Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Влияние колхицина на проведение возбуждения в нервно-мышечной системе

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Влияние колхицина на проведение возбуждения в нервно-мышечной системе"

На правах рукоші-су

ІВАНОВА Ольга Іллізна

ВПЛИВ КОЛХІЦИНУ НА ПРОВЕДЕННЯ ЗБУДЖЕННЯ У НЕРВОВО-М'ЯЗОВІЙ СИСТЕМІ

03.00.13 — фізіологія людшш і тваріщ .

АВТОРЕФЕРАТ

досортації на здобуття -наукового ступеня кандидата біологічних наук

Київ 1997

Дисертацією є рукопис

Робота викаїшіа та кафедрі -норма,льної фізіології Дніпро гіетровської державної медичної академії

Провідна організація: Дніпропетровський державний університет.

па засіданні спеціалізованої вченої ради Д.01.01.10 при Київському університеті імені Тараса Шевченка за адресою 252022, І(п-їв-22, проспект Глушкова 2, НДІ фізіології, кімн. 503.

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Київського університету імені Тараса Шевченка за адресою :252033, Кнї.в-33. вул. Володиміиірська, 55. ■

Автореферат розісланий «..........» ................... 1997 р.

Науковий керівник: доктор медичних наук,

професор Макій Є. А.

Офіційні ОіПОіненти: доктор біологічних наук,

професор Рибальченко В. І\.

доктор медичних наук, професор Скібо Г. Г.

1997 р. о 14 год.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради '■

кандидат біологічних наук Г. Г1. ГУШШІЕЦЬ

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність проблеми. Однією з ознак життєдіяльності нейрона є рух аксоплазми у аксонах — аксонний транспорт (AT) (Волков Е. А1., 1989; Гутман Е., 1979; Jirikovski G. H. a otli., 1992, Bisby M. A., 1985, Ochs S., 1976, 1984, 1989; Weiss D. G„ 1982; Grafstein B. S., 1986). Аксоннии транспорт прирівнюють за значенням до інформаційних процесів у нервовій системі, вважаючи його відповідальним за «трефічішій резонанс» в останній, який з’єднує усі нервові структури у цілісне морфо-ф-ункціональне утворення (Eccls J. С., 1973).

Проблема зв’язку між фізіологічними процесами збудження у нервовій системі та процесами фізіології і патології аксонного транспорту вельміи актуальна, має прикладне і загальне біологічне значення, в тому числі і для теоретичної нейрофізіології (Волков Е. М., 1989, 1990; Крыжгпювскпй Г. Н.. 1990; Alvarez І., 1979; Csillik В., 1987; Dahlstrom А., 1983;

Alartenson С. Н, a oth., 1995; Vuorinen V. S., Rovtta М., 1990).

По-перше, мова йде про взаємозв'язок механізімкі, які забезпечують AT в нейронних структурах, з протесами збудження у цнх структурам. Інакше кажучи, чи залежить збудження від стану AT, і якщо так, то я-кігм чином? По-друге, це залежність процесів збудження від стану AT у нервових структурам -різного рівня організації нервової клітини, та а®сонах. У зв’язку з ціни потрібно відзначити: якщо до стану збудження у нервових волокн-а-х (після блокади AT в літературі зустрічаються поодинокі дослідження (Ак-оев Г. Н., Енин Л. Д.. Чали-сова Н. И., 1985; Fitzgerald М., a oth, 1984), то наші знання про стан збудження у шинному моїзку після блокади AT є суцільною «білою ПЛЯ'МОЮ».

У біологічних дослідженнях -серед речовин, що в-икликають порушення AT, -найбільш часто використовують колхіцин (КЦ). Цей алкалоїд, викликає дисоціацію мікротрубо-чок та нейрофіламанітіїв, що порушує AT у нервових волокг-іах та яейронах (Волков Е. М., 1984; Alonso G., 1983; Chang А. С., Dell-mann H. D., 1984; Ramirez B. U., 1984; Shiraishi S., 1985; ТП-son H, A.,, Harry G, J., 1987). '

Разом з тим практично відсутні дамі про можливі зміни фізіологічних властивостей змішаного 'Нерву, його аферентних і а еферентних волокон, рефлекторної передачі у спинному мозку після порушення AT за допомогою колхіцину.

