Введение к работе
Актуальность проблемы. Проблема физиологии (функциональных состояний животных н человека уходиг своими истоками вглубь классической физиологии [Павлов 1927; Орбелн, 1938; Ливанов, 1940; Анохин, 1970 и др.]. Во второй половине XX века она получила широкое развитие в разделе нейронаук. Современное технико-методическое оснащение ([упзнолопіческих исследований позволило оперировать большим количеством психологических, психофизиологических и нейрофизиологических показателей при исследовании механизмов нормальных и патологических состояний (Василевский, 1968, 1972; Медведев, 1975; Соколов, Данилова, 1975, Зимкина, 1975, 1978; Климова-Черкасова, 1978-1994; Вольшкина, Суворов, 1981; Сороко, 1984; Данилова, 1985; Bloch, 1970; Lindsley, 1979;Grossberg, 1982 и др.].
При всем многообразии сушествуюнвгх подходов для решения фундаментальных и прикладных задач в области физиологии функциональных состояний по прежнему актуальна Проблема выбора интегральных системных показателей, адекватных для изучения псирогуморальпых механизмов регуляции межсистемных и межорганных взаимодействий в организме.
К настоящему времени накоплены обширные сведения о роли сверхмедленных физиологических процессов (СМФП) головного мозга в механизмах нейрогуморальної! регуляции высшей нервной деятельности [Русинов, 1961,1969; Аладжалова, 1962-1984; Швсц-Тонэта-Гурий, 1962-1980 и др.|.
В рамках комплексного метода исследовании принципов и механизмов деятельности головного мозга, предложенного и реализованного Н.П.Бехтеревой (1966-1980), была раскрыта базисная роль СМФП коры и подкорковых структур в <(юрми-ровании мозговых систем обеспечения спаи бодрствования, внимания, памяти, эмоций у человека [Аврамов, 1966; Бехтерева, 1966-1990; Илюхина, 1966-1990; Смирнов, 1970, 1976; Камбарова, 1983,1984].
В работах В.А.Илюхиной (1982, 1986) были обобщены сравнительно немногочисленные данные о наливных сверхмедленных физиологических процессах, регистрируемых в секреторных и афргкторных органах и тканях [Тарханов, 1889; Трофимов, 1957, 1965; Пегель 1967-1972; Цегелышцкая, 1969; Алдерсонс, 1983; Lundbcrg, 1954; Ha.ssct, 1981 и др.]. На основании данных литературы и собственных исследований были арормулированы теоретические представления об универсальности СМФП но отношению к структурам головного мозга, мышцам и висцеральным органам, их координирующей роли в обеспечении псирогуморальпых межорганных и мсжсистсм-ных взаимодействий; рассмотрены прикладные аспекты использования различных видов СМФП в (физиологии и клинике для оценки и прогнозирования динамики состояния ЦНС, уровней активного бодрствования, адаптивных системных реакций организма на стресс-воздействне в норме и патологии.
Подтверждением выдвигаемых положений является обнаружение тесной связи динамики СМФП, регистрируемых с поверхности головы и тела человека с показателями вегетативных функций, гемодинамики, физикохимического гоиеоетаза, с состоянием дыхательной, мышечной и других систем организма, что расширило область применения СМФП как интегральных показателей состояния в различных областях физиологии и нраклпеской медицины [Илюхина, 1982-1993, Бережкова, 1984; Медведева, 1985; Заболотских, 1986-1993; Орлов, 1988; Понеделко, 1991].
Одним из мало изученных аспектов проблемы нейрогуморальных механизмов функциональных состояний и межсистемных взаимодействий в организме является исследование роли сверхмедленных физиологических процессов в формировании
-О.
компенсаторно-приспособительных системных реакций при воздействии самых разнообразных эндогенных и экзогенных факторов [Аладжалова, 1962,1969; Алексашш, 1967; Илюхина, Хабаева, 1984-1986]. Малочисленность подобных исследований определила цели и задачи настоящей работы.
Цель исследования — изучение особенностей динамики свсрхмсдлснных физиологических процессов структур головного мозга (пшоталамуса и гиппокампа) и висцеральных органов (легкого, печени и почки) и их роли в формировании компенсаторно-приспособительных системных реакций в разные сроки после имплантации электродов в исследуемые образования и после дополнительного стресс-воздействия.
