Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Механизмы регуляции спонтанной активности глакомышечных клеток мочеточника

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Механизмы регуляции спонтанной активности глакомышечных клеток мочеточника"

АКАДШШ НАУК РЕСПУБЛИКИ АРМЕНИЯ ИНСТИТУТ ФИЗИОЛОГИИ им.Акад.Л.А. ОРБЕЛИ

На правах рукописи

КАЗАРЯН КНАРИК ВАГАНОВНА

УДК 612.467.1:612.015.31

механизмы регуляции спонтанной активности

гладкомышечных клеток мочеточника 03.00.13 - физиология человека и животных

автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

ереван - 1991

Работа выполнена в Институте физиологии им. Акад. Л.А. Орбели АН Армении.

Научный консультант: •член-корреспондент АН Арлении,

доктор медицинских наук

С.А.Бакунц

Официальные оппоненты: академик АН Украины, доктор биологических наук, профессор М.Ф.Шуба,

член-корреспондент АН Армении, доктор биологических наук, профессор С.С .Оганесян,

доктор медицигских наук, профессор Д.Н.Худавердян' Ведущее учреадение - Ереванский государственный университет Защита диссертации состоится У О^Гл^ЪР 1991 г. _" часов на заседании Специализированного совета

(Д.005.09.01) при Институте физиологии им.Л.А.Орбели АН Армении (375028, Ереван, ул. Бр.Орбели, 22).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института физиологии им.Л.А.Орбели АН Армении.

Автореферат разослан 1991 г.

Ученый секретарь Специализированного совета, кандидат медицинских наук ~ Багдасаряя К.Г.

в

-г. I

j . ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

■/ч

; ": Актуальность проблемы. Изучение механизмов, определяющих возникновение электрических спонтанных ритмов как на уровне отдельных клеток, так и целого органа является одной из актуальных проблем в физиологии гладкой мускулатуры. Морфофункционалъ-ные особенности многих гладкомышечных тканей выражаются в разделении клеток на способных к спонтанным автоколебаниям мембранного потенциала (пейсмекеры) наряду с "молчащими" в состоянии покоя клетками (вог1ег, 1942; Орлов, 1967; Бакунц, 1970; нага а Gzurszewski ¡906; Uahras et al., 1987; .Smith et al.,

1987).

Спонтанная активность висцеральных систем представлена в основном медленными подпороговыми колебаниями мембранного потенциала и периодическими спайковыми разрядами либо монет быть выражена в виде сочетания двух отмеченных компонентов. Ниоген-нвя по своей природе спонтанная активность находится под дей -ствием нейрогуморальных регуляторных влияний (Оганесян и др., 1972; Bolton, 1979; Банлавадаян, 1981; 1983; Наго et al., 1986). Из современных представлений об особенностях функционирования висцеральных систем при различных внешних воздействиях следует, что эффекты медиаторов и физиологически активных веществ во многом определяются своеобразием эндогенных свойств самого эффектора.

К настоящему времени подробно проведены исследования особенностей электрической активности гладкомышечных клеток, ионных механизмов, обеспечивающих автоколебания мембранного потенциала, сопряжения меяду спонтанной активностью и актом сокращение - расслабление (MibrinR, 1962; Liu et al., 1959; Tom}ta a Watanabe, 1973; Богач, 1974; Conner et al1974; Kl-f.harkawj a Daniel, 1975; Ohba et-al., 1975; 1977; Szurszews'ci, 1981; Hansel et ni., 1982; Sakamoto a. Toaita, 1982; Шевчук, Каплуненко, 1985; Dahma et al», 1987).

Согласно результатам приведенных исследований в зависимости от типа гладкомышечных образований, выдвигается различные гипотезы об участии ионных механиачов5 создаэщих спонтанную активность. Некоторые исследователи полагают, что в основе генерации медленных колебаний мембранного потенциала могут лежать ритмически модулируемые токи электрогенной №а+- К+- помпы, цше-

лическая активация таких мембранных транспортных систем, как проводимость к ионам №а+, Са++- помпа, №а+/Са++- обменный механизм, медленные Са++- каналы. В возникновении быстрых разрядов спонтанной активности и сложного типа волн участвует входящий кальциевый ток, зависимый от присутствия ионов №а+-среды.

Ионы Са"г+, обеспечивающие генерацию электрической активности и возникновение сократительной активности гладкомышеч-ной ткани, поступают в основном из внеклеточного пространства. Вход ионов Са++ в гладкомышечнне клетки происходит через элек-троуправляемые каналы, которые в значительной мере могут контролироваться хеморецепторами ( Bolton, 1979; Щуба,1981).

Поступающие таким путем в клетку ионы Са++ должны выво -даться против электрохимического градиента. Имеющиеся в литературе сведения о существовании транспорта ионов Са++ из различных гладкомышечных клеток в зависимости от физиологических условий являются весьма неоднозначными. Наименее изученными в этом плане являются клетки мочеточника ( Ash id о a. Biaustem 1987; Matlib, 1988; Aickin et al., 1984; 1987; Aaronson, Benham , 1989).

Несмотря на выявление насосных систем и каналов проводимости, участвующих в генерации спонтанной активности гладко-мышечных клеток, в то же время для физиологии, фармакологии и медицины принципиально важным и нерешенным остается вопрос о взаимоотношении транспортных мембранных механизмов самой клетки, за счет которых создаются автоколебательные процессы.

Но менее важным фактором в определении пейсмекерной активности является базальный уровень мембранного потенциала ( 11агп a. Szurszewski, 1986; Huizinga et al, I987;.imith et al., 1987; Burke et al., 1988). Действительно, активация транспортных мембранных механизмов, обеспечивающих возникновение пейсмекерной активности, определяется именно уровнем потенциала покоя. Однако в существующих современных представлениях о механизмах регуляции спонтанной активности гладкомышечных клеток имеются единичные сведения, касающиеся роли мембранного потенциала, как фактора, контролирующего и выявляющего возможность исходно неактивных клеток становиться ритмоводителями.

Имеющиеся в литературе сведения позволили обнаружить ряд важных особенностей в механизмах действия физиологически актив-

ных соединений и медааторов на возбудимость гладкомышечных клеток (Bulbrinp; a. Burnstock I960? Bulbring КлеВец, 1966; Bulbring a. Tomita, 1969; Hoiton 1971; Кочемасова и Шуба, 1972; Kirkpatrick, 1975; Shuba et ai., I976S Shuba, 1977; Bolton 1979; нага et ai., 1986). В то же время вопросы, касающиеся регуляции миогенного спонтанного ритма внешними факторами, включая нативные и искусственные физиологически активные соединения, до настоящего времени не стали -предметом исследования. Выявление природы физико-химических механизмов, определяющих автоколебания мембранного потенциала гладкомышечных клеток, а также построение адекватных физиологических моделей помогло бы объяснению природы функционирования висцеральных систем.

Из числа различных гладкомышечных тканей большой интерес представляют мочеточники, так как в этом органе наряду с выраженным автоматизмом существует и исключительно строгал ритмичная активность. Более того, в четко разграниченных областях этого органа представлены оба типа спонтанной активности. В связи с этим гладкомышечная ткань мочеточника может служить удобным объектом в изучении единой картины взаимодействия мембранных механизмов, обеспечивающих как медленноволновуп спонтанную активность, так и генерацию спайков. Мы полагаем, что создание подобной адекватной физиологической модели позволит классифицировать гладкомышечные клетки мочеточника по принципу взаимодействия физико-химических механизмов. Таким путем полученные сведения помогут объяснить механизмы, лежащие в основе различных нарушений функций гладкой мускулатуры, приводящих к развитию патологических процессов, протекающих во внутренних органах.

Цель и задачи исследования. Общая цель настоящей работы заключалась в выяснении взаимодействия ионных транспортных механизмов, обеспечивающих возникновение спонтанной активности гладкомышечных клеток мочеточника, исследовании ее регуляции с помощью физиологически активных соединений и уровня потенциала покоя.

■и В соответствии с поставленной целью были определены следующие основные задачи:

I. Исследовать особенности спонтанной активности различных изолированных отделов мочеточника и провести их сравнитель-

ную оценку с таковыми в условиях щ situ»

2. Выяснить роль мембранного потенциала в возникновении и формировании спонтанной активности различных областей мочеточника.

3. Изучить природу медленноволновой активности гладкомы-шечных клеток мочеточника и составляющих ее компонентов: а)ион-ные механизмы, создающие электрогенез медленных волн; б) модуляция активности с помощью физиологически активных веществ.

4. Выяснить природу ионных механизмов регуляции спайковой спонтанной активности мочеточника: а) роль ионов №а+; б) участие №а+/Са++- обменного механизма.

5. На основе моделирования взаимодействия ионных механизмов мембраны провести анализ принципов возникновения автоколебательных электрических процессов в гладкомышечных клетках.

Основные результаты и их новизна. Проведенное нами исследование особенностей спонтанной активности различных изолированных областей мочеточника морской свинки впервые выявило наличие новых автономных ритмогенных зон наряду с известной околопочечной пейсмекерной областью, В отмеченном ряду наиболее выраженными ритмогенными свойствами после околопочечного пейт-смекера обладают мышцы, выделенные из околопузырной области мочеточника. Ритмогенные возможности данного отдела мочеточника в условиях in situ могут проявиться лишь, при подавлении околопочечного пейсмекера. Выявлено, что каждая исходно неактивная область мочеточника может становиться ритмоводителем при деполяризующих сигналах. Полученные данные указывают на наличие градиента мембранного потенциала вдоль органа от крайних областей мочеточника к более поляризованной центральной его части.

Проведен сравнительный анализ характеристик спонтанно генерируемых потенциалов действия из крайних и средней областей мочеточника морской свинки. Выявлено, что потенциалы действия центральной ег<~ части по форме и амплитуде заметно отличаются от таковых околопочечной области, тогда как активность около-ггузырной зоны по указанным признакам занимает некоторое промежуточное положение между этими областями.

Впервые проведено изучение ионной природы медленноволновой активности мочеточника кошки. Полученные результаты позволяют

заключить, что натриевые и кальциевые каналы проводимости, а также №а+- К+- электрогенный насос влияют на формирование ос-цилляций мембранного потенциала гладкомышечной ткани таким образом, что ингибирование каждого из них влечет за собой подавление всей активности, а не отдельных ее компонентов. Допускается, -что каждый из ионных механизмов является отдельным звеном единой мембранной системы, обеспечивающей автоколебания мембранного потенциала. Показано также, что наличие первой деполя-ризационной фазы медленной волны определяется ионами )>'а+, ионы же Са++, обеспечивая возникновение второй фазы волны, одновременно контролируют длительность первой. Епервые проведено исследование регуляторной роли физиологически активных соединений в формировании как отдельных фаз, так и конфигурации волны в целом. Показана специфическая регуляция каждой фазы волны: первой - ацетилхолином и атропином, второй - катехоламинами. Попарное введение во внешний раствор веществ, модулирующих обе фазы волны, позволило получить максимальное приближение медленноволно-вой активности к наблюдаемой в условиях щ situ

Исследовано участие натриевых мембранных транспортных систем в регуляции спонтанной спайковой активности мочеточника морской свинки. Показано, что выключение электрогенного №а+- К+-на-соса приводит к подавлению спонтанной активности гладкомышечных клеток мочеточника. Впервые получены данные о необходимости присутствия №а+/Са++- обменного механизма в мембране гладкомышечных клеток мочеточника, как одного из источников генерации стабильной спайковой активности. Более того, указанный ан-типортный механизм оказывает непосредственное влияние на формирование фазы плато потенциала действия. Показано, что №а+/Са++-система строго избирательна к ионам №а+, в то время как ионы lí+ могут заменить ионы №а+ в противоградиентном транспорте Са+"'\

Уточнены и дополнены данные об участии №а+/Са++- обманкой системы в выведении Са++ из клетки. Выявлено, что при значительном увеличении базального уровня внутриклеточного Са++ достаточно бистро происходит уменьшение избыточного Са"м' из клетки, сопровождающееся сопряженным входом №а+ в клетку. Показано, что градиент ионов №а+ определяет эффективность выведения Са^4" из клетки.

На основании анализа полученных данных впервые предложены

модели взаимодействия мембранных конных механизмов в создании автоколебаний мембранного потенциала гладкомышечных клеток. Показана простейшая возможность создания стабильных ритмичных флюктуащй мембранного потенциала, связанная с присутствием в мембране лишь двух элементов: электроупра.вляемого №а+- канала и №а+- К+- помпы. Включение в модель потенциалуправляемого Са++ -канала и №а+/Са++ - обменного механизма, как промежуточного звена, обеспечивающего взаимосвязь №а+-К+- насоса с Са++- каналом, позволило получить более широкий спектр колебательных процессов.

Научно-практическое значение работы. Работа относится к числу фундаментальных исследований. Полученные результаты могут быть включены в специальные лекционные курсы по физиологии висцеральных систем в вузах биологического и медицинского профилей, Результаты исследования, касающиеся регуляции спонтанной ритмики гладкомышечных клеток мочеточника, важны для дальнейшего изучения механизмовлежащих в основе периодических процессов не только в отдельных клетках гладкомышечной ткани, но и на уровне целого организма. Полученные в работе данные могут быть использованы в клинической медицине для установления характера патологических состояний мочеточника, связанных с нарушением ее функции, проведения направленной терапии, целенаправленного поиска спектра лекарственных средств. Установленный в работе факт наличия пейсмекерной зоны и в околопузырной области мочеточника позволит глубже понять механизмы заболевания, связанные с нарушением мочевыделительной функции мочеточника и возникновении везико-уретерального рефлюкса. Полученные данные о резком нарушении параметров пейсмекерной активности мочеточника при замене кровотока на перфузию физиологическим раствором свидетельствуют о целесообразности проведения такой замены с введением в раствор физиологически активных соединений, восстанавливающих нормальный ритмогенез.

