Содержание к диссертации
Введение
Глава I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 9-36
1.1. Структурно-функциональная организация вегетативных ганглиев 9-16
1.2. Ацетилхолин - медиатор ганглионарной синаптической передачи 17-26
1.3. Катехоламины - модуляторы передачи возбуждения в вегетативном ганглии 26-36
Глава 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 37-55
2.1. Обоснование задач исследования 37-39
2.2. Объект и физиологические приемы исследования ... 39-45
2.3. Методики определения ацетилхолина и катехолами-
нов и обработка экспериментальных данных 45-55
Глава 3. СДВИГИ АЦЕТИЛХОЛИНА И КАТЕХОЛАМИНОВ В ПЕРФУЗАТЕ ФУНКЦИОНАЛЬНО СВЯЗАННЫХ ГАНГЛИЕВ СОЛНЕЧНОГО И КАУДАЛЬНОГО БРЫЖЕЕЧНОГО СПЛЕТЕНИЙ ПРИ РАЗДРАЖЕНИИ ТОЩЕЙ КИШКИ 56-82
3.1. Сдвиги в содержании ацетилхолина, норадреналина и адреналина в перфузате нервных узлов при растяжении тощей кишки или орошении ее слизистой оболочки раствором ацетилхолина 57-66
3.2. Влияние растяжения тощей кишки на сдвиги в со-деркании ацетилхолина, норадреналина и адреналина в перфузате ганглиев на фоне блокады их бензогексонием 66-74
3.3. Сдвиги норадреналина и адреналина при изменении перфузионного давления в сосудах тощей кишки ... 74-82
Глава 4. СДВИГИ АЦЕТИЛХОЛИНА И КАТЕХОЛАМИНОВ В ПЕРФУЗАТЕ ФУНКЦИОНАЛЬНО СВЯЗАННЫХ ГАНГЛИЕВ КАУДАЛЬНОГО БРЫЖЕЕЧНОГО И СОЛНЕЧНОГО СПЛЕТЕНИЙ ПРИ РАЗДРАЖЕНИИ ОБОДОЧНОЙ КИШКИ 83-99
4.1. Сдвиги в содержании АХ, НА и А в перфузате нервных узлов при растяжении ободочной кишки или орошении ее слизистой оболочки раствором ацетилхолина 83-89
4.2. Влияние растяжения ободочной кишки на сдвиги в содержании АХ, НА и А в перфузате ганглиев на фоне блокады их Н-холинорецепторов бензогексонием 89-93
4.3. Сдвиги норадреналина и адреналина при изменении перфузионного давления в сосудах ободочной кишки 93-99
Глава 5. СДВИГИ АЦЕТИЛХОЛИНА И КАТЕХОЛАМИНОВ В ПЕРФУЗАТЕ ФУНКЦИОНАЛЬНО СВЯЗАННЫХ ГАНГЛИЕВ СОЛНЕЧНОГО И КАУДАЛЬНОГО БРЫЖЕЕЧНОГО СПЛЕТЕНИЙ ПРИ ДЕЙСТВИИ НА НИХ ЭКЗОГЕННОГО АЦЕТИЛХОЛИНА І00-ІІ7
5.1. Сдвиги АХ, НА и А в перфузате ганглиев при введении экзогенного ацетилхолина в узлы солнечного сплетения 101-104
5.2. Сдвиги в содержании АХ, НА и А в перфузате ганглиев при введении ацетилхолина в узлы солнечного сплетения на фоне блокады его Н- или М-холинорецепторов 104-109
5.3. Сдвиги ацетилхолина, норадреналина и адреналина в перфузате нервных узлов при введении экзогенного ацетилхолина в КБГ II0-II3
5.4. Сдвиги в содержании АХ, НА и А в перфузате нервных узлов при введении ацетилхолина в КБГ на фоне блокады его Н- или М-холинорецепторов ІІЗ-ІІ7
Глава 6. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ ІІ8-І47
ВЫВОДЫ 148-150
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ І5І-І89
- Структурно-функциональная организация вегетативных ганглиев
- Обоснование задач исследования
- Сдвиги в содержании ацетилхолина, норадреналина и адреналина в перфузате нервных узлов при растяжении тощей кишки или орошении ее слизистой оболочки раствором ацетилхолина
- Сдвиги в содержании АХ, НА и А в перфузате нервных узлов при растяжении ободочной кишки или орошении ее слизистой оболочки раствором ацетилхолина
- Сдвиги АХ, НА и А в перфузате ганглиев при введении экзогенного ацетилхолина в узлы солнечного сплетения
Введение к работе
