентов этих реакций показала, что сердечный выброс практически не участвует в реализации данной зависимости, а влияние исходного тонуса артерий на указанные прессорные эффекты ограничивается вазомоторными процессами.

        Более сложная (двухфазная) зависимость от исходного тонуса артерий была обнаружена для реактивности системы кровообращения в случае депрессорных реакций, вызываемых нитроглицерином или стимуляцией бета-адренорецепторов изопротеренолом (Осадчий и др., 1998, 1999). В обоих случаях в диапазоне исходного АД 80-120 мм рт. ст. проявляется прямая зависимость, переходящая в обратную за пределами этого диапазона (120-160 мм рт. ст.), которая также имеет чисто сосудистый характер.

        Предполагается, что в основе изученных зависимостей лежат сдвиги трансмурального давления, сопровождающие изменения тонуса артерий. Сопоставляются данные, полученные на системном и органном уровнях, а также на изолированных сосудах.

ЭНДОТЕЛИЙЗАВИМИМАЯ ПОТОКИНДУЦИРУЕМАЯ РЕГУЛЯЦИЯ ТРАНСПОРТА ЛИМФЫ

Г. И. Лобов. М.Н. Панькова
Санкт-Петербургская государственная медицинская академия им. И. И. Мечникова

        Исследование проведено на изолированных отрезках брыжеечных лимфатических сосудов быка, состоящих из двух лимфангионов. Перед опытом в одном из лимфангионов удалялся эндотелий. Отрезок лимфатического сосуда размещался в камере с раствором Кребса таким образом, что имелась возможность с помощью датчиков перемещения регистрировать радиусы обоих лимфангионов. Препараты перфузировались раствором Кребса под давлением на входе и выходе 5 см вод. ст. В отрезках лимфатических сосудов с деэндотелизированным дистальным лимфангионом ритмичные спонтанные сокращения зарегистрированы в обоих лимфангионах. Введение в перфузируемый раствор норадреналина в концентрации 50 мкМ/л сопровождалось учащением фазных сокращенийс последующим угнетением спонтанной активности на фоне повышенного тонического напряжения в обоих лимфангионах. Амплитуда тонического сокращения в деэндотелизированных лимфангионах была на 17, 7±3, 6% выше по сравнению с соседним интактным лимфангионом. При введении в перфузирующий раствор ацетилхолина (1 мкМ/л) на фоне действия норадреналина наблюдалось существенное уменьшение тонуса гладких мышц проксимального лимфангиона, в то время, как тонус миоцитов дисгальных деэндотелизированных лимфангионов практически не изменялся.

        В случае удаления эндотелия в дистальном лимфангионе и сохранения его в проксимальном при создании постоянного потока жидкости через отрезок сосуда путем повышения давления на входе до 10 см вод. ст. спонтанная активность в проксимальном лимфангионе прекращалась, в дистальном -сохранялась. Выравнивание давлений на входе и выходе препарата в интервале 5-10 см вод. ст. восстанавливало спонтанную активность лимфангионов с сохраненным эндотелием. Неоднократное повторное повышение давления навходе с созданием постоянного потока раствора по сосуду приводило к прекращению спонтанной активности проксимального лимфангиона. При удалении эндотелия в проксимальном лимфангионе постоянный поток жидкости приводил к прекращению спонтанной активности в обоих лимфангионах.

        Полученные данные позволяют предположить, что в интактных лимфатических сосудах эндотелиальные клетки под влиянием постоянного потока жидкости и формирующегося в этом случае напряжения сдвига выделяют фактор (ы), приводящий (ие) к прекращению спонтанной активности и расслаблению их гладких мышц.
 
 

КОРРЕКЦИЯ ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ СОСТОЯНИЙ ПУТЕМ АДАПТАЦИИ ОРГАНИЗМА К УМЕРЕННОЙ ЭКЗОГЕННОЙ ГИПОКСИИ

В. Б. Кошелев, О.Л. Балезина, И. В. Вардья, А.Л. Крутинский, Т.В. Рясина, В. С. Кузенков, И.А. Соколова
Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова

        Долгое время считалось, что гипоксия - это однозначно неблагоприятный для организма фактор. Но все зависит от степени недостатка кислорода. Жесткая гипоксия, действительно, является типовым патологическим процессом, важным компонентом многих заболеваний. Однако умеренный дефицит кислорода активирует систему транспорта и утилизации кислорода, повышая резистентность организма к широкому спектру неблагоприятных воздействий.

        Первая серия экспериментов выполнена на крысах линии Крушинского-Молодкиной (КМ), генетически предрасположенных к аудиогенной эпилепсии. В ответ на сильный звонок у этих животных с латентным периодом в несколько секунд развивается кратковременный эпилептиформный припадок. Увеличение длительности звуковой экспозиции до 15 минут приводит к развитию у крыс линии КМ внутричерепных кровоизлияний, которые выражаются клинически в виде парезов и нарушений движений разной степени тяжести. Крыс линии КМ адаптировали к гипоксии в условиях барокамеры, реального высокогорья, дыхания гипоксической газовой смесью с 10% содержанием кислорода. При разных режимах адаптации к гипоксии (длительная, кратковременная, постоянная, прерывистая) обнаружено снижение смертности, тяжести нарушений движений, частоты возникновения и выраженности внутричерепных кровоизлияний, вызванных звуковым стрессом у крыс линии КМ.

        Вторая часть экспериментов выполнена на модели денервационно- реиннервационного синдрома, который воспроизводили у мышей путем одностороннего пережатия n.peroneus у наркотизированных животных. После пережатия нерва мышей опытных групп в течение 10 суток подвергали прерывистому воздействию барокамерной (3500м, 4часа в сутки) или нормобарической гипоксии (10% кислорода, по 2 часа в сутки), На 11 сутки после операции в опытах in situ регистрировали миограмму и сократительные реакции реиннервируемой m. extensor digitorum longus в ответ на раздражение периферического конца перерезанного нерва. Выявлено облегчающее влияние как гипобарической так и нормобарической экзогенной гипоксической тренировки на процесс регенерации нервно-мышечного аппарата после пережатия нерва.

        Таким образом, нами выявлены ангиопротекторный и нейротрофический эффекты адаптации к гипоксии.
 
 

СПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ КОЛЕБАНИЙ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ПЕРИОДА ПРЕДЫЗГНАНИЯ - ПУТЬ К НЕИНВАЗИВНОЙ КОЛИЧЕСТВЕННОЙ ОЦЕНКЕ ДИНАМИКИ НЕРВНОЙ РЕГУЛЯЦИИ ИНОТРОПНОГО СОСТОЯНИЯ СЕРДЦА ЧЕЛОВЕКА

Е. В. Лукошкова, А.В. Ганков, В. М.Хаютин
Кардиологический научный центр МЗ РФ, Москва

        Развитие в последние 10-15 лет методов спектрального анализа колебаний длительности последовательных RR интервалов (а в итоге - частоты сокращений сердца, ЧСС) придало широкий размах исследованиям состояния нервной регуляции сердца человека, особенно в клинике. Согласно утвердившимся к настоящему времени представлениям, оценка мощности колебаний ЧСС, соответствующих частоте дыхания, позволяет характеризовать интенсивность парасимпатической регуляции синусового узла. Однако при использовании этого же метода попытки сколько-нибудь надежно охарактеризовать интенсивность симпатической регуляции сердца (точнее, его синусового узла) к успеху не привели: оказалось, что колебания длительности последовательных RR интервалов, более медленные, чем дыхательные, отражают воздействия по обоим каналам нервной регуляции сердца - и симпатическому, и парасимпатическому. Использование бета-блокаторов (внутривенное введение) не спасает ситуацию, так как низкочастотные колебания могут при этом даже увеличиваться (Taylor et al., 1998), вероятно, благодаря стимулирующему действию таких блокаторов на преганглионарные кардиомоторные парасимпатические нейроны (Хаютин и др., 1997).

        Возможность принципиально иного подхода к решению проблемы неинвазивной оценки состояния симпатической регуляции сердца вытекает из двух обстоятельств. Первое, основополагающее, - существование мощной симпатической иннервации миокарда желудочков при практическом отсутствии влияния на их инотропию, во всяком случае, в состоянии бодрствования (Fatner, Hittinger, 1996), парасимпатического канала нервной регуляции сердца. Второе обстоятельство, позволившее выбрать параметр, отражающий инотропию миокарда желудочков и доступный для неинвазивного измерения в режиме удар-за-удар, - отражение интенсивности симпатических влияний на миокард в продолжительности периода предызгнания (ПП) (Weissler et al., 1980). Однако определение продолжительности ПП с точностью, необходимой для последующей оценки интенсивности ее колебаний, является значительно более сложной задачей, чем измерение длительности RR интервалов. Опыт применения спектрального анализа колебаний ЧСС позволил оценить минимальную необходимую для такого анализа точность измерения RR интервалов величиной порядка 0. 5% их средней длительности. При переходе к определению продолжительности ПП (порядка 100 мс) это превращается в величину, не превышающую 1 мс, и подразумевает, прежде всего, не менее высокую точность самой идентификации момента окончания ПП. Применив в качестве первого шага метод импедансной кардиографии, мы выявили регулярные 10-секундные гармонические колебания ПП в положении стоя и практически полное устранение их пропранололом (0. 1 мг/кг, внутривенно). Этот результат - первое свидетельство возможной успешности разрабатываемого нами подхода.
Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант 96-15-98104).

 

СРОЧНЫЕ АДАПТАЦИИ ФЕРМЕНТНОГО СПЕКТРА ПАНКРЕАТИЧЕСКОГО СЕКРЕТА. НОВАЯ ПАРАДИГМА

Г. Ф. Коротъко
Республиканский центр функциональной хирургической гастроэнтерологии, Краснодар

        И. П. Павлов основал концепцию срочной индивидуальной адаптации секреторной деятельности пищеварительных желез в зависимости от вида принимаемой пищи, определил проявления этой адаптации по фазам желудочной и поджелудочной секреции. На первых порах адаптивность секреции аргументировалась непараллельностью динамики объема секреции, выделения электролитов и ферментов, в дальнейшем - и непараллельностью секреции различных гидролаз, но не имела убедительного объяснения из-за временного несоответствия реализации срочных адаптации и синтеза ферментов гландулоцитами. Наибольшее число экспериментальных работ этого плана выполнено при исследовании секреции поджелудочной железы (ПЖ), секретирующей ферменты и их зимогены разных групп в зависимости от вида принимаемой пищи.

