Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы 9
1.1. Секреторная функция желудка 9
1.2. Фазы желудочной секреции и
1.3. Иннервация желудка 12
1.4. Механизмы вагусной регуляции желудочной секреции 14
1.5. Роль оксида азота в регуляции желудочной секреции 21
1.6. Роль эфферентных волокон блуждающего нерва в регуляции функций желудка 23
1.7. Роль афферентных волокон блуждающего нерва в регуляции функций желудка 25
2. Методика 28
2.1. Животные 28
2.2. Наркоз, контроль функционального состояния животного 28
2.3. Хирургическая операция и полостная перфузия желудка 28
2.4. Препаровка нервов, электрическое раздражение блуждающего нерва и нервного сплетения желудка 30
2.5. Регистрация секреторной активности 33
2.5.1 .Определение концентрации пепсиногена в перфузате 33
2.5.2.0пределение продукции кислоты и бикарбонатов 34
2.6. Верификация измерительной системы in vitro 36
2.7. Верификация измерительной системы in vivo 38
2.8. Тестовые растворы 39
2.9. Представление данных. статистическая обработка 39
3. Результаты 40
3.1. Базальная желудочная секреция кислоты, пепсиногена и бикарбонатов. влияние спланхникотомии и поддиафрагмальной ваготомии 40
3.2. Желудочная секреция, вызванная электрической стимуляцией блуждающего нерва 41
3.2.1. Динамика реакции 41
3.2.2. Влияние м- и n-холжоблокады на желудочную секрецию, стимулированную раздражением блуждающего нерва 42
.3.3. Желудочная секреция при раздельной и совместной стимуляции левого и правого подциафрагмальных стволов блуждающего нерва .47
3.4. Секреторная реакция , стимулированная пентагастрином игистамином. гистаминовое опосредование эффектов вагуса и пентагастрина 51
3,4.1., Секреторная реащия в ответ па внутривенную аппликацию пентагастрина 51
3.4.2. Секреция, стимулированная пентагастрином, на фоне блокады н2-гистаминовых рецепторов 51
3.4.3. Влияние экзогенного гистамина на секреторную функцию желудка. 52
3.4.4. Влияние блокады н2-гистаминовыхрецепторов па оюелудочпую секрецию вызванную раздражением блуждающего нерва 53
3.5. Управление желудочной секрецией с помощью частоты и паттерна раздражения блуждающего нерва 56
3.5.1. Влияние частоты и паттерна электрического раздражения блуждающего нерва на желудочную секрецию 56
3.5.2. Влияние частоты и паттерна раздражения на секрецию кислоты, пепсиногена и бикарбонатов при трансмуральной стимуляции передней стенки желудка 61
3.5.3. Влияние блокады первичных афферентов капсаицином па оіселудочпую секрецию кислоты, пепсиногена и бикарбонатов вызванную разными паттернами раздражения блуждающего нерва, 63
3.5.4. Влияние блокады синтазы оксида азота на стимулированную блуждающим нервом секрецию кислоты, бикарбонатов и пепсиногена.. 65
3.5.5. Зависимость секреторной реакции желудка от частоты и паттерна раздражения блуэюдающего нерва на фоне блокады н2-гистаминовых рецепторов , 69
3.6. Управление желудочной секрецией кислоты, бикарбонатов и пепсиногена разными популяциями волокон блуждающего нерва 74
3.6.1. Влияние перивагальной аппликации капсаицина па желудочную секрецию, стимулированную раздражением с-волокон поддиафрагмальпого левого вагуса 79
Обсуждение результатов 85
Выводы: 96
Список литературы 98
- Механизмы вагусной регуляции желудочной секреции
- Препаровка нервов, электрическое раздражение блуждающего нерва и нервного сплетения желудка
- Влияние м- и n-холжоблокады на желудочную секрецию, стимулированную раздражением блуждающего нерва
- Влияние частоты и паттерна электрического раздражения блуждающего нерва на желудочную секрецию
Введение к работе
Исследования секреторной функции желудка продолжаются уже не одно столетие, тем не менее, интерес к данной проблеме не ослабевает. Это связано, с одной стороны, с важностью этой функции для нормальной жизнедеятельности организма, а с другой - с интенсивным развитием новых представлений о нейро гуморальных механизмах ее контроля. Так, за последние 5 лет в базе данных "Medline" по ключевым словам «желудочная секреция» приводится более 3000 статей. При этом только по секреции соляной кислоты опубликовано порядка 1700 статей, а по секреции пепсиногена - около 1300 статей. Особо следует подчеркнуть, что по секреции бикарбонатов, являющихся основным защитным компонентом слизистой оболочки желудка, за те же 5 лет было опубликовано только 168 статей. Это отнюдь не свидетельствует о недооценке роли бикарбонатов, а отражает сложность регистрации данного параметра.