Основные положения, выдвигаемые на защиту. I. Гладкомышечные клетки, локализованные в околопузырной области мочеточника, проявляет ритмогенные свойства наряду с основным околопоче-цым пейсмекером. Любая область мочеточника, не обладающая спонтанным ритмом при нормальных условиях, имеет способность становиться ритмоводителем под воздействием деполяризующих сигналов.

2» Медленноволновая спонтанная активность гладкомышечных клеток мочеточника создается на основе взаимодействия натриевых м кальциевых транспортных механизмов мемОраны. Пейсмекерные флюктуации мембранного потенциала непосредственно связаны с регуляторной ролью физиологически активных соединений, специфически регулирующих каждую фазу двухкомпонентной структуры волны.

3. Электрогенный №а+/Са++- обменный механизм, специфичный к ионам Са++ и малоизбирательный к ионам №а+, играет важную роль в регуляции спонтанной спайковой активности мочеточника. №а+ - концентрационный градиент посредством обменника определяет эффективность выведения ионов Са+4" из клеток мочеточника и одновременно принимает участие в формировании плато компонента потенциала действия.

4. В модели взаимодействия мембранных транспортных систем, включающей в себя электроуправляемый Са4"'-канал, электрогенный №а+/Са4'4- обменный механизм, №а+- К+- насос и калиевый канал проводимости, возможно возникновение устойчивых автоколебаний мембранного потенциала. В отсутствие Са"*"'"- насоса )."а+/ Са++- обменный механизм может играть основную роль в поддержании автоколебательных процессов в гладкомышечных клетках.

Апробация работы. Основные положения диссертации были доложены на: конференции, посвященной 40-летию Института физиологии им.Л.А.Орбели АН Армении (Ереван, 1984); годичных научных сессиях Института физиологии им. Л.А.Орбели АН Армении (Ереван, 1985; 1990); конференции, посвященной 60-летию и памяти С.А. Банунца (Ереван, 1986); 1У съезде Армянского физиологического общества (Ереван, 1987); ХУ съезде Всесоюзного физиологического общества им. И.П.Павлова (Кишинев, 1987); Всесоюзной конференции "Биофизика мембраны", посвященной памяти Э.Нарушявичюса (Каунас, 1990); Ш Всесоюзной конференции по нейронаукам (Киев, 1990).

Публикации. Материалы диссертации изложены в 28 научных работах, опубликованных в отечественных и зарубежных изданиях.

Обтем и структура диссертации. Работа изложена на 303 страницах машинописного текста, иллюстрирована 58 рисунками и 2 таблицами, .Диссертация состоит из введения, обзора литературы по основным-вопросам затронутых проблем, главы описания методов ис-

следования, пяти глав изложения результатов исследований и их обсуждений, общего заключения и выводов. Библиографический указатель включает 61 отечественных и 403 иностранных источников.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проводились на мочеточниках взрослых кошек, морских свинок и крыс в условиях острого эксперимента как на целом животном, так и изолированных препаратах.

Регистрация биоэлектрической активности в условиях проводилась на кошках массой 3-4 кг, морских свинках - 500-600 г. и крысах - 300-400 г.

В качестве наркотического средства использовали в основном нембутал, вводимый животному внутримышечно из расчета 50-55 мг/ кг веса. В ряде случаев в отношении морских свинок применяли комбинированный наркоз: на фоне введенного нембутала (40-50 мг/ кг веса) к морде животного прикладывали ватный тампон, смоченный эфиром. Денервация мочеточника проводилась посредством перерезки корешков чревнего и тазового нервов.

Внутриартериалььая перфузия почкц проводилась введением стеклянных канюль в почечную артерию и почечную вену, соответственно, для подачи и оттока растворов. Скорость перфузиругацих растворов была постоянной и равнялась 20-25 мл/мин. Температура растворов поддерживалась в пределах 36-37°С с помощью ультратермостата марки ин (ГДР). Артериальное давление обеспечивалось с помощью перистальтического насоса марки ц -31 (Польша).

Регистрация электрической активности пейсмекерной области. мочеточника проводилась методом, разработанным Бакунцем (Бакунц, 1966). Монополярный серебряный электрод с шариковой головкой (диаметр кончика 0,5 мм) вводился в мочеточник через почечную лоханку. Индифферентный электрод устанавливался в толще паренхимы почки, ближе к активному электроду. Электрическая актив -ность дистальных участков мочеточника регистрировалась с помощью электроуретеральных биполярных электродов (серебряные провода диаметром 0,3 мм вставлялись в специальную чашечку из оргстекла (Бакунц, 1961). Регистрация активности элект^оуретерограммы (ЭУГ) проводилась на чернильнопишущем электроэнцефалографе марки ЕЕХ5 80 (Венгрия).

Изменения биоэлектрических потенциалов изолированных препаратов мочеточников морских свинок измерялись традиционным методом двойного сахарозного мостика ( Berger, Barr 1969). Выделялись цельные мочеточники вместе с почечной лоханкой во избежание повреждения ритмогенной зоны (участка пиелоуретераль-ного соустья). Выделенные таким образом мочеточники разрезались поперек на ряд полосок. Толщина препаратов была в пределах 0,5 мм, а длина достигала 15-20 мм.

Для измерения разности биоэлектрических потенциалов были использованы каломельные неполяризующиеся электроды. Регистрация активности проводилась на осциллографе CI-69, .а также самописце марки H 338-6. Стимуляция электрическим током осуществлялась с помощью универсального электростимулятора ЭСУ-2.

Определение внутриклеточной концентрации 4^Са++ проводилось методом лантана (-/an Breemen et ai., 1973). Исследуемые мышцы в течение 2-3 час выдерживались в нормальном растворе Кребса, содержащем 1,64 мкКи/мл ^CaCIg фирмы "Изотоп" (СССР) с удельной радиоактивностью 3,78-10*^ Ки/М для обеспечения фоновой радиоактивности мышц. В конце каждого эксперимента мышцы выдерживались в течение 5 мин в том же экспериментальном растворе с введенным в него 10 мМ LaCI3. С целью отмывки внеклеточной среды от 4^Са++ мьшцы переносились в бескальциевый раствор с LaCI3 на 50 мин. Количество 45Са++ определилось после предварительной салюбилиэации мышц на сцинтилляционном спектрометре ( Roche Bjoeiectronigue Kontron Франция) в сцинтилляторе Брея ( Вгау i960).

Анализ внутриклеточных концентраций ионов ДОа4" и К+ проводился методом пламенной фотометрии (El-sharkawy,Daniel, 1975) на фотометре марки ПМФ (СССР).

Все экспериментальные растворы готовились путем смешивания маточних растворов химически чистых солей, приготовленных на дистиллированной воде. Тоничность растворов поддерживалась неизменной. Рн растворов доводился до 7,4.

Раствор сахарозы приготовлялся на тридистиллированной воде. В безнатриевом растворе №аС1, №аНС0э и JfeHgPO^ замещались осмотически эквивалентным количеством сахарозы, КНС03 и KHgPO^, соответственно. В растворах с уменьшенным количеством ионов натрия }."аС1 замещался эквивалентным количеством сахарозы. Раст-

воры с увеличенной концентрацией Са++ приготовлялись путем уменьшения концентрации сахарозы.

Увеличение ионов К+ в среде достигалось путем замены осмо- . тически эквивалентового количества №аС1 на KCl, а удаление К+ из растворов - замещением KCl на №аС1.

Использованные в работе вещества добавлялись непосредственно в раствор Кребса в соответствующих концентрациях.

Записи отдельных электрофизиологических экспериментов являются типичными для серии 6-8 и более опытов и из 3-4 серий для радиоизотопных и пламенно-фотометрических измерений. Полученные результаты статистически обрабатывались. Последняя проводилась традиционным методом определения средних значений и среднего квадратичного отклонения по количеству однородных измерений ( п ).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

I. Биоэлектрическая активность гладкомышечных клеток мочеточника.

I.I. Особенности пейсмекерной активности моче -точника.

Характерной особенностью гладкомышечной ткани мочеточника в условиях in aitu является наличие специализированной высокоавтономной пейсмекерной зоны, расположенной в области пиелоуре-терального соустья (Бакунц, 1970). На расстоянии уже нескольких миллиметров от ритмоводителя медленноволновая активность исчезает и регистрируются спайковые распространяющиеся разряды до самого мочевого пузыря.

В отличие от интактных мочеточников в условиях "двойного сахарозного мостика" лишь небольшая часть изолированных препаратов (около 10%), выделенных из начального отдела мочеточника, обладала медленноволновой активностью.

Наблюдаемые колебания мембранного потенциала как у морских свинок, так и у крыс характеризовались выраженной ритмичностью и сравнительно низкой амплитудой (в пределах I мВ; 7,5+1,8 и 10^2,1 мин-'*, ¡у — 20, 15, соответственно для морских свинок и крыс). Возможно также наличие спайковых разрядов, связанных с медленноволновой активностью пейсмекера мочеточника.

При сравнении медленноволновой и спайковой активносте* изолированных препаратов мочеточниковых пейсмекеров морских свикок и крыс с таковыми в условиях гчтактных органов было отмечено, что изолированные препараты проявляют более редкий ритм как медленных волн, так и потенциалов действия. Более того, последние весьма непостоянны и подвержены изменениям под влиянием различных факторов.

Таким образом, гладкомъпиечные структуры пейсмекерной зоны пиелоуретерального соединения мочеточника проявляют пейсмекернке свойства не только в условиях интактного органа, но и у изолированных препаратов, аналогично различным другим висцеральным глад-комышечным пейсмекеупым структурам.

С целью проведения сравнительной оценки активности пейсмекерной зоны мочеточника с таковой других отделов исследовалась спонтанная активность различных изолированных областей этого органа.

В отличие от отмеченных выше медленноволновых колебаний мембранного потенциала, зарегистрированных из узкой локальной пейсмекерной зоны (около I мм) околопочечной области мочеточника, в экспериментах, проведенных в условиях "одинарного сахарозного мостика", для данной области отмечались строго ритмичные потенциалы действия (42+5,3 мВ; 4,2+1,2 мин-*, п= 170). Генерация активности наблюдалась также и в области, непосредственно граничащей с околопочечным отделом (60+4,5 мВ, 5+1,1 мин-*, п = 120), хотя в процентном отношении количество ритмогенных мышц было несколько меньше (85#). Спонтанно активные клетки были отмечены и в околопузырной области в 50-6(К случаев (38+6,1 мВ; 4¿0,9 мин-''', п = 86). Таким образом, в мочеточнике были выявлены две исходно активные ритмогенные зоны.

1.2. Электрическая активность околопузырной области мочеточника.

Выяснение вопроса о наличии пейсмекерной активности з околопузырной части мочеточника в условиях щ situ проводилось при изучении спонтанной деятельности мочеточников кошек и крыс.

Перемещение биполярного электрода в область мочеточ:1иг:а0 ке-

посредственно граничащую с мочевым пузырем, наряду с проходящими спайками из верхних цутей мочеточника крысы в 60% случаев (п = 33) позволило выявить активность с определенным ритмом, не соответствующим таковым из околопочечной области. Исчезновение распространяющейся в околопузырную зону волны при ингибировании околопочечного ритмоводителя оказывало влияние на собственную активность исследуемой зоны. В результате чего наблюдались более ритмичные потенциалы действия, создающие проходящие спайко-вые разряда в направлении от мочевого пузыря к почке.

При нарушении проводимости между крайними областями мочеточника, как правило, наблюдаются два различных ритма в этих частях, причем частота спайков в околопузырном участке, как правило, меньше таковой околопочечной области. Восстановленная же' проводимость между указанными областями может привести к исчезновению автономного околопузырного ритма и навязать ритм околопочечного пейсмекера.

Результаты исследований, проведенных на мочеточнике кошки, подобно мочеточникам крыс также демонстрируют собственную активность околопузырной части (наблюдается в 52£ случаев, п = 23), которая продолжает генерировать ритмичные потенциалы действия даже после полной перерезки мочеточника.

В сравнительно редких случаях (1,0%, п = 26) из околопузырной области мочеточника регистрируются спайки, частота которых соответствует ритмике медганноволновых колебаний мембранного потенциала околопочечного отдела, характеризующегося наивысшей частотой активности ( Каг1ег 1938; Бакунц, 1970). Для указанных случаев собственный ритм в околопузырной области мочеточника является стабильным и не изменяется даже при улучшении проводимости и наличии распространяющихся волн из пиелоуретерального конуса.

В отличие от кошки околопузырная зона мочеточника крысы при блокаде основного околопочечного ритмоводителя способна создавать спайковые разряды, распространяющиеся по направлению к почке.

Известно, что к числу физиологически активных соединений, возбуждающих мембрану гладкомышечных клеток мочеточника относятся катехоламины (норадреналин и адреналин) ( а 1.,1976; бЬиЬя, 1977; Казарян и др., 1987).

