Введение к работе
Актуальность исследования. Наряду с ритмообразующей функцией афферентные сигнали, поступающие в дыхательный центр (ДЦ) из внутренней и внешней среди, обеспечивают формирование приспособительных реакций дыхательной системи к различным условиям жизнедеятельности организма. Полностью разделяя это фундаментальное положение, большинство исследователей констатируют отсутствие удовлетворительной модели механизмов поступления и реализации в ДЦ специфической и неспецифической афферентации (Сергиевский M.D. и соавт.,1975; Cohen ь,., 1979; Сафонов В.А. и соавт., 1980; Бреслав И.О., Глебовский В.Д., 1981; Уэст Д., 1988; Габд-рахманов Р.Ш. и соавт., 1990 и др.).
Среди специфических сигналов наиболее изучена функциональная роль в регуляции дыхания афіюрентаїши блуддающих нервов (БН). Она несет информацию о состоянии вентиляторного аппарата, замы-кает механороцоптивний контур регулирования, ограничивает центральную инспираторную активность ( Bmdioy г,. <»t al.,i975; Euier с, 1983; Ефимов В.Н., Сафонов В.А., 1988).
Большинство имеющихся в настоящее время (формальных и математических моделей участия БН в регуляции дыхания описывают лишь наиболее общие закономерности и не объясняют всей совокупности накопленных экспериментальных наблюдении. В результате в нейрофизиологии дыхания до сих пор тлеются противоречивые и даже про-тивоположнне данные по вопросу о ролі различных типов дыхательных (Дії) и ретикулярных (РП) нейронов ДЦ в реализации вагусной афферентации.
Среди неспецифических сигналов наиболее мощным (фактором изменения дыхательного ритма является мышечная деятельность. Многие исследователи приводит убедительные доказательства участия ебма-тической афферентации в регуляции дыхания ( к по v. et al.,I980; Бреслав И.О., 1984; Исаев Г.Г. и соалт., 1988; Габдрахмалов Р.Ш. и соавт., 1990). Однако большинство наблюдений ограничено регистрацией реакций внешноі'о дыхания. Системного изучошія нейроген-ных механизмов реализации мышечной информации в структурах ДЦ до настоящего времени не производилось.
В наименьшей степени исследовани сравнительные особенности участия специфической и неспеїдафичоскоіі афферентации в регуляции дыхания. Считается, что афферентные влияния достигают ДЦ через посредство различного количества синпптпческих переключений. При этом сигналы поступают в центры соответствующих систем, а их
взаимодействие осуществляется на корковом уровне (Сергиевский 1 и соавт., 1975). Одаовреыешю показана возможность конвергенодс афферентации различной модальности непосредствешю в структура ДЦ (Костюк П.Г., Преображенский Н.Н., 1975; Габдрахманов Р.Ш. : соавт., 1987). Выяснение этих вопросов необходимо для понимани. природы дыхательного ритма, механизмов взаимодействия ДЦ с дру гими системами организма.
Нель работы заключалась в исследовании нейрогенных механизм реализации специфической и неспоцифической афферентации в деятельности ДЦ. Для её достижения были определены следующие осно іше задачи:
-
Изучить с учетом принципа билатеральной симметрии особен сти поступления сенсорных сигналов БН и седалищных (СН) нервов в структуры ДЦ.
-
Исследовать природу функциональных связей РН и ДЦ с вагу ной и соматической афферентацией.
-
Провести сравнительный анализ реакций нейронов ДЦ на электростимуляцию БН и СН в зависимости от особешюстей их свя зей с данными афферентами.
-
Исследовать механизмы билатеральной и модальной конверге ции специфической и неспоцифической афферентации на нейронах д
Научная новизна. В настоящей работе впервые получены сравни тельные данные о количественном, пространственном распределена и временных характеристиках фокальных ответов (ФО) БН и СН в структурах ДЦ. Области их регистрации имеют более обширные, чє считалось раннее, границы. Они включают в себя все ядра латерад ной и медиальной (МЗ) зон, имеют сложную билатеральную органиг
ІЦШ.
Дана подробная характеристика функциональных связей нейроне различных отделов ДЦ с вагусной и соматической афферентацией. Более специализированные ДН несут основную нагрузку в нерерабс ко специфических сигналов. Неспецифическая афферентация реалиг етея преимущественно менее снециализироваш-шш PH. Из 1100 тес тированных нейронов вагуеннй афферентный вход имели 32,9/ ДН і 18,2/0 РН, функционально связаны с соматической информацией 12, ДН и 27,055 НІ.
Впервые получены доказательства моносинаптической активацш ДЦ и РН стимуляцией СН, показана возможность включения шшечш информации и рефлекторные реакции кардиореспираторной системы,
Дан подробный анализ участия различных типов ДН и РН в реализации висцеральных и соматических влияний, обеспечении их взаимодействия. На основании экспериментальных наблюдений разработала структурно-фушсциональная схема включения специфической и неспецифической афферентации в регуляцию дыхательного ритма. Сделано заключение о наличии на уровне продолговатого мозга (ЇЇМ) механизмов интеграции сенсорных сигналов, обеспечения функциональной целостности организма.
Паучно-нрактическоо применение. В работе получен ряд принципиально новых данных об особенностях поступления в ДЦ специфиче-ской и неспецифической афферентации, её реализации в деятельности ДН и III. Они углубляют и дополняют совремешше представления о фуіпсциональной организации цептралыпсс механизмов регуляции дыхания, связях и взаимодействии ДЦ с другими физиологическими системами органи зма.
Получошшо экспериментальные данные об особенностях модальной и билатеральной интеграции висцеральных и соматических влияний на уровне ПМ могут найти применение в практике физиологии труда, вегетативных систем, двигательной деятельности, а также медицине. Планируется их использование в роли теоретических предпосылок методических разработок оптимизации висцеро-соматических процессов организма в эргономике, развитии трудовых и спортивных умений и навыков. Наконец, результаты исследования целесообразно учитывать в практике двигательной коррекции различных нарушений кардиорееннраторной системы.
Реализация результатов исследования. ГІсследоваїше нейрогенных 'лехшшзмов поступления, реализации и взаимодействия специфической л неснецпфическоіі афферентации и структурах ДІД имеет важное теоретическое и практическое значение. Результаты настоящей работы зїишчоли в курс лекций по физиологии с основаш биохимии, физиологии физического воспитания, возрастной Физиологии для студентов Куйбышевского государственного педагогического института. Материалы диссертационного исследования опубликованы в 13 печатай работах, доложены на 13-15 съездах Всесоюзного физиологического общества ССОР, Всесоюзных конференциях по физиологии вегетативных систем (г.Куйбышев, I9V9, г.Ереван, 1986, г.Ленинград, [987, г.Куіібішюв, 1980), областных и виутривузовских конференци-
- A -
ях молодих ученых и преподавателей Куйбышевского педагогического института, Куйбышевского университета.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания методов исследования, трех глав результатов экспериментальных наблюдений, их обсуждения, выводов и литературного указателя.
Работа наложена на 168 страницах машинописного текста, содер мит 19 таблиц и 35 рисунков. Список литературы включает 174 источников.