Электрическое раздражение блуждающих нервов в течение десятилетий было одним из главных подходов к пониманию механизмов нервной регуляции секреторной функции желудка. Тем не менее, систематическое изучение роли отдельных популяций волокон этого сложного автономного проводника в управлении желудочной секрецией не проводилось. Исследования такого рода становятся все более актуальными в связи с обширными иммуногистохимическими данными о большом разнообразии ко-трансмиттеров различной химической природы, функциональная роль которых во многом не установлена, в составе эфферентов и афферентов блуждающих нервов (Lundberg, 1996; Jarvinen, 1999) и энтеральных нейронов (Овсянников, 2003). Синаптические окончания преганглионарных волокон вагуса обнаруживаются на 90-100% нейронов нервного сплетения желудка (Berthoud et al., 2001; Chung et al., 2003). Столь обильная и разнообразная по медиаторному составу, в сравнении, например, с нервным аппаратом нижележащих отделов желудочно-кишечного тракта, иннервация желудка, позволила некоторым авторам высказать предположение о возможности центробежного управления всей нервной сетью желудка, а не только отдельными «командными нейронами», как это происходит в кишечнике (Powley, 2000).
Достижением нейрофизиологии последних лет стала концепция «эффекторной функции» афферентных нейронов. Естественное раздражение первичных афферентов в стенках желудка, либо их антидромная электрическая стимуляция сопровождаются выделением из чувствительных терминален нейропептндов (субстанции Р, кальцитонин ген-родственного пептида, нейрокинина А), вызывающих нейрогенное воспаление, мышечные реакции, а также модулирующих активность интрамуральных нейронов (Золотарев, Ноздрачев, 2001; Поленов, 2001). Эффекторная активность чувствительных нервов принципиально важна для формирования защитных реакций слизистой оболочки желудка (Holzer, 1998). Роль нейропептндов первичных афферентов в секреторном ответе, вызванном электрической стимуляцией вагуса, остается в настоящее время практически неизученной.
Естественная активность эфферентных волокон вагуса представлена в основном нерегулярными высокочастотными импульсными разрядами, обычно сгруппированными в краткие серии или «пачки». Известны сравнительно недавние попытки выяснить функциональное значение паттерна эфферентного разряда в управлении секрецией и адаптивной релаксацией желудка (Поленов и др., 1995; Krolczyk et al., 2001). Это направление исследований представляется актуальным как для фундаментальной нейрофизиологии, так и в прикладном аспекте, поскольку высокочастотное раздражение вагуса применяется для купирования эпилептических припадков у больных (Maniker, et al., 2000). Изложенное выше делает актуальным экспериментальное решение этих проблем.
Механизмы вагусной регуляции желудочной секреции
Блуждающий нерв стимулирует желудочные железы, активируя собственный нервный аппарат желудка и клетки желез посредством ацетилхолина, а также посредством выделения пептидных гормонов из собственных нервных окончаний и из иннервируемых им эндокринных клеток желудка, например, через гастрин и соматостатин. Основными секретагогами желудочных желез являются ацетилхолин, гастрин и гистамин (Коротько, 1980; Климов, Барашкова, 1991; Уголев, Радбиль, 1995).
Основным медиатором вагусной стимуляции является ацетилхолин, который осуществляет свои эффекты, действуя на никотиновые (N) и мускариновые (М) холинорецепторы. Передача информации с холинергических интернейронов вагуса на эффекторные нейроны желудочного сплетения происходит через посредство N-холинорецепторов, а на секреторные клетки через М-холинорецепторы (Овсянников, 2003). Ацетилхолин активирует париетальную клетку, стимулирует секрецию в ней кислоты, связываясь с мускариновым МЗ-рецептором, а также вызывает освобождение гистамина из фундальных энтерохромаффиноподобных клеток, который также активирует париетальную клетку, связываясь с ее Н2-рецептором (Берсимбаев, Севинг, 1990). В то же время, в антральной части желудка ацетилхолин стимулирует высвобождение гастрина из гастриновых G-клеток, который с током крови переносится к энтерохромаффинным (ECL) клеткам фундальной части, стимулируя освобождение гистамина, и ингибирует выделение соматостатина из D-клеток.