В следующей серии экспериментов исследовалось влияние этих веществ на собственную активность околоцузырной зоны. Введение норадреналина и адреналина (по Ю-'' М) приводит к увеличению частоты активности околопузырной области мочеточника крысы и, соответственно распространяющихся волн от этой области по направлению к почке.

Указанные вещества могут оказывать стимулирующее действие и на возникновение пейсмекерной активности в исследуемой зоне вблизи мочевого пузыря для мочеточников кошек, исходно не обладающих указанным ритмом. Более того, если, в отличие от крысы, при исследовании мочеточников кошек не отмечалась волна возбуждения по направлению к почечной- лоханке, то при аппликации ка-техоламинов (8Ofo случаев, п= 20) каждому спайку из около^ -зырной зоны соответствует проходящий потенциал действия.

Вышеприведенные результаты позволяют заключить, что наряду с околопочечным отделом мочеточника выявлена также и отличная от указанной пейсмекерная зона, локализованная в околопузырной области. Однако ритмогенные возможности данного отдела мочеточника скорее всего проявляются при подавлении основного околопочечного ритмоводителя либо при стимуляции физиологически активными веществами.

2. РОЛЬ МЕМБРАННОГО ПОТЕНЦИАЛА В ВОЗНИКНОВЕНИИ СПОНТАННОЙ АКТИВНОСТИ МОЧЕТОЧНИКА

Определение взаимосвязи между уровнем поляризации мембраны и возбудимостью гладкомышечных клеток мочеточника проводилось при использовании таких способов стимуляции, как калиевая деполяризация и раздражение электрическим током (Kirkpatrick, 1975; Fettes et . , 1981).

Деполяризация мембраны при увеличении концентрации ионов К4 в среде (до 10-20 мМ) оказывает влияние не только на спайковую активность пейсмекерных зон, но и способствует возникновению ритмичных потенциалов действия в исходно неактивных областях мочеточника (для средней и околопузырной областей, соответственно амплитуда и частота спайков равны 68_+7,6 мВ; 5_+2,1 ш"^, п = 25; 52+6,3 мВ; 4_+1,2 мин"*, п = 30). Если генерация актиз-

ности в средних областях мочеточника наблюдается при увеличении К4" в среде до 15 мМ и выше, то регистрация потенциалов действия из окологтузырных спонтанно неактивных отделов отмечается при сравнительно низкой концентрации К+ (10 мМ). В то же время калиевая деполяризация несколько угнетает спонтанную активность рит-могенной зоны (урежается ритм почти вдвое ( п= 38), уменьшается амплитуда спайков).

Аналогичные результаты были получены и при стимуляции электрическим током. Приложение как гиперполяризующего, так и деполяризующего токов к пейсмекерноЯ области (0,4 - 0,5 мкА) уре-жает частоту активности либо уменьшает амплитуды спайков, а стимуляция током интенсивностью свыше 0,8 мкА полностью ингибирует возникновение потенциалов действия. В средних же отделах мочеточника повышение возбудимости с возникновением ритмичной активности зарегистрировано лишь при деполяризующих токах определенной интенсивности (0,7-0,8 мкА) в 67? случаев, ( п= 21), что свидетельствует об относительно большой поляризации мембраны клеток центральной области мочеточника по сравнению с активными крайними отделами. Изменение показателей активности при смещении мембранного потенциала в свою очередь указывает, что порог возбудимости пейсмекерных клеток находится в определенном узком интервале величин мембранного потенциала.

В задачу исследования входило также изучение возбудимости клеток мочеточника под действием некоторых физиологически активных соединений: гистамин М), норадреналин М), ацетилхолин (Ю-^ М). В пейсмекерных, околопочечном и околопузырном областях введение в раствор Кребса данных соединений приводит к урежению частоты активности в 1,5-2 раза ( п= 65) с удлинением фазы плато после начального эффекта, выражающегося в учащении спайков с небольшим уменьшением плато. Для неактивных зон отмечается" генерация ритмичных спайков с также заметно удлиненны»« плато.

* В присутствии ацетилхолина активность из средних отделов мочеточника была зарегистрирована для 10% случаев ( п= 27), в то время как при стимуляции гистамином и норадреналином - в 80£ ( п= 32). Следовательно, действие данного соединения, как стимулятора ритмогенеза для неактивных зон, выражено слабее. Влия-. ние ацетилхолина на пейсмекерную зону мочеточника сопровожда-

лссь урежекием ритма и увеличением числа осцилляций на фазе плато потенциала действия.

Возбуждающее действие указанных веществ, как стимуляторов, непосредственно влияющих на поляризацию мембраны, выявили противоположно направленное действие каждого из них на неактивные и ритмогенные зоны мочеточника. Что косвенно может свидетельствовать о наличии градиента мембранного потенциала вдоль глад-комышечных клеток мочеточника от крайних отделов к центральной его части, тогда величина потенциала покоя исходно неактивных частей мочеточника будет находиться ниже "критического" порогового уровня. Возможность вызвать с помощью деполяризующих сигналов спайковуга ритмичную активность в любой области мочеточника, подобную таковой в пейсмекерной области, дает основание предполагать, что все мышечные волокна мочеточника имеют способность становиться пейсмекерами, которые отсутствуют в нормальных условиях.

Исходя из определенного влияния величины потенциала покоя на форму и амплитуду регистрируемой ритмичной активности (Bauer ßt al, 1988; ■iurice <;t al., 1988; 3mith et al., 1988), возникает вопрос, как изменяется по своим характеристикам потенциал действия при регистрации активности из различных областей мочеточника?

Как отмечалось.выше, наряду с изолированной околопочечной зоной мочеточника морской свинки ритмогенность была отмечена также и в околопузырной области, хотя в процентном отношении количество ритмогенных мышц для этой зоны не превышало 60?. Центральная же часть мочеточника не проявляла спонтанной активности. Выявление активных мшц из области, непосредственно граничащей с центральной частью мочеточника (не более 2СЙ случаев, п = 160), позволило провести сравнительную оценку потенциалов действия этой области с таковыми пейсмекерных зон. Наблюдаются различия в характеристиках потенциалов действия: длительности, амплитуде, форме, зарегистрированных из отмеченных трех областей. Если к потенциалу действия из околопочечной зоны применимо предположение, что медленные входящие токи являются первичными и создают базовую деполяризация для быстрых пиковых компонентов ( fcury r.huba, 1976), то а средней области начальная фаза деполяризации протекает более быстро и представляет собой

как бы пиковый компонент. Несмотря на уменьшение амплитуды потенциала действия до таковых из околопочечной области, начальный подъем спайка околопузырной зоны протекает более быстро.

Определение величин амплитуд исходного пикового компонента и плато потенциалов действия из всех трех частей мочеточника показало, что несколько изменяются соотношения между амплитудами быстрого и медленного компонентов для этих областей. (Сравнительная оценка величин амплитуд компонентов потенциала действия средней и околопузырной частей одного и того же мочеточника проводилась по отношению к таковой пикового компонента потенциала действия околопочечной области, величина которой принималась за 100£). Потенциалы действия из средней части мочеточника превосходят в амплитуде таковые для крайних областей. Более того, в отличие от околопочечного участка, фаза плато потенциала действия средней части мочеточника после исчезновения на нем быстрых осцилляций продолжает увеличиваться и в большинстве случаев превосходит в амплитуде первый пиковый компонент.

Таким образом, спонтанные ритмичные потенциалы действия из различных, областей мочеточника отличаются друг от друга как по амплитуде, так и по форме.

3. ПРИРОДА МЕДЛЕННОВОЛНОВЫХ КОЛЕБАНИЙ МЕМБРАННОГО ПОТЕНЦИАЛА ГЛАДКОМЫШЕЧНЫХ КЛЕТОК МОЧЕТОЧНИКА

3.1. Ионные механизмы медленноволновой активности мочеточника.

Биоэлектрическая активность пейсмекерной зоны мочеточника кошки представляет собой спонтанные колебания мембранного потенциала с частотой 21+2,2 мин-* и амплитудой 4+1,1 мВ ( п =85). Перфузия раствором Кребса изменяла характеристики колебаний, увеличивая амплитуду и уменьшая частоту (7+1,8 мВ; ,3 мин-*, ч = 85).

Принимая во внимание влияние ионов №а+ на спонтанную активность гладкой мускулатурт- ( (л.ппог еь а1., 1974; К1- зьаг-ка*у а .ПащеХ.,1975), было определено участие данных ионов в ритмичной активности мочеточника путем их удаления из перфузи-

рующего раствора Кребса. Наблюдалось кратковременное учащение активности без заметных изменений амплитуда. Через 3-4 мин начиналось урежение частоты с уменьшением амплитуды и, как пра -вило, на 10-12-й мин активность подавлялась и отмечались лишь низкоамплитудные неритмичные флюктуации потенциала. При последующем добавлении ионов №а+ в перфузирующий раствор активность мочеточника восстанавливалась, однако по своим параметрам не достигала исходного уровня.

Определение роли электрогенного насоса в создании колебаний было изучено в бескалиевой среде, а также при аппликации оуабаи-на. Удаление ионов из перфузирующего раствора на 1-2 мин приводило к учащению ритмики (1,5-2,0 раза, п = 25}, сохранявшейся в течение 40-50 мин. Затем наблюдалось подавление активности, которое выражалось в постепенном изменении формы волны и увеличении ее длительности. Смена бескалиевого перфузирующего раствора на нормальный раствор Кребса приводила к стойкой невозбудимости мембраны в течение 20-30 мин. Восстановленные колебания по частоте превышали исходный уровень.

Подавление колебаний потенциала наблюдалось также при добавлении оуабаина (10""® М) в раствор Кребса. В течение 5-7 мин отмечалось учащение ритмики почти вдвое ( п = 12) и уменьшение амплитуды, а через 15-20 мин активность блокировалась. Удаление оуабаина из раствора могло восстановить колебания потенциала, однако не во всех случаях наблюдалась обратимость данного процесса.

В ионной природе электрической активности гладкомышечных клеток большая роль отводится кальциевым каналам проводимости. Так, показано наличие кальциевых осцилляторных токов на фоне плато потенциала действия мочеточника (Бурый, Шуба, 1974), влияние этих ионов на колебания потенциала некоторых гладких мышц ( Tamai a. Grosser., 1966; Papasova et al., 1968).

Роль ионов кальция в формировании волн исследовалась нами путем их удаления из перфузирующего раствора, а также при действии антагонистов Са++ в каналах проводимости - верапамила и марганца.

В бескальциевой среде наблюдалось постепенное угнетение активности, выражающееся урежением частоты и уменьшением амплитуды.

Через 5-10 мин колебания потенциала полностью исчезали. Повторное введение ионов Са++ в среду восстанавливало ритмическую медленную электрическую активность.

Добавление марганца(1 мМ) в перфузирующий раствор Кребса вызывало в начале учащение, а спустя 3-10 мин - подавление колебаний. Последующее удаление марганца из раствора в течение 5-6 мин восстанавливало активность до исходного уровня.

Подобная картина наблюдалась и при введении в раствор Кребса верапамила в концентрации 4, 4-Ю"6 М: исчезновение колебаний через 9-10 мин с сопутствующим уменьшением частоты и. амплитуды и медленное восстановление активности при удалении верапамила из раствора.

Показанная в вышеописанных экспериментах зависимость мед-ленноволновой активности от кальциевых каналов в мембране клеток мочеточника подтверждает, что одна из ведущих ролей при возникновении колебаний мембранного потенциала наряда с ионами (,5а+ принадлежит кальцию. Помимо каналов проводимости для ионов Са4+ могут быть также и другие транспортные системы.

Трансмембранный вход кальция в клетку, обеспечивающий генерацию потенциала действия в гладкой мускулатуре, будет увеличивать содержание ионизированного кальция. Поэтому необходимо эффективное его выведение из клетки. В качестве такого механизма может служить, например, кальциевый насос, наличие которого в гладкомытечных клетках установлено в некоторых работах ( Grovor at al., 1985).

В то же время имеются данные об участии ионов натрия в регуляции внутриклеточной концентрации кальция посредством Va+/ Са*+ - обменного механизма ( Aickm et al., 1984; Eisner, Lederer, 1985). Каждый из этих двух механизмов, обеспечива-щих циркуляцию ионов между клеткой и средой, может быть определенным образом связан с №а+ и Са'м"- каналами проводимости и

К+~ насосом, а поэтому будет играть опосредованную роль при контроле медленноволновой активности.

Приведенные результаты позволяют заключить, что каждая из рассмотренных транспортных систем - натриевые и кальциевые каналы проводимости, №а+- К+- электрогенный насос влияют на формирование колебаний потенциала покоя гладких мышц таким образом, что ингабирование каждого из них влечет за собой подавление

всей активности, а не отдельных ее компонентов. Поэтому мо~но допустить, что они являются отдельными звеньями единой мембранной системы, обеспечивающей автоколебательные процессы на мембране гладкомышечных клеток мочеточника.

3.2..Роль ионов натрия и кальция в формировании фаз медленноволновой активности мочеточника

Деполяризационная фаза медленноволновых колебаний мембранного потенциала гладких мыпщ желудка морской свинки, тощей кишки кролика, ритмогенкой области мочеточника кошки имеет двух -компонентную конфигурацию ( El-Sharkawy a. Daniel, 1975; -Ohba et alI977; Sakamoto,Тогаjta, 1982; Казарян И др., 1989). Исходя из определяющей роли натриевых и кальциевых систем переноса ионов в возникновении колебаний потенциала,в работе сделана попытка показать связь каждой фазы волны с указанными ионами.

