Содержание к диссертации
Введение
1 Обзор литературы 10
1.1 Участие эндогенных опиоидных пептидов в функции желудочно- кишечного тракта 10
1.2. Транскраниальная электростимуляция: теоретические и практические аспекты 18
1.2.1 Теоретическое обоснование применения транскраниальной электростимуляции 18
1.2.2 Практические аспекты использования транскраниальной электростимуляции 24
1.3 Методы исследования сократительной функции желудочно-кишечного тракта у животных и человека 33
2 Собственные исследования 38
2.1 Материал и методы исследований 38
2.2 Результаты исследований 45
2.2.1 Подготовка подопытных животных для изучения сократительной функции желудочно-кишечного тракта 45
2.2.2 Влияние транскраниальной электростимуляции на перистальтику тонкого кишечника у собак и овец до и после их кормления 61
2.2.3 Перистальтика кишечника у собак, кишечника и рубца у овец, с повышенной и пониженной ее активностью до и после транскраниальной стимуляции 79
2.2.4 Влияние налоксона на эффекты транскраниальной электростимуляции при различной активности перистальтики кишечника у собак и кишечника и рубца у овец 109
2.2.5 Влияние транскраниальной электростимуляции и тримебутина на содержание бета-эндорфина в крови кроликов 124
2.2.6 Перистальтика тонкого кишечника у собак и овец после введения три-мебутина 127
2.2.7 Способ коррекции сократительной функции желудочно-кишечного тракта у домашних животных с использованием транскраниальной электростимуляции и тримебутина 132 3 Обсуждение результатов исследований 138
Выводы 149
Практические предложения 150
Список использованных источников 152
Приложения
- Транскраниальная электростимуляция: теоретические и практические аспекты
- Методы исследования сократительной функции желудочно-кишечного тракта у животных и человека
- Подготовка подопытных животных для изучения сократительной функции желудочно-кишечного тракта
- Влияние транскраниальной электростимуляции и тримебутина на содержание бета-эндорфина в крови кроликов
Транскраниальная электростимуляция: теоретические и практические аспекты
История открытия опиоидных пептидов своими корнями уходит во вторую половину двадцатого столетия, когда в 1972 г. шотландские фармакологи Г. Костерлиц и Дж. Хьюз выявили, что в нервной ткани имеются рецепторы, которые связываются с морфином (H.W. Kosterlitz et al, 1981).
В дальнейшем эксперименты, проведенные С. Pert et al. (1974), привели к мысли о том, что в организме имеются филогенетически детерминированные лиганды морфиновых рецепторов, поскольку структуры, способные связывать морфин, были обнаружены у всех позвоночных, начиная с примитивной рыбы-ведьмы до человека, в том числе и у животных, никогда не имевших контактов с наркотическими веществами. Морфиновые рецепторы, являясь частью сложной функциональной системы, сформировались в процессе эволюции не для взаимодействия с растительными алкалоидами или синтетическими аналогами морфина. По всей вероятности, в организме должен был иметься эндогенный лиганд опиатных рецепторов. Этот гипотетический лиганд, о существовании которого предполагал Е. Simon et al. (1973), предложили назвать "эндорфин", что означало - «эндогенный морфин». Очередным подтверждением о существовании эндогенных веществ с опиатоподоб-ным действием послужили работы шведских ученых, которые показали, что связывание меченых опиатов со специфическими рецепторами сильно угнеталось при добавлении экстрагированных термостабильных фракций мозга с молекулярной массой 1000 дальтон (Е. Simon et al., 1973; L. Terenius et al. 1974).
Стимулом к изучению эндогенной опиатоподобной системы послужили также факты, проанализированные позже в работе E.Way (1979): все соединения с опиоидной активностью имеют, как правило, сходное химическое строение и присущую рецепторным лигандам стереоизомерную специфичность фармакологических эффектов. В чистом виде эти вещества были выделены J. Hughes и соавт. в 1975 г., а также установлена их пептидная природа. Поскольку эти вещества были получены из ткани мозга, им дали название "энкефалины"(от греч. «эн» - «в», «кефало» - «голова»). Оказалось, что выделенный материал имел два пента-пептида, отличающихся структурно только С-терминальной аминокислотой: структуру H2Nyr-Gly-Gly-Phe-Met-OH назвали метионин-энкефалином (МЭК), а пептид H2Nyr-Gly-Gly- Phe-Leu-OH - лейцин-энкефалином (ЛЭК). Эти пентапептиды проявляли лигандную активность в реакциях ра-диорецепторного тестирования опиатов и, подобно морфину, подавляли сокращения гладких мышц подвздошной кишки морской свинки и семявыно-сящего протока мыши при их электростимуляции. Через некоторое время выяснилось, что энкефалины не были единственными морфиномиметиче-скими лигандами. Из гипофиза удалось выделить полипептидную молекулу с опиоидными свойствами, состоящую из 31 аминокислоты, которой дали название Р-эндорфин. Было выяснено, что последовательность аминокислот (3-эндорфина входила в состав Р-липотропина, открытого еще в 1964 г. (В. Сох etal, 1975; С. Torda, 1978).