Ацетилхолин и его аналоги оказывают стимулирующее действие на главные клетки желудочных желез, секретирующие пепсиноген (Берсимбаев и др., 1993). Этот эффект устраняется атропином, блокатором мускариновых рецепторов. В данном случае ацетилхолин действует через рецептор Ml типа, имеющий высокую аффинность для пирензипина (Hirschowitz, Molina, 1983).
Холинергические агенты оказывают стимулирующее действие и на секрецию бикарбонатов эпителиальными клетками слизистой. Внутривенная инфузия карбахола, бетанехола, а также электрическая стимуляция блуждающего нерва вызывают увеличение желудочной секреции бикарбонатов (Feldman, Barnett, 1985; Miller, et al., 1983). Этот эффект устраняется атропином.
Гастрин является мощным стимулятором желудочных желез и принимает участие в саморегуляции желудочной секреции в зависимости от величины рН пилорического содержимого желудка (Климов, 1983; Берсимбаев, Севинг, 1990). Гастрин вырабатывается G-клетками слизистой антралыюй части желудка. Еще один тип гастрин-продуцирующих клеток - TG - обнаружен в слизистой оболочке тонкого кишечника. Секреция гастрина регулируется желудочным содержимым и контролируется блуждающим нервом. Данные о механизме вагусного контроля высвобождения гастрина противоречивы, так как описаны и стимулирующие, и ингибирующие эффекты. В опытах с мнимым кормлением (Szafran et al., 1990) и электрической стимуляцией вагуса (Nishi et al., 1985) было показано, что активация блуждающего нерва оказывает стимулирующий эффект на освобождение гастрина. Этот путь, по-видимому, опосредуется нейронами метасимпатической нервной системы, с помощью бомбезина или его аналога у млекопитающих гастрин-релизинг пептида (ГРП) как нейротрансмиттера. Бомбезин является сильным стимулятором освобождения гастрина у всех видов животных, включая человека (Varner et al, 1981; Hirschowitz, et al, 1985). Вызванное стимуляцией вагуса освобождение гастрина блокируется специфической антисывороткой к бомбезину (Schubert et al., 1982), но не атропином (Nishi et al., 1985; Dockray, Tracy, 1980). Холииомиметики являются слабыми стимуляторами секреции гастрина (Hirschowitz, Gibson, 1978). Блуждающий нерв способен оказывать также и ингибирующее влияние на освобождение гастрина. Базальная и послеобеденная концентрации гормона увеличивались после билатеральной ваготомии (Hakanson et al., 1984; Axelson et al,, 1988; Lee et al, 1990; Ami et al, 1993). Однако, механизм вагусного ингибирования секреции гастрина еще недостаточно выяснен. Гастрин активно стимулирует секрецию кислоты в париетальной клетке. Поедание мяса вызывает повышение концентрации гастрина в крови. Если создать такую же концентрацию циркулирующего гастрина экзогенной инфузией этого гормона, то можно будет наблюдать такое повышение секреции кислоты, какое было вызвано в ответ на мясо (Feldman, et al, 1979). Гастрин имеет собственные рецепторы на мембране париетальной клетки, что показано у собак (Hirschowitz, 1983), свиней (Marvik et al., 1997) и у крыс (Takeuchi, 1979), через которые идет воздействие на трофические функции париетальной клетки. Практически у всех позвоночных животных гастрин вызывает высвобождение гистамина из слизистой желудка, что в свою очередь сопровождается секрецией кислоты (Kleveland et al., 1986; Берсимбаев, Севинг, 1990).