        В хронических и острых экспериментах показано, что срочные адаптации панкреатической секреции развиваются, в основном, в ее дуоденальную фазу и в большой мере определяются варьированием набора дуоденинов. Адаптации секреции ферментов более совершенны в хронических экспериментах, чем острых. Различные регуляторные пептиды и в разном сочетании стимулируют секрецию ПЖ с неодинаковым ферментным спектром секрета. Срочные адаптации ферментного спектра секрета ПЖ обеспечиваются стимулирующими и тормозными влияниями с двенадцатиперстной кишки (ДПК), в роли последнихвелико значение обратного торможения, вызываемого ферментами ПЖ. Обратное торможение секреции ферментов ПЖ носит селективный характер - в наибольшей мере тормозится секреция того фермента ПЖ, который введен в ДПК. Адаптированность секреции панкреатических ферментов к свойствам дуоденального химуса определяется соотношением в нем ферментов и специфических для них субстратов-нутриентов. Различные отделы ДПК имеют неодинаковые хемосенсорные пороги к панкреатическим ферментам и неоднозначны в реализации коррекции секреции ферментов ПЖ. Головка, тело и хвост ПЖ - это различающиеся по ферментному спектру секреторные регионы, в неодинаковой мере стимулируемые и тормозимые в зависимости от свойств дуоденального химуса. В основе срочных адаптированных секреторных реакций ПЖ лежит комплексный механизм корригирующих, стимулирующих и тормозных, влияний с относительно специализированных и динамичных хемосенсорных зон ДПК на ацинарную и дуктулярную секрецию путем варьирования активности функционально различающихся секреторных регионов ПЖ.
 
 

МЕМБРАННАЯ И РАСТВОРИМАЯ ФОРМЫ КИШЕЧНЫХ ПИЩЕВАРИТЕЛЬНЫХ ФЕРМЕНТОВ В ОНТОГЕНЕЗЕ (СООТНОШЕНИЕ, ГОРМОНАЛЬНАЯ И СУБСТРАТНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ)

Н. М. Тимофеева
Институт физиологии им. И. П. Павлова РАН, Санкт-Петербург
        В последние годы появились отдельные работы о существовании растворимой формы мембраносвязанных ферментов. Неясным остается вопрос о соотношении мембранной и растворимой форм, их свойствах и функциональной роли растворимой формы в процессе онтогенеза. Нами показано, что у крыс с возрастом доля мембранной формы мембраносвязанных ферментов увеличивается, а растворимой формы существенно снижается, особенно в подвздошной кишке. Обнаружено, что глюкокортикоиды и тироксин способствуют такому перераспределению активности мембранной и растворимой форм ферментов в энтероцитах у крысят, которое характерно для взрослых животных. Дефицит белка в питании крыс-самок вызывает существенные изменения активности мембранной и растворимой форм кишечных ферментов потомства. Они выражаются в замедлении индукции обеих форм сахаразы и мальтазы, особенно в подвздошной кишке, и репрессии мембранной формы лактазы преимущественно в тощей кишке. Отмечено замедление формирования проксимо-дистального градиента распределения активности мембранной формы щелочной фосфатазы вдоль тонкой кишки, характерного для взрослых животных. Также у крысят, матери которых в течение беременности и/или лактации получали низкобелковый рацион с высокой долей углеводного компонента, наблюдалось снижение активности некоторых дисахаридаз и увеличение мембранной формы аминопептидазы, особенно в тощей кишке. По-видимому, нарушения матурации мембранной н растворимой форм пищеварительных ферментов в раннем онтогенезе обусловлены не субстратным регулированием, а изменением гормонального статуса. Предполагается, что наличие растворимой формы мембраносвязанных ферментов в раннем постнатальном периоде жизни связано с их участием в ассимиляции нутриентов, проникающих внутрь энтероцита в нерасщепленном виде вследствие повышенной проницаемости мембран щеточной каймы, особенно подвздошной кишки.

Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант 98-04-48531).
 
 

ГИПОТЕЗА О СЕРОТОНИНЕРГИЧЕСКОЙ ИННЕРВАЦИИ ЖЕЛУДКА И КИШЕЧНИКА

В. М. Смирнов
Российский государственный медицинский университет, Москва
        Известно, что раздражение блуждающего нерва может вызывать не только стимуляцию, но и угнетение сокращений желудочно-кишечного тракта (ЖКТ). Однако механизм этого явления не ясен. Обнаружено также, что и симпатический нерв может оказывать двоякое влияние на моторику ЖКТ. Эти феномены были выявлены еще в конце прошлого века и весьма активно изучались в шестидесятых-семидесятых годах текущего столетия. В начале восьмидесятых годов интерес к их исследованию существенно снизился, поскольку феномены наблюдались в эксперименте нерегулярно.

        Мы впервые раздражали симпатический ствол (СС) не в брюшной полости, в отличие от всех других исследователей, а в грудной полости у собак и наблюдали, вопреки нашим ожиданиям, диаметрально противоположный результат - при этом моторика ЖКТ, как правило, не угнеталась, а, напротив, усиливалась. Тормозные реакции желудка встречались лишь в 5-10% случаев от всех раздражении, а стимуляторные - в 70-80%. В 5-10% случаев реакция желудка на раздражение СС отсутствовала. Подобные результаты были получены и в опытах на двенадцатиперстной кишке, с тем лишь отличием, что частота встречаемости стимуляторного эффекта была несколько ниже и составляла 50-60%, тормозные реакции наблюдались в 30-40%, реакция отсутствовала в 5-10% случаев.

        При изучении механизмов стимуляторного эффекта установили, что с увеличением силы стимула от 3 до 15 В (частота раздражающих импульсов 5-20 Гц, их длительность 1-1, 5 мс) возрастали и частота встречаемости, и степень выраженности стимуляторного эффекта. Исключение возбуждения парасимпатических волокон блуждающего нерва не влияло на исследуемый феномен. Блокада М-холинорецепторов бензогексонием, диколином, арфонадом и предотвращение выброса катехоламинов симпатическими окончаниями с помощью орнида способствовали развитию стимуляторного эффекта. Напротив, блокада лизерголом или пипольфеном S1,2-серотонинорецепторов гладкой мускулатуры или S3-рецепторов вегетативных ганглиев промедолом и атропином предотвращала возникновение стимуляторного эффекта. В составе симпатического ствола обнаружили серотонин с помощью гистохимической методики Фалька-Хиларпа в модификации Крохиной и биохимической методики Оксенкруга. На основании полученных данных мы пришли к заключению, что в составе СС имеются преганглионарные серотонинергические нервные волокна, образующие в вегетативных ганглиях синаптические контакты с серотонинергическими нейронами, возбуждение которых оказывает весьма значительное стимуляторное влияние на моторику ЖКТ.

Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант 98-04-48995).
 
 

РЕФЛЕКТОРНЫЕ ВЛИЯНИЯ ИЗ ПИЩЕВАРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ НА ОБМЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ И ТЕРМОРЕГУЛЯЦИЮ

Г. К. Шлыгин, Л.С. Василевская
Институт питания РАМН, Москва

        Согласно концепции И. П. Разенкова желудочно-кишечный тракт, помимо собственно пищеварения, несколькими путями участвует в обмене веществ. Одним из этих путей являются рефлекторные влияния, берущие начало в пищеварительной системе на обменные процессы и терморегуляцию.

        В опытах на собаках с применением предложенного И. П. Павловым облегченного варианта методики мнимого кормления установлено, что в этих условиях, когда вся принятая пища выделяется наружу, начальный период специфического динамического действия (СДД) пищи сохраняется и характеризуется почти такой же величиной прироста потребления кислорода, как за то же время при обычном кормлении. Введение атропина снимает это действие. Если вместо пищи собаке дается только вкусовое вещество аспартам (30 мг), то и в этом случае наблюдается подобный же прирост потребления кислорода. Таким образом, эти данные свидетельствуют, что начальный период СДД пищи имеет рефлекторную природу. Рефлекс, по-видимому, стимулирует обменные процессы в печени и других тканях, подготовляя необходимые условия для интенсивной переработки принятых с пищей и всасываемых веществ.

        Из той же зоны (полость рта и глотки) берег начало и другой рефлекторный процесс - температурная реакция кожи на прием пищи. При исследовании в клинике установлено, что у больных алиментарным ожирением после приема пробного завтрака происходит резкое повышение температуры кожи на 1, 5-2, 0°С в исследованных точках. Определение проводилось с помощью прибора “Радио термоскоп диагностический”. V здоровых людей эта реакция выражена значительно слабее. По-видимому, указанное рефлекторное влияние вызывает через центры гипоталамуса расширение кровеносных сосудов кожи и открытие артерио-венозньк анастомозов, приводящее к притоку теплой артериальной крови в подкожные венозные сплетения. Эти изменения обусловливают усиление теплоотдачи организмом. По имеющимся данным определение температурной реакции кожи может иметь значение в качестве клинического теста при исследовании больных с различными формами ожирения.
 
 

СООТНОШЕНИЕ РИТМИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ СОМАТО-СЕНСОРНОЙ И СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМ

А. Я. Рыжов, П. В. Аргентов, Р.А. Калашникова, 0. 0. Копкарева, М. В. Погодина, Т.Г. Кремлева, Н. В. Шалом
Тверской государственный университет

        Данная работа касается проблемы изучения нервно-мышечных и сердечно-сосудистых компонентов сенсомоторной работоспособности человека. Ее целью являлось в условиях лабораторного эксперимента определение формы взаимодействия ритмической функции сердца и кровеносных сосудов с ритмической активностью руки при произвольно задаваемых ритме и темпе зрительно-моторных реакций, представляющих модель нервно напряженной работы (Рыжов и др., 1994, 1996). Модель выполнена в компьютерном варианте с автоматической обработкой кривых сенсомоторной работоспособности и ритма сердца (РС) посредством статистического, автокорреляционного и других форм математического анализа.

        На I этапе исследований созданы модели с получением физиологических кривых, имеющих классическую периодизацию (врабатывание, оптимальная работоспособность, утомление). Методом анализа динамических рядов определена внутрипериодная фазносгь работоспособности, характеризующая функции поиска и оптимизации в период врабатывания, функциональную стабильность и максимальную работоспособность в период рабочего оптимума, компенсаторную функцию нервной системы при утомлении, Характерно, что при врабатывании и утомлении наблюдается увеличение амплитуды колебаний кривой, но с различными гармоническими составляющими. Объективными критериям и у томления служили результаты послерабочего исследования зрительного и моторного анализаторов посредством КЧССМ и теппинг-теста. Установлено, что изменения тонуса интра- и экстракраниальных сосудов осуществляются по механизму перераспределительных реакций, направленных на оптимизацию кровоснабжения работающих нервных центров. Характер РС (аритмия, ригидность, волновая вариативность) во многом зависит от динамики работоспособности в период выполнения заданной работы.