В конце прошлого века Клодом Бернаром (Bernard , 1862), Н.М. Соковниным (1877) и А.С. Догелем (1896) было высказано предположение о возможности замыкания истинных периферических рефлексов в экстрамуральных вегетативных ганглиях. Однако потребовалось почти около века прежде чем эта гипотеза получила убедительные и разносторонние экспериментальные доказательства. За этот период были накоплены обширные морфологические, физиологические, электронномикроскопические, электрофизиологические, био-и гистохимические данные, показывающие, что симпатические ганглии обладают сложным строением и выполняют, наряду с обнаруженной еще J.N. Langley (1921) передачей возбуждения с пре- на постганглионарные нейроны, рефлекторную, рецепторную (хемосен-сорную) и интегративно-координационную функции (Булыгин, 1964, 1976, 1979, 1981).
Одним из важнейших доказательств истинно-рефлекторной функции симпатических ганглиев явилось обнаружение в них медиации при осуществлении периферических рефлексов (Булыгин, 1961; Булыгин, Балахнина, Кульвановский, 1961). Показано, что при протекании указанных рефлексов в перфузате и ткани ганглия наблюдаются сдвиги в содержании катехоламинов, серотонина, ацетилхолина и макроэргических соединений. Установлено, что сдвиги некоторых из этих веществ имеют определенные различия в зависимости от того, откуда - из центра или периферии - поступают к ганглию нервные импульсы (Булыгин, 1976, 1979). Имеются также данные о том, что в осуществлении периферических висцеро-висцеральных связей между органами могут одновременно принимать участие несколько вегетативных ганглиев, в частности узлы чревного, брюшноаорталь- - б - ного и каудального брыжеечного сплетений (Мельман, 1961; Кульва-новский, 1969; Булыгин, Солтанов, 1973; Калюнов, Ермилов, 1980).
Однако механизмы таких комплексных связей вегетативных ганглиев почти не изучались. Малоисследованными оставались периферические рефлекторные взаимодействия, в частности между тощей и ободочной кишкой, осуществляемые с участием функционально связанных нервных узлов солнечного, брюшноаортального и каудального брыжеечного сплетений. В литературе отсутствуют сведения о сдвигах биологически активных веществ, в том числе ацетилхолина и катехоламинов, одновременно в нескольких превертебральных симпатических ганглиях при периферических рефлексах. Нет работ, в которых бы определялся уровень выделения ганглионарных катехоламинов в ответ на раздражение рецепторов сосудов кишечника. Не проводилась сравнительная оценка периферических рефлекторных взаимосвязей каудо-краниального и кранио-каудального направления между тощей и ободочной кишкой, замыкающихся в ганглиях чревно-краниальнобрыжеечного и каудального брыжеечного сплетений.
В связи с этим, настоящее исследование посвящено изучению сдвигов в содержании ацетилхолина и катехоламинов в перфузате функционально связанных ганглиев солнечного (чревного и краниального брыжеечного) и каудального брыжеечного сплетений при периферических кишечно-кишечных рефлексах, при введении в один из нервных узлов экзогенного ацетилхолина, а также после воздействия на узлы ганглиоблокаторов.
В результате проведенных исследований были получены следующие новые данные. Обнаружено наличие периферических рефлексов с тощей кишки на ободочную, замыкающихся в узлах солнечного и каудального брыжеечного сплетений. Установлены некоторые закономерности выделения ацетилхолина и катехоламинов в перфузат указанных нервных узлов при осуществлении периферических взаимодейст- вий. Показана связь между изменением перфузионного давления в сосудах кишечника и сдвигами катехоламинов в симпатических ганглиях. Изучено в динамике изменение содержания норадреналина и адреналина в перфузате функционально связанных нервных узлов при периферическом рефлексе. Выявлено отличие в характере сдвигов норадреналина в исследуемых ганглиях при периферических рефлексах с тощей кишки на ободочную от рефлексов в обратном направлении, то есть с ободочной на тощую кишку.