Гастрин и его синтетический аналог пентагастрин стимулируют секрецию пепсиногена главными клетками желудочных желез. Этот эффект блокируется атропином или антагонистами Н2-рецепторов гистамина (Hirschowitz, Molina, 1983). У крыс показано два пути регуляции секреции пепсиногена под действием пентагастрина (Берсимбаев и др., 1993): прямое и опосредованное его действие на главные клетки. В результате непосредственного взаимодействия с главными клетками гастрин (пентагастрин) обеспечивает стимуляцию синтеза пепсиногена за счет усиления процесса транскрипции и трансляции, активации формирования секреторных гранул и выделения секрета из клеток. Опосредованное действие гастрин осуществляет через гистамин и цАМФ, стимулируя секрецию кислоты, которая в свою очередь стимулирует выделение (но не синтез) пепсиногена из главных клеток.
Гистамин, образуется в энтерохромаффинных клетках желудка. Он стимулирует, в основном, париетальные гландулоциты, в результате чего выделяется большое количество сока высокой кислотности, но бедного пепсином, так как гистамин является слабым стимулятором главных клеток (Берсимбаев и др., 1993). Этот эффект опосредуется Н2-типом рецептора гистамина. Связываясь с Н2-рецепторами париетальных клеток, гистамин вызывает активацию аденилатциклазы, стимулирующей образование цАМФ. Циклический АМФ, выполняя роль внутриклеточного медиатора, активирует цАМФ зависимую протеинкиназу, осуществляющую фосфорилирование соответствующих белков и ферментов, служащих субстратами энергообеспечения для стимуляции секреции кислоты в париетальной клетке (Коротько, 1987; Климов, Барашкова, 1991).
Гистамин стимулирует секрецию пепсиногена (Hirschowits, Hutchison, 1977; Берсимбаев и др., 1993). Однако стимуляция секреции пепсиногена гистамином in vivo до сих пор является предметом внимания, так как высокие дозы гистамина вызывают ингибирование секреции пепсиногена. Эти два противоположных влияния опосредуются Н2-рецепторами гистамина, имеющими разную аффинность (Hirschowits, Molina, 1983). Кроме того, дополнительным фактором, который также должен учитываться, является закисление содержимого в полости желудка, в результате вызванной гистамином секреции кислоты, способное вызвать вторичную стимуляцию секреции пепсиногена посредством локального холинергического рефлекса (Берсимбаев и др., 1993).
Препаровка нервов, электрическое раздражение блуждающего нерва и нервного сплетения желудка
Стандартная хирургическая процедура включала в себя препаровку левого (в ряде опытов правого) блуждающего нерва на поддиафрагмальном уровне. Топография основных ветвей левого (вентрального) и правого (дорзального) поддиафрагмальных стволов блуждающего нерва крысы представлена на Рис. 2.
Для электрического раздражения тщательно отпрепарованный нерв помещали на биполярные серебряные электроды. Стимулировали желудочный конец поддиафрагмально перерезанного правого или левого нерва генератором прямоугольных импульсов (ЭСЛ-2, Россия) в течение 5-Ю минут при напряжении 6 в. Частоту стимуляции и длительность импульса варьировали. Применяли два сопоставимых по общему количеству предъявляемых импульсов паттерна раздражения. Непрерывная ритмичная стимуляция осуществлялась прямоугольными электрическими импульсами с частотой 1, 2, 4, 8 и 16 Гц. Стимуляция высокочастотными «пачками» или залпами импульсов осуществлялась при длительности пачек 1 с, внутрипачечной частоте 5, 10, 20, 40 и 80 Гц и межпачечном интервале 4 с. Общее количество стимулов за 5 мин период раздражения при сопоставимых режимах было одинаковым, например, 300 импульсов при 1 Гц непрерывно или 5 Гц/«пачка», 600 импульсов при 2 Гц непрерывно и ЮГцЛтачка» и т.д.