        На II этапе исследовались параметры сенсомоторного, сердечного и сосудистого ритмов условиях задаваемой дозированной работы в виде серийной регистрации реакций на неритмично подаваемые простые и дифференцировочные сигналы с учетом скорости (минимальное время) и точности (с выдержкой 1 с) реагирования. Во время задаваемой работы регистрировались РС и амплитуда фотоплетизмограммы (ФПГ) пальца на компьютере и регистраторе с низкоскоростной лентопротяжкой. Установлено, что параметры РС и пульсового кровенаполнения пальца взаимосвязаны и во многом зависят от характера выполняемой работы. Обычно ускорение РС и его волны типа Траубе-Геринга сопровождаются снижением амплитуды ФПГ, При этом ритмические характеристики объемного пульса выявляют более высокую реактивность периферических сосудов, по сравнению с аналогичными изменениями статистических и корреляционных показателей РС. В частности, ошибочные соматосенсорные реакции вызывают выраженные колебания ФПГ пальца как по амплитуде, так и по изолинии кривой, что не всегда регистрируется на кардиоинтервалограмме.
 
 

ОБЪЕМЫ ЖИДКОСТЕЙ И РИТМЫ ИХ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В ПРОСТРАНСТВЕ-ВРЕМЕНИ ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ

Б. С. Кунаев
Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург

        Все явления в живых организмах протекают в пространстве-времени, характерном для постоянства внутренней среды, которое является залогом свободной и независимой жизни, что создает основу для формирования представлений об условиях ее возникновения и эволюции в онто- и филогенезе организмов. У многоклеточных организмов, прообразом которых являются губки, обмен веществ становится все более опосредованным. Сначала каналы и сосуды, затем органы кровообращения связывают каждую клетку с внешней средой, далее возникают органы-посредники между внутренней и внешней средой: пищеварительные, выделительные, локомоторные и дыхательные.            Разделение на внутренние, локомоторные и органы внешней защиты обеспечивает взаимодействие их друг с другом на основе нейрогуморальных реакций на изменение информации от заложенных в каждом из них рецепторов, возбуждение которых создает и модулирует тонус разных отделов центральной нервной системы. Важнейшими таксонометрическими признаками позвоночных животных являются возникающие на основе замкнутой системы кровообращения спинной и головной мозг, содержащие внутри себя миллиарды нейронов, и широкий диапазон скоростей проведения, достигаемый за счет миелинизации аксонов. У круглоротых и рыб скорости проведения различаются на порядок, у млекопитающих на три порядка. У первых наибольшее количество информации поступает по блуждающим нервам из жаберной области, где залегают рецепторы выделительной, пищеварительной, дыхательной, двигательной и экстероцептивной (нервы боковой линии) информации. Выход на сушу стал возможным не только с возникновением легких и двух поясов локомоторной мускулатуры, но и двух кругов кровообращения, усовершенствованием систем выделения и пищеварения, с увеличением давления в аорте, скоростей циркуляции крови, с разделением нервной системы на локомоторную и висцеральную, с возникновением у наземных позвоночных метасимпатической системы. На ранних этапах онтогенеза обмен веществ обеспечивается авторитмическими сокращениями. У взрослых эта способность сохраняется за висцеральными органами, тогда как скелетная мускулатура осуществляет реакции лишь под влиянием рефлексов, возникающих в результате возбуждения интеро-, проприо- и экстероцепторов.

Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант 99-04-50024).

ХРОНОФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ ГИПОТЕЗА ЖЕЛУДОЧНОГО ЯЗВООБРАЗОВАНИЯ

К.. А. Шемеровский
Институт экспериментальной медицины РАМН, Санкт-Петербург

        Современная концепция желудочного язвообразования базируется, главным образом, на агрессивном действии кислотности желудочного сока, стимулируемой геликобакгерной инфекцией. Однако, ее несостоятельность видна из того, что: 1- язвообразование наблюдается и при торможении кислой секреции стрессорными катехоламинами, 2 - истинная гиперсекреция желудка имеется лишь в 15% случаев язвообразования, 3 - уровень рецидивирования язв (при лечении по этой концепции) превышает 60%. В связи с этим, целью данной работы был поиск нового - хрон о физиологического - механизма желудочного язвообразования.

        Работа выполнена в хронических опытах на кроликах с имплантированными к мышцам желудка и двенадцатиперстной кишки электродами при введении стимулятора (пентагастрин) или ингибитора (серотонин) кислой секреции желудка, а также при иммобилизационном или геморрагическом стрессе.

        В физиологических условиях период базисного электрического ритма (БЭР) желудка в 4-5 раз длительнее периода БЭР двенадцатиперстной кишки, что создает условия для проксимо-дистального желудочно-кишечного распространения миогенной активности, когда на каждый БЭР желудка с потенциалами действия приходится 4-5 БЭР кишки, 2-3 из которых тоже сопровождаются пачками потенциалов действия.

        Гастрин вызывал дуодено-гастральную дискинезию путем более выраженного усиления активности кишки (более регулярный дуоденальный БЭР с пачками потенциалов действия) по сравнению с желудком. Серотонин приводил к дуодено-гастральной дискинезии путем усиления активности кишки при одновременном ингибировании активности желудка. Оба влияния сопровождались рефлюксом желчи в желудок и язвообразованием преимущественно в антральном его отделе. Следовательно, ульцерогенез, вызванный дуодено-гастральным рефлюксом, обусловлен не столько "секреторным", сколько дискоординационным механизмом.

        Стрессорные воздействия после начального торможения гастродуоденальной активности приводили к преобладанию высокочастотной дуоденальной активности над низкочастотной гастральной, что сопровождалось забросом желчи в желудок и язвообразованием.

        Таким образом, хронофизиологическим механизмом язвообразования, по-видимому, является несоответствие медленного БЭР желудка и быстрого БЭР кишки, приводящее при чрезвычайных воздействиях к ульцерогенному дуодено-гастральному рефлюксу.
 
 

ПАТТЕРН АФФЕРЕНТНЫХ ПОТОКОВ, ВЫЗЫВАЮЩИХ НОЦИЦЕПТИВНЫЕ РЕАКЦИИ

А. В. Зевеке. Г.И. Малышева
Государственная медицинская академия. Нижний Новгород
        Боль возникает при нарушении целостности клетки, ткани, органа. Традиционно принято считать точкой приложения болевого стимула рецептор боли. Однако до настоящего времени ни анатомически, ни функционально не доказано существование такого рецептора. Экспериментально показано, что информация о боли передается в основном по немиелинизированным нервным волокнам, голое окончание которых в рамках концепции специфичности нервных структур принято считать болевым рецептором. Ревизия гипотезы специфичности рецепторов путем исследований с помощью интегративных методов встречных потоков показала ее несостоятельность. Основанием для этого послужили исследования, доказавшие иннервацию немиелинизированными волокнами только механорецепторов кожи. В свою очередь, это ставит вопрос о путях ноцицепции в соматических и висцеральных структурах.

        Одним из первых, кто экспериментально доказал возбуждающее действие болевого стимула непосредственно на безмиелиновые нервные волокна, был В. М. Хаютин. Позднее нами было показано, что ноцицептивное воздействие возбуждает механорецепторы и с миелинизированными волокнами. При этом в ЦНС поступает афферентный поток сложного пространственно-временного рисунка. Высокая плотность афферентного потока в немиелинизированных волокнах и продолжительность временных функций формирующих ее -основные составляющие ноцицептивного кода, отличающие его от афферентной импульсации любой другой сенсорной модальности. В. М. Хаютиным было высказано предположение, что при воздействии ноцицептивных стимулов возможна синхронизация импульсов возбуждения. Это предположение получило подтверждение в наших исследованиях методом кросскорреляционного анализа импульсной активности кожного нерва при ноцицептивном воздействии на кожу. Нами были зарегистрированы периодические синхронные разряды в немиелинизированных волокнах при действии на нерв ноцицептивных растворов хлористого калия.

        Обсуждается общий механизм возникновения синхроимпульсов при ноцицептивных воздействиях в кожной, соматической и висцеральных системах.
 
 

Структурные основы регуляции висцеральных функций.

ЦЕНТРАЛЬНЫЕ И ПЕРИФЕРИЧЕСКИЕ ОТДЕЛЫ ВЕГЕТАТИВНОЙ ИННЕРВАЦИИ ВИСЦЕРАЛЬНЫХ СИСТЕМ В ВОЗРАСТНОМ АСПЕКТЕ И КЛИНИКЕ

В. Н. Швалев, О. В. Швалев
Российский кардиологический научно-производственный комплекс МЗ РФ, Москва, Санкт-Петербургская государственная медицинская академия им. И. И. Мечникова

        Проявления висцеральной патологии, вызванные воздействием опухолей на гипоталамическую область в нейрохирургической клинике, по данным нейроморфологических исследований, а также стереотаксическоЙ электростимуляцией гипоталамуса в эксперименте, изучались нами в различные сроки после поражения высшего вегетативного центра. Выявлена динамика вовлеченияв патологический процесс эфферентных и афферентных нервных сплетений в сердце, легких, почках, пищеварительной и мочеполовой системах и сопутствующие нейродистрофические изменения в органах. Комплексными методами изучены подобные изменения при вибрационной болезни, а также при патологии органов дыхания от воздействия неблагоприятных факторов производственной среды.

        Принципиальном фактом при изучении возрастных преобразований вегетативной нервной системы явилось выявление в онтогенезе у человека и лабораторных животных трех основных этапов - домедиаторного, медиаторного и постмедиаторного. Впервые показано, что процесс инволюции адренергических нервных сплетений в миокарде человека происходит достаточно рано, начиная с 30-летнего возраста, что приводит к усугублению нарушения адаптационно-трофических воздействий экологически и профессионально обусловленных факторов на ткани сердца. Это подтверждено в клинике путем спектрального анализа сердечного ритма (Тарский, 1998). Изучение медиаторного этапа функционирования нервных сплетений имеет определяющее значение также при изучении регенерации тканей, в частности после травматических поражений гортани (Швалев, 1998).

        В кардиологии процессы очаговой десимпатизации сердца, как установлено нами, играют существенную роль в развитии кардиомиопатий и фибрилляций миокарда. Очаговая десимпатизация аорты предшествует развитию в ее определенных зонах атеросклеротических изменений.

        Анализ висцеральных нарушений в клинике и эксперименте служит, таким образом, наглядной моделью для изучения структурных особенностей нервных сплетений внутренних органов и их взаимодействия, а также разработке новых методов профилактики, лечения и реабилитации этой патологии.
 