Дані про характер (рефлекторних процесів після дії колхіцину на спинний мозок «осять описовий характер (Zanoli P., Baraldi М., 1988). Певні суперечливості існують і у питанні про вплив колхіцину на передачу збудження з нерва на м’яз, участі AT у процесах регенерації (Komatsu ,К. a oth., 1984; Shizaistii S., 1985). '

Поряд з теоретичною актуальністю існує і практичний аспект участі AT у процесах діяльності -нервової системи. Так, ■невідомі механізми невропатій при порушенні AT, особливо діабетичного походження (Kzistensson К., Gustafsson N., 1984), участь AT у ворте-бротешіих мі-одистрофічних си-ндро-мах ■(ГІопелятськнй Я. Ю. і с-півавт., 1985); порушення AT дов’язують і з хворобою Альцгеймера (Dustin P., Flament-Duand Т., 19-82) тощо. Безпосереднє практичне значення має вивчення механізмів нервових порушень лісля застосування антитубулінових речовин, які широко використовуються у онкологічних клініках. Відомо, що ці препарати, -наприклад, колхіцин та ві-нка-алкалоїдн істотно порушують AT у~ нейронах.

Не дивлячись на істотну теоретичну та- практичну актуальність зазначених питань, дослідження, присвячені фізіологічним механізмам взаємозв’язку AT з збудженняім в нервовій системі, нечисленні і іпевною мірою суперечливі (Hinklay R. Е., Green L. S., 1971; Fitzgerald М. a oth, 1984). Особливо це стосується віддалвнних наслідків -гальмування .(блокади) AT.

Мета та завдання дослідження. Метою ро;боти є вивчення характеру проведення збудження в нервовій -системі після впливу на неї кодхіцину. Відповідно до мети дослідження вирішувалися такі завдання: .

1. З’ясувати характер та динаміку розвитку змін проведення збудження по змішаному нерву, його аферентних та еферентних волокнах після дії «а нього колхіцину.

2. Дослідити характер .порушень проведення збудження у

сенсорних та моторних неіфонах спинного мозку у .різні терміті після блокади АТ за- допомогою колхіцину в спинному мозку. ’

3. З’ясувати характер змін передачі .збудження з нерва, на який подіяв колхіцин, до скелетного м’яза; вплив блокади А'Г ■на .процес відновлення фізіологічної активності скелетного м’яза в перебігу регенерації нерва.

Наукова новизна роботи. Вперше досліджено почасову динаміку змін викликаної біоелектричної активності змішаного нерва після впливу на нього ,КЦ, характер змін фізіологічних параметрів збудження по аферентних та еферентних неірвах у вказаних умовах, характер змін діяльності спинномозкової •рефлекторної дуги .після дії КЦ на нерв. Встановлено характер змін викликаної біоелектричної активності сптиого мозку, її почасова динаміка після субарах-ноїдальїого введення колхіцину. Вперше, з урахуванням блокуючої дії колхіцину на передачу збудження у нерві, описано зміни характеру передачі збудження на скелетний м’яз .після блокади АТ.

Виходячи з отриманих даіних, вперше зроблена спр.оба •з’ясувати механізми АТ, па яких базується проведення збудження у нервовій системі. Запропонована «дисоціацііїна» 'модель нервового впливу на м’яв: за- умов блокади АТ впродовж певного чагу (48 годи-н) проведення збудження у нерві зберігається.

Теоретичне і практичне значення роботи. Встановлені закономірності дії блокатора АТ, колхіцина, па проведення збудження по нервових волокнах, в рефлекторних дугах спішного мозку, через нервово-м’язові си'напси. Важливе теоретичне значення має висновок про зв’язок достатньо тривалого гальмування АТ з процесами порушення проведення

З

збудження у нервовій системі. Це дає змогу обгрунтувати роль АТ у підтримці процесів забезпечення проведення 'нервової імпульсації, ненротірофічного контролю стану скелетних м’язів.

Практичне значення ро-боти полягає у з’ясуванні особливостей дії антитубулінових речовин, иа .прикладі ■колхіцину, 'на різні відділи нервової системи та визначення шляхів можливого пом’якшення шкідливої дії у разі лікування препаратами данчої групи.

Основні наукові положення, які виносяться на захист.

1. Блокада аксонного траївспорту у сідичпому нерві та спинному мозку колхіцином тривало порушує .проведення збудження у цих структурах, прямо залежно від дози та часу дії колхіцину. Існує .проміжок часу, коли, незважаючи «а блокаду АТ, проведення ,збудження зберігається, що дає можливість ■розподілу імпульсних та неімпульсних впливів нервової

системи.

2. Гальмування імпульсної активності, викликане триваліш .пригніченням аксонного транспорту, не відіграє істотної іроді у порушеннях неірвово-трофїчної регуляції стану .скелетного м’яза .після блокади АТ. Ці порушення — стійка деполяризація волокон м’яза, зменшення амплітуди потенціалів кінцевої платівки, амплітуди та частоти мініатюрних потенціалів кінцевої платівки пов’язані перш .за* все з порушенням аксонноіго транспорту у нерві.