Полученные данные свидетельствуют о важной роли узлов каудального брыжеечного и солнечного (чревно-краниальнобрыжеечного) сплетений в осуществлении периферических висцеро-висцеральных связей и позволяют полнее раскрыть участие в этом холинергичес-ких и адренергических ганглионарных структур. Обобщенные в диссертации результаты представляют интерес для специалистов, занимающихся вопросами регуляции висцеральных функций. Экспериментальный материал и вытекающие из него выводы дают возможность лучше понять механизмы осуществления периферических взаимосвязей между органами и могут помочь в выяснении причин возникновения вегетативных дисфункций в организме.
На публичную защиту выносятся следующие основные положения:
Между тощей и ободочной кишкой существуют двухсторонние периферические рефлекторные взаимосвязи, осуществляющиеся при участии превертебральных симпатических узлов каудального брыжеечного и солнечного сплетений. При реализации этих периферических рефлексов в перфузате указанных ганглиев происходят сдвиги в содержании ацетилхолина, норадреналина и частично адреналина.
Введение экзогенного ацетилхолина в узлы солнечного сплетения вызывает в функционально связанном с ним каудальном брыжеечном ганглии увеличение выделения ацетилхолина и катехоламинов. Такая же картина.наблюдается в узлах солнечного сплетения при пропус- каши ацетилхолина через каудальний" брыжеечный ганглий. Эффект исключается блокадой бензогексонием Н-холинорецепторов раздражаемого узла.
Резкие колебания перфузиоиного давления в сосудах тощей или ободочной кишки приводят к изменению содержания катехоламинов в перфузате указанных ганглиев, которое однонаправлено в обоих нервных узлах при раздражении рецепторов сосудов ободочной кишки и разнонаправлено при таких же воздействиях на тощую кишку.
Существует определенное различие в величине и направленности рефлекторных ганглионарных сдвигов катехоламинов при прохождении волны возбуждения от каудального брыжеечного к чревно-краниаль-нобрыжеечному ганглию по сравнению с таковыми, возникающими при передаче нервных импульсов в обратном направлении. В первом случае наблюдается увеличение выделения катехоламинов в перфузат обоих ганглиев, а во втором случае - увеличение в чревно-крани-альнобрыжеечном и уменьшение в каудальном брыжеечном узле.
Структурно-функциональная организация вегетативных ганглиев
Впервые достаточно четкое представление о структуре и функции вегетативной нервной системы дал английский физиолог J. Langley (1903). Однако он считал ее системой чисто эфферентной, а вегетативные симпатические ганглии - лишь промежуточным этапом в передаче центральных влияний с преганглионарных на постганг-лионарные нейроны. Впоследствии, в полном соответствии с учением J. Langley, в процессе электрофизиологических и биохимических исследований такая передача была детально изучена, о чем свидетельствуют монографии и обзоры B.C. Шевелевой (1961, 1977), А.В. Кибякова (1964), Дк. Экклса (1966), L. Таис (1967), А.Д. Ноздра-чева (1969), В.Й. Скока (1970), К. KrnjeviS (1974), Т. Westfall (1977), J.G. Blackman (1981) и др. В то же время, параллельно изучению роли вегетативных ганглиев как промежуточных звеньев центральных влияний, накапливались факты, указывающие на выполнение ими других важных функций в организме.