 

СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ПОДСЛИЗИСТОГО НЕРВНОГО СПЛЕТЕНИЯ ПОДВЗДОШНОЙ КИШКИ

Л. И. Арчакова, С.А. Новаковская, В. Н. Гурин
Институт физиологии Национальной академии наук, Минск, Беларусь
        Гистохимическими и электронно-микроскопическими методами изучены морфологические основы функциональной организации подслизистого нервного сплетения подвздошной кишки. Установлено, что АХЭ-положительные и катехоламинсодержащие нервные структуры локализуются в разных слоях
подслизистого нервного сплетения и иннервируют многие компоненты стенки тонкой кишки - циркулярный мышечный слой, сосуды, лимфатические фолликулы, слизистую оболочку.

        Исследование субмикроскопической организации нервного аппарата и его нейротканевых отношений в кишке показало, что преобладающими элементами подслизистого сплетения тонкой кишки являются нервные волокна и окончания, образующие широкую нервную сеть, в узлах которой локализуются мелкие ганглии. Эфферентные нервные окончания содержат медиаторные пузырьки, обладающие разными субмикроскопическими характеристиками. Согласно общепринятым критериям, светлые агранулярные пузырьки являются носителями медиатора ацетилхолина. Гранулярные пузырьки с электронно-плотным ядром и диаметром 40-80 нм содержат катехоламины, Большие гранулярные пузырьки с умеренно плотным веществом являются нейросекреторными и содержат пептиды. Нервные окончания, не содержащие медиаторных пузырьков, по всей вероятности, выполняют афферентную функцию. В подслизистом нервном сплетении связи между нейронами представлены в виде аксосоматических и аксо-деноритных синапсов. Наряду с ними оно иннервирует и другие клетки кишки - эндотелиоцигы капилляров, клетки лимфоидной ткани, миоциты мышечной пластинки и циркулярного мышечного слоя кишки, эпителиоциты и эндокринные клетки слизистой оболочки, и образует с ними разной формы соединения. Наиболее распространенным видом соединений являются "дистантные" синапсы, в которых расстояние между нервной терминальюииннервируемым эффектором достигает 50-100 нм. Наряду с ними в подслизистом сплетении имеются и более тесные контакты со многими клетками, что дает основание для существования не только межнейронных и нейромышечных синапсов, но и нейроэндотелиальных, нейроэпителиальных и нейроэндокринных синаптических контактов, передающих эфферентные влияния нервной системы на функциональную активность всего пищеварительного тракта.
 
 

СЕРОТОНИН В ОНТОГЕНЕЗЕ И В РЕГУЛЯЦИИ ФУНКЦИЙ ВИСЦЕРАЛЬНЫХ СИСТЕМ

В. А. Отеллин
Институт экспериментальной медицины РАМН, Институт физиологии им. И. П. Павлова РАН, Санкт-Петербург
        Исследования Отдела морфологии ИЭМ РАМН показали, что на донервных стадиях эмбриогенеза серотонин крови матери оказывает влияние на формирование зиготы и первые деления дробления. Сразу после замыкания нервной трубки у эмбрионов появляются клетки, синтезирующие и высвобождающие серотонин, который может действовать как сигнал к дифференцировке для других специфических популяций клеток эмбрионального мозга. В последующем серотонин участвует в процессах формирования и развития структур головного мозга, его сосудистой системы и в осуществлении трофических влияний.Характерной особенностью этого биологически активного вещества является полифункциональность, ярко проявляющаяся в онтогенезе. Например, на ранних этапах пренатального периода серотонин участвует в регуляции морфогенетических процессов сосудов ЦНС, а с приобретением функций нервного медиатора - в регуляции их тонуса и проницаемости. Форма осуществления медиаторной функции серотонина на различных стадиях развития очень разнообразна, он выступает и как внутриклеточный регулятор, и как передатчик ненервных межклеточных влияний, и как локальный гормон, и как классический синаптический неиротрансмиттер серотонинергической системы, первой формирующейся в пренатальном онтогенезе.

        К моменту рождения и в первые постнатальные недели устанавливается серотонинергическая иннервация внутримозговьк центров вегетативной нервной системы. Строение серотонинергического входа в дорсальный комплекс эфферентного выхода блуждающего нерва - дорсальные ядра блуждающего нерва вместе с ядром солитарного тракта и area postrema, в вегетативные спинальные ядра, а так же в стенке внутримозговых сосудов обеспечивает участие центральной серотонинергической системы в регуляции вегетативных функций - пищеварения, кровообращения, терморегуляции и т. д., опосредованно через модуляцию активности инициальных нейронов вегетативных центров. Последняя реализуется синаптическими и несинаптическими влияниями непосредственно на эти нейроны, а так же через вставочные нервные клетки.

        Эксперименты с селективным повреждением серотонинергическоЙ системы (парахлорфенилаланин, 5, 7-гидрокситриптамин) вскрывают механизмы участия системы в патогенезе нервно-психических заболеваний и расстройств.
 
 

ФАКТОР РОСТА НЕРВОВ КАК МОЛЕКУЛЯРНАЯ ОСНОВА СОПРЯЖЕНИЯ НЕРВНОЙ, ИММУННОЙ И ЭНДОКРИННОЙ СИСТЕМ

В. Н. Калюнов, О. Н. Жук, Г. П. Петрусенко, М.К. Тумилович, Е. В. Чаппинская Институт физиологии Национальной академии наук, Минск, Беларусь

        Признание тесной функциональной взаимосвязи между нервной, иммунной и эндокринной системами ставит вопрос о молекулярных механизмах, их опосредующих. Фактор роста нервной ткани (ФРН) принадлежит к обширному классу эндогенных биорегуляторов белковой природы, характеризующихся множественностью источников синтеза и плюрипотентностью действия, охватывающего практически все тканевые формации организма. С учетом его влияния на симпатические нейроны тестировалась возможная роль в сопряжении деятельности означенных систем. Курсовые внутримышечные инъекции препарата крысам с первых суток после рождения и до 2, 5-месячного возраста (10-25 мкг/г массы) приводили к гипертрофии периферической симпатической системы, сопровождаемой 2, 5-кратным увеличением по сравнению с контролем объема экстрамуральньгх ганглиев, находящихся в них нейронов (на80%) и их ядер (на 49%), содержания ДНК (на 34%), плотности терминальных ветвлений и синтеза катехоламинов (на 90-93%). Нарастала плотность терминальных ветвлении адренергических волокон в тканях-мишенях, в том числе тимусе и селезенке, масса которых значительно превосходила таковую контрольных особей, а соответственно премедуллярные, субкалсулярные, равно как меж-, так и внутрифолликулярные клеточные элементы этих органов проявляли высокий уровень специфической флуоресценции. Кроме того, наблюдалось: достоверное нарастание активности ДНКаз I, II и РНКаз I, II в селезенке, ее клеточности, количества спленоцитов; скорости созревания тимоцитов, миграции Т- и В-лимфопитов, реакций бласттрансформации последних и антителообразования. При этом часть перечисленных эффектов обязана не только косвенному, через симпатическую систему, но и прямому влиянию нейроростового протеина на иммунокомпетентные клетки, несущие специализированные рецепторы к нему. Примером тому служит мощное либераторное действие его на перитонеальные мастоциты. С другой стороны, кратная обработка ФРН (10 мкг/г) самцов мышей индуцирует статистически значимое повышение (в 2, 4 раза) в крови тироксина и тестостерона (в 2, 2 раза). В свою очередь, Т4 (1 мкт/г) инициирует подъем содержания нейроростового протеина в мозге (в 3, 5 раза) и циркуляторном русле (в 6 раз), тогда как тестостерон (40 мкг/г) дает обратный результат. С учетом изложенного, делается заключение, что ФРН может служить одной из ключевых молекул, осуществляющих взаимодействие между нервной, эндокринной и иммунной системами организма.
 
 

ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПОВЕДЕНИЯ НЕЙРОНОВ И ПЕРЕСТРОЙКИ СПЛЕТЕНИЙ В АВТОНОМНОЙ ИНТРАМУРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЕ И В КУЛЬТУРЕ ТКАНИ

О. С. Сотников
Институт физиологии им. И. П. Павлова РАН, Санкт-Петербург

        Экспериментальные исследования культуры нервной ткани, имеющие специфические теоретические и практические задачи и методические особенности, оказались несколько оторванными от классических нейрогистологических исследований вегетативной нервной системы. Задача настоящей работы состояла в сравнении интрамуральных нервных сплетений в различные возрастные периоды и плексусов, формирующихся из одиночных нейронов в диссоциированных культурах.

        Интрамуральные сплетения организованы неравномерно, имеют локусы сгущения нервных отростков и тел нейронов. Это напоминает локальные сплетения, образующиеся на ранних стадиях культивирования. При дальнейшем росте культуры они объединяются в тотальный плексус. Плотность распределения нейронов в постнатальном периоде выше, чем в эмбриональном. В культуре ткани со временем также происходит сближение диффузно расположенных клеток с образованием их агрегатов, причем это связано как с ретракцией нейритов контактирующих клеток, так и с перемещением сомы нейронов внутри собственных отростков. Цитоархитектоника многих интрамуральных ганглиев подобна таковой в культуре и у беспозвоночных in situ. Тела нейронов расположены на периферии узла, а нервные отростки - внутри. Как у постнатальных, так и у взрослых животных имеются нейроны, у которых на концах нейритов видны колбы ретракции. У взрослых животных ретрагирующие отростки встречаются у 5-10% нейронов. У некоторых клеток все отростки имеют колбы ретракции. Их можно считать вышедшими из сплетения. Однако у части из них одновременно имеются конусы роста, что фактически отражает процесс нормальной перестройки сплетения у взрослого организма. В культуре ткани можно наблюдать динамику этого процесса. Как на фиксированных препаратах в кишке, так и в культуре удается продемонстрировать аутотомию терминалей нейритов. Сходство процессов формирования сплетений и поведения нейронов в естественном сплетении и в культуре ткани можно объяснить идентичностью морфогенетических потенций нейронов в обоих случаях.

Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант 98-04-48538).
 
 

ВОЛОКНИСТЫЙ СОСТАВ ФУНКЦИОНАЛЬНО РАЗЛИЧНЫХ НЕРВОВ

П. И. Лобко. Е.П. Аниськова
Государственный медицинский институт, Минск, Беларусь

        В регуляции висцеральных функций участвуют черепные, спинномозговые и вегетативные нервы. Общей закономерностью этих нервов является то, что все они смешанные. В составе всех нервов всегда присутствует вегетативный компонент. Соотношение функционально различных нервных волокон в составе соматических и вегетативных нервов зависит от иннервируемого субстрата.