Для выяснения роли отдельных популяций волокон блуждающего нерва в управлении желудочной секрецией применялись раздражающие импульсы длительностью 0.05, 0.1 и 1.0 мс. Стимуляцию левого поддиафрагмального блуждающего нерва производили 10 минутными сериями импульсов с частотой 8 Гц. Амплитуду варьировали в пределах 4-6 В. В данной серии экспериментов двусторонняя ваготомия производилась на шейном уровне, что позволяло одновременно со стимуляцией регистрировать антидромные вызванные потенциалы (ВП) в разделенном на филаменты шейном отрезке левого блуждающего нерва. Скорость проведения импульсов в группе волокон рассчитывалась по латентности ВП. Экспериментальные животные были разделены на две группы. У первой группы последовательно производили стимуляцию левого поддиафрагмального вагуса электрическими импульсами длительностью 0.05, 0.1 и 1.0 мс. Во второй группе животных раздражение нерва импульсами длительностью 0,1 мс и 1.0 мс производили в контроле, а также спустя 45 и 90 мин после 10 минутной перивагальной аппликации нейротоксина капсаицина, который наносился каудальнее раздражающих электродов. После 50 минутной стабилизации, путем пробных раздражений (когда "анод" располагался краниальнее) по скорости проведения антидромного ВП подбирались параметры для избирательной стимуляции отдельных групп волокон. При раздражении импульсами длительностью 0,05 мс и амплитудой 4.5-5 В в филаментах шейного ипсилатерального отрезка нерва регистрировались ВП только В-волокон, скорость проведения в которых составляла 4.26±0.06 м/с. Увеличение длительности раздражающего импульса до 0.1 мс при амплитуде 6 В позволяло регистрировать не только антидромные разряды В-волокон, но и ВП С-волокон со скоростью проведения импульса 2.11+0.09 м/с, которые были условно классифицированы нами как «быстро проводящая» популяция С-волокон. Раздражение блуждающего нерва импульсами длительностью 1.0 мс дополнительно вызывало генерацию ВП со скоростью проведения 0.95+0.11 м/с в волокнах, названных нами "медленно проводящими". Удлиннение раздражающего стимула сверх 1 мс не приводило к увеличению латентносте ВП. После настройки параметров раздражения производили стимуляцию секреции 10-минутной серией импульсов, для которой "анод" и "катод" меняли местами. Рис. 2. Топография поддиафрашальных стволов блуждающего нерва крысы по Prechtl J.Cf and Powley T.L., 1990. А. Строение вентрального ствола. Вид с передней поверхности пищевода., Б. Строение вентрального и дорзального стволов. Вид с передней и задней поверхности пищевода. Трансмуральное раздражение нервного сплетения желудка производили прямоугольными электрическими импульсами амплитудой 15 В в режимах непрерывной и пачечной стимуляции. Для осуществления трансмуральной стимуляции раздражающие пластинчатые (1x15 мм) электроды прикладывали к серозной оболочке передней стенки желудка так, что один располагался в области кардии и дна, а другой поперек привратника. 2.5. Регистрация секреторной активности Для регистрации секреторной активности желудка в базальных условиях и при различных экспериментальных воздействиях использовали компьютеризированную установку (Золотарев и др., 1996) с комбинированным датчиком рН/рС02 (Рис.1), позволяющую оценивать концентрацию кислоты, бикарбонатов и пепсиногена в желудочном перфузате в режиме реального времени.
Влияние м- и n-холжоблокады на желудочную секрецию, стимулированную раздражением блуждающего нерва
Внутривенная инъекция блокатора М-холинорецепторов атропина в дозе 30-100 мкг/кг вызывала кратковременное снижение АД на 10-15 мм рт.ст. и слабое увеличение ЧСС в течение 10 минут. У ваготомированных животных атропинизация не влияла на базальную секрецию основных компонентов желудочного сока. В то же время атропин в дозе 0.1 мг/кг практически полностью блокировал секреторный ответ на электрическую стимуляцию блуждающего нерва (Рис. 5, 6, 7). Так величина пиковой секреции кислоты достоверно снижалась с 3.23+1,15 до 0.1210.02 мкМольх г х мин" (р 0.01), (Рис.5), пиковая секреция бикарбонатов снижалась с 0.14±0.03 до 0.11+0.02 мкмольх г" х мин"1 (р 0.05), (Рис.6) и пепсиногена с 2,76+0.68 до 1.04+0.19 мкгх г ]х мин 1 (р 0.01), (Рис.7). Суммарная желудочная продукция кислоты бикарбонатов и пепсиногена, стимулированная раздражением блуждающего нерва, под действием данной дозы атропина становилась даже ниже фоновой. Меньшие дозы атропина снижали секреторную реакцию желудка лишь частично.