\3. Нормальний стан аксонного транспорту у нейронах та їх аксонах е необхідним для фізіологічних реакцій збудження у нервоівій системі. Аксонний транспорт відіграє важливу роль і у процесах регенерації в нервовій системі, організуючи та прискорюючи відновлення скоротливості м’яза.

Апробація роботи. Матеріали дисертації доповідались і обговорені «а: 2 Республіканській конференції молодих вчених-медиків УР.СР (Львів, 1979); II з’їзді ' Українського фізіологічного товариства, ((Дніпропетровськ, 1982); 14

конференції молодих івч&них, (Дніпропетровськ, 1983);

Всесоюзному симпозіумі «Физиология медиаторов

периферический синапс» (Казань, ,1984); 15 (з'їзді Всесоюзного фізіологічного товариства ім. І. П. Павлом (Кишинів 1987); Р е спу б л і:к аін ськ і й к он ф ер енці ї « аукоів'о-ім едични-х то® аїри ств патофізіоілогіїв «Фундаментальные механизмы развития патологических процессов» (Д'ншроіпетіршськ, 1992); науковій сесії,

присяченій ЮО-річчю кафедрі» фізіології Львівського медичного університету (Львів, 1995); кафедрі .нормальної

фізіології Донецького медичного уагівеїрсіптєту (Донецьк, 1996).

Обсяг і структура дисертації. Дисертація складається із: вступу, огляду літератури, глаївш . матеріалів і методів

дослідження, трьох глав власник досліджень, обговорення

результатів, висновків та списку цитованої літератури, який складається 'з 56 вітчизняних та 209 іноземних публікацій

Основний текст викладено на 128 .старіїнках машинопису

Роботу ілюстровано 25 малюнками та 9 таблицями.

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 11 наукових праць.

Особистий внесок дисертанта полягає у формулюванні мети і основних, завдань .роботи, проведенні експериментальних досліджень, обробці, аналізі і узагальненні одержаних

результатів. .

ЗМІСТ РОБОТИ

Матеріали і методи досліджень. В експериментальних

дослідженнях використовували білих щуїрів лінії ,ВІста.р»

масою 220—250 г; один з фрагментів дослідження проведений па жабах (Иапа езсиїепіа). Для блокади АТ в нервовій системі використовували алкалоїд колхіцин (КЦ), який викликає деструкцію м і к р ОІТір у б оі ч о к у нерві і порушує аксоїшпіі

транспорт (АТ).

З багатьох методичних способів впливу КЦ .на нерв ми застосували аплікацію ватяного, тампона просоченого розчином

К.Ц на нерв впродовж певного часу. Експериментально встановлена тривалість та концентрація І\Ц становили відповідно 10 хв та 12,5 ммоль/л. За цих умов виникала чітко визначена Із а допомогою електірошномікроскопічних та біохімічних методів деструкція м ікротрубочок (Бразалук А. 3. Ткаченко В. П., та опівавт., 1996). Допоміжним критерієм, який

свідчив про порушення AT, було вимірювання пороту

збудження м’яза у випадку його прямото .подразнення — поріг ири цьому істотно зменшувався.

Технічно олерація аплікації КЦ -н*а нерв здійснювалася таким чином: на задній лапі тварини виділяли сідничний нерв. Ватяний гаіМїтоїн просочували розчином КЦ (колхіцин фірми «Merck», Німеччина, іроізчин готувався ' ex tempore на фізіологічному розчині), обгортали ним нерв на рівні середньої третини степна, а через 10 хвилин — знімали ното. На протилежному боці робили аналогічну маніпуляцію, але замість розчину КЦ використовували фізіологічний розчин (ФР)

(контроль).

Для впливу КЦ на слинний мозок ного вводили

субарахноїдально, шляхом спинномозкової пункції 0,05 мл розчину; концентрація КЦ в цьому випадку колисалася в межах 7,5—0,0625 ммоль/л. Контрольним тваїринам вводили фізіологічний розчин. Через певний час після впливу КЦ тварин брали до експериментів для електрофізіологічних досліджень.

Частина експериментів .проведена на ізольованих відрізках нервів у вологій камері. У цих дослідах реєстрували параметри, що давали уявлення про хід збудження у сідничному нерві: поріг виникнення, латентний період, та амплітуду потенціалу Дії. .