В свою очередь, некоторые из фрагментов р-эндорфина обладали опиа-топодобными эффектами. Так, в составе молекулы Р-эндорфина были обнаружены уже упоминавшийся выше метионин-энкефалин, а-эндорфин - оли-гопептид 61-76 и у-эндорфин - пептид 61-77 (R. Guillemin et al., 1976).
Со временем количество соединений, относящихся к эндогенным опио-идным пептидам и взаимодействующих с опиатными рецепторами, увеличилось. Были также обнаружены в организме животных динорфин, киоторфин, дельторфин, геморфин, эндоморфин, синдифамин, морфин-модулирующий нейропептид, анодинин, орексины и др. Всю многочисленную группу опиатов и опиоидных пептидов с их лигандами объединили в единую эндогенную опиоидную систему, основная задача которой - поддержание гомеостаза (Л.С. Гребенева, 1986; С.А. Булгаков, 2008). По данным V. Brantl et al. (1979), указанные выше соединения опиоид-ной природы являются эндогенными веществами, которые обнаруживаются не только в организме животных, но и в растительном сырье (экзорфины), например, в глютеиновой фракции пшеницы.
К настоящему моменту накоплено огромное количество информации о спектре биологических эффектов, которыми обладают ОП (Л. Стайн и др., 1981; В.Г. Смагин и др., 1983; L. Bueno et al. 1988).
Согласно классификации Н.П. Ашмарина, нейропептиды с определенной степенью условности можно разделить на 13 семейств. Опиоидные пептиды - наиболее многочисленное семейство, и именно эта группа пептидов революционизировала представления об интегративных системах. Кроме того, в последние годы был создан ряд фармакологических препаратов, использующихся в клинической практике (И.П. Ашмарин и др., 1986, 1988).
В 1979 г. A.Goldstein и совт. выделили еще один эндогенный опиоидный пептид (ОП) - динорфин А(1-13), который являлся, по мнению авторов, эндогенным лигандом к-опиатных рецепторов (ОР).
Распределение опиоидных пептидов в основных чертах совпадает с топографией опиатных рецепторов. Так, высокий уровень иммунореактивных опиоидов определяется в спинном мозге, в гипоталамусе, лимбической системе, стриопаллидарной области (J. Rossier et al, 1977; М. Sar et al, 1978; H. Pollard et al, 1978; R. Simantov, 1979; A. Dupont et al. 1980;; L. Iversen, 1985).
Указанные совпадения подтверждают гипотезы о существенной роли опиоидных нейропептидов в функционировании соответствующих отделов мозга.
Методы исследования сократительной функции желудочно-кишечного тракта у животных и человека
Как следует из данных, представленных в таблице 5 и на рисунке 21, показатели биоэлектрической активности тонкого кишечника у собак после кормления и подвергавшихся ТЭС были достоверно выше (р 0,05) по сравнению с животными, которые корм не получали. Так, ЧИ двенадцатиперстной кишки до ТЭС составляла 3,68±0,14 в мин, через 30 мин после электростимуляции она уменьшилась до 3,54±0,15 в мин, а через 120 мин составляла 3,44±0,12 в мин.
САК в период опыта имела несколько иную динамику. До ТЭС она составляла 6,73±0,17 мВ, через 30 и 60 мин после электросеанса повысилась соответственно до 6,85±0,17 и 6,92±0,18 мВ, а через 120 мин, наоборот, уменьшилась до 6,75±0,16 мВ.
СЭК относительно высоким был до начала опыта (24,8±0,33), а затем постепенно уменьшался (р 0,05), достигая минимального значения через 120 мин (23,2±0,25) после окончания ТЭС. При исследовании биоэлектрической активности тощей кишки было установлено, что по своим показателям она уступала биоэлектрической активности двенадцатиперстной кишке. Однако и в этом случае отмечалась общая тенденция ее снижения к окончанию опыта. Так, ЧИ до ТЭС составляла 3,40±0,14 в мин. Через 30 мин после электросеанса она незначительно (р 0,05) повысилась до 3,48±0,10 в мин, а затем вновь уменьшилась, достигая минимального значения через 120 мин (3,28±0,12 мин) после ТЭС.