В нормальных условиях (кровотоке) в пейсмекерной зоне мочеточника наряду с двухфазными деполяризационными волнами (70% случаев, п = 180) регистрировалась и однофазная синусоидальная волна (30# случаев, п = 180). Однако во всех случаях при замене крови на раствор Кребса наблюдалось более четкое разделение фаз медленной волны, независимо от исходной конфигурации волны при кровотоке. При этом изменялась и характеристика колебаний: уменьшалась частота ритмики за счет увеличения длительности первой фазы,и в большинстве случаев увеличивалась амплитуда второй фазы.

Роль ионов натрия в формировании Лаз волны исследовалась путем изменения концентрации этих ионов в перфузирующем растворе. При уменьшении количества ионов натрия до 50 и даже 25Й от исходной величины наблюдалось учащение активности. При этом отмечалось укорочение длительности первой фазы. Если при концентрации натрия 60 мМ все чаще наблюдалась двухфазная структура колебаний, то при понижении концентрации ионов 1'а+ до 30 мМ первая фаза настолько укорачивалась, что она как бы сливалась со второй, образуя волну синусоидального типа. На этих волнах зачастую отмечались небольшие быстрые всплески потенциала действия.

Полное удаление ионов натрия из наружной среда не приводит к подавлению активности. Если концентрация ионов Са++ увеличена до 4 мМ, то гладкомышечная ткань сохраняет способность генерировать медленноволновую активность еще в течение 15-20 мин. Наблюдаемые волны представляют собой как бы вторую фазу колебаний, зарегистрированную в растворе Кребса. Добавление хотя бы 20 мМ натрия в безнатриевый раствор легко восстанавливает эту активность. При этом сразу же отмечается первая фаза волны.

Таким образом, ионы натрия, обеспечивая существование первой фазы волны, в то же время являются необходимыми для генерации устойчивой медленноволновой активности гладкомышечнух клеток мочеточника.

Изучение роли ионов Са++ при возникновении двухфазных мед-ленноволновых колебаний потенциала также проводилось путем изменения концентрации этого иона в наружной среде. При увеличе -иии концентрации Са++ в среде (5 мМ) наблюдается возрастание амплитуды второй фазы и урежение частоты генерации волн. Увеличение продолжительности всего колебания потенциала связано с удлинением первой деполяризационной фазы. Однако увеличение концентрации ионов Са++ в наружной среде до 10 и 15 мМ приводит к ин-гибированию активности, при этом сохраняются лишь редкие деполя-ризационные волны небольшой амплитуда. Напротив, уменьшение концентрации ионов Са++ в среде, влечет за собой учащение активности. При этом отмечаются уменьшение как амплитуды второго компонента, так и продолжительности первого.

Исходя из вышеизложенного, можно заключить, если наличие первоГ Лазы волны определяется ионами натрия, то ионы кальция, обеспечивая генерацию второй фазы волны, одновременно могут влиять на продолжительность первой фазы.

Так как небольшие концентрации ионов натрия способны полностью обеспечить устойчивый ритм, то можно предположить, что внутриклеточная концентрация ионов кальция регулируется электрогенным №а+/Са++ - обменным механизмом ( А^скщ, 1987; ;,81ис1а а. ВХа1^е1п, 1987). Тогда ионы кальция при более интен-

сивном входе в клетку будут увеличивать в этот период внутриклеточную концентрацию ионов кальция, что в свою очередь приведет к заметному усилению активности электрогенного №а+/Са++-обмена. Последующая деполяризация мембраны смояет обеспечить активацию

кальциевых каналов и возникновение второй фазы волны и, следовательно, завершение цикла для перемещения ионов кальция между клеткой и средой.

Исходя из полученных экспериментальных данных о №а+- чувствительности первой фазы медленной волны мочеточника, а также определяющей роли ионов натрия при восстановлении устойчивой медленноволновой активности, предполагается, что первая фаза волны формируется скорее всего №а+/Са++- обменным механизмом, а не входящим потоком №а+.

3.3. Влияние Физиологически активных соединений на регуляцию спонтанных колебаний мембранного потенциала мочеточника.

В ряде исследований показано (r.ngaribuchi et al., 1972;

Tomj.taI98I), что миогенная активность может контролироваться действием различных медиаторов и физиологически активных веществ посредством активации специфических рецепторов (Bolton, 1979).

Как уже отмечалось выше, замена кровотока на раствор Кребса приводит к искажению конфигурации пейсмекерной активности мочеточнина. Возможно, данный факт связан с отсутствием хеморе-гуляции ионных каналов мембран гладкомышечных клеток в условиях перфузии, тогда как в крови Физиологически активные вещества имеются.

Учитывая определенную ионную структуру каждой из двух фаз медленноволновой активности мочеточника, представляет интерес изучение роли физиологически активных соединений в формировании как каждого компонента, так и конфигурации волны в целом.

3.3. а. Действие ацетилхолина и атропина

С л

Добавление ацетилхолина (10-10 М) в раствор Кребса за достаточно короткое время (1-2 мин) увеличивало частоту колебаний, амплитуда же при этом могла в основном оставаться не -изменной. При сравнении полученной картины активности с наблюдаемой в нормальном растворе Кребса отмечается приближение характеристик колебаний к параметрам медленных волн в нормальных физиологических условиях. Последующее удаление ацетилхолина из

раствора через 3-4 мин приводит к восстановлению параметров колебаний, наблюдаемых при перфузии раствором Кребса. Действие ацетилхолина на медленноволновуга активность мочеточника выражалось в увеличении амплитуды первой фазы волны и укорочении его длительности.

Введение атропина в больших концентрациях (Ю-^ М) в пер-фузирующий раствор вызывало эффект, аналогичный влиянию ацетилхолина.

Таким образом, регуляторное действие ацетилхолина и атропина на волну выражалось в основном модуляцией первой фазы волны.

3.3. б. Действие катехоламинов.

Введение в перфузирующий раствор Кребса как адреналина 10~® М), так и норадреналина 1СГ6 М) способство-

вало учащению медленноволновой активности, и в большинстве случаев ритмика была эквивалентна той, которая имела место при кровотоке. Амплитуда волн могла несколько уменьшаться в сравнении с измеренными в нормальном растворе Кребса, что приближало их к амплитуде, наблюдаемой в норме. При добавлении норадреналина в перфузирующий раствор Кребса указанные параметры превосходили отмеченные при нормальных физиологических условиях либо приближались к ним. При этом латентный период действия норадреналина (5-7 мин) был несколько больше, чем адреналина (1-2 мин), соответственно увеличивалось и время воздействия норадреналина.

В отличие от ацетилхолина и атропина, адреналин и норадрена-лин оказывали регуляторное действие на обе фазы волны: уменьшалась длительность первого, локализовалась и выделялась вторая, вследствие чего учащалась медленноволновая активность, и волна по конфигурации приближалась к наблюдаемой при кровотоке.

Катехоламины скорее всего обладают заметно выраженным действием на более быструю вторую, кальциевую фазу волны. Уменьшение длительности первой фазы, возможно, является вторичным процессом.

3.3. в. Одновременное воздействие физиологически активных соединений.

Исходя из специфической регуляции каждой фазы волны, иссле-

довалось также влияние попарного введения этих веществ в раствор Кребса. В каждую пару объединялись вещества, модулирующие первую и вторую фазы волны (ацетилхолин с адреналином либо норадреналином; атропин с адреналином либо норадрэналиним). В результате такой постановки опыта можно с помощью хеморегуля-ции каналов проводимости для ионов №а+ и Са++, формирующих совместно первую и вторую фазы волны, получить максимальное приближение волновой активности'к той, которая наблюдалась при нормальных условиях.

Таким образом, каждый из рассмотренных стимуляторов глад-комышечных клеток как естественных, так и полученных путем синтеза, способен приблизить характеристики медленноволновых колебаний потенциала в растворе Кребса к исходным величинам, наблюдаемым при нормальных физиологических условиях. Пейсмекер-ные флюктуации потенциала существенным образом связаны с регу-ляторной ролью биологически активных соединений.

4. РЕГУЛЯЦИЯ СПОНТАННОЙ СПАЙКОВОЙ АКТИВНОСТИ МОЧЕТОЧНИКА ИОНАМИ !fa4" и Са++

4.1. Натриевый насос и спайковая активность

Присутствие №а+- К+- насоса в гладкомышечных тканях показано в ряде исследований, при этом отмечается влияние работы помпы не только на уровень мембранного потенциала, но и на характер спонтанной активности ( Connor et al., 1974; El-Shar-каиу я. Daniel, 1975; Uurke et al., 1988). Представляет интерес выяснение участия №а+- К+- насоса в регуляции спайковой активности мочеточника.

В растворе Кребса наблюдается типичная для пейсмекерной зоны мочеточника морской свинки электрическая активность в виде потенциалов действия. Амплитуда и частота их генерации варьируют от препарата к препарату. Изучение роли №а+- К4"- насоса в регулятдеи этой активности проводилось цугем удаления ионов К+ из наружной среды либо при введении в тестирующий раствор специфического блокатора №а+- К+- насоса (оуабаина). В бескалиевом растворе наблюдалось кратковременное учащение ритмики, затем постепенное нарушение регулярности активности и ее

урежение. Все эти изменения активности сопровождались некоторой деполяризацией уровня мембранного потенциала. Амплитуды потенциалов действия постепенно уменьшались на фоне деполяризации и в течение 2-4 мин активность исчезала. При последующем добавлении ионов К+ в среду, т.е. при смене бескалиевого раствора на нормальный раствор Кребса, наблюдалось восстановление активности. Последнее, как правило, отмечалось при небольшой реполяри -зации мембраны.

Добавление в сроду специфического ингибитора натриевого насоса, оуабаина (10 М), вызывало эффект, аналогичный бескалиевому раствору. При этом также наблюдалось учащение ритмики с последующим подавлением активности. Небольшая деполяризация сохранялась в течение всего периода действия ингибитора. Последующее удаление оуабаина восстанавливало активность не во всех случаях, что, возможно, зависело от концентрации оуабаина в среде.

Полученные результаты, как нам кажется, могут служить определенной основой для предположения о связи пейсмекерной активности мочеточника морской свинки с работой электрогенного №а+-К+ - насоса.

4.2. Роло №а+/Са++- обменного механизма в регуляции спайковой активности мочеточника.

Известно, что в гладкомъшечных клетках потенциалы действия наряду с ионами №а+ обеспечиваются главным образом входящим потоком ионов Са4+, так как имеется строгое соответствие между актом сокращения и генерацией потенциалов действия (Шуба, 1981; Нага et al., 1986). Поступающие в клетку таким путем ионы кальция выводятся наружу при релаксации.

Как известно, внутриклеточное содержание ионизированного кальция до исходного уровня может восстанавливаться с помощью АТФ-зависииого Са++ - насоса и №а+/Са++- обменного механизма ( Van Вгее.аеп et al., 1973; ¿isner а Lederer, 1985; Wu.ytack et al., 1985; Ashida a. Blaustem 1987).

Ha wo* точнике кошки было показано (Kobayashi, 1969), что в безнатриевом растворе Кребса можно получить достаточно устойчивую генерацию потенциалов действия, если увеличить кон-

центрацию ионов Са++ среды до 5 мМ. Проверив этот феномен для мочеточников морских свинок, обнаружилось, что в присутствии даже 2,5 мМ ионов Са+~ в безнатриевой среде может наблюдаться спай-ковая активность. Однако эта активность все же прекращается через некоторое время. Регистрируемые спайки имеют более четкий ритм по сравнению с нормой. При этом следует обратить внимание на конфигурацию потенциала действия, так как в безнатриевой среде, как это показано рядом авторов ( shuba, 1977; Кочемасова, 1981), так называемое !Ра+ - плато исчезает.

Подобная спайковая активность в этих условиях наблюдалась также и в мышечных полосках из дистальных отделов мочеточника, не обладающих исходно спонтанной активностью.

Обнаружено, что добавление в безнатриевый раствор с 4 мМ ионов Са^хотя бы 20 мМ ионов №а+ для большинства случаев (83% п =45) способно восстанавливать генерацию потенциалов действия. И эта концентрация ионов №а+ была достаточна для генерации устойчивой и длительной спайковой активности гладкомышечных клеток мочеточника. Амплитуда спайков и ритмика восстановленной активности при этом была несколько меньше по сравнению с таковыми в нормальном растворе Кребса (18,2_+2,3 мВ; 2,5+0,9 мин-*, п = 55). Уменьшение концентрации ионов Са++ в восстанавливающем растворе, как правило, улучшало характеристики активности. Наблюдаемое восстановление ритмогенеза косвенно свидетельствует о включении ионов №а+ в регуляцию процесса выведения увеличенного внутриклеточного содержимого ионов Са++ в этих условиях.