Внутривенное введение блокатора N-холинорецепторов гексаметония в дозе 10 мг/кг за 10 минут до стимуляции нерва уменьшало АД на 15 мм.рт.ст. и вызывало блокаду секреторного ответа вызванного раздражением (Рис. 5, 6, 7). Основные показатели пиковой желудочной секреции достоверно снижались, по сравнению с контролем: секреция кислоты до 0.30+0.19 мкМольх r"fx мин"1 (р 0.01), секреция бикарбонатов до 0.09±0.2 мкМольхг х мин"1 (р 0.05) и секреция пепсиногена до 0.6010.16 мкгхг хмин"1 (р 0.01). Особенно наглядно это наблюдали при расчете суммарной желудочной продукции за 35-45 минут после стимуляции.
В целом результаты этих исследований свидетельствуют о решающей роли холинергического звена вагусной регуляции секреторной функции желудка и позволяют утверждать, что доля возможного участия многочисленных пептидных ко-трансмиттеров содержащихся в составе блуждающего нерва в этом эффекте минимальна. Секреция Стимулированная раздражением поддиафрагмального дистального отрезка левого вагуса желудочная продукция кислоты. Влияние N- и М-холиноблокады. Слева на графиках - скорость секреции; справа - суммарная продукция, рассчитанная как превышение секреции над базальным уровнем в течение 35 мин после начала раздражения, в контроле - (1), на фоне атропина - (2) и гексаметония (3). Атропин (0.1 мг/кг) и гексаметоний (10 мг/кг) вводили внутривенно за 10 минут до стимуляции нерва. Раздражение нерва производилось прямоугольными электрическими импульсами (6 В, 1 мс, 8 Гц) в течение 10 мин. Начало раздражения показано стрелками. Размер выборки для контроля- п=12, после атропина п=6, после гексаметония п=6. Статистические сравнения с контролем производили с помощью теста ANOVA( - р 0.01). КОНТРОЛЬ 0.2 т Стимулированная раздражением поддиафрагмального дистального отрезка левого вагуса желудочная продукция бикарбонатов. Влияние N- и М-холиноблокады. Слева на графиках - скорость секреции в абсолютных величинах и в % к базальному уровню, принятому за 100; справа - суммарная продукция, рассчитанная как превышение секреции над базальньш уровнем в течение 35 мин после начала раздражения, в контроле - (1), на фоне атропина -(2) и гексаметония (3).
Атропин (0.1 мг/кг) и гексаметоний (10 мг/кг) вводили внутривенно за 10 минут до стимуляции нерва. Раздражение нерва производилось прямоугольными электрическими импульсами (б В, 1 мс, 8 Гц) в течение 10 мин. Начало раздражения показано стрелками. Размер выборки для контроля- п=12, после атропина п=6, после гексаметония п=б. Статистические сравнения с контролем производили с помощью теста ANOVA ( -р 0.05; - р 0.01). Секреция Рис. 7. Стимулированная раздражением поддиафрагмальпого дистального отрезка левого вагуса желудочная продукция иепсипогена. Влияние N- и М-холиноблокады. Слева на гистограммах - скорость секреции, рассчитанная по концентрации пепсиногена в 15 минутных пробах желудочного перфузата; справа - суммарная продукция, рассчитанная как превышение секреции над базальным уровнем в течение 45 мин после начала раздражения, в контроле -(1), на фоне атропина - (2) и гексаметония (3). Атропин (0.1 мг/кг) и гексаметоний (10 мг/кг) вводили внутривенно за 10 минут до стимуляции нерва. Раздражение нерва производилось прямоугольными электрическими импульсами (6 В, 1 мс, 8 Гц) в течение 10 мин. Начало раздражения показано стрелками. Размер выборки для контроля- п=12, после атропина п=6, после гексаметония п=6. Статистические сравнения с контролем производили с помощью теста ANOVA ( - р 0.01). 3.3. Желудочная секреция при раздельной и совместной стимуляции левого и правого поддиафрагмальных стволов блуждающего нерва В данной серии опытов была исследована функциональная значимость левого и правого стволов подциафрагмального блуждающего нерва в контроле желудочной секреции. Один или оба блуждающих нерва раздражались 5-мин сериями импульсов с частотой 4 Гц. От опыта к опыту очередность раздражения нервов менялась. При раздражении правого блуждающего нерва максимальная секреция кислоты достигала 1.28±0.25 мкМольхг хмин , при раздражении левого блуждающего нерва и совместном раздражении нервов эта величина была, соответственно, 1.63±0.38 и 2.06+0.76 мкМольхг 1хмин \ (Рис.8). Величина максимальной секреции бикарбонатов составила: 0.19±0.05 мкМольхг" хмин ] для правого блуждающего нерва, 0.21+0.04 - для левого и 0.19±0.06 мкМольх г хмин"1 для обоих нервов (Рис.9). Статистический анализ показал, что секреторные эффекты раздражения левого, правого, либо совместного раздражения обоих поддиафрагмальных стволов блуждающего нерва не различались. Достоверных отличий в пиковой секреции и продукции пепсиногена за 45 минут после электрического раздражения каждого ствола поддиафрагмального вагуса отдельно (2.76+0.68 мкгхг хмин 1 — правый нерв, 2.41±0.31 мкгхг" хмин —левый), а также при совместном раздражении обоих нервов (3.15±0.64 мкгхг" хмин"1) также обнаружено не было (Рис.10). Полученные результаты подтверждаются расчетами суммарной продукции кислоты, бикарбонатов и пепсиногена и являются доказательством функциональной однозначности правого и левого стволов блуждающего нерва в регуляции основных компонентов желудочной секреции.