        Так, в соматических нервных стволах и сплетениях преобладают двигательные и чувствительные нервные волокна спинального происхождения. Что касается вегетативных нервов, то, как правило, в них отсутствуют двигательные соматические нервные волокна. В висцеральных нервах содержатся преимущественно симпатические и парасимпатические (пре-и постганглионарные) проводники. Составным компонентом висцеральных нервов являются афферентные нервные волокна. Трофические центры последних представлены нейроцитами спинальных и черепных ганглиев, а также афферентными нейронами (клетки Догедя II типа) вегетативной нервной системы.

        В вегетативных нервах нами исследованы только миелиновые нервные проводники. Среди последних определялось количество тонких, средней толщины и крупных миелиновых нервных волокон. Их соотношение в одних и тех же нервах у различных представителей млекопитающих различно. Так, при сравнении процентных соотношений волокон указанных трех групп в больших внутренностных нервах кошки, собаки и человека отмечено, что в них преобладают тонкие миелиновые нервные волокна. Их до 87% у кошки, 96% у собаки и до 85% у человека, Миелиновых нервных волокон средней толщины у кошки до 5%, у собаки - до 42% и у человека до 9%.

        Наиболее выраженная разница в процентном содержании волокон крупного калибра: у кошки их до 10%, у собаки - до 0, 9% и у человека - в среднем 7%. Имеет также место асимметрия в распределении миелиновых нервных волокон различного калибра в правом и левом больших внутренностных нервах.

        Достоверных объяснений наблюдаемым фактам нами в литературе не найдено. Можно лишь предположить, что это может быть связано с видовыми особенностями строения вегетативной нервной системы у изученных животных и человека., а также с асимметричным расположением различных по объему и строению органов.
 
 

СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В МЕЖМЫШЕЧНОМ СПЛЕТЕНИИ ТОНКОЙ КИШКИ ПРИ ЕЕ ИШЕМИИ В УСЛОВИЯХ БЛОКАДЫ ИЛИ АКТИВАЦИИ СИНТЕЗА МОНООКСИДА АЗОТА

В. И. Лапша, В.Н. Бочарова, Л. Н. Уткина
Институт физиологии Национальной академии наук, Минск, Беларусь
        Известно, что ишемия кишки приводит к нарушению (в частности, торможению) ее моторной функции. Одним из предполагаемых медиаторов неходинергической, неадренергической передачи в тормозных нейронах межмышечного сплетения (МС) является монооксид азота (NO). Функциональная активность нейронов МС зависит от активности ферментов энергетического обмена.

        Цель настоящего исследования - изучить в острых опытах на наркотизированных крысах линии Вистар гистохимическими и цитофотометрическими методами изменение активности NADPH-d (маркер NO-синтазы, которая участвует в образовании NO из L-аргинина) и ферментов энергетического обмена: лактатдегидрогеназы (ЛДГ) и сукцинатдегидрогеназы (СДГ) в нейронах МС при ишемии участка тощей кишки в условиях блокады или активации синтеза NO.

        Ишемия кишки создавалась пережатием брыжеечной артерии в течение 1 ч. Блокатор синтеза NO - L-NAME (Sigma) вводился в просвет кишки в дозе 25 мкл в 0, 5 мл физраствора, предшественник NO - L-аргинин (Sigma) - 10 мг в полость кишки.

        В нейронах МС активность NADPH-d неоднородна. Большинство нейронов (68%) имеют высокую активность с оптической плотностью выше 1, 0. Нейронов с умеренной активностью было 24%, в которых не выявлялась NADPH-d - 8%. При ишемии кишки в нейронах МС активность NADPH-d, ЛДГ, СДГ увеличивалась. В условиях блокады синтеза NO введением в просвет кишки L-NAME, активность NADPH-d в нейронах уменьшалась и сохранялась на уровне ниже контрольного при ишемии кишки. Активность ЛДГ не изменялась, СДГ -уменьшалась. После введения предшественника NO L-аргинина активность NADPH-d усиливалась и сохранялась на уровне выше контрольного при ишемии кишки. Активность ЛДГ и СДГ не изменялась. Предполагается, что при ишемии тонкой кишки в нервной регуляции ее функции принимают участие NO-ергические механизмы.

Работа выполнена при поддержке Белорусского республиканского фонда фундаментальных исследований (гранты Б 95-309 и Б 97-153).
 
 

Механизмы функционирования висцеральных систем в эксремальных условиях.

ПАТОЛОГИЯ НЕРВНОЙ РЕГУЛЯЦИИ

Г. Н. Крыжановский
Институт общей патологии и патофизиологии РАМН, Москва

        В тех случаях, когда патологический процесс начинается с изменения аппарата регуляции органа-мишени или когда изменения регуляции, возникая после повреждения органа, становятся столь значительными, что их эффекты приобретают ведущее и даже самостоятельное значение нозологической формы, речь идет об особом виде патологии - болезнях регуляции.

        Важным центральным механизмом патологии нервной регуляции является деятельность в ЦНС и в вегетативной системе патологических систем, конечным звеном которых служит структура-мишень. Под влиянием патологической системы нарушается функция органа-мишени, возникает нейро-висцеральная патология. Демонстративным примером такого рода расстройств являются так называемые неврозы внутренних органов.
 
 

МЕХАНИЗМ КОМПЕНСАЦИИ ВЕНТИЛЯТОРНОЙ НАГРУЗКИ И ФУНКЦИЯ ДЫХАТЕЛЬНЫХ МЫШЦ У ЗДОРОВОГО ЧЕЛОВЕКА В УСЛОВИЯХ БОДРСТВОВАНИЯ И СНА
Г. Г. Исаев
Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург

        Механизм реакций на затрудненное дыхание, вызванное специальной аппаратурой, болезнью легких или фармакологическими агентами, на сегодняшний день мало понятен. Обычно называют множество механизмов -"не-мышечные" пассивные свойства, собственные мышечные свойства и/или рефлексы с мышечных веретен дыхательных мышц, с рецепторов растяжения легких, верхних дыхательных путей, периферических хеморецепторов, которые, как предполагается, увеличивают внутренний импеданс респираторной системы, чтобы стабилизировать вентиляцию легких, вопреки действию внешних пассивных нагрузок. В много факторную природу рефлекторных ответов в настоящее время все чаще включают и поведенческие компоненты, поскольку, как оказалось, компенсация дыхательной нагрузки в значительной мере зависит от уровня бодрствования человека. Наше исследование посвящено именно оценке соотношения поведенческой (корковой) и автоматической (бульбарной) регуляции дыхания в механизме компенсации резистивной нагрузки у бодрствующего человека. Для этого было избрано два пути. Первый: сравнить компенсаторные реакции на добавочное инспираторное сопротивление, создаваемое у так называемых "наивных", неосведомленных людей (первые предъявления нагрузки), с реакциями "нормальных" людей со сформировавшимися поведенческими реакциями (многократное предъявление). Второй путь: проследить основные респираторные показатели и работу дыхательных мышц у человека на различные инспираторные нагрузки во время глубокого медленноволнового сна (III — IV стадии по ЭЭГ), т. е. при отсутствии поведенческих (условно-рефлекторных) влияний, и сопоставить их с реакциями у тех же волонтеров при тех же величинах внешнего сопротивления в условиях бодрствования. Детальный сравнительный анализ срочных реакций на добавочное сопротивление, равное 24 см Н2О/л/с (фирма Hans Rudolph), выявил достоверно недостаточную дыхательную компенсацию у "наивных" волонтерах и у здоровых испытуемых во время глубокого сна: начиная с первого дыхательного цикла снижалось суммарное усилие дыхательных мышц, постепенно возрастало парциальное добавление СО2 в альвеолярном газе, поскольку легочная вентиляция не достигала фоновых значений. Приведенные результаты позволяют заключить, что компенсация нагрузки на систему дыхания в немалой степени определяется и фактором обучения, те. корковой (поведенческой) регуляцией дыхания. Указать точно топику этих корковых структур, вовлеченных в компенсацию вентиляторной нагрузки, можно только на основе данных РЕТ-сканирования мозга.
 
 

ОРГАННЫЕ ОСОБЕННОСТИ КОМПЕНСАЦИИ ТКАНЕВОЙ ГИПОКСИИ В УСЛОВИЯХ ВЫСОКОГОРЬЯ

М. В. Ладыкин, Х.Д. Каркобатов, А. А. Чонкоева, Е. В. Блажко
Ульяновский государственный университет;
Институт физиологии и экспериментальной патологии высокогорья НАН КР, Бишкек, Кыргызская Республика
        Существование морфофункционадьной гетерогенности предполагает наличие органных особенностей удовлетворения кислородного запроса и компенсации тканевой гипоксии в условиях высокогорья.

        В экспериментах на собаках были изучены механизмы кислородного обеспечения некоторых внутренних органов на 5, 15 и 30 сутки пребывания в условиях высокогорья (3200 м). Исследование органного кровотока свидетельствует об его увеличении в сердце (30-20%), почках (25-20%) и печени (в 3-4 раза), органах спланхичесиой области (100-80%), при неизменной величине в головном мозге и мышцах конечности в ранние сроки (5-15 суток) и его снижении в мышцах коже и костной ткани на поздних этапах адаптации (30 суток).

        Увеличение концентрации гемоглобина и кислородной емкости крови, наряду с высокой перфузией висцеральных органов, приводит к достоверно высокому, по сравнению с предгорьем, массопереносу в них О2 Исследование органных особенностей кривой диссоциации оксигемоглобина свидетельствует об ее сдвиге вправо в крови головного мозга, сердца, мышц конечности и смещении влево в печени, почках и органах спланхической области. При этом артерио-венозная разница по кислороду и коэффициент его утилизации в условиях высокогорья также приобретают органные различия- В органах с высокой перфузией (почки, органы гепатоспланхической области) коэффициент утилизации 02 снижается. В сердце и скелетных мышцах показатель достоверно увеличивается. Анализ газового состава венозной крови, оттекающей от исследуемых органов, свидетельствует, что, несмотря на различия в механизмах их кислородного обеспечения, тканевая гипоксия в условиях умеренного высокогорья носит компенсированный характер.в наружной яремной венах выявила при АОП одновременное и значительное (Р< 0, 05) увеличение этих показателей, что следует рассматривать как проявление затрудненного венозного оттока из кранио-цервикальных сосудов. Применение ДОД, усиливая присасывающее действие грудной полости (сифонный эффект), приводило к увеличению венозного оттока из сосудистой системы головы, что проявлялось снижением давления в яремной и верхней полой венах до уровня, наблюдавшегося в исходном горизонтальном положении тела. Результаты исследования позволяют заключить о эффективности метода ДОД для коррекции увеличенного кровенаполнения головы в ангиортостатическом положении тела и о возможной экстраполяции этого метода для применения в условиях микрогравитации.
 