САК в период опыта находилась в пределах 6,44±0,17 - 6,60±0,16 мВ. При этом минимальное ее значение отмечалось через 60 мин, а максимальное - через 30 мин после ТЭС.
Анализ результатов исследований, представленных в таблице 6 и на рисунке 22, показывает, что изменения биоэлектрической активности двенадцатиперстной кишки у овец до кормления во многом были схожи с таковыми, полученными у собак. В частности у всех подопытных овец, подвергшихся ТЭС, отмечалась общая тенденция, направленная на снижение биоэлектрической активности двенадцатиперстной кишки к окончанию опыта. Так, ЧИ до ТЭС у овец составляла 2,05±0,19 в мин. Через 30 мин после электросеанса она практически не изменилась (2,07±0,15 в мин). Однако через 60 и 120 мин ЧИ уменьшилась, достигая соответственно 1,78±0,10 и 1,66±0,18 в мин. Аналогично изменялась САК, до ТЭС она составляла 4,10±0,18 мВ, затем через 120 мин после электросеанса уменьшалась до 3,58±0,19 мВ.
В то же время биометрическая обработка полученных данных показала, что все выявленные изменения ЧИ и САК, при исследовании биоэлектрической активности двенадцатиперстной кишки, имели недостоверный характер (р 0,05).
Что касается СЭК, то наибольшим он был через 30 мин после ТЭС (8,6± 0,23), после чего снижался, достигая минимального значения через 120 мин после электросеанса (5,9±0,20). При этом было отмечено, что показатели СЭК, полученные через 60 и 120 мин после ТЭС, были статистически достоверными (р 0,05) по сравнению с фоновыми значениями.
При исследовании тощей кишки было установлено, что ее биоэлектрическая активность так же к окончанию опыта понизилась. Если ЧИ до ТЭС составляла 1,74±0,11 в мин, то через 120 мин после электростимуляции достигала 1,45±0,14 в мин. САК наибольшей была до ТЭС (3,81 ±0,17 мВ), а затем постепенно уменьшалась, достигая минимума в конце опыта (3,41±0,18 мВ).
Биоэлектрическая активность тонкого кишечника у овцы № 1, подвергавшейся ТЭС (до кормления) Что касается СЭК, то наибольшим он также был до ТЭС (6,6±0,18), после чего снижался, достигая наименьшего значения через 120 мин после электросеанса (4,9±0,19). При этом было отмечено, что показатели СЭК, полученные через 60 и 120 мин после ТЭС, были статистически достоверными (р 0,05).
Исследования показали, что биоэлектрическая активность двенадцатиперстной кишки у овец, получавших корм после ТЭС, достоверно изменялась (таблица 7; рисунок 23). До ТЭС ЧИ составляла 3,05±0,12 в мин, САК -6,11±0,35 мВ, СЭК - 18,6±0,40, что было соответственно на 1,0 в мин, 2,01 мВ и 10,2 больше по сравнению с показателями, полученными у тех же самых овец до кормления. Затем ЧИ через 30 мин после ТЭС повысилась до 3,14±0,10 в мин, а через 60 и 120 мин уменьшилась и соответственно составляла 3,07±0,12 и 3,00±0,15 в мин.
Результаты исследований показывают, что биоэлектрическая активность тощей кишки у овец в период эксперимента также изменялась (таблица 7). После кормления овец все показатели биоэлектрической активности значительно повысились по сравнению с таковыми у животных, которые корм не получали. В свою очередь на биоэлектрическую активность тощей кишки оказывала влияние ТЭС. ЧИ после электростимуляции у всех подопытных овец незначительно повысилась, достигая через 30 мин 2,74±0,15 в мин, а за 75 тем уменьшилась и через 120 мин составляла 2,54± 0,10 в мин, после чего уменьшалась и через 120 мин составляла 2,44±0,18 в мин.
САК тощей кишки в период опыта изменялась аналогичным образом: до ТЭС она составляла 4,43±0,18 мВ, а через 30 мин после электростимуляции достигала 4,50±0,17 мВ. В последующем САК снижалась и через 120 мин после электростимуляции равнялась 4,10±0,17 мВ.