Однако введение ионов Ра+ в среду могло активировать по -тенциалзависимые Са++- каналы вследствие реполяризации трансмембранной разности потенциалов при восстановлении работы электрогенного №а+- К4"- насоса. Поэтому в следующей серии экспериментов были сделана попытка восстановить спайковую активность в безнатриевой среде путем некоторого смещения потенциала покоя в сторону гиперполяризации. С этой целью были использованы тестирующие растворы с уменьшенной концентрацией ионов ККратковременная активность была зарегистрирована при 4 мМ ионов К+ в среде до 46& ( п = 32) случаев. Если восстановленная активность в присутствии ионов №а+ в среде продолжалась до 50 мин и более, то в безнатриевом растворе активность регистрировалась не более

1-2 мин.

Таким образом, вышеприведенные результаты указывают на необходимость присутствия ионов №а+ в среде для регуляции спонтанной активности гладкомышечных клеток мочеточника.

Введение ионов №а* в наружный раствор, с одной стороны, создает условия для противоградиентного выведения ионов Са++ из клетки посредством №а'/Са,+- обменного механизма, с другой - может включить работу электрогенного №а+- К+- насоса. Это, в свою очередь, может активировать потенциалзависимые Са++ - каналы. Поэтому исследовалось также восстановление спонтанной активности в присутствии специфического блокатора >"а+- К+- насоса, оуабаи-на. Для полного ингибирования работы насоса оуабаин добавлялся d концентрации Ю~4 M ( Aickin et al., 1987). Поскольку в нормальном растворе Кребса данный ингибитор подавляет спонтанную активность мочеточника в течение 2-6 мин (Казарян, Тираян, 1984), то роль насоса в восстановлении ритмики определялась на мышцах, предварительно инкубированных в присутствии оуабаина в течение указанного промежутка времени. Возникновение электрических рит-дов в этих условиях было возможно лишь при определенном подборе концентраций ионов tëa4 и К+ во внешней среде, что свидетельствует о тесном взаимоотношении между возможной поляризацией мембраны и ритмогенезом. Амплитуда восстановленных спайков зависит и от указанного подбора концентрации ионов. Так, в присутствии в среде 40 мМ ионов Фа* и 3 мМ К+ она соответствовала 7,5+1,2 мВ ( п = 28), а при 60 мМ Jfa4 и 3 мМ К* возрастала до 12,6+1,5 мВ ( п = 23).

В присутствии оуабаина активность регистрировалась не более 15 мин и с маленькой амплитудой. Имея в виду также достаточно быстрое изменение внутриклеточной активности ионов Jfa4" при изменении содержания натрия в наружной среде для клеток мочеточника ( Aickin et al., "1987), можно допустить, что указанный промежуток времени (15 мин) для мышц, предварительно инкубированных в безнатриевом растворе, достаточен, чтобы уменьшить трансмембранный градиент ионов №а+ и, соответственно, понизить роль №а+/Са++- обмена в регуляции внутриклеточной концентрации ионов Сач+.

В рамках гипотезы о наличии в гладкомышечных клетках мочеточника №а+/Са++- обменного механизма, который является цельной транспортной системой, а не состоит из отдельных каналов, вызывает интерес выяснение вопроса о специфичности такой системы к ионам Са++ и ífa++.

Если в нормальном растворе Кребса пейсмекерная область мочеточника способна спонтанно генерировать спайки в течение долгого времени, то при замене ионов Са*+ на ионы Ba+J" в нормальном растворе Кребса потенциалы действия наблюдаются в течение определенного промежутка времени. В присутствии 2,5 мМ ионов Ba+J" данный интервал времени соответствовал 127+9 с, при 7 мМ - 203+6 с, при 25 мМ - 340+8 с ( п =40). Конфигурация этих спайкоз зачетно отлична от кальциевых потенциалов действия. Медленный компонент потенциалов действия часто растягивался и удваивался. Последовательное увеличение концентрации ионов Ва++ в среде до 7 и 25 мМ вновь кратковременно восстанавливало исчезнувшие спайки. Если в присутствии ионов Ca+J" в нормальном растворе Кребса наблюдаются устойчивые спайки, то в бариевой среде с той же концентрацией ионов №а+ потенциалы действия со временем подавляются, т.е. ионы №а+ не способны поддерживать бариевую спайковуга активность гладкомышечных клеток мочеточника. В то же время при замене ионов lía* на ионы ы кальциевая спай-ковая активность восстанавливается, хотя амплитуда потенциалов действия несколько уменьшается сравнительно с таковыми в присутствии ионов №а+ (27+0,9 мВ, п = 82).

Таким образом, в рамках проведенных исследований участие )?и+/Са++ - обменника, (специфичного к ионам Са++ и малоиэбира-тельного к ионам №а*) в поддержании спонтанной активности мочеточника может объяснить электрофизиологические факты. Однако утверждение того, что обменный механизм может принимать участие в ре гулят хи и внутриклеточной концентрации Са4+ требует специальных исследований, которые изложены в следующих разделах данной главы.

4.3. Регуляция внутриклеточной концентрации ионов

Л 4» +

Са в гладкомышечных клетках мочеточника №а+/Са++ - обменным механизмом

4.3. а. Роль ионов №а+ среды в выведении ионов Са++ из гладкомышечных клеток.

Известно, что при большом'электрохимическом градиенте по ионам Са++ через мембрану гладкомышечных клеток внутриклеточная концентрация данного иона поддерживается на достаточно низком уровне (Matlib, 1987; Aaronson a. Benham, 1989). Если для сердечных мышц, гигантского аксона, мышц ракообразных ( Reeves a. Cutko 1979; Baker a.McNauRhton, 1976; Rasgado -Flores a. Biaustein, 1987) показано, что при выведении ионов Са++ из клетки используется энергия натриевого градиента через мембрану, то в отношении гладкомышечных клеток Jrâ+- зависимый транспорт кальция из клетки недостаточно исследован. Изучение данной транспортной системы может стать более информативным при увеличении содержания ионов Са++ во внутриклеточной среде.

Известно, что для гладкомышечных тканей Са++- каналы, обеспечивающие генерацию спайков, являются одним из основных путей входа ионов Са++ в клетку (Шуба, I981¡Mangel et al., 1982). Поэтому естественно ожидать увеличения содержания Са++ в мышцах, инкубиров<_нных в безнатриевой среде. При этом внутриклеточная концентрация Са++ достигает максимальной величины за интервал времени, в течение которого наблюдается генерация спайков. (при 10 мМ ионов Са"1"*" в среде внутриклеточная концентрация Са++ увеличивается до 22+6,6 мкМ, п = 27). Зависимость полученной максимальной величины внутриклеточного содержания Са++ от концентрации данного иона во внешней среде представляет собой линейную функцию. Выявление мембранных механизмов, ответственных за последующее уменьшение обогащенных ионами Са++ клеток, легло в основу многих исследований ( Busselen о. Von Kerkove, 1978; Pitts, 1979; Hirata et al., 1981).

Понижение внутриклеточной концентрации ионов Са++, обогащенных этими ионами мышц в настоящей работе, определялось при изменении состава катионов внешней среда.

С этой целью одна группа мышц, предварительно выдержанных в безнатриевой среде в течение времени, за которое происходит

максимальное увеличение внутриклеточного кальция, переносилась в натрий-содвржащие (120 мМ) растворы, а другая оставалась в той же среде. Необходимо отметить, что в данной серии во всех экспериментальных растворах концентрация кальция поддерживалась равной 10 мМ, т.е. соответствовала таковой в беэнатриевом растворе. Это позволило исключить возможные погрешности в определении концентрации кальция, вносимые присутствием этого иона во внешней среде.

Выход ионов Са++ в натрий-содержащую среду (17,3+0,7 мкМ/кг сырого веса, п = 36) происходит довольно быстро (до 10 мин) и значительно превосходит монотонное уменьшение содержания внутриклеточного Са++ в безнатриевом растворе (за 45 мин уменьшается на 8,1+0,4 мкМ/кг сырого веса, п = 36). Приведенные данные не исключают выдвинутой некоторыми авторами идеи, что при низких концентрациях ионов Са,+ в клетке возможно участие АТФ-зависи-мой Са++- помпы и тем не менее позволили выявить значительную фракцию быстрого выхода ионов Са'* из клетки, активируемую ионами №а+ среды.

Изучение вопроса специфичности Ífa'/Ca++- обменного механизма к ионам №а+ при выведении ионов Са++ из гладкомышечных клеток мочеточника проводилось путем замены ионов ¡¿а+ среды на ионы Ljí Еыявлено заметное усиление выхода (12,8+0,5 мкМ/кг сыро-

го веса, п = 36) из мышц в присутствии Lj+ . Однако роль ионов Li+ при выведении из клетки менее выражена по сравнению с ионами №а'1".

Необходимо отмстить, что имеется определенное соответствие между ранее приведенными электрофизиологическими исследованиями и вышеуказанными данными.

Таким образом, вышеприведенные результаты могут свидетельствовать об участии №а+/Са++- обменного механизма, неспецифичного к ионам №а+ в обеспечении низкого уровня ионизированного Са++ в гладкомышечных клетках мочеточника, по крайней мере, для условий, используемых в данной работе.

4.3. б. Сопряженный обмен ионов №а+ и Са"1"1" в регуляции кальциевого гомеостаза гладкомы-шечных клеток мочеточника

Исследования, проведенные Аикин ( Aickin et al.,1984;1987), убеждают в важной роли №а+/Са++- обмена в противоградиентном движении натрия из клетки при условии ингибирования №а+- К+ -помпы. В то же время для гладких мышц сосудов данная транспортная система является основной для выведения внутриклеточного ионизированного кальция ( Reeves a. Sutko, 1979; Ashida а.

Blaustein 1987). Подобная роль №а+/Са++- обменного механизма в отношении мочеточника косвенно была отмечена в предыдущем разделе настоящей работы.

Однако для подтверждения участия обменной системы в регуляции внутриклеточного Са++ необходимо показать, что выход ионов Са++ из клетки при этих условиях сопровождается входом ионов М+. Последний и определил задачу последующих исследований.

Известно, что Jía+/Ca++- обменный механизм регулирует концентрацию ионов Са++ в клетке при сопряженном противоположно направленном движении ионов №а+ через мембрану ( Kadoma et al., 1982).

Как уже отмечалось, обогащение внутриклеточного содержимого гладкомышьчной ткани мочеточника ионами Са"1"4" обеспечивалось предварительным выдерживанием мышц в безнатриевой среде. Вместе с тем содержание ионов №а+ в клетках при этих условиях сильно уменьшалось (от 20,3+1,1 мМ/кг сырого веса до 9,5+0,8 мМ/кг сырого веса, п =27). Поэтому последующее введение в среду 120 мМ ионов №а+ создает значительный градиент, который может обеспечить выход ионов Са4+. Действительно, через 45 мин наблюдается резкое уменьшение клеточного Са+4" от 22,6+1 мкМ/кг сырого веса до 9,8+0,4 мкМ/кг сырого веса ( п = 27) и, соответственно, увеличение содержания №а+ более чем в 2 раза (до 21,4+1,3 мМ/кг сырого веса,в = 27). Таким образом, вход ионов №а+ по градиенту способен обеспечить выведение ионов Са++ из клетки.

Введение в безнатриевую среду ингибитора №а+- помпы, оуабаина, почти не изменяло величину кальциевого нагружения мышц. В то же время в натриевой среде данный ингибитор несколько из-

менял внутриклеточное содержание ионов Са++ в мышцах (до 1,8+ 0,3 мкМ/кг сырого веса). Изменения концентраций ионов fC1" и №а+ в присутствии оуабаина могут свидетельствовать об ингибировании активного потока. В таком случае введение оуабаина в среду позволит исключить влияние Jf>a+- активного транспорта на величину )ía+- концентрационного градиента. Исходя из этого, исследование №а+/Са++- обменного механизма во всех последующих сериях экспериментов проводилось в присутствии оуабаина во внешнем растворе.

Изучение изменений внутриклеточных концентраций ионов Са++ и №а+, обогащенных ионами Са++ клеток мочеточника в зависимости от времени после введения в среду ионов (120 мМ), выявили направленный в клетку поток ионов íía+ и соответствующий ему противоположно направленный транспорт ионов Са*+. Транспорт ионов JPa+ и Са++ через Ji"a+/Ca++- обменную систему, как известно, усложняется наличием таких мембранных систем, как АТФ-эависимые Са++- механизмы, пассивная диффузия. Исходя из этого, в изменения внутриклеточного содержания Са++ и !Ра+ были внесены соответствующие коррекции. Для ионов Са*+ последняя оценивалась перенесением нагруженных кальцием мышц в безнатриевый раствор. Для ионов №а+ соответствующая поправка определялась при погружении мышц в бескальциевый раствор с нормальным содержанием №3^(120 мМ). Предварительная инкубация этих мышц проводилась в растворе, из которого удалялись ионы и Jfa4, и Са++.

В бознатриевой среде кальций в мышцах уменьшается скорее монотонно, в то время как при 120 мМ ионов Jfa* после проведения соответствующих коррекций отмечается быстрый выход ионов Са++ в начальный период времени (до 10 мин) и подобный таковому столь же оыстрый вход №а+ в мышцы. Данный результат косвенно может свидетельствовать в пользу наличия и других Са4"1- выводящих механизмов, отличных от №aVCa++ - обмена. Вместе с тем наблюдаемое быстрое уменьшение внутриклеточного Са4"1" в начальное время и соответствующее таковому сопряженное увеличение №а+ в клетках свидетельствует о превалирующей роли №а+/Са++- обмена в выведении ионов Са+4", по крайней мере, в условиях описанного эксперимента.