Влияние частоты и паттерна электрического раздражения блуждающего нерва на желудочную секрецию
В данной серии экспериментов была предпринята попытка с помощью электрического раздражения дистального отрезка поддиафрагмального блуждающего нерва моделировать естественную импульсную активность эфферентов. В исследовании применялись два паттерна раздражения, сопоставимых по общему количеству предъявляемых импульсов. Непрерывная ритмичная стимуляция осуществлялась прямоугольными электрическими импульсами (6-8 В, 1 мс) с частотой 1, 2, 4, 8 и 16 Гц в течение 5 мин. Кроме того, использовалась более характерная для естественной импульсной активности (по данным прямых электро физиологических исследований) стимуляция краткими сериями («пачками») импульсов с длительностью 1 с и внутрипачечной частотой 5, 10, 20, 40 и 80 Гц и межпачечным интервалом 4 с. Таким образом, общее количество стимулов за 5 мин период раздражения при сопоставимых режимах было одинаковым: 1 Гц непрерывно и 5 Гц/«пачка», 2 Гц непрерывно и 10 Гц/ «пачка» и т.д. На одном животном проводили не более, чем 4 стимуляции с разными частотами. От эксперимента к эксперименту пары сравниваемых частот варьировали.
Секреция кислоты, пепсиногена и бикарбонатов характеризовалась выраженной частотной зависимостью, (Рис.14, 15, 16). Максимальный эффект для секреции кислоты и пепсиногена наблюдали при раздражении с частотой 4 Гц. При увеличении частоты стимуляции до 8-16 Гц наблюдалась тенденция к уменьшению секреции кислоты и пепсиногена, (Рис.14, 16). В то же время продукция бикарбонатов увеличивалась во всем диапазоне использованных частот стимуляции, достигая максимальных значений при 16 Гц, (Рис.15).
Изменение паттерна стимуляции на пачечный приводило к существенному уменьшению секреции кислоты по сравнению с реакцией на непрерывное раздражение, несмотря на то, что общее число импульсов за 5 минутный период оставалось постоянным, (Рис.14). Уже при внутрипачечной частоте 10 Гц продукция кислоты составляла 61.2±10.0% от соответствующей реакции на непрерывное раздражение с частотой 2 Гц (р 0.05). Подобные различия сохранялись и при более высоких частотах пачечной/непрерывной стимуляции. Следует отметить, что и продукция, и скорость секреции пепсиногена и бикарбонатов в ответ на пачечное раздражение практически не отличались от соответствующих реакций на непрерывное раздражение, (Рис.15,16). Максимальные значения секреции при пачечном раздражении достигались при частоте стимуляции 20 Гц/сер для пепсиногена и кислоты и 80 Гц/ сер для бикарбонатов.