 

МЕХАНИЗМЫ ВОВЛЕЧЕНИЯ СВОБОДНЫХ РАДИКАЛОВ O2 И N2
В НЕЙРОТОКСИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ ГИПЕРОКСИИ

И. Т. Демченко. А. Н. Москвин, С.Ю. Жиляев, Д.Р. Гуцаева
Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова РАН,
Санкт-Петербург

        Гипербарический кислород (ГБО2) оказывает токсическое действие на ЦНС с помощью малоизученных механизмов- Нами предпринята попытка получить прямые доказательства, что ГБО2 усиливает продукцию активных форм кислорода и азота, а также продуктов их биотрансформации, которые приводят к острому проявлению нейротоксичности.

        Бодрствующие и наркотизированные крысы подвергались воздействию ГБО2 5 АТА в течение 75 мин. В процессе экспозиции у животных измерялись мозговой кровоток (МК), pO2 , ЭЭГ и артериальное давление. Продукция оксида азота (NO), гидроксильных радикалов (ОН") и пероксинитрита (ONOO") измерялись в головном мозге животных в процессе гиперооксигенации экспозиции с помощью техники микродиализа и высокопродуктивной жидкостной хромотографии с электрохимической детекцией. Измерения осуществлялись с введением ингибиторов синтазы оксида азота (L-NAME, 7-NI), скэвенджеров ONOO" (селеноме-тионин) и О2 - (супероксиддисмутаза).

        ГБО2 в первые 30 мин экспозиции достоверно снижал МК. Продолжение экспозиции возвращало МК к исходному уровню и приводило к дальнейшему повышению, которое предшествовало появлению судорожных разрядов на ЭЭГ. Продукция ОН" и ONOO' повышалась при 5 АТА. Уровень NO в мозге первоначально снижался, а затем повышался перед появлением спаиков на ЭЭГ. Введение L-NAME предотвращало развитие судорог и поддерживало низким уровень кровотока и NO в мозге. Супероксиддисмутаза, наоборот, значительно ослабляла гипероксическую вазоконстрикцию и ускоряла развитие ГБО2 -вызванной нейротоксичности. Селенометионин не изменял бифазный ответ МК, но отодвигал наступление судорожных разрядов на ЭЭГ.

        Гипероксигенация мозга первоначально приводит к образованию активных форм кислорода, которые инактивируют NO, предотвращая его базальное вазорелаксирующее действие. Длительная экспозиция ГБО2 увеличивает продукцию NO и ONOO', которые усиливают МК, и приводит к нейротоксическому эффекту.

Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант 98-04-49875).
 
 

ОСОБЕННОСТИ РЕАКЦИЙТОРАКАЛЬНОГО И АБДОМИНАЛЬНОГО КОМПОНЕНТОВ ДЫХАНИЯ НА ГИПЕРКАПНИЮ И МЫШЕЧНУЮ РАБОТУ

А. В. Миняева, В.И. Миняев
Тверской государственный университет
        У 10 мужчин 19-24 лет посредством компьютерного безмасочного пневмографа (Миняев и др., 1993) в положениях стоя и лежа изучено соотношение торакального и абдоминального вкладов в объем вентиляции легких, а также динамика коэффициентов реализации торакального и абдоминального дыхательных резервов - в покое, в процессе прогрессирующей гиперкапнии и при мышечной работе. В положении стоя объем вентиляции обеспечивается в равной мере за счет торакального и абдоминального вкладов с большим коэффициентом использования абдоминального резерва. В положении лежа абдоминальный резерв увеличивается, коэффициенты реализации резервов сохраняются - объем вентиляции осуществляется в основном за счет абдоминального компонента.

        При гиперпноэ в ответ на гиперкапнию (в положениях стоя и лежа) исходные соотношения коэффициентов использования торакального и абдоминального резервов сохраняются. В результате, в положении лежа отмечен больший прирост абдоминального вклада в объем вентиляции, а в положении стоя их прирост одинаков.

        При гиперпноэ в ответ на работу в положении лежа коэффициент использования абдоминального резерва меньше, чем в положении стоя, а коэффициент реализации торакального резерва от положения тела не зависит. В результате, прирост объема вентиляции в том и другом случае осуществляется в равной мере за счет обоих компонентов.

        Вероятно, центральный механизм регуляции дыхания на основании афферентной информации о механическом состоянии дыхательного аппарата и характера сопротивления дыханию устанавливает оптимальное соотношение торакального и абдоминального вкладов в дыхательный объем. При гиперкапнии оно зависит от исходного соотношения дыхательных резервов, обусловленного положением тела относительно гравитации. При работе одним из факторов, определяющих соотношение торакального и абдоминального компонентов вентиляторной реакции, становится и степень участия респираторных мышц в выполнении заданной нагрузки.
 
 

ЦИРКАДИАННЫЕ РИТМЫ ДЫХАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ЧЕЛОВЕКА ПРИ АДАПТАЦИИ К УСЛОВИЯМ ВЫСОКОГОРЬЯ

Н. А. Агаджанян, А.И. Елфимов, И. В. Радыш, Ю.П. Старшинов, Г.М. Куцов, В. И. Торшин, Л. В. Шевченко, С.А. Шастун
Российский государственный университет дружбы народов, Москва

        Целью настоящей работы явилось изучение околосуточных ритмов дыхательной системы при комбинированном воздействии гипоксии и гиперкапнии в ранние сроки адаптации человека к условиям высокогорья.

        Исследования проводились в высокогорной лаборатории, в горах Центрального Тянь-Шаня на высоте 3200м над уровнем моря (пер. Туя-Ашу). В исследованиях приняли участие 10 мужчин-добровольцев в возрасте 25-35 лет.

        Установлено, что акрофаза о кол о суточного ритма жизненной емкости легких приходится на 16-18 часов как на 4-5, так и на 17-18 дни пребывания обследуемых в горах. Амплитуда ритма выше на равнине, чем в горах (р<0, 001). Мезор ЖЕЛ достоверно меньше на 4-5 день адаптации, чем на равнине и на 17-18 день в горах (р<0, 05). Акрофазы околосуточных ритмов показателей внешнего дыхания и газообмена на 4-5 день сдвигаются на более ранние часы суток, по сравнению с полученными данными на равнине и на 17-18 день пребывания в горах. При этом, мезоры ЧД, ДО, МОД, VО2 VCO2 в высокогорье, как на 4-5, так и на 17-18 день, выше, чем на равнине, а ДК и КИО2 -ниже (р<0, 001). По мере пребывания в горах увеличение МОД осуществляется преимущественно за счет объемных характеристик дыхательного цикла, что является компенсаторным ответом на гипоксию, обусловленным усилением активности хеморецепторов.

        При комбинированном воздействии гипоксии и гиперкапнии в условиях высокогорья выявлено достоверное увеличение легочной вентиляции с акрофазой в вечернее время суток. Околосуточная динамика градиента МОД с учетом рСО2 во вдыхаемом воздухе свидетельствует о тенденции к его снижению в дневные и вечерние часы по сравнению с утренними на 17-18 день адаптации. На равнине циркадианная направленность DМОД находится в противофазе. Следовательно, в горах наблюдается сдвиг акрофазы DМОД с вечерних часов на утренние. Выявленное в высокогорье относительное снижение ДК на действие измененной газовой среды, особенно в ночное время суток, может быть связано как с уменьшением вентиляторно-перфузионных соотношений в легких, так и с повышением легочного кровотока. Увеличение абсолютных значений ДК на 17-18 день, по сравнению с 4-5 днем акклиматизации могут рассматриваться следствием более выраженного прироста альвеолярной вентиляции и относительно меньшего легочного кровотока в горах.

        Таким образом, рассмотренная в высокогорье околосуточная динамика показателей дыхания при комбинированном воздействии гипоксии и гиперкапнии свидетельствует об относительной стабилизации функционального состояния газотранспортной системы уже в ранние сроки адаптации. Выявленная реакция системы дыхания на действие измененной газовой среды в вице увеличения легочной вентиляции, как в разное время суток, так и по мере пребывания в горах, направлена, по нашему мнению, на улучшение кислородного режима организма человека при адаптации к условиям высокогорья.
 
 

ПРИНЦИПЫ, ПРОБЛЕМЫ И "ЗАГАДКИ" В РЕГУЛЯЦИИ ФУНКЦИЙ ВНУТРЕННИХ ОРГАНОВ В НОРМЕ И В ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ

К.М. Иванов
Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург

        Важнейший принцип регуляции функций внутренних органов " двойной контроль: со стороны центральной нервной системы и со стороны собственных автономных механизмов регуляции. Существование центрального контроля доказано школой акад. К. М. Быкова. Однако и ранее было известно, что в результате психических эксцессов у человека может произойти остановка сердца, остановка дыхания, возникнуть анурия, обратная перистальтика кишечника, сокращение селезенки, отек легких и т. д. В то же время хорошо известно, что внутренние органы способны к саморегуляции и обнаруживают сложные физиологические реакции, будучи изолированными из организма. Широкая автономия в регуляции специфических функций проявляется даже на клеточном уровне. Так, например, островки Лангерганса в поджелудочной железе имеют исключительно богатую иннервацию, что может говорить о мощном нервном контроле за их деятельностью. Тем не менее хорошо известно, что изолированные клетки островков Лангерганса могут годами сохранять способность повышать синтез и выделение инсулина в ответ на увеличение концентрации сахара в искусственной среде. Добавим, что одна изолированная стволовая клетка костного мозга интенсивно выполняет свои функции в искусственной среде и за 24 часа способна давать до 20 миллионов дифференцированных клеток крови.

        Второй принцип - исключительно сложное многофакторное регулирование. Так, например, в последнее время были выделены по крайней мере 10 гормональных факторов, которые участвуют в регуняции деятельности сердца. Очевидно, такого рода многофакторное регулирование имеет место и для других внутренних органов.

        Проблемы современной физиологии в изучении деятельности внутренних органов соответствуют физиологическим принципам регуляции их работы. Одна из таких проблем - выяснение соотношений между центральной (нервной и гуморальной) и местной, или собственной, регуляцией функций на уровне целого органа или отдельных его клеточных элементов. Важнейшая современная проблема - выяснение физиологического смысла и закономерностей многофакторной регуляции физиологических функций внутренних органов. Имеется в виду экспериментальный и математический анализ проблемы.