Если !faVCa++- обменный механизм использует энергию электрохимического градиента по ионам )?а+ для регуляции внутрикле-

точного Са++, то, естественно, влияние концентрации ионов №а+ среды на выведение ионов Са++ из клетки. Исследовалась зависимость уменьшения уровня внутриклеточного Са++ от времени для трех различных концентраций ионов №а+ среды (0, 60 и 120 мМ). Как для 60 мМ, так и 120 мМ ионов №а+- в среде внутриклеточная концентрация Са++ достигает некоторых стабильных уровней (9+0,6 мкМ/кг сырого веса и 7,3+0,7 мкМ/кг сырого веса, п= 27) через определенный промежуток времени.

Таким образом, еще раз подтверждается участие №а+/Са"*'+- обменного механизма в выведении Са'+, которое осуществляется весьма эффективно сразу же после добавления в среду ионов Jfa+ ( Pitts,L979; Reeves a. «utko, 1979).

Вместе с тем, если при введении в безнатриевый раствор 120 мМ №а+ зависимая от ионов Х»а+ фракция выхода Са++ из клетки резко активируется, то в присутствии в среде половины указанной концентрации ионов №а+ выход Са++ уменьшается на незначительную величину. Следовательно, присутствие в среде 60 мМ ионов JPa+ уже достаточно для эффективного выведения ионов Са++ из клетки.

Полное представление о характере влияния №а+- концентрационного градиента на выход ионов Са++ из клетки может дать изучение зависимости внутриклеточной концентрации ионов Са++ от содержания чонов №а+ в среде. Как отмечалось выше, значительный выход Са4+ в натриевую среду наблюдается за 10-15 мин. Определение внутриклеточных концентраций ионов Са++ в гладкомы-шечной ткани мочеточника проводилось после вьщерживания мышц в течение данного промежутка времени (10 мин) в растворах, содержащих каждую из исследуемых концентраций ионов №а++,соответ -ственно.

Полученные результаты показывают скорее всего сигмоидную зависимость, которая удовлетворяет условию выведения ионов Са++ из клетки №а+/Са++- обменным механизмом для сердечных мышц, клеток аорты, мышц ракообразных fchilipson a. Njohimoto, 1981; Kadoma et al., 1982; Hatlib, 1988; Smith et al,, 1989). Причем столь сложной зависимости изменения ионов Са++ при увеличении количества ионов №а+ в среде соответствует монотонное увеличение внутриклеточного №а\

Из полученной линейной зависимости можно заключить, что увеличению содержания ионов Jia+ в среде соответствует пропор -

циональное увеличение внутриклеточной концентрации ионов №а+ (при концентрациях меньше 40 мМ отмечается отклонение от ли -нейности).

Таким образом, через 10 мин после основного выхода Са++иэ клеток при введении в наружную среду ионов №а+ наблюдается постоянство №а+ концентрационного градиента для различных концентраций ионов №а+ в растворе.

Исходя из вышеизложенного, можно сделать вывод, что выведение ионов Са++ из клеток мочеточника обеспечивается градиентом ионов через мембрану и независимо от эффективности участия №а+/Са4+- обменного механизма в регуляции базального уровня гнутриклеточного Са++, при увеличении последнего превалирующая т;оль в выведении ионоз Са*"+ из клеток принадлежит .'"а+/Са++- обменному механизму.

Л.4, Роль .|га+/Са++ обменного механизма б формировании фазы плато потенциала действия мочеточника.

Известно, что сложный потенциал действия мочеточника представляет собой быстрые импульсы входящего кальциевого тока,накладывающиеся на медленно развивающийся входящий натриевый ток ( Еигу а. .-^иЬа, 1976). Поэтому естественно допустить взаимосвязанность отмеченных систем переноса ионов Са*+ и №а+. Временное увеличение внутриклеточной концентрации ионов Са++ монет включаться в генерацию медленного входящего тока, формирующего чувствительное к концентрационному градиенту ионов №а+ плато ( -'ЛиЪа, 1977) посредством электрогенного К=а+/Са^+ об -менного механизма ( Ь'.звпег а. Ьеййгег, 1985; АзЬ1с1а а. Ш.аиаЪе^п 1987; Аагопзоп а. йвпЬаш, 1989). Подобное влияние обменной системы на возникновение фазы плато потенциала действия было установлено у сердечных мышц крысы и морской свинки ( мц;сЬе1 еЬ а1., 1984; ЗсЬоиЬеп, 1984).

Путем изменения натриевого концентрационного градиента в настоящей работе сделана попытка оценить роль )?а+/Са++- обменного механизма в возникновении и формировании спонтанно генерируемых потенциалов действия мочеточника морской свинки.

Ранее было показано, что инкубация мышц мочеточника в безнатриевой среде в течение времени генерации спайков приводит, с одной стороны, к уве!личениа внутриклеточной концентрации ионов Са++ и, с другой, - к уменьшению концентрации ионов fía4" в клетке. Добавление в среду 120 мМ ионов №а+ создает большой-концентрационный градиент по этим ионам, направленный в клетку, и обеспечивает активацию электрогенной f'aVCa4"1" - обменной системы. Исходя из этого, все последующие приведенные в работе эксперименты, проводились на мышцах, предварительно инкубированных в безнатриевой среде.

Восстановление активности мочеточника в растворе, содержащем 120 мМ ионов №а+, в отличие от растворов с низкой концентрацией ионов Jm"*" (около 20-40 мМ) отмечается не во всех случаях (около 4S3, п = 78). Зарегистрированные спайки имеют вначале достаточно широкую фазу плато, которая через 4-5 мин сужается почти вдвое, далее длительность спайков уменьшается почти до 1/4 от их исходной величины, а амплитуда может возрастать, и подобная активность наблюдается достаточно долгое время. Для потенциалов действия, вызванных деполяризующим током одной и той же интенсивности непосредственно после смены безнатриевого раствора на натриевый раствор с 120 мМ ионов №а+ и через 8 мин также отмечается уменьшение их длительности в 1,5-2 раза (п = 12). Из приведенных результатов следует, что влияние ионов №а+ на плато потенциалы действия проявляется в основном в течение первых минут после введения натрия в среду.

Ранее было показано, что при превыгчнии внутриклеточной концентрации ионов Сал+ над его исходным уровнем превалирующая роль в выведении ионов Са"1"4" из клетки принадлежит Ífa+/Ca++- обменному механизму. При этом установлено, что сопряженный про -цесс направленного в клетку потока ионов №а+ и соответствующего ему выхода ионов Са4"4" протекает довольно быстро (в течение первых 10 мин). Таким образом, наблюдается полное соответствие интервалу времени, за который происходит укорочение плато потенциала действия.

В работе была изучена также роль ионов lía4" в формировании плато при ингибированной №а+- К+- помпе, являющейся, как известно, механизмом, поддерживающим ,'?а+- концентрационный градиент. При низких значения концентрации ионов №а+ (30-40 мМ) в оуабаи-

новой среде восстановленная активность (наблюдается в 53£ случаев, п = 98) обогащенных Са*+ мышц представляет собой скорее всего простые пиковые разряды, которые в течение первых 3-4 мин исчезают. Последующее увеличение содержания ионов ?'а+ в среде до 80-100 мМ приводит к восстановлению спайков с несколько большей длительностью, которые далее сужаются и продолжают генерироваться не более 5-6 мин. В тех же случаях, когда беэ-натриевая среда сразу сменяется на раствор с высокой концентрацией ионов №а+, выявляется заметный плато-компонент, и данная активность (наблюдается в 45$ случаев, п = 65) уже регистрируется до 15 мин. За этот промежуток времени в указанных условиях, как отмечалось ранее, происходит уменьшение натриевого градиента в 3 раза и возрастание кальциевого более чем в 2 рапа. Последние могут служить причиной исчезновения плато и самой активности.

Ранее было показано, что роль ионов подобна таковой ионов "а* в противоградиентном сопряженном выведении ионов Са++ из клеток мочеточника. Влияние концентрации ионов г,!*среды на Формирование плато восстановленных после ингибирования в без -натриевой среде потенциалов действия установило, что в зависимости от литиевого концентрационного градиента изменяется как порог возникновения активности, так и Форма восстановленного потенциала действия. Так, в присутствии 60 мМ 1а+в среде восстановление активности наблюдается в 63? случаев ( п = 52). С уменьшением градиента лития со временем повторное введение в среду большой концентрации ионов лития (свыше 100 мМ) способно восстановить потенциалы действия, однако уже с несколько меньшей длительностью. Введение же в среду отмеченных концентраций лития непосредственно после безнатриевого раствора приводит к формированию плато. Данный результат также подтверждает наличие.взаимосвязи между концентрацией ионов лития в среда и порогом возбудимости мембраны клеток мочеточника, как это было показано в вышеприведенных результатах для натрия в оуаб. л-новой среде. Так, для мышц, активность которых не восстанавливается в лгтиевой среде, установлено, чем больше содержания М-тия в растворе, тем деполяризующие токи меньшей интенсивности способны вызвать активность. Показано также, что при концентрациях лития в ергде свыше 100 мМ в большем числе случаев (75%, п» 58)

наблюдается восстановление активности. Приложение деполяризующего тока к этой активности может привести к небольшим изменениям формы потенциала действия, в то время как гиперполяризация подавляет активность.

Следует отметить также, что потенциалы действия, зарегистрированные в оуабаиновых и литиевых средах, генерируются со значительно меньшей амплитудой (14,5+3,1 мВ, п= 21) сравнительно с исходной активностью в растворе Кребса и, как правило, не имеют осцилляций.

Таким образом, результаты приведенных исследований позволяют сделать вывод, что при формировании плато потенциала действия гладкомышечных клеток мочеточника в натриевой среде может принимать участие чувствительная к №а+ - концентрационному градиенту №а+/Са++ - обменная система.

5. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ИОННЫХ МЕХАНИЗМОВ МЕМБРАНЫ В СОЗДАНИИ СПОНТАННОЙ АКТИВНОСТИ ГЛАДКОМЫШЕЧНЫХ КЛЕТОК

5.1. Необходимые условия возникновения автоколебаний мембранного потенциала гладкомышечных клеток

Наряду с данными относительно ведущей роли натриевого канала для формирования колебаний потенциала в литературе отмечаются также результаты, свидетельствующие о связи медленной активности с работой №а+- К+- насоса ( Job, 1969; Connor et al., 1974;

El-Sharkawy a. Daniel, 1975; Казарян и др., 1987). В работе рассмотрен простейший случай возникновения автоколебаний мембранного потенциала в гладкомышечных клетках, обусловленных изменениями натриевого потока через мембрану.

Модель.

На рис. I схематически представлена упрощенная модель транспорта ионов №а+ и К+ через мембрану гладкомышечных клеток. Рассмотрим отдельно транспорт каждого иона,

I.Транспорт ионов К+: а)внутрь клетки с помощью Í?a+-K+ - помпы, скорость которой VjfaK» б) наружу (или- внутрь) пассивно по К+- каналам, которые для простоты считаем электрически не управляемыми, т.е. К+ - проводимость постоянная и равная ék . Тогда

калиевый ток ik можно представить в виде i * % (в - е )

k k га )с ®

где Ет- мембранный потенциалу - in F - константа

Фарадея, R - газовая постоянная, Т - абсолютная температура С , С 3¿ - концентрация иона вне и внутри клетки.

2. Транспорт ионов №а+: а) наружу посредством №а+-К+- насоса (для простоты принято V №аК = Кр [>a+7¿ , где Кр - коэффициент активности помпы); б) внутрь пассивно по электроуправляе-мым каналам, проводимость которых описывается согласно модели Ходжкина-Хаксли ( Hodgkin, Huxley, 1952). Тогда натриевый ток i №а представляется в виде iKa- gNa(En - е^.

где БИа - m gfj, eNe - вГ<я m2h

iNa - максимальная натриевая проводимость, "h" - переменная активации каналов, " ь " - переменная инактивации кана.ов.

3. $а+- К1" - помпа электрогенна, выбрасывается один заряд наружу. Электрический ток помпы iVaK будет

' W - F- VNaK - Р- КР Mi В этой простейшей модели за счет взаимодействия №а+- К+ - помпы с электроуправляемым №а+ - каналом могут быть устойчивые незатухающие автоколебания.Осцилляции потенциала обусловлены в основном только изменением натриевого тока по каналам проводимости ( 1j^a) и в очень малой степени зависят от электрогенности насоса ( А fí>aK^ • этом помпа является не только пассивным восстановителем концентрационных батарей по ионам №а+ и К*, она обеспечивает связь между потенциалом и изменениями внутриклеточной концентрации №а\ поддерживая всю систему в неустойчивом состоянии.

Фаза деполяризации мембраны в данной модели связана с увеличением потока ионов №а+ в клетку, т.е. с активацией №а+- каналов, гиперполяризации - с их инактивацией. Период и форма колебаний мембранного потенциала зависят от параметров транспортной системы. Так, изменения в активности помпы могут сильно влиять на соотношение между длительностями фаз деполяризации и гиперполяризации мембраны. В зависимости от подбора параметров других транспортных систем (постоянных времени активации и инактивации №а''"-каналов) можно получить также и изменения формы колебаний и приблизить их к синусоидальной форме.

Рис. I. Модель транспорта ионов №а+ и К4 через мембрану гладкомышечных клеток:

1 и 1)р,а - калиевый и натриевый токи через мембрану.