Еще в прошлом веке С. Bernard (1862), Н.М. Соковнин (1877) и А.С. Догель (1896) высказали предположение о существовании собственных чувствительных нейронов ВНС, образующих афферентное звено замыкающихся в ганглиях истинных периферических рефлексов. Однако, долгое время эта гипотеза отрицалась или считалась недоказанной (Лаврентьев, 1943; Pulton, 1943; Черниговский, I960), несмотря на то, что морфологами (Kuntz, 1945; Милохин, 1963, 1967; Пилипенко, 1958; Колосов, 1962; Кузьмина, 1962, 1963 а, б; Косицкий, Червова, 1968 и др.) накапливались данные о наличии в вегетативных нервах афферентных волокон периферического происхождения. Потребовались большие усилия многих исследователей, кото - 10 рые экспериментально-морфологически (Летецкий, Гапеев, Солтанов, 1971; Амвросьев, 1972), физиологически (Булыгин, 1949, 1959, 1961, 1964, 1976, 1979; Сергиевский, 1964; Косицкий, Червова, 1968), электрофизиологически (Job, Lundberg, 1952; Булыгин, 1966, 1971 а, б, 1976, 1977, 1979; Булыгин, Солтанов, 1966, 1971, 1973; Булыгин, Соколовский, 1969; Булыгин, Лемеш, 1971, 1974; Сыромятников Скок, 1968; Ноздрачев, Безенкина, Ефимова, 1970; Скок, 1970; Солтанов, 1970, 1971; Калюнов, 1973), электронномикроскопически (Булыгин, Арчакова, 1967, 1971; Булыгин, Лапша, 1972; Ungvary, beranth, 1970; Арчакова, 1972; Арчакова и др., 1979; Нетукова, 1977), гисто- и биохимически (Булыгин, Леонтюк, Солтанов, 1973; Булыгин, Лойко, 1973; Булыгин, Свирид, Соколовский, 1973; Булыгин, 1975, 1976, 1979 и др.) доказали существование и определили локализацию, химическую природу, строение и функцию афферентных проводников симпатической нервной системы, относящихся к группе с.
Электрофизиологически в сочетании с методом дегенерации показано, что симпатические С-афференты подразделяются, в зависимости от локализации тел нейронов с их короткими отростками и направления длинных отростков, на четыре группы: первая группа, у которой тела нейронов и короткие сенсорные отростки находятся во внутренних органах, а длинные отростки направляются к превер-тебральным симпатическим ганглиям и выше; вторая группа, у которой тела и короткие отростки находятся в превертебральных симпатических ганглиях, а длинные отростки доходят до внутренних органов, заканчиваясь там рецепторами; третья группа с телами нейронов в превертебральных симпатических ганглиях или в мелких узелках, расположенных по ходу нервов, и длинными отростками, идущими как в центростремительном, так и в центробежном направлении вплоть до внутренних органов, заканчиваясь в последних рецеп - II торами (Булыгин, Солтанов, 1973); четвертая группа представляет собой периферические афферентные нейроны, тела и чувствительные отростки которых находятся в превертебральных симпатических ганглиях, а длинные отростки направляются в ЦНС (Булыгин, Калюнов, 1974). Ранее (Булыгин, 1964, 1976; Wood , 1975) обнаружена и пятая группа афферентных нейронов, тела и отростки которых целиком размещаются в интрамуральных ганглиях и сплетениях внутренних органов.
Обоснование задач исследования
Многочисленные данные, приведенные в обзоре литературы, свидетельствуют о том, что превертебральные симпатические ганглии являются не только промежуточным звеном в передаче центральных влияний на периферические органы, но и выполняют рефлекторную, хемосенсорную и интегративно-координационную функции (Булыгин, 1964, 1976, 1979, 1981). Периферические рефлексы, замыкающиеся в симпатических ганглиях, представляют собой не самостоятельные местные механизмы, а лишь начальные звенья цепных интероцептивных реакций организма, подвергающиеся автоматической центральной регуляции (Булыгин, 1964, 1970).
Показано, что истинные периферические рефлексы могут наблюдаться не только в пределах одной, но и между разными функциональными системами. При осуществлении ганглионарной синаптической передачи в перфузате ганглия обнаруживаются сдвиги в содержании холинергических и адренергических веществ, а также серотонина и макроэргических соединений. Установлено, что у взрослых животных ацетилхолин, выделяющийся при периферических рефлексах, является медиатором, а катехоламины и серотонин - модуляторами синаптической передачи возбуждения с афферентных на эфферентные нейроны (Булыгин, 1976, 1979). Имеются определенные различия в механизмах выделения некоторых из этих веществ при истинных периферических рефлексах от таковых, выявляемых при передаче возбуждения с пре-на постганглионарные нейроны.