Задачи исследования:
-
Разработка конструкций и методов имплантации долгосрочных электродов для одновременной регистрации СМФП структур головного мозга и висцеральных органов кролика в условиях хронического эксперимента.
-
Изучение особенностей динамики СМФП пшоталамуса и пшпокампа в ближайшем послеоперационном периоде, после стереотакенческой операции с имплантацией интрацеребральных электродов.
-
Изучение особенностей реактивности структур головного мозга в ответ на имплантацию электродов в висцеральные органы в разные сроки после стереотакси-ческой операции на мозге.
-
Изучение особенностей динамики СМФП легких, печени и почек в разные сроки после имплантации в них электродов.
-
Изучение особенностей реактивности легкого, печени и почек в ответ на сте-реотаксическое воздействие в области гипоталамуса и пшпокампа в разные сроки после имплантации электродов в висцеральные органы.
Основные положения, выносимые на зашиту. На основе сравнительного анализа динамики сверхмедленньк физиологических процессов пшоталамуса, пишокампа, легких, печени и почек, а таюнз вегетативных и клшшко-лабораторных показателей раскрыто значение разных видов СМФП в механизмах нейрогуморалыюй регуляции функциональна состояний исследуемых образований; выявлены различия в механизмах формирования местной и общей неспецифической реакции на стресс-воздействие.
Научная новизна исследования:
-
Впервые разработана конструкция универсального электрода для репістраціш СМФП висцеральных органов и способы его имплантации без вскрытия грудной и брюшной полости с применением метода лапароскопии.
-
Разработана конструкция неполяризующегося жидкостного хлорсерсбряного электрода для использования его в качестве референтного при репістраціш СМФП с возможностью динамического коїпроля собственного электродного потенциала.
-
Впервые в хроническом эксперименте зарешетрированы СМФП в диапазоне от 0 до 0,5 Гц в ткани легкого кролика.
-
При соизмеримости исследованных видов СМФП в структурах головного мозга и висцеральных органах, впервые описаны особенности их динамики характерные для пнюгаламуса, пишокампа, легких, печени и почек в сходных условиях наблюдения.
-
Впервые, но данным СМФП, установлены физиологические корреляты местной и общей неспецифнческой реакции гапоталамических и гиппокампальных структур головного мозга, легких, печени и почек на стресс-воздействие.
Научно-практическая значимость работы.
Разработанная конструкция универсального электрода существенно упрощает процесс его имплантации и обеспечивает возможность сравнительного изучения СМФП различных висцеральных органов. Разработанная методика имплантации универсального электрода позволяет значительно ускорить процесс операции, уменьшить травматизацию животного и проводить лапароскопический контроль качества имплантации. Предложенный методический подход позволяет проводить одновременную регистрацию СМФП разшгшьк образований в условиях длительного хронического эксперимента, что представляется перспективным для изучения механизмов нейрогуморалыюй регуляции межеистемпых взаимодействий на уровне целостного организма. Обнаруженные закономерности динамики разных видов СМФП головного мозга, легких, печени и почек в нормальных и эксгремальньк состояниях могут быть использованы для оценки и прогнозирования состояния данных образований при различного рода эндогенных и экзогенных воздействиях не организм.
Апробация диссертационного материала. Основные положения диссертации доложены и обсуждены па научном заседании отдела нейрофизиологии человека Научно-исследовательского института экспериментальной медицины АМН СССР (1989), на 2-й Всесоюзной конференции "Принципы и механизмы деятельносгн мозга человека" (Ленинград, 1989), на конкуренции молодых ученых Кубанского медицинского института (Краснодар, 1993), на совместном заседании лаборатории физиологии состояний головного мозга и организма инсіїпута мозга человека РАН и лаборатории нейроонтогенеза института эксперимеигалыгой медицины РАМН (1994), на заседании кафедры физиологии человека и животных Санкт-Петербургского государственного университета (1995). По материалам диссертации опубликовано 5 печатных работы, из них 1 глава в монографии. На разработки по теме диссертации выдано 4 рац. предложения.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена па 153 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, четырех разделов описания и анализа собственных наблюдений, заключения, выводов и списка использованной литературы. Работа иллюстрирована 19 рисунками и включает 19 таблиц. Указатель литературы содержит 146 источников отечественной литературы и 52 работы зарубежных авторов.