        "Загадки" функций внутренних органов заключаются в вопросах их произвольной регуляции. До сих пор эти проблемы не решены, что дает основание для широких спекуляций: от научных до лженаучных.

        К экстремальным относятся те условия среды, которые могут встретиться в жизни организма. Это гипоксия разных видов, гипотермия и гипертермия различного происхождения, длительная и напряженная мышечная работа, алиментарное голодание. В этих случаях сформулировать какие-либо общие принципы нарушений регуляции очень трудно, если вообще возможно. Очевидно, главная проблема центральной и местной регуляции внутренних органов в экстремальных условиях - это процесс адаптации и механизмы смерти организма, когда возможности физиологической адаптации оказываются исчерпанными. Особый интерес представляют генетически обусловленные адаптивные особенности некоторых гомологических внутренних органов и тканей у разных видов животных, которые позволяют им сохранять жизнь в экстремальных условиях.
 
 

Нейроиммунные и гормональные механизмы регуляции висцеранльных функций.

ВКЛАД КАФЕДРЫ ФИЗИОЛОГИИ
РОССИЙСКОЙ ВОЕННО-МЕДИЦИНСКОЙ АКАДЕМИИ В РАЗВИТИЕ ФИЗИОЛОГИИ ВИСЦЕРАЛЬНЫХ СИСТЕМ

А. Т. Марьянович
Российская военно-медицинская академия, Санкт-Петербург
        Основание кафедры (1798) и становление физиологии как учебной дисциплины (1817, 1846). П. А.Загорский, Д. М.Велланский, А.П.Загорский. Демонстрации опытов на лекциях (1846).

И. М. Сеченов: влияние алкоголя на висцеральные функции (1860); создание новых методов и исследование газов крови; "Рефлексы головного мозга" (1863).

И.Ф. Цион: нерв-депрессор и активирующее влияние симпатических нервов на сердце (1866-1867); руководство первыми работами И. П.Павлова; новые методы исследований; вечерние занятия с демонстрацией опытов.

И. Р. Тарханов: кожно-гальваническая реакция (1888-1889); создание физиологического общества (1876).

И. П. Павлов: нервная регуляция поджелудочной железы (1875), сердца и кровяного давления (1882-1883); методика хронического эксперимента и создание физиологии пищеварения (1886-1900); Нобелевская премия (1904) и переход к исследованию ВНД; обязательные практические занятия по физиологии (1911).

Л. А. Орбели: исследования автономной нервной системы (1910-1958); трофическое действие симпатических нервов на мышцу (1923); создание эволюционной физиологии (1933).

Продолжение исследований адаптационно-трофических влияний симпатической нервной системы {А. В Лебединский) и автономной регуляции тонуса сосудов {М. П.Бресткин).

И. Т. Курцин: механизмы лучевых поражений вегетативных нервных центров и внутренних органов (1954-1960).

А. С. Мозжухин: дальнейшая разработка проблем радиобиологии (1960-1975).

В. И. Медведев (1975-1987) и А. Т. Марьянович (1983-1999); механизмы пептидной регуляции вегетативных функций.
 
 

ИДЕИ И. П.ПАВЛОВА О НЕРВИЗМЕ КАК ОСНОВА РАЗВИТИЯ ИММУНОФИЗИОЛОГИИ

Е. А. Карцева
Институт экспериментальной медицины РАМН, Санкт-Петербург
        И. П. Павлов не только принял идею С. П. Боткина о нервизме, но и разрабатывал ее экспериментально. Широта самой идеи "вмешательства" нервной системы в процессы, протекающие в различных органах и тканях организма, предполагает возможность ее разработки в самых разных аспектах, как в плане расширения круга систем, к которым может быть адресованы нервные влияния, так и вглубь, то есть изучение механизмов реализации этого взаимодействия. Идея о нервизме явилась основой формирования взглядов в современной биологии и медицине, в том числе и в иммунофизологии (психонейроиммунологии, нейроиммуномодуляции). Родоначальником этой научной дисциплины признан один из учеников И. П. Павлова С. Метальников (1925), который впервые в мире поставил вопрос о возможности влияния нервной системы на иммунную и начал экспериментальные исследования этой проблемы. В настоящее время, когда доказано модулирующее влияние нервной системы на функции иммунной, задача сводится к изучению механизмов взаимодействия этих систем, причем исследуются преимущественно генетические, молекулярно-биологические, лиганд-рецепторные, клеточные механизмы реализации их взаимодействия. Так, изучение механизмов реализации стимулирующих и подавляющих иммунный ответ эффектов действия стресса позволило обнаружить, что одним из механизмов, определяющих характер стресс-индуцированных изменений функций иммунной системы, является изменение реакции клеток-мишеней (лимфоцитов) на IL-1. Механизм этого явления связан с изменением лиганд-рецепторных отношений на мембране клеток к IL-1 и снижением или повышением интенсивности трансдукции сигнала IL-1 через рецепторы 1-го типа с мембраны клетки к ядру по сфингомиелиновому пути. Этот механизм представлен и в лимфоидных клетках и в нейронах (Рыбакина и др., 1996, 1998). С другой стороны, при различных стрессорных воздействиях неантигенного характера происходит экспрессия генов немедленного - C-fos, и быстрого - IL-2 ответа и в клетках иммунной системы и в мозге. Таким образом, воздействия внешней среды сказываются на функциях нервной и иммунной системы, затрагивая молекулярно-генетические механизмы их работы, что демонстрирует один из вариантов подтверждения идеи И. П. Павлова о нервизме.
 
 

NEURAL MODULATION OF SPLENIC NATURAL KILLER CELL ACTIVITY THROUGH THE SYMPATHETIC NERVE

T. Katajuchi
Graduate School of Medical Sciences, Kyushu University 60, Fukuoka, Japan

        Much evidence has shown that the sympathetic nervous system constitutes a communication channel that mediates the central modulation of peripheral immunity. We (Take et al., 1993) and others (Sundar et al., 1990) have shown that the intracerebroventricular (ICV) administration of interferon-a (IFN-a) and interleukin-l(3 (U-lp) suppresses splenic NK cell activity in rats, which is mediated by brain corticotropin releasing factor (CRF), and, at least in part, by the sympathetic innervation to the spleen. ICV injections of IFN-a and IL-lp increase the efferent discharges of the splenic sympathetic nerve, while an electrical stimulation of the splenic nerve activity results in a suppression of splenic NK cell activity through a p-adrenergic receptor-mediated process. We have recently shown (1) that immobilization (1MB) stress produced an elevation of extracellular concentration ofnoradrenaline inthe spleen, (2) that the IMB-induced reduction of splenic NK activity was partially blocked by splenic denervation, (3) that pretreatment with an ICV injection of neutralizing and-IL-lp antibody attenuated the IMB-induced NK suppression, and (4) mat expression ofhypothalamic IL-1[3 mRNAwas increased after 1 hr 1MB. These findings, taken together, suggest that the splenic sympathetic nerve plays a significant role in the IMB-induced suppression of the splenic NK cell activity, and that IL-lp produced in the brain may be one of key substances mediating the neural modulation of peripheral immunity.
 

АФФЕРЕНТНЫЕ ПУТИ НЕЙРОИММУННЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ

В. М. Клименко, О.Е. Зубарева
Институт экспериментальной медицины РАМН, Санкт-Петербург
        Активация иммунной системы при введении антигенов, интерлейкина-1 (ИЛ-1), либо бактериального липополисахарида (ЛПС) приводит к реорганизации импульсной активности нейронов ядер гипоталамуса, изменению возбудимости структур мозга и активации метаболизма нор адреналина, дофамина и серотонина в различных областях ЦНС. Эти эффекты сопровождаются повышением температуры тела, активацией ГГНС, изменением коммуникативного, пищевого и полового поведения.

        Используя субпирогенные дозы ИЛ-1b и применяя селективные блокаторы нейромедиаторных систем, мы показали независимость механизмов развития ряда реакций на введение ИЛ-1b и ЛПС у крыс. Выявлено, что ИЛ-1-индуцированные изменения поведения не связаны с наличием пирогенной реакции; доказано, что серотонинергические системы мозга опосредуют нарушения пищевого, но не коммуникативного поведения.

        Предполагается существование двух путей передачи информации от активированной иммунной системы в ЦНС - гуморальный, опосредуемый ИЛ-1 и его центральными рецепторами, и нервно-проводниковый (вагусный). Роль центральных рецепторов ИЛ-1 и блуждающего нерва в реакциях нейромедиаторных систем мозга на системные введения ИЛ-1b и ЛПС мы изучали, применяя метод высокоэффективно жидкостной хроматографии. Предварительное внутримозговое введение антагониста рецепторов ИЛ-1 (ИЛ-1 р. а.) блокировало активацию метаболизма дофамина и серотонина в переднем гипоталамусе, индуцированную системным введением ИЛ-1b. Субдиафрагмальная ваготомия, выполненная за 1 неделю до начала исследований, блокировала активацию норадренергической и серотонинергической систем переднего гипоталамуса и ядра солитарного тракта, вызванную внутрибрюшинными инъекциями ЛПС. Реакции дофаминергических систем переднего гипоталамуса на введение эндотоксина предварительной ваготомией не блокировались.

        Представленные результаты позволяют заключить, что изменения метаболизма норадреналина и серотонина в переднем гипоталамусе, возникающие в ответ на активацию иммунной системы, опосредованы как цитокиновым, так и нервно-проводниковым путями передачи информации в ЦНС.

Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант 99-04-49479).
 
 

НЕЙРО-ИММУНО-ЭНДОКРИННЫЕ МЕХАНИЗМЫ В РЕГУЛЯЦИИ ГОМЕОСТАТИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ

И. Г. Акмаее
Эндокринологический научный центр, Москва

        В течение последних двух десятилетий уходящего века сложилась новая область знаний - нейроиммуноэндокринология. Ее оформлению в качестве самостоятельной дисциплины способствовали современные представления о механизмах, лежащих в основе взаимодействия медиаторов нервной, эндокринной и иммунной систем в процессе регуляции гомеостатических функций. В настоящем сообщении это рассматривается на примере регуляции углеводного гомеостаза.

        Было показано, что гипоталамическая регуляция инсулинсекретирующих клеток поджелудочной железы осуществляется по двум взаимосвязанным системам - нервнопроводниковой, соединяющей нейроны паравентрикулярного ядер гипоталамуса с бета-клетками островков поджелудочной железы, и нейрогуморальной, по которой эти нейроны гипоталамуса контролируют секрецию АКТГ и глюкокортикоидов,

        Первый из этих путей приносит бета-клеткам стимулирующие влияния, тогда как второй тормозит их функцию. Механизмы обратных связей, лежащие в основе этих регулирующих взаимодействий, замыкаются через медиаторы иммунной системы, в частности, интерлейкин-!.