У -випадку дослідження in ,situ тваринам проводили ла>мшектомію у 1—6 поперекових сегментах спинного мозку, розрізали тверду оболонку, виділяли вентральні та дорсальні •корінці. Тварин розміщали у стерєотаксичному пристрої (СЗЖ-5), перерізали необхідні корінці, укладали їх па біполярні подразнюючі та відвідні електроди. Потім мозок заливали

теплою вазелиновою олією і через 3—4 години починала, реєстрацію викликаної біоелектричної активності.

Впродовж гострого досліду тварина знаходилась на штучній вентиляції легенів, скелетні м’язи були релаксовані (d-тубокура'рїн). .Контролювали ректальну, температуру та температуру вазелинової олії (відповідно 37,5 та 34—36 градусів за Цельсієм).

У гострому досліді вивчали при основних .показника викликаної біоелектричної активності: 1) потенціали дії

нервового .стовбура або окремих нервових волоконсЦь; 2) фокальні відповіді інтернеґпронів та мотоненронїв або окремих інтернейронів; 3) відповіді цілісних скелетних м’язів або окремих м’язових волоконець.

Потенціали нервів in situ вивчали не тільки у цілому, але і роздільно для аферентних та еферентних частіш нервів. Для цього подразнювали сідничний нерв вище або нижче місця аплікації КЦ, а відведення здійснювали з периферичних частин дорсальних (аферентні волокна) та вентральних (еферентні волокна) корінців.

В окремих експериментах реєстрували, фонону активність аферентних іволоконець дорсального корінця. Відведення здійснювали зовнішньоклітинно скляними мікір.оелектрода/мії, що заповнювалися розчином NaCl (2 ммоль/л). Реєстрували катодним повторювачем . за загальновідомою методикою (Первис P., 1983; Мамкин А. Г.„ Киселева И. С., 1989).

Показниками біоелектричної активності спинного мозку були потенціал дорсальної поверхні спинного мозку (ПДПСМ), що відображає реакції інтернейронів, а також електричні розряди вентральних корінців, що дозволяють характеризувати діяльність мотонейронів, зокрема1 тих, що активуються моносинаптично. ПДПСМ відводили кульковим електродом діаметром 1 мм, а розряди вентральних корінців відводили від їх центральних частин. У окремих випадках застосовували зоївнішньоклітняну реєстрацію і«ттернейропі'в дорсального рогу за методами, що наведені вище.

Викликану ■біоелектричну активність м'язів реєструрвали переважно іпри «епрямому подразненні. Відповіді м’язів відводили за допомогою голкових електродів, ізольованих на усьому протязі, іза винятком кінцевої частини. Скорочувальну активність м’яза 'реєстрували за допомогою тензометричного перетворювача конструкції іпроф. І. Я. Сєірдючеико (Сердюченко І. Я., Щербинина М. Б., 1994).

Активність окремих волоконець скелетного -м’яза досліджували in vitro на ,препараті сідничний нерв — кравцевип м’яз жаби, реєстрацію мембранних потенціалів та потенціалів кінцевої платівки і її мініатюрних потенціалів за допомогою скляних мікроелектродів, заповнених розчином сірчанокислого калію в концентір'ації З ммоль/л. Діаметр кінцевої частини мікроелектрода становив'близько 1 :мкм, опір 10—3.0 МОм.

Нерви, корінці та м’яізи подразнювали

електростимулютором ЗСЛ-2 або ЗСУ-2 прямокутними імпульсами тривалістю 0,3 мс та інтенсивністю, що визначалася вимогами окремих експериментів (головним чином, не більше 2—3 порогів). Біоелектричну активність відводили за допомогою універсального підсилювача УБМ, візуалізацію — за допомогою двоіпроменевих осцилографів С-1-64А або С-1-83 з використанням ФОР-2. Після закінчення експерименту тварину піддавали евтаназії за умов глибокого тіошенталоївого наркозу.

Цифровий матеріал оброблений традиційними методами варіаційної статистики, з урахуванням критерію Стюдента. Вірогідність різниць визначалася за допомогою параметричних та інепарамегричних критеріїв.

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕННЯ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ Встановлено, що залежність між концентрацією КЦ та параметрами проведення збудження по нерву має прямо залежний характер. Так, дослідження проведення збудження у ,вологІй камері показано, що КЦ у великих концентраціях (1%)., накладений на не,рв на 1 хвилину, виражено зменшує амплітуду потенціалу дії (ПД) нерва через тиждень після' аплікації — з 10,30±1,70 до 3,77±0,48 (мВ), р<0,01. Поріг виникнення ПД

помітно зростає — з 3,90±0,72 імкА з боку дії ФР до 10,42±1,96 мкА із боку дії КЦ (р<0,01).