Средние количественные оценки внутриклеточных концентраций ионов №а+, а также амплитуда и частота теоретически полученных осцилляций потенциала в данной модели соответствуют естественным медленноволновым колебаниям мембранного потенциала. Однако форма колебаний отлична от таковых, зарегистрированных экспериментально, на фазе деполяризации которых, как правило, отмечаются прогибы (Бакунц, 1970; Ki-Gharkawy a.Daniel 1975).

Имея в виду ту большую роль, которую в современной литературе отводят ионам Са++ для нормального функционирования гладкой мускулатуры (Bulbring, Toñita, 1977; El-Kharkawy а. Daniel, 1975; Grundfest, 1976; Щуба, 1981), по-видимому, нельзя исключить участия кальциевых транспортных систем в элек-трогенезе пейсмекерной активности. Тем не менее данная модель,

включаю ящая в себя лишь два элемента: потенциалзависимый №а+-ка-нал и электрогенную №а"*"~ К+- помпу, регулирующую внутриклеточную концентрацию ионов !fia+, позволяет получать стабильные незатухающие осцилляции мембранного потенциала.

5.2. Участие )%+/Са++- обменного механизма в ритмогенезе гладкомышечных клеток.

Известно, что спайковая активность гладкомышечных клеток определяется входящим потоком ионов кальция. В то же время нетрудно подавить спонтанную активность, выключив №а+- К+- насос ( Connor et al., 1974; Казарян и др., 1987). Возникает вопрос, какая связь между функцией данного насоса и кальциевыми каналами? С другой стороны, ионы кальция, входящие внутрь клетки, должны транспортироваться против градиента концентрации. Данные относительно роли Са++- насоса и fia+/Ca++- обменного механизма в выведении кальция из клетки весьма противоречивы l\jckin et al., 1987; Hatlib, 1988; Aaronson, Benham 1989).

Допускается, что между Функционированием №а+- К+- насоса и работой Са++- канала должна быть связь через промежуточный электрогенный №а+/Са++- механизм. Именно такая модель и обсуждается ниже.

I. Структура модели.

Предполагается, что все системы мембраны связаны единым циклом косвенного взаимодействия через концентрации ионов и разность электрических потенциалов (рис. 2). Все изображенные на рисунке механизмы стехиометрически взаимосвязаны. В то же время в данной модели для простоты ряд связей между изображенным!! элементами не- дается. Например, отсутствуют связи через химические посредники, кальциевый канал рассмотрен только потенциалзависи-мым, натриевые каналы удалены, кальций-зависимый калиевый канал также не рассмотрен и т.д.

П. Основные допущения.

1. Положительным считается направление электрического тока наружу и мембранный потенциал Еп отсчитывается от внеклеточного раствора. -

2. Проводимость К-каналов ( gk )постоянна и калиевый ток является линейной функцией Е и представляется аналогично таковому в предыдущем разделе настоящей главы.

out

K-

©

3Na*-~3Na*

Ca -*■ Ca

+

-K-насое

с'Г—СГ

m

Рис. 2. Схема ионного транспорта через мембрану гладкомышеч-ной клетки.

Стехиометрия электрогенных №а+/Са++- обменного механизма и №а+- К+- насоса взяты условно минимальными для обеспечения цикла ионов №а+, К+ и Са++ между клеткой и средой.

3. Са+ - каналы являются электроуправляемымк, проводимость которых (Sça) по аналогии с моделью Ходжкина-Хаксли ( jlodf-kin -Huxley, 1952) описывается следующим образом: KCa = КСа где - максимальная проводимость Са++- каналов, "m" и " h" - переменные активации и инактивации Са++- каналов. Тогда кальциевый ток ¿са, переносимый по Са++- каналам, можно представить в виде — „ ..

*Са -.*Can h(E» " ЕСа> где Е^ - кальциевый равновесный потенциал и соответствует

р от , Сов*

Са - "57

4. Внеклеточные концентрации ионов К+, №а+ и Са++ поддерживаются постоянными, и относительные изменения внутриклеточной концентрации К+ пренебрежимо малы, так что[К^можно считать постоянной. В этом случае скорость №а+- К+- помпы ( У,^) и

Са++- обменного механизма ( 4 ц^Са^ являются функциями только внутриклеточных концентраций Га и Са++. Кроме того, предполага-

ется, что У№аСа эависит 0,г мембранного потенциала.

4 №аК и 4 №аСа являотся электрогенными. В обоих случаях происходит перенос I положительного заряда в направлении, совпадающем с направлением транспорта №а4. Электрические токи, создаваемые Ра"1"- К+- помпой и №а+/Са+4"- обменником, будут соответствовать: ;„ „ „ ,, . . о V

6. Ионы Са44" внутри клетки способны связываться с разными структурами.

С учетом принятых допущений транспорт ионов в модели описывается системой уравнений ( Кагаг^ап et о1, 1989), в которой первое уравнение отражает связь мембранного потенциала с трансмембранными ионными токами, второе и третье уравнения описывают активацию и инактивацию Са4"4- каналов и, наконец, четвертое и пятое уравнения описывают изменения внутриклеточных концентраций свободных ионов Са4*" и !Ра4.

Анализ системы уравнений, описывающих транспорт ионов в модели, показывает, что по мере увеличения (Са^в некотором интервале концентраций увеличивается вход Са44 в клетку, а не выход из клетки.

Наличие такого "падающего" участка в зависимости от скорости транспорта Са44 от [Са44^ приводит к возникновению устойчивых колебаний.

Фазы быстрой деполяризации и гиперполяризации мембраны в данной модели обусловлены включением и выключением Са14- каналов. Фаза медленной деполяризации согпадает с началом включения Са4каналов, подавлением активности ':а4/Са44 - обмена, а фаза медленной гиперполяризации - с началом закрывания Са44"- каналов и увеличением скорости работы Кла4/Са"1*4' - обмена.

В отношении медленноволновых процессов приведенную модель можно ститать адекватной. Однако для клеток, где возникает сппй-ковая активность, принципиальное значение имеет и величина по-

рога активации быстрого кальциевого канала, который может отсутствовать в пейсмекерной зоне. Возможно, включение этого канала и является триггерным фактором для функционирования всей системы.

Таким образом, модель взаимодействия ионных механизмов мембраны, изображенная на рис.2, является базовой структурой, описывающей цикличность ионообменных процессов в этих возбудимых образованиях. Особенно важно и то, что при наличии кальциевых каналов возбуждения в них отсутствуют кальциевые насосы, и метаболическая регуляция внутриклеточных концентраций ионов Са++ производится опосредованно через f"a+- К+- насос, который находится в полном стехиометрическом согласии с №а+/Са++- антипортом.

заключение

функциональное значение гладкой мускулатуры заключается в обеспечении необходимой ритмичной перистальтики. Если нервный и гуморальный контроль необходимы для модуляции и координации паттернов сократимости в пределах как отдельных локальных областей, так и целого органа, то миогенный ритм играет основную роль в возникновении перистальтики гладких мышц (Бакунц, 1970; Са1эоп et а1, 1972 ).

Обнаруженный в настоящей работе факт наличия в мочеточнике также и других автономных пейсмекерных областей с более редким ритмом сравнительно с известным околопочся-гым ритмоводителем позволит объяснить механизм полярности сократимости мочеточника. Выше было показано, что достаточно присутствия в мембране канала и !га+- К4"- насоса, чтобы система была бы п состоянии войти в автоколебательный режим (Магкеу^сЬ et а1, 1987). В отношении гладкомъпиечных тканей подобная система скорее всего не может соответствовать реальным условиям, поскольку в этих образованиях особое место занимают кальциевые транспортные механизмы, обеспечивающие сократимость мышц. Вместе с тем простая замена С&+¥ на ионы в "минимальной" модели также не сможет описать цикличность всех ионообменных процессов при ритмогенезе. Наряда с ионами Са"1"'" не менее важную роль при возникновении спонтанной активности играют и ионы }>"а .

Поэтому, даже если и наличие в клеточной мембране лишь двух элементов (Са++- канал и Са++- насос) способно обеспечить автоколебания, тем не менее гладкомышечная клетка не использует свои минимальные возможности, а создает более сложные системы.

Исходя из присутствия в мембранах гладкомышечных клеток ifa4- канала и канала утечки для ионов К4", введение №а+- К+-насоса в качестве еще одного компонента мембраны является обязательным. В таком случае в мембранах клеток мочеточника должны функционировать два насоса, потребляющих энергию гидролиза АТФ.

Согласно расчетам, проведенным рядом авторов flartjrosov et al, ¿981; Heffner, 1982; Чайлахян, 1984), при умеренном режиме работы других ионных транспортных систем ионный насос затрачивает до ЪО% от количества клеточного АТФ для поддержания ионного гомеостаза клетки, независимо от их типа. Поэтому одновременное функционирование двух ионных насосов в клеточной мембране было бы возможно лишь при выработке большего количества АТФ либо при работе одного из насосов с небольшой нагрузкой, либо периодических активаций и инактиваций работы насосов, регулируемых некоторой системой обратной связи.

Приведенные в настоящей работе результаты, по крайней мере для мочеточника, позволяют включить в базовую структуру модели №а+/Са,+- обменный механизм в качестве системы, выводящей избыточное количество Са++ из клетки.

В гладкомышечных клетках необходимый большой градиент для ионов Са г обеспечивается за счет очень низкой концентрации этих ионов внутри клетки, которая поддерживается в основном такими транспортными системами, как АТФ-эависимый Са++- насос С Grover «t al, I981; 1984; Lucchesi et al, 1988), ли-

бо №a+/Ca++ - обменный механизм (Eisner u. Lederer, 1985; Ashida a. Blaustejn, 1987),

Определенный интерес вызывает выяснение вопроса, может ли данный Jfa+/Ca+4- механизм быть полностью ответственным за поддержание низкой концентрации Са*"4 в клетках мочеточника?

Согласно термодинамической модели (Biaustein, Hodgkjri, 1969), tfaVCa' обменная система в режиме выведения ионов,Са

из клетки удовлетворяет соотношению:

jCa+t£ 7 ССа+3, > < / 0"4>П exp (n-2).EmF/RT где « - стехиометрия обмена. Имея в виду полученные данные для внутриклеточной концентрации Са++ в нормальном растворе Кребса (1-2,6 мкМ/кг сырого веса) и принимая величину межклеточного пространства равной 30-40? сырого веса мышцы ( Aickm et al, .

• 1984), кальциевый градиент через мембрану находится в пределах 1,2*10""^- 3,2-10"^. Таким, образом, количественная оценка данного соотношения удовлетворяет нормальным условиям.

Необходимо отметить, что вышеприведенные данные не соответствуют электронейтральному 2№а+ДСа++- обмену. Вместе с тем, исходя из наличия более аффинного к ионам Са++ кальциевого насоса в гладкомышечных клетках (Hatlib et al, 1979; t.'ibo et al., 1981; Grover et al., 1984), нельзя исключить и роли последнего в поддержании базального уровня клеточного Са++. Возможно, в данной ткани, подобно мышцам сосудов ( Ashida a. Biaustem, 1987; Smith a. Smith, 1987), происходит саморегуляция №а+/ Са++- обменного механизма таким образом, что очень низкие значения концентрации Са'+ в клетке могут привести к уменьшению частоты оборотов переносчика и восстановить роль Са++- помпы в регуляции внутриклеточной концентрации Cat+.

Тем че менее предложенная нами точка зрения подтверждается приведенными в настоящей работе результатами, свидетельствующими о важной роли обменника в регуляции как уровня внутриклеточного Са++, так и спонтанной активности, включая и Нормирование присущей данной ткани фазы плато потенциала действия. Более того, электрогенный Ра+/Са++- обмен может включиться в деполяризадаю мембраны, предшествующую возбуждению Са++- каналов и, таким образом, позволить системе войти в колебательный режим.

Образование пиковых компонентов потенциала действия, обусловленных присутствием быстрых потенциал зависимых Са+'-каналов, способно создать основу для последующей генерации плато, связанного с работой Га+/Са+4- антипорта. Чтобы такая электрогенная деполяризующая система начала функционировать, ионы Са++ должны войти в клетку, сместив равновесие по кальциевому распределению между средой и клеткой, и лишь только потом может включиться сравнительно медленная №а+/Са++- система. Этим, как мы полагаем, объясняется, почему Л-а4"— зависимое плато наблюдается после Са++-

зависимых спайков и почему оно длительно во времени. Известно также, что катехоламины и гистамин влияют на длительность плато и амплитуду потенциала действия мочеточника (Кочемасова,Шуба,1972; згш-Ъа, Ь977). В таком случае можно допустить, что в мембранах гладко-мышечных клеток мочеточника оперирует электрогенный (•'аа+/Са++-ан-типортный механизм, чувствительный к катехоламинам и гистамину.

Основной результат по изучению действия физиологически активных соединений на пейсмекерные клетки мочеточника заключается в том, что возникновение ритма определяется миогенными механизмами мембраны, тогда как частота и конфигурация колебаний подвержены гуморальной регуляции в денервированном органе. И усовершенствование представленной схемы (рис.2) должно заключаться в дополнении числа взаимодействующих систем, а также регуляции каналов хими -ческими стимуляторами и ионами Са'+.