        Рассматриваются современные представления о реципрокных взаимодействиях интерлейкина-1 с медиатором нейроэндокринной системы, секретируемым нейронами паравентрикуляриых ядер гипоталамуса, кортиколиберином.
 
 

YOUNG MEN WITH TYPE 1 DIABETES MELUTUS BUT WITHOUT KNOWN DIABETIC COMPLICATIONS HAVE EVIDENCE OF AUTONOMIC DISFUNCTION

0. Hд nnmen, D.E. Laaksonen, T.Y. Ryabova, V.V.
Slapcic University of Kuopio, Kuopio, Finland;
Institute of New Medical Technologies, Moscow, Russia

        Autonomic neuropathy is associated with high morbidity and mortality in diabetes mellitus (DM). Autonomic neuropathy is usually detected by conventional clinical tests of autonomic fuction only after development of other manifestations ofmicrovascular disease such as nephropathy, retinopathy or peripheral neuropathy. Speciral analysis of heart rate variability may, however, provide a more sensitive measure of autonomic function.

        We assessed autonomic function in 12 men aged 20-28 y with type 1 DM and in 23 age matched healthy control men. None of the diabetic men had evidence of retinopathy, nephropathy or peripheral neuropathy. Heart rate variability was measured by a novel method in which pulse pressure peaks were detected from the fingertip using a probe with an infrared sensor. Spectral indices were derived from the heart rate variability signal measured over 3 min during controlled breathing in a sitting position for medium frequency (MF), largely a measure of sympathetic function, and high frequency (HF), largely measuring parasympathetic luction.

        MF was similar in DM and control groups (5.7 1.710 4 mm 2 vs.9.8 l.7· mm2). HF was lower m the diabetic group 6.9 1.5-10-3 mm2 vs. 11.3 1.5-10-3 mm2, p<0,05). The HF/LF ratio was not significantly different (23.3 7.1 vs. 57.6 40.4).

        Especially parasympathetic function is impaired in young men with type 1 diabetes mellitus even without diabetic complications.
 

НЕЙРОГОРМОНАЛЬНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ ОВАРИАЛЬНОГО ЦИКЛА

В. Н. Бабичев
Эндокринологический научный центр РАМН, Москва

        Прогресс в изучении механизмов контроля гонадотропной функции гипофиза шел параллельно нейро эндокринным исследованиям в целом. Этапным моментом следует считать 60-е годы, когда были выделены либерины и статины из гипоталамических структур и показано единство нервной и гормональной регуляции всех тропных функций гипофиза. Проблемным стал вопрос механизма расшифровки взаимодействия между классическими нейромедиаторамии нейропептидами в решении таких сложных вопросов репродукции, как: механизм пульсирующего выделения гонадотропинов и гормонов; механизм генерации овуляторного выброса лютеинизирующего гормона; механизм превращения обычно ингибирующего эффекта эстрогенов на секрецию гонадотропинов в активирующий фактор овуляторного выделения лютеинизирующего гормона в стадии проэструса.

        Исследования лаборатории физиологии эндокринной системы ЭНЦ РАМН и были направлены на решение этих задач, Принципиально важным моментом в наших исследованиях было доказательство более высокой чувствительности нейронов медио-базального гипоталамуса (аркуатной области) к эстрогенам по сравнению с нейронами преоптической области. Это показано, как с помощью электрофизиологического анализа, так и методом выявления рецепторных мест к половым гормонам в гипоталамических структурах в ходе эстрального цикла. Наши данные указывают на возможность участия эстрогенных рецепторов аркуатной области - срединного возвышения в секреции люлиберина, причем в постоянном режиме, через выделение люлиберина в количествах необходимых для роста фолликулов и базальной секреции эстрогенов. Однако для того чтобы произошла овуляция, необходима дополнительная информация, которая должна поступить из других областей” а именно из преоптической области в аркуатную.

        Вторая часть исследуемой нами проблемы заключается в анализе роли классических нейромедиаторов в регуляции продукции люлиберина. Показано наличие суточных ритмов биогенных аминов в исследуемых нами структурах гипоталамуса, доказана ведущая роль норадреналина в регуляции секреции ЛГ, путем воздействия на нейроны преоптической области. Дофамин реализует свой эффект через аркуатную область гипоталамуса, а серотонин играет роль синхронизирующего агента, т. е. имеет место причастность трех аминов к регуляции овуляторного выброса гонадотропинов.
 
 

ФАКТОРЫ РОСТА И АКТИВАТОРЫ ФИБРИНОЛИЗА В ПРОЦЕССАХ АНГИОГЕНЕЗА И РЕМОДЕЛИРОВАНИЯ КРОВЕНОСНЫХ СОСУДОВ
В. А. Ткачук
Российский кардиологический научный центр, Москва

        На расстоянии более 100 микрон от кровеносного сосуда ткани начинают испытывать дефицит кислорода и питательных веществ, поэтому прекращают расти и погибают. Очевидно, что морфогенез, злокачественные образования, а также физические травмы органов и тканей всегда сопровождаются ангиогенезом (формированием сосудов). При повреждении сосудов вследствие ангиопластики, тромбозов или метаболических нарушений (атеросклероз, диабет и др.) происходит их ремоделирование (перестройка), в основе которой лежит усиленная пролиферация и миграция гладкомышечных клеток в сторону просвета сосуда с образованием неоинтимы или склеротической бляшки.

        Ангиогенез стимулируется рядом факторов роста, гормонов и активаторов системы фибринолиза. Экспрессия этих регуляторов находится под контролем окислительной системы клеток, что обеспечивает стимуляцию ангиогенеза при дефиците кислорода в тканях. Существуют также природные ингибиторы ангиогенеза, экспрессия которых позволяет замедлить или приостановить метастазирование, а также вызвать регрессию атеросклеротических бляшек, имеющих автономную капиллярную систему Действие регуляторов роста клеток, их апоптоза или миграции реализуется через специфические рецепторы, стимулируя в них тирозиновое фосфоридирование, фосфоинозитидный обмен, выход Са2+ из ретикулума, экспрессию протоонкогенов, синтез специфических белков и перестройку цигоскелета. Важную роль в росте сосудов, их ветвлении и утолщении играют также белки системы фибринолиза, которые стимулируют матриксные металлопротеиназы, в результате чего расщепляются межклеточные белки (коллаген, фибриноген, ламинин и др.), что позволяет клеткам делиться и осуществлять положительный хемотаксис.

        В докладе будут рассмотрены также собственные данные о роли рецепторов урокиназы и факторов роста, а также плазмина и тканевого активатора плазминогена в процессах ангиогенеза и ремоделирования кровеносных сосудов.
 
 

ADRENOCORTICAL AND ADRENOMEDULLARY RESPONSES DURING STRESS: REGULATION BY CENTRAL EXCITATORY AMCTO ACIDS
AND NEUROPEPTIDES

D. Jezova
Institute of Experimental Endocrinology, Slovak Academy of Sciences, Bratislava, Slovakia

        Pituitaiy-adrenocortical and sympathetic-adrenomedullary functions represent the main peripheral stress systems, however, the factors regulating these systems are mainly of central origin. The present studies were aimed to evaluate the role of excitatory amino acids and selected brain neuropeptides in stress hormone release. The inhibition of central glutamate receptors ofNMDA subtype by dizocilpine reduced ACTH a nd noradrenaline responses and totally prevented adrenaline release during immobilization stress. Mild inhibition of ACTH response to immobilization stress was noticed also after central blockade of AMPA receptors by DNQX. Concerted action of glutamate on two glutamate receptor subtypes, NMDA and AMPA, was found to be needed for inhibition ofprolactin response to footshock stress. Blockade of angiotensm n receptors by central administration of losartan failed to influence ACTH release but prevented stress-induced rise m plasma adrenaline and CRH mRNA levels in the paraventricular nucleus. Central blockade of CRH receptors significantly attenuated stress-induced adrenaline release, as well as CRH and CRH receptor mRNA responses. It is clear that excitatory amino acids, as well as brain angiotensin U and CRH play an important role in the stress response influencing not only central but also visceral functions.

Partially supported by the VEGA (grant 2/6084).
 
 

АДАПТАЦИОННОЕ ВЛИЯНИЕ ГИПОТАЛАМО-ГИПОФИЗАРНО-АДРЕНОКОРТИКАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ НА ЖЕЛУДОК

Л. П. Филаретова, Т. Т. Подвигина, Т. Р. Багаева., Г.Б. Макара Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург;Институт экспериментальной медицины, Будапешт, Венгрия
        Согласно традиционной точке зрения, активация гипоталамо-гипофизарно- адренокортикальной системы (ГГАКС) приводит к повреждению слизистой оболочки желудка при стрессе. В противоположность этому мы отстаиваем собственную точку зрения, согласно которой ГГАКС осуществляет гормональную регуляцию процессов, обеспечивающих поддержание целостности слизистой оболочки желудка.

        В хронических экспериментах на крысах показано, что уменьшение стрессорной продукции глюкокортикоидов, возникающее при блокаде функции ГТАКС на любом уровне (гипоталамус, гипофиз, надпочечники), усиливает ульцерогенный эффект стрессора. Выключение центрального звена системы -паравенгрикулярного ядра гипоталамуса - путем его разрушения или блокады синтеза в нем кортиколиберина потенцирует вызванное стрессом повреждение слизистой оболочки желудка в результате дефицита, стрессорной продукции глюкокоргикоидов. Иммунонейтрализация АКТГ путем введения антисыворотки, блокирующая передачу активирующего гормонального сигнала на уровне гипофиз-надпочечники и приводящая к дефициту стрессорной продукции гормонов, способствует нарушению целостности слизистой оболочки желудка. Блокада гпюкокортикоидных рецепторов во время стресса их специфическим антагонистом RU 38486 также усугубляет повреждения слизистой оболочки. Аналогичные эффекты дефицита продукции глюкокортикоидов и блокады глюкокортикоидных рецепторов на слизистую оболочку желудка были получены при действии в качестве ульцерогенных факторов нестероидных противовоспалительных веществ - индометацина и аспирина. Согласно результатам наших исследований, гастропротективное действие глюкокортикоидов проявляется не только при образовании повреждений слизистой оболочки, но и при их заживлениии. Представленные данные подтверждают наши представления о том, что активация ГГАКС является гастропротективным компонентом стрессорной реакции.