Таким образом, было показано, что желудочная секреция кислоты зависела от паттерна раздражения нерва, низкочастотное ритмическое раздражение в большей мере стимулировало секрецию обкладочных клеток, чем высокочастотные краткие импульсные разряды. Продукция пепсиногена и бикарбонатов практически не зависела от паттерна раздражения нерва и определялась общим числом импульсов за период стимуляции. С целью анализа паттерн-зависимого влияния блуждающего нерва на желудочную секрецию кислоты были проведены последующие серии экспериментов. (О Рис. 14.Секреция кислоты в желудке крысы, вызванная непрерывным или «пачечным» электрическим раздражением дистального отрезка левого поддиафрагмального блуждающего нерва. Вверху: скорость секреции. Внизу: суммарная продукция, рассчитанная как превышение секреции над базальным уровнем в течение 35 мин после начала раздражения. Параметры раздражения указаны на графиках. Начало раздражения отмечено стрелками. Статистические сравнения между реакциями на непрерывную и «пачечную» стимуляцию производили с помощью теста ANOVA ( -р 0.05). Размеры выборки: п=7 (1 Гц-5 Гц/пачка); п=6 (2 Гц-10 Гц/пачка); п=] 1 (4 Гц-20 Гц/пачка), п=9 (8 Гц-40 Гц/пачка), п=8 (16 Гц-80 Гц/пачка). 0.25 со Рис. 15.Секреция бикарбонатов в желудке крысы «пачечным» электрическим раздражением поддиафрагмального блуждающего нерва. Сверху вниз: скорость секреции в абсолютных величинах, скорость секреции в % к фоновому уровню, суммарная продукция, рассчитанная как превышение секреции над базальным уровнем в течение 35 мин после начала раздражения. Параметры раздражения указаны на графиках. Статистические сравнения между реакциями на непрерывную и «пачечную» стимуляцию производили с помощью теста ANOVA ( -р 0.05). Размеры выборки: п=7 (1 Гц-5 Гц/пачка); п=6 (2 Гц-10 Гц/пачка); п=11 (4 Гц-20 Гц/пачка), п=9 (8 Гц-40 Гц/пачка), п=8 (16 Гц-80 Гц/пачка). Рис. 16.Секреция пепсиногена в желудке крысы, «пачечным» электрическим раздражением поддиафрагмального блуждающего нерва. Вверху: скорость секреции. Внизу: суммарная продукция, рассчитанная как превышение секреции над базальным уровнем в течение 45 мин после начала раздражения. Параметры раздражения указаны на графиках. Начало раздражения отмечено стрелками. Статистические сравнения между реакциями на непрерывную и «пачечную» стимуляцию производили с помощью теста AN0VA ( -р 0.05). Размеры выборки: п=7 (1 Гц-5 Гц/пачка); п=6 (2 Гц-10 Гц/пачка); п=11 (4 Гц-20 Гц/пачка), п=9 (8 Гц-40 Гц/пачка), п=8 (16 Гц-80 Гц/пачка). 3.5.2. Влияние частоты и паттерна раздражения на секрецию кислоты, пепсиногена и бикарбонатов при трансмуралъной стимултщи передней стенки желудка Поскольку одной из причин феномена паттерн-зависимости могла быть трансформация ритма в ганглиях желудочного нервного сплетения мы исследовали секрецию основных компонентов желудочного сока при трансмуральной стимуляции желудка. Трансмуральное раздражение нервного сплетения желудка производилось прямоугольными электрическими импульсами амплитудой 15 В, длительностью 1 мс в режимах непрерывной и «пачечной» стимуляции, описанных выше. Трансмуральное раздражение с частотой 8 Гц вызывало усиление желудочной секреции кислоты, бикарбонатов и пепсиногена сходное по амплитуде и динамике с реакцией на раздражение поддиафрагмального вагуса (Рис.17). Эта реакция сохранялась после N-холиноблокады гексаметонием (10 мг/кг, в.в.), но полностью устранялась М-холи но блокадой (атропином 0,1 мг/кг, в.в.). При стимуляции постганглионаных волокон нервного сплетения желудка (на фоне N-холиноблокады) отмечено, что зависимость секреции кислоты от паттерна раздражения сохранялась. Продукция кислоты в ответ на пачечную стимуляцию с частотой 40 Гц/пачка составляла менее 50% от реакции на непрерывное раздражение с частотой 8 Гц (р 0.05). Продукция бикарбонатов и пепсиногена практически не зависели от паттерна стимуляции нервного сплетения желудка (Рис.17).