Подготовка подопытных животных для изучения сократительной функции желудочно-кишечного тракта
Результаты исследований показали (таблица 8; рисунок 24), что сократительная активность дорсального мешка рубца у овец, не получавших корм, наиболее интенсивной была через 30 мин после ТЭС: АС составляла 19,7±0,27 мм рт. ст.; ПС - 2,53±0,09 мин; ЧС - 1,27±0,09 и КИ - 63,2±2,05. Однако в последующие периоды опыта сократительная активность дорсального мешка у овец снижалась и через 120 мин после окончания электросеанса составляла: АС - 18,8±0,35 мм рт. ст.; ПС - 2,28±0,10 мин; ЧС - 1,16±0,10 иКИ-49,7±3,72.
При исследовании перистальтики вентрального мешка рубца у овец, не получавших корм, было установлено, что она уступала по своей активности сокращениям дорсального мешка (таблица 9; рисунок 24). Так, АС вентрального мешка в период опыта находись в пределах 15,1±0,31 - 16,8±0,18 мм рт. ст.; ПС - 1,31±0,34 - 1,98±0,11 мин; КИ - 36,4±2,00 - 51,5±3,11. В то же время частота его сокращений была более выраженной (1,73±0,11) по сравнению с частотой сокращений дорсального мешка рубца (1,16±0,10 - 1,27±0,09).
Результаты баллонографии показали, что сократительная функция рубца у овец после кормления была более активной, чем до кормления (таблица 10; рисунок 25). Так, АС дорсального мешка до ТЭС составляла 24,4±0,30 мм рт. ст. Через 30 мин после электростимуляции она оставалась практически на прежнем уровне (24,0±0,24 мм рт. ст), а в последующие периоды опыта уменьшалась и находилась в границах 23,8±0,31 - 24,3±0,20 мм рт. ст.
ПС имела несколько иную величину: до ТЭС она составляла 2,66±0,12 мин, через 30 мин после электросеанса 2,70±0,14 мин, а через 60 и 120 мин соответственно 2,55±0,15 - 2,64±0,15 мин. ЧС дорсального мешка была наиболее высокой через 30 мин и относительно низкой - через 120 мин после ТЭС.
Что касается КИ, то он характеризовался высоким значением через 30 мин (97,2±3,05) и низким - через 120 (83,1±4,11) мин после электросеанса.
Примечание: - при р 0,05 по сравнению с фоновыми показателями; - при р 0,05 по сравнению с показателями, полученными до кормления; - при р 0,05 по сравнению с дорсальным мешком рубца
Показатели сократительной функции вентрального мешка рубца у овец после приема корма отражены в таблице 11 и на рисунке 25, из которой следует, что они, кроме СЭК, уступали по своим значениям показателям, отражающим перистальтику дорсального мешка.
АС наиболее низкой была через 30 мин после окончания электросеанса, (19,5±0,20 мм рт. ст.), а через 60 мин, наоборот, она была максимальной. ПС в период опыта находилась в пределах 1,90±0,10 - 2,10±0,11 мин, при этом минимальной она была через 120 мин (1,90±0,10 мин), а максимальной - через 30 мин (2,10±0,11 мин) после окончания ТЭС.
ЧС вентрального мешка рубца у овец, принимавших корм, была выше (1,80±0,15 - 1,95±0,14) по сравнению с частотой сокращений дорсального мешка (1,37±0,10 - 1,46±0,07).
КИ максимальных значений достигал через 30 мин после ТЭС (7,82±2,00), а минимальным он был через 120 мин (66,7±3,05).
Сократительная активность рубца у овцы № 1, подвергавшейся ТЭС (после кормления) Таким образом, результаты первой серии опытов показали, что биоэлектрическая активность кишечника и моторика рубца у животных зависят от функционального состояния этих органов пищеварения. При этом ТЭС не оказывала существенного влияния на сократительную функцию кишечника и рубца, а большинство выявленных изменений (по сравнению с фоновыми значениями) носили недостоверный характер. В то же время было установлено, что биоэлектрическая активность двенадцатиперстной кишки как у собак, так и у овец была выше по сравнению с тощей кишкой, а моторика дорсального мешка рубца более активной, чем вентрального мешка.
Перистальтика кишечника у собак, кишечника и рубца у овец с повышенной и пониженной ее активностью до и после транскраниальной электростимуляции
Целью настоящей серии опытов было изучение влияния ТЭС на сократительную функцию кишечника у собак и кишечника и рубца у овец при повышенной и пониженной ее активности. Для этого с использованием фармакологических средств (прозерина, атропина сульфата, настойки чемерицы белой) были созданы модели повышенной и пониженной моторики изучаемых органов.