Навпаки, дія малих концентрацій КЦ не викликає істотної зміни цих параметрів. Після аплікації на нерв КІД меншої концентрації (0,1 %) амплітуда ПД вірогідно не зменшується — 7,27±0,59 та 6,62±0,48 (мВ), р>0,05. Не змінюється . і поріг виникнення ПД — з боку дії фізіологічного розчину (ФР) иеії • показник дорівнює 5,40± 1,90 мкА, а -з боку дії КЦ — 8,70±0,87 мкА, р>0,05. Проміжні концентрації КЦ (0,5%; 0,25%) також відтворюють картону поступового зникнення блокуючої дії КЦ з зменшенням ного концентрації.

Ця ж тенденція виявлена і при більш тривалій дії ІЩ

протягом 10 хвилин. Однак слід зазначити, що у випадку малих концентрацій КЦ тривалість ното дії, ймовірно, також підсилює пошкоджуючу дію алкалоїда. Так, якщо КЦ 0,1% концентрації не здійснював істотно не впливав на нерв'при дії впродовж

1 хвилини, то більш тривала- дія1 (10 хвилин) достовірно зменшує амплітуду ПД (9,25±0,84 та 5,46±0,07 мВ, р<0,05). Фактичний матеріал цьоіго розділу дав можливість зорієнтуватись у дозах І\Ц та часі його дії, оптимальному для порушення фізіологічніої цілісності нерва.

У іншій серії експериментів ми (зробили спробу виявити

розвиток процесу порушення проведення збудження у часі. М'ІІ провели дві серії експериментів, з експозицією КЦ у 10 та ЗО

хвилин. Найбільш сталі .результатні отриманні nip.it дії КЦ у

концентрації 12,5 -м-моль/л ,(0,5%) впродовж 10 хвилин. Виявилося, що після аплікації КЦ існує певний проміжок часу (не менше 48 год), коли проведення збудження практично не порушується, незважаючи на деструкцію мікротрубочок. Так. через 48 год амплітуда ПД сі днини ото нерва складала з боку дії КЦ 9,40±0,72, а в протилежного боку — 10,03± 1,03 ,мВ, р>0,05. Поріг виникнення ПД склав відповідно 5,35±0,05 та 5,00±0,37 (мкА), ното латентний період — 0,42±0,04 та 0,41 ±0,03 (мс), р>0,05 в обох випадках.

Але через 72 години ситуація значно змінювалась. З боку накладення КЦ вірогідно зменшувалася амплітуда ПД сідничного нерва (5,64 ± 0,77 та 10,84 ±1,13 мВ, р<0„01), підвищувався поріг його виникнення (8,70±0,88 та 5,25±0,бо мкА, р<0,05) збільшувався латентний період потенціалу дії (0,38±0,04 та 0,29±0,02 мс, р<0,05). Таким чином, виникає вельми цікаве явище: протягом деякого часу 'м’яз втрачає впливи, (пов'язані з АТ але ’Нервові впливи ' імпульсного характеру зберігаються. Це той самий «дисоці акційний дослід», за допомогою якого, за думкою Є. Гутмаїна (1979), можна відокремити імпульсні та неімлульші впливи нервової системи. Хоч розв’язання цієї проблеми не було метою (нашого дослідження, ми можемо рекомендувати фактичні матеріали цього фрагменту для дослідкй трофічної дії нерва на м’яз.

КЦ однаковою мірою впливає «а проведення збудження по аферентних та еферентних волокнах нервового стовбура. Так, через 5 діб після аплікації ,КЦ на сідничний нерв амплітуда ПД периферичних частин вентрального корінця з боку дії КП та ФР становила відповідно 9,48±0,64 та 14.60±2,67 мВ, (ір<0,05). У випадку реєстрації відповідей з периферичних частіш дорсальних корінців цей показник становищ 2,14 ±0,24 та 3,48±0,30 мВ, (ір<0,05). Це свідчить про однакову дію КЦ на проведення збудження як по аферентних,так і по еферентних волокнах сідничного нерва.

Наступна серія експериментів присвячена дії КЦ на центральні механізми рефлекторної діяльності, зокрема функціонування слинного мозку. Треба підкреслити, що КЦ через 3 доби -виражено іпіідсішоє моносиналтичні реакції, викликані подразненням дорсального корінця. В основі цього феномена, можлиїво, лежить досить тривале зменшення аферентного припливу до мотоненронів спинного -мозку, аналогічно до механізму постденерваційної ігіперрефлексії (Є. А. Макій, 1993). Через 1 або 2 доби цей феномен зникає, незважаючи на -блокаду АТ в нерві.