Возрастающий интерес к физиологической роли в организме симпатических ганглиев и выделяющихся в них биологически активных соединений побудил нас провести исследование сдвигов в содержании ацетилхолина, норадреналина и адреналина в перфузате ганглиев кау - 38 дального брыжеечного и солнечного сплетений при периферических рефлексах с тощей кишки на ободочную и обратно.
Оудя по данным отечественной и зарубежной литературы, сведений о рефлекторных изменениях содержания АХ в симпатических ганглиях, в частности узлах солнечного сплетения, явно недостаточно. Как было указано, известна только одна работа (Климовская, Масло-ва, 1969) по одновременному изучению содержания АХ и КА в симпатическом ганглии. Полностью не установлено с каких внутренних органов возможны периферические рефлексы, каковы их проводящие пути и функциональная роль. Совершенно не изучался вопрос о наличии взаимосвязи в выделении АХ, НА и А в функционально связанных симпатических ганглиях при замыкании в них периферических рефлексов. Почти нет данных о связи между деятельностью органа и выделением КА в экстрамуральном симпатическом ганглии, иннервирующем этот орган. Наряду с достаточно хорошо изученным влиянием экзогенного АХ на холин- и адренергические структуры ганглия (Булы-гин, 1976, 1979; Булыгин, Репринцева, 1983), до сих пор не выяснялось, какие изменения происходят при этом во втором нервном узле, функционально связанном с подвергающимся действию ацетил-холина. Нам не известны работы по определению сдвигов КА в ганглиях солнечного и каудального брыжеечного сплетений при замыкании в них периферических рефлексов с сосудов кишечника.
Сдвиги в содержании ацетилхолина, норадреналина и адреналина в перфузате нервных узлов при растяжении тощей кишки или орошении ее слизистой оболочки раствором ацетилхолина
Известно, что для желудка, кишечника, мочевого пузыря, кровеносных сосудов и некоторых других органов растяжение их стенок является адекватным раздражителем, не вызывающим аксон-рефлексов (Булыгин, 1976). Оно способно запускать, наряду с другими, периферические моторные рефлексы желудочно-кишечного тракта, при замыкании которых в экстрамуральных симпатических ганглиях наблюдаются изменения в содержании биологически активных веществ (Булыгин, 1964, 1976, 1979; Скок, 1970 и др.). Учитывая, что раздражение кишки путем растяжения ее стенок легко наносится, снимает-ся и повторяется, а сила и продолжительность его довольно точно дозируются, растяжение баллоном, заполненным воздухом под давлением 40 мм рт. ст., было применено в качестве раздражителя кишечных рецепторов в подавляющем большинстве опытов, описанных в данной главе.
Прежде всего было установлено, что растяжение тощей кишки вызывает периферический моторный рефлекс ободочной кишки. При этом в перфузате ЧКрБГ и КБГ обнаруживаются сдвиги в содержании АХ, НА и А. Для дальнейших исследований требовалось определить оптимальные параметры растяжения тощей кишки, вызывающего хорошо выраженные сдвиги АХ и КА в перфузате ЧКрБГ и КБГ, а также рефлекторное изменение моторики ободочной кишки.
Было сделано в 9 опытах 36 определений оптимальной силы раздражения. Сравнивались эффекты, получаемые при растяжении кишки баллоном, который заполнялся воздухом под давлением 10, 20, 40, 50 и 80 мм рт. ст. в разной последовательности. Результаты этих опытов суммированы и показаны графически на рис. 4 (II), а на рис. 4 (I) приведены типичные конкретные случаи реакции со стороны моторики ободочной кишки на растяжение тощей.
Оказалось, что пороговой величиной раздражения тощей кишки является растяжение баллоном, заполненным воздухом под давлением 20 мм рт. ст.. При этом наблюдалось отчетливое изменение моторики ободочной кишки и достоверные сдвиги, по сравнению с контролем, в содержании НА и А в перфузате ЧКрБГ и НА - в КБГ.