основные вывода

1. Обнаружено, что гладкомышечные клетки, локализованные в околопочечной области мочеточников морской свинки и крысы, проявляют пейсмекерные свойства не только в условиях интактного органа, но и в изолированных препаратах. При этом,в отличие от ранее показанной единственной околопочечной пейсмекерной зоны, выявлено наличие новых автономных ритмогенных зон. Наиболее выраженными ритмогенными свойствами после околопочечного плйсмекера обладают мышечные препараты, выделенные из околопузырной области мочеточника.. Показано стимулирующее действие катехоламинов на ритмогенные свойства данной зоны мочеточника.

2. Установлено, что под влиянием факторов, ответственных за изменение -величины мембранного потенциала, изменяется активность мочеточника морской свинки. При этом каждый из видов стимуляции способен вызвать в исходно неактивных средних областях мочеточника ритмогенез, подобный таковому в пейсмекерной области, в то же время они уменьшают ритм и амплитуду спайков или полностьJ подавляют активность ритмогенных зон. Обнаружены также определенные различия как в конфигурациях, так и величине амплитуда потенциалов действия, генерируемых разными областями мочеточника. Предполагается наличие градиента мембранного потенциала вдоль гладкой мускулатуры мочеточника от крайних отделов к центральному.

3. При изучении ионной природы медленноволновой спонтанной электрической активности гладкомышечных клеток околопочечной области мочеточника кошки исследовалось влияние безнатриевой среды, ингибитрров f?a+- К4"- насоса, а также антагонистов ионов Са++ в кальциевых каналах (верапамил, марганец) на генерацию колебаний мембранного потенциала. Показано, что в каждом из указанных случаев наблюдается подавление деполяризационных волн. Предполагается, что возникновение медленноволновой активности определяется взаи-мосвязанностыо различных ионных механизмов мембраны. Установлена также ионная природа каждой из двух фаз медленноволновых колебаний потенциала: наличие первой фазы волны обусловлено участием ионов f?a+, ионы же Са++ обеспечивают генерацию второй фазы волны

и одновременно контролируют продолжительность первой фазы. Предполагается участие №а+/Са++- обменного механизма в генерации первой фазы волны.

4. Установлена регуляторная роль физиологически активных соединений (ацетилхолина, адреналина, норадреналина, атропина) в генерации медленноволновой активности мочеточника кошки. При перфузии пейсмекерных клеток раствором Кребса частота, амплитуда и форма медленных волн существенно искажаются. Введение в среду указанных веществ оказывает заметное влияние на возврщение медленного колебательного процесса к исходному ритму. При этом ацетилхолин

и атропин воздействуют на первую фазу волны, в то время как кате-холамины модулируют вторую фазу. Попарное введение в раствор веществ, специфически регулирующих каждую фазу волны, позволило получить максимальное приближение активности к наблюдаемым в условиях m SjtU.

5. Показано, что электрогенный F>a+- К1- насос играет существенную роль в создании как самой спайковой активности, так и его порогового уровня. В безнатриевом растворе Кребса гладкомышечные клетки мочеточника морской свинки способны генерировать потенциалы действия в течение времени, пропорциональном логарифму концентрации ионов кальция в окружающей среде. Восстановление длительной электрической активности мочеточника возможно лишь при введении в среду ионов í?a+. Предполагается участие специфичного к ионам Са++ и малоизбирательного к ионам натрия Í.'a+/Ca++- обменного механизма в регуляции спайковой активности мочеточника.

6. Установлено, что концентрация ионов Са++ в гладкомышечных клетках мочеточника морской свинки, инкубированных в безнатриевой среде, возрастает за промежуток времени, в течение которого наблюдается генерация спайков.

При последующем введении ионов ?5а+ в среду наблюдается быстрое уменьшение избыточного количества внутриклеточного Са4"4".Данный эффект сопровождается соответствующим таковому сопряженным увеличением ,'Ра4" в клетке.

Установлено, что №а+- концентрационный градиент определяет эффективность выведения ионов Са4"4" из мышц, при этом наличие в среде высоких концентраций ионов №а+ обеспечивает быстрый выход избыточного клеточного Са4"4". Уменьшение внутриклеточной концентрации ионов Са4"4" находится в сигмоидной зависимости от содержания №а+ в среде. Ионы №а+ не являются специфичными ионами для выведения Са из клеток, ионы могут заменить их в этом процессе. Делается вывод об участии электрогенного №а+/Са++- обменного механизма в регуляции внутриклеточной концентрации ионов Са++.

7. При сравнительном исследовании формирования фазы плато потенциалов действия обогащенных ионами Са++ гладкомышечных клеток мочеточника морской свинки как в нормальных условиях, так и при ингибированной №а+- К4"- помпе обнаружена зависимость длительности фазы плато от концентраций либо ионов №а+, либо т^ среды. Показано, что в натриевой среде длительность плато потенциала действия уменьшается в течение первых минут и в дальнейшем генерируется стабильная активность. При добавлении же в натриевый раствор оуабаи-на либо замена ионов ?ра+ среды на ионы наблюдается исчезновение активности вслед за отмеченным укорочением длительности плато. Предполагается участие электрогенного №а+/Са++- обменного механизма в ({тарировании плато потенциала действия мочеточника,

8. На основании анализа результатов работы предлагается модель взаимодействия мембранных систем переноса ионов, обеспечивающих возникновение медленноволновой активности гладкомышечных клеток. Показан простейший случай появления автоколебаний мембранного потенциала, связанный с циркуляцией ионов №а*" между клеткой и средой при наличии в мембране лишь двух элементов: электроуправляе-мого №а4'- канала и №а'- К4"- насоса. Предложена также более сложная система взаимодействующих транспортных мембранных механизмов,

вклгочающих в себя и транспорт ионов Са4"4". Цикличность ионообменного процесса обеспечивается взаимодействием электроуправляэмого Са4"4"- канала, электрогенного №а+/Сах+- обменного механизма, №а+-К4"- насоса и калиевого канала проводимости. Показано, что в отсутствии Са4"4- насоса №а+/Са++ - антипорт может играть основную роль в поддержании автоколебательных процессов гладкой мышцы. Активность электрогенного антипорта, вызывающая деполяризацию мембраны и вход ионов Са4"4 по активированным Са44- каналам, приводит к возникновению устойчивых автоколебаний как мембранного потенциала, так и внутриклеточных концентраций ионов ^а4" и Са44.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ.

1. О спонтанной биоэлектрической активности изолированных препаратов мочеточниковых пейсмекеров //ДАН Арм.ССР.- 1980.- Т.71.-№ 4. - С.253-256. Соавт.: С.А.Бакунц, А.С.Тираян.

2. К сравнительной оценке спонтанной активности гладкой мускулатуры некоторых висцеральных органов //Биол.ж.Армении.- IS80.-Т.ЗЗ.- № 10,- СЛП2-Ш7. Соавт.: С.А.Бакунц, А.С.Тираян.

3. О роли натриевого насоса на электрическую активность пейсмекерной зоны мочеточника //ДАН Арм.ССР.-1984.-Т.79.-№ 5,- С.223-

• 226. Соавт.: А.С.Тираян.

4. О влиянии некоторых ингибиторов на медленноволновую активность . гладкомышечных клеток мочеточника //ДАН Арм.ССР.- 1986.- Т.82.

-№ 3.-C.I40-I44. Соавт.:В.Ц.Ванцян, А.С.Тираян.

5. О роли электроуправляемого натриевого канала в создании медлен-

■ новолновой активности гладкомышечных клеток //ДАН Арм.ССР,- 1986. - Т.83,- » 2.- С.88-91. Соавт.: Н.И.Маркевич, С.М.Мартиросов.

6. The simplest possiMlity for the appearence of self-oscjlla-tions in pacemaker cells.//Bioelectrochera.Bioenergetjcs,1987, 17, 559-566.co-authors: H.J.Markevich, S.M.Martirosov.

7. Взаимодействие ионных механизмов мембраны в регуляции медленной электрической активности гладкомышечных клеток мочеточника// Физиол.журн.СССР.-1987.- Т.73.~ № 6.- С.738-744. Соавт.: А.С. Тираян, В.Ц.Ванцян, С.М.Мартиросов.

8. Регуляция спонтанных колебаний мембранного потенциала мочеточника с помощью физиологически активных соединений //Физиол.ж. СССР.- 1987.- т.73. - № 7. - С.896-901. Соавт.: В.Ц.Ванцян, A.C. Тираян, С.М.Мартиросов.

9. Моделирование миогенной активности гладкой мускулатуры //1У съезд Армянского физиологического общества. Тез.докл.- Ереван, 1987.-с.54. Соавт.: Н.И.Маркевич, С.М.Мартиросов.

10. Особенности ре гулят ¡у и медленной электрической активности гладко-мышочных клеток мочеточника //Тезисы научных сообщений ХУ съезда Всесоюзного физиол.общ.им.И.П.Павлова. Кишинев, 1987,- Т.2.-C.35I. Соавт.: А.С.Тираян, В.Ц.Ванцян, С.М.Мартиросов.

11. Модуляция Фаз медленноволновой активности мочеточника физиологически активными веществами //5изиол.ж.СССР.- I988.-T.74.- № 10. - С. 1489-1492. Соавт. .-В.Ц.Ванцян, С.М.Мартиросов.

12. Ионные механизмы медленных электрических колебаний мембранного потенциала мочеточника //Биол.я.Армении.- 1988.- Т.41,- № 7,-С. 566-572. Соавт.':В.Ц.Ванцян.

13. Хеморегуляция, как определяющий фактор формирования медленной спонтанной активности мочеточника //Биол.ж.Армении.- 1988.-Т.41.-№ 12.- С. 988-993. Соавт.: В.Ц.Ванцян.

14. Электрогенный натриевый насос и спонтанная биоэлектрическая активность некоторых гладкомышечных клеток / В сб.:"Актуальные вопросы нейрофизиологии".- Ереван, 1988.. - С.175-180. Соавт.: А.С.Тираян.

15. interaction between Ыа^-Оа4"* antiporter and. Ca++-channel in smooth muscle cl j s.//il:oelectrochem.Rioenerg. 19B9, 175-1 йб (co-authors Ы.J.Markevieh^ S.M.Martirosov).

16. Регуляция фаз медленноволновой активности мочеточника ионами №af и 'Ca4* //Фи эи о л. ж. СССР. - 1989. - Т.50,- № 3.- C.39I-396.-Соавт.: В.Ц.Ванцян, С.М.Мартиросов.

17. Роль №а4/Са4+- обмена в генерации медленной электрической активности гладкомышечных клеток //Биофизика.- 1989.- Т.34.-Вып. 5.- С.844-848. Соавт.: Н.И.Маркевич, С.М.Мартиросов.

18. Пути анализа ионной природы медленной ритмической активности гладкой мускулатуры / В сб.:"Физиологические механизмы деятельности нервной и мьгпечной систем".- Ереван, 1989.- С.45-53. Соавт.: Н.И.Маркевич, С.М.Мартиросов.

19. Ингибиторный анализ ионной природы медленноволновой активности гладкомышечных клеток мочеточника / В сб.¡"Физиологические механизмы деятельности нервной и мышечной систем".- Ереван, 1989.-С.64-74. Соавт. А.С.Тираян, С.М.Мартиросов.

20. Роль ионов натрия среды в регуляции спайковой активности мочеточника //Фи зи о л .ж. СССР.- 1989. - Т. 75. - У? 6.- С.845-850. Соавт.: А.С.Тираян, А.С.Оганесян, Р.Р.Акопян, С.М.Мартиросов.

21. Регуляция спонтанной активности мочеточника ffa+/Ca++- обменным механизмом //Физиол.ж.СССР.- 1990.- Т.76,- № I,- С. II5-I2I. Соавт.: А.С.Оганесян, А.С.Тираян, Р.Р.Акопян.

22. Роль катионов внешней среды в регуляции внутриклеточной концентрации ионов Са++ в гладкомышечных клетках мочеточника //Физиол. ж.СССР. - 1990.- Т.76. - i? 8. - С. 1084-1089. Соавт.: А.С.Оганесян, Г.А.Геворкян.

23. О влиянии ионов натрия на внутриклеточную концентрацию кальция мочеточника морской свинки //Биол.ж.Армении.- 1990,- N° 10,- С. 922-928. Соавт.: А.С.Оганесян, Р.Р.Акопян.

24. Мембранный потенциал, как Фактор, контролирующий спонтанную активность мочеточника //Физиол.ж.СССР. - 1990.- Т.76.- № 10.- С. 1459-1465. Соавт.: А.С.Тираян, Р.Р.Акопян.

25. Об активации кальциевых потенциалов действия мочеточника ионами натрия ср"ды /Ш Всесоюзная конф.по нейронаукам.-Тез.докл.- Киев, 1990. - С.26-27. Соавт.: А.С.Оганесян.

26. Factors controlling the intracellular concentrations of calcium

and the spontaneous activity of the ureter.//Gen.Physiol.Biophys. 1991,10,163-174(co-authors H.S.Hovhanniss3an,G.A.Gevorkian, S.M. Martirosov).

27. Исследование спонтанной активности околопузырной области мочеточника //Физиол.ж.СССР.- 1991.- Т.77.- № 10.

Соавт.: В.Ц.Ванцян.

28. Роль натриевого градиента в выведении ионов Са++ из гладкомышечных клеток мочеточника //Физиол.ж.СССР.- 1991.- Т.77.- № 7,-С.76-82. Соавт.: А.С.Оганесян, Г.А.Геворкян.