Але зовсім інша картина виникає при безпосередній дії КЦ на спшіомозкові структури — при його субарахноїдальному

введенні. Цікавою є перш за все картина візуальних змін: г вартій після їв ведення1 ,КЦ безперервно верещать, чухаються передніми кінцівками; задня ж частіша тіла лишається нерухомою. Через 24 г залишаються тільки ознаки паралічу задніх кінцівок; симптоми- (Подразнення шервової системи зникають.

Візуальні ознаки порушення функції спіинного мозку добре корелюють з даними електрофізіоло/гі"мі;и.х досліджень. Так, у випадку застосування досить великих концентрацій КЦ (0,3%) виникає виражене порушення викликаної активності 'спішного мозку. Це, насамперед, стосується моїносинаїптнчних розрядів вентрального корінця (МР ВК), які відображують функціонування мотоінейронів у складі моносина-птичної рефлекторної дули. Так, середня амплітуда МР ВК. через добу після субарахноїдальшого введення КЦ становила 0,57±0,14 мВ що значно менше порівняно до контрольної групи (введення ФР) тварин — 2,40±0,27 мВ, (р<0,01). Особливо помітно цей показник прнпнічується через 3 доби після дії КЦ — 0,14±0,03 мВ, (р<0,01). Деяке -відновлення МР ВК відбувається на 7 добу хоч і не досягає показника контрольних тварин (1,21 ±0,25 мВ р<0,01). Приблизно пропорційно до зменшення МР ВК зростають поріг виникнення МР ВК. та йото латентний період.

На наш подив, КЦ викликає наба.гато менші зміни у пулі і-нтернейроінів, функціональний стан якого вивчено за показниками ПДП СМ. Так, в аналогічній ситуації (0,3% КЦ) середня амплітуда негативного компонента через добу практично не відрізняється від такої у контрольній групі тварин (2,52±0,40 мВ, та 2,67±0,17 мВ, р>0,05), зменшується, але зовсім не у такій мірі, як МР Ві( на 3 добу (1,85±0,37. Р<0,05) і повністю відновлюється через 7 діб (2,74±0,43 мВ, р>

0,05). Інші показники, що (відображують діяльність інтернейройів та первинних аферентів (лоріг виникнення ПДП СМ, амплітуда- аферентного- піка ПДП СМ) також порушуються значно .менше, ніж МР ВК.

Слід зазначити, що винайдена тенденція існує і у випадку застосування КЦ в малих (наприклад, 0,01%) концентраціях. У

цьому випадку амплітуда ЛІР ВК через 7 діб вірогідно менша, ніж у контрольній групі тварин (2,40±0,27 мВ, та 1,52±0,28 мВ, р<0,05). Усі ж показники ПДП ОДІ не відрізняються від показників у тварин з контрольної групи.

■Встановлена нами .різниця у дії КЦ «а інтернейронн та мотонейрони ОМ, .з нашої точки, зору, викликана через велику кількість М'ікротуб'уляррих структур у могонепронах, па які відповідно і більш ефективно діє КЦ.

У п’ятій главі дослідження' описані ефекти блокади АТ у нерві на стащ проведення збудження до скелетного м’язу. Дослідження викликаної подразненням нерва активності цілісного м’яза щурів після блокади АТ за допомогою КЦ показали, що через 2 до-би після аплікації ,КЦ чіа> інерв,, спостерігається вірогідне зменшення аплітудп ПД м’яза ‘порівняно з контролю (28,і'0±4,26 мВ та 34,4±4,87 мВ, р<0,05).

' Незважаючи на те, що у ці терміни проведення збудження не порушується, змініи у проведенні й:0'го -через нервово-м'язове з'єднання існують. Це свідчить ,про відносно мале значення нервової імпульсації у регуляції' передачі збудження .з нерва на м’яз . Ще більш показовим є дослідження прямої збудливості м’яза після блокади. АТ у нерві. Так, через 24 години поріг -при прямоіму збудженні з боку накладення КЦ становив 0,49±0,07 мА, а .з 'боку накладення ФР (контроль) — 1, 1і2±0,09 мА,

(р<0,001). Аналогічна ситуація існує і через 48 годин після аплікації КЦ (0,48±0,07 та 1,41±0,М мА, р<0,001).