Сдвиги в содержании АХ, НА и А в перфузате нервных узлов при растяжении ободочной кишки или орошении ее слизистой оболочки раствором ацетилхолина
Первоначально потребовалось найти такие условия раздражения ободочной кишки, которые удовлетворяли бы поставленным задачам. Раздражителем в большинстве опытов являлось растяжение кишки баллоном, заполняемым воздухом. В 9 опытах было сделано 35 определений оптимальных параметров растяжения ободочной кишки (рис. II), вызывающего достоверные сдвиги в содержании АХ и КА в пер-фузате КБГ и ЧКрБГ, а также рефлекторное изменение моторики тощей кишки.
Оказалось, что выделение А и НА в перфузат нервных узлов возрастало до определенной величины пропорционально увеличению растяжения органа. При дальнейшем повышении силы раздражения рост сдвигов КА замедлялся, затем прекращался и начинал даже уменьшаться. Математически обработанные результаты этих опытов показаны графически на рис. II (б), а на рис. II (а) показаны типичные конкретные случаи реакции со стороны моторики тощей кишки в ответ на растяжение ободочной. Как следует из рис. II (а), увеличение силы раздражения ободочной кишки вызывало уменьшение латентного периода рефлекторного ответа тощей кишки, выражающегося в торможении ее моторики, и увеличение последействия.
В связи с вышесказанным, в качестве оптимального было выбрано давление 40 мм рт. ст., удерживаемое во вставленном в ободочную кишку баллоне в течение 2 минут.
Флуоресцентно-биохимический анализ полученного до раздражения перфузата КБГ и ЧКрБГ показал, что А и НА выделяются из невозбужденных ганглиев в небольших количествах (табл. б). В пер-фузате обоих нервных узлов содержание НА было выше, чем А, причем в КБГ норадреналина обнаруживалось больше, чем в ЧКрБГ (5,бі 0,2 нг/мл против 3,8±0,2 нг/мл).
Количество выделяемого в покое АХ как в КБГ, так и в ЧКрБГ, было ниже чувствительности препарата легкого и не улавливалось методикой м. Corsten, что согласуется с данными литературы (Бу-лыгин, Калюнова, Калюнов, 1973; Вылегжанина, Салова, 1976).
Сдвиги АХ, НА и А в перфузате ганглиев при введении экзогенного ацетилхолина в узлы солнечного сплетения
Раствор АХ в концентрации 10 г/мл и объеме 1,5 мл вводился через дополнительное отверстие в приводящей канюле ЧКрБГ. Было установлено, что пропускание АХ через ЧКрБГ вызывало резкий выброс НА и А не только в перфузат этого ганглия, но и высвобождение НА в перфузат функционально связанного с ЧКрБГ каудального брыжеечного узла (табл. 9, серия 2). Как следует из табл. 9, действие экзогенного АХ на ЧКрБГ вызывало увеличение в нем выделения, по сравнению с контролем, адреналина в 4,3 раза, норадре-налина - примерно в 4,5 раза. В это же время в перфузате КБГ также наблюдалось повышение содержания НА, хотя раздельная перфузия и конструкция термостабильной камеры исключали попадание экзогенного АХ на другие органы. Эти сдвиги НА в КБГ превышали контроль примерно в 1,5 раза, а изменение количества А было недостоверным.
Наряду с увеличением выделения НА при введении АХ в ЧКрБГ в перфузате КБГ обнаруживался эндогенный ацетилхолин (табл. 10, серия 2). Следует отметить, что в контрольных пробах ганглионар-ного перфузата при помощи используемой нами методики АХ никогда не обнаруживался.
Пропускание синтетического АХ через ЧКрБГ вызывало ярко выраженное усиление моторики ободочной кишки и повышение тонуса ее мускулатуры (рис. 15). Для установления достоверности наблюдаемых изменений перистальтики определялись и сравнивались средняя частота и амплитуда кишечных сокращений в покое и при действии на ЧКрБГ экзогенного АХ. Оказалось, что средняя частота сокращений отрезка ободочной кишки при действии АХ на ЧКрБГ увеличивалась, по сравнению с фоном, на 102,6$, а средняя амплитуда сокращений - на 80,9$.