Проаналюзуваги ці змі-ни ми вирішили за допомогою внутрішньоклітинного вивчення викликаної активності поодиноких м’язових волоконець (досліди цієї серії виконані у інституті фізіології АН СРСР., Ленінград). Експерименти

виконані іп УІг1:о на ізольованому препараті сідничний «ерв — кравцевий м’яз жаби (у жабн порушення АН протягом

тривалого часу не викликає змін збудливості нерва,- «а відміну від ссавців). Виявилося, що через 8 діб після дії КЦ істотно зменшується мембранний потенціал м’язових волоконець з боку дії алкалоїда (70,3±1,,17 мВ, у інтактних тварин — 83,4±0,75 мВ, р<0,01). -

Зменшується середня амплітуда потенціалу кінцевої платівки (у випадку аплікації КЦ — б,34±0,17мВ) порівняно з показниками у інтактних тварині—8,30±0,19 мВ (р<0,01). Чітко ,простежується зменшення • частоти мініатюрних потенціалів кінцевої платівки (МГІК.П) нмоля дії на нерв КЦ, зникають МПКП з відносно високою амплітудою. Отримані результати ми розглядаємо як порушення ііеіїротрофічцої регуляції м’яза за умов збереженого проведення збудження лр нерву. Можливо, що ці порушення викликані перш за. все .блокадою АТ, яка' викликає диерегуляцію ме.м бранних процесів у м’язі та відновлення запасів медіатора у нервово-м'язовому з’єднанні.

Участь АТ у процесах відновлення скоротливої функції м’яза продемонстрована нами на щурах. На один з сідничші.х нервів накладали КЦ та ФР, а шотім, через 5 діб, передавлювали нерв з обох боків нижче місця аплікації речовин. Через 14—32 доби з момента чіередавл&ння досліджували силу ізометричного скорочення м’язів. Виявилося, що у теїрМІ'Ші 11 —15 діб після передавлеїшя нерва сила скорочень однаково мала — і за умов нормальної регенерації, і за умов регенерації, що супроводжується блокадою АТ. Але у терміни, 17—3;2 доби з

моменту 'передавлсіння нерва каїртииа інша. З 47 до 22 діб

наростає сила м’язових скорочень значно краще в контролі ніж в досліді.

Нарешті, з 22 ото 32 добу відновлення сили, м’язів та амплітуди м’язових скорочень відбувається практично

паралельно і повністю завершується шриблизио на 28 добу з

моменту передавлення нерва. Таким чином, у випадках блокади АТ процес фізіологічної регенерації нерва затримується на 3—5 діб. З цього можно зробити висновок: стимуляція АТ буде

прискорювати процес регенерації нерва1.

В И с н о в к и

1. Колхіцин довготривало порушує проведення збудження по ’• нерву, що прямо лролорціімю концентрації та часу дії. .

2. Від початку дії колхіцину ,на інерв до порушення збудження у нерві існує ' інтервал часу тривалістю біля двох діб, коли проведення збудження зберігається. Цей феномен можна

ІЗ

пропонувати для чіткого розподілу імпульсних та неімпульсних .впливів з нзрва на м’яз у ссавців.

3. Дія колхіцину на нерв викликає розвиток сигнальної

гшеррефлексії через три доби після 'аплікації колхіціша на ■нерв; цей ефект спричинений блокадою проведення збудження по нерву. '

4. Колхіцині, застосований навіть в відносно малих дозах субарахноїдально, викликає стійке .пригнічення рефлекторної діяльності спішного мозку.

5. До пошкоджуючої дії колхіцину, що введений субарахноїдально, біільш схильні мотоиеііроїш, і іменше — інтернейроіни та іятірам.едулярпі аферентні волокна.

6. Імпульсна активність в наслідок блокади аксонного транспорту за допомогою колхіцину «є відіграє суттєвої .ролі у нейро-трофічнІй регуляції волокон скелетного м’яза Порушення цієї регуляції ■— стійка деполяїрізація скелетних м'язових волокон та зменшення амплітуди потенціалів кінцевої платівки, амплітуди та частоти її .мініатюрних потенціалів — .повязані з .порушенням аксонното транспорту у нерві.

7. Акоонний транспорт відіграє .важливу іроль в регенерації нерва та нервово-м'язових з’єднань, прискорюючи процес регенерації та відновлюючи 'Скоротливу функцію скелетного м’яза.

СПИСОК РОБІТ, ЩО ОПУБЛІКОВАНІ ЗА ТЕМОЮ

ДИСЕРТАЦІЇ

1. Макий Е. А., Иванова О. И. Динамика действия колхицинаіна

проведение возбуждение по смешанному нерву II ФіИЗИОЛ. журнал СССР.—1983—Т. 69, № 5,—С. 712—715. '

2. Макий Е. А., ИваїноваО. И. Изменение вызванной активности

спинного мозга после субарахіноіидального введения различных концентраций колхицина // Фдзиол. журнал СССР.—1987.—Т. 73. № 8—С. 1057—1063. .. _

3. Иванова О. И. Изучение ллектрофизиологнческих характеристик отдельных "мышечных , волокон скелетної”! мускулатуры лягушки после блокады аксонного транспорта в нерве //Вестник проблем биологии и медицины. УАННГІ. Харьков, — 1997. — № 10. —• С. 56—61. *

4. Пушкарев Ю. П,, Ивашова О. И. Феноменология н хронология нервно-трофичеекого дефицита //Нервная система — Ленинград.— 1988. — № 27 — С. 103—110.

5. Сябро П. И., Макий Е. А., Иванова О. И. Действие различных концентраций колхицина на шроведение возбуждения по нерву. Москва, — 1982. — 13 с. — Рукопись деп. в ВНИИМИ, № Д 4611.

6. Иванова О. И., Кличко 10. В. Колхицин *не оказываем

избирательного действия >н а проведение возбуждения по афферентньим и эфферентным ’волокнам нерва // Сб. н. тр.

Социально-медицинские аспекты охраны здоровья.

Днепропетровск, — 1995. — С. 80.

7. Макііі Є. А., Іванова О. І. Зміни викликаної біоелектричної активності периферичного нерва та спинного мозку в умовах блокади ,аксоіплазматичного гри апорту //36. н. пр. Експериментальна та клінічна фізіологія. Львів, — 1995. — С. 217.

8. Макий Е. А., Иванова О. И. Изменения в проведении

возбуждения по чувствительным и двигательным волокнам нерва при нарушении аксоллазматичеекого транспорта

//Сб. н. тр. Биологические и технические системы

регулирования. Днепропетровск, — ДГУ, — 1995. — С. 54.

9. Макий Е. А.., Иванова О. И. Характеристика потенциалов действия икроножной мышцы крысы о условиях блокады аксоллазматичесчого транспорта и сохранения [проведения возбуждения по нерву II Тезисы докл. всесоюзного симпозиума «Физиология медиаторов. -Периферический синапс.» Казань, -г 1984. — С. 106.

10. Іванова О. І., Макій Є. А. Вплив різних концентрацій колхіцину на проведення збудження по нерву і спинному мозку //XI з’їзд Українського фізіологічного товариства. Тези доповідей. Дніпропетровськ,— 1982, — С. 172,

11. Ивашова О. И. Влияние блокйди аксоплазматвческогс тр а'Н оп 0]р та на сократительную способность мышцы пр]

регенерации нерва //11 республиканская конференция молоды* ученых-меднков УССР: Тезисы докл. Львов, — 1979. — С. 45.

1В

АННОТАЦИЯ

Иванова О. И. Влияние колхицина на проведение возбужде-•ния в нервно-мышечной системе.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических паук по специальности 03.00.13 — физиология человека и животных, Киевский государственный университет измени Тараса Шевченко, Киев, 1997 г.

Защищается 11 научных работ и диссертация, в которых изложены данные о роли аксонного транспорта в физиологии и патологии процессов возбуждения в нервной системе. Обнаружено, что блокада аксонного ураиспорта с помощью алколоида колхицина приводит к 'нарушению проведения возбуждения о нерве, нервно-мышечишм соединении, спин-ном мозге. Описана динамика этого процесса,, изучено участие аксонного транспорта в процессах физиологической регенера-ции нерва. Предложена модель разделения импульсных и неимпульсных влиянии с нерва на мышцу у млекопитающих.

ANNOTATION

Ivanova О. I. The influence of colchicine on the excitement conduction in the neuromuscular system.

The thesis for obtaining scientific degree of Candidate of Biological Sciences on speciality 03.00.13—physiology of man and animals, Taras Shevchenko. Kyiv University, Kyiv; 1997.

11 papers contianing data about the role of axon transport in physiological and pathological processes of excitement in the nervous system are presented for scientific degree. It has been found out that the axon transport blckade caused by alkaloid of colchicine leads to the impairment of excitement conduction in the nerve, neuromuscular junction, spinal cord. The dynamics of the process has been described. The rol pf a>xon transport in the processes of physiological regeneration has been studies. The model of separatnig impulse and non-impulse impacts from the nerve on the. muscle has been suggested.

Ключові слова: аксон ни и транспорт, колхіцин, збудження, нерв, спинний мозок, м’яз.