Биоэлектрическая активность кишечника у собак при повышенной его перистальтике и после ТЭС Как следует из таблицы 12 и рисунка 26, после введения собакам раствора прозерина у них резко повышалась моторика двенадцатиперстной кишки: ЧИ составляла 4,74±0,10 в мин, САК - 9,85±0,18 мВ, СЭК -46,7±0,34. Однако уже через 30 мин после электросеанса эти показатели уменьшились и соответственно составляли 4,50±0,14 в мин; 9,54±0,21; 42,9±0,36 (p 0,05). В последующие периоды эксперимента снижение изучаемых показателей было более существенным. Так, через 120 мин после электростимуляции ЧИ составляла 3,10±0,12 в мин, САК - 5,74±0,20 мВ, СЭК -17,8±0,32. При этом все выявленные изменения были статистически достоверными (р 0,05).
Аналогичной была динамика показателей биоэлектрической активности тощей кишки (таблица 12; рисунок 26), хотя по своим значениям они значительно уступали показателям, полученным при электроэнтерографии двенадцатиперстной кишки. Так, до начала опыта биоэлектрическая активность тощей кишки характеризовалась следующими параметрами: ЧИ - 4,05±0,11 в мин, САК - 8,34±0,18 мВ, СЭК - 33,8±0,30. Через 30 мин после ТЭС биоэлектрическая активность тощей кишки понизилась незначительно. Однако уже через 60 и 120 мин изменения ее показателей в сторону уменьшения носили статистически достоверный характер (р 0,05 - 0,01) и находились в пределах соответственно 3,10±0,12 - 3,17±0,10 в мин, 5,74±0,20 - 6,82±0,23 мВ, 17,8±0,32-25,3±0,30.
Влияние транскраниальной электростимуляции и тримебутина на содержание бета-эндорфина в крови кроликов
Аналогичные изменения отмечались и при электроэнтерографии у собак тощей кишки. До начала опыта ее показатели составляли: ЧИ - 3,76±0,18 в мин, САК - 8,50±0,17 мВ, СЭК - 32,0±1,86. Через 30 минут после окончания электросеанса они уменьшались и достигали соответственно 3,64±0,17 в мин, 8,43±0,16 мВ, 30,7±1,79. В последующие периоды опыта находились на более низком уровне и составляли: ЧИ - 3,47±0,19 - 3,58±0,15 в мин; САК -8,21±0,18 - 8,30±0,14 мВ; СЭК - 28,5±1,84 - 29,7±1,10. Биометрический анализ показал, что данные изменения, относительно фоновых значений, имели недостоверный характер (р 0,05).
Биоэлектрическая активность кишечника у собаки № 5 с повышенной перистальтикой после введения налоксона и ТЭС Биоэлектрическая активность тонкого кишечника у собак с пониженной его перистальтикой после введения налоксона и ТЭС
Собакам с пониженной перистальтикой кишечника, которую моделировали путем введения раствора атропина сульфата, за 5 мин перед ТЭС инъецировали подкожно 2 мл (0,8 мг) налоксона. В ходе проведения электроэнте 120 рографии была выявлена общая тенденция к увеличению всех показателей с приближением окончания опыта. Однако данное увеличение, за исключением СЭК, являлось статистически недостоверным (таблица 29; рисунок 39). Так, ЧИ увеличилась на 0,27 в мин (р 0,05), САК - на 0,28 мВ (р 0,05), СЭК-на 1,0 (р 0,05).
Показатели биоэлектрической активности тощей кишки у собак так же к окончанию опыта увеличились несущественно, за исключением СЭК. До начала опыта ЧИ составляла 1,09±0,15 в мин, САК - 1,81 ±0,15 мВ, СЭК -2,0±0,17, а через 120 мин данные показатели повысились соответственно до 1,3±0,14 в мин (р 0,05), 2,14±0,18 мВ (р 0,05), СЭК - 2,8±0,19 (р 0,05).
Электроэнтерография двенадцатиперстной кишки у овец с повышенной ее перистальтикой показала, что после применения налоксона эффекты ТЭС уменьшались (таблица 30; рисунок 40). Так, до начала опыта ЧИ составляла 4,20±0,18 в мин, САК - 9,00±0,20 мВ, СЭК - 37,8±2,50. Через 120 мин эти показатели уменьшились соответственно до 3,88±0,19 в мин, 8,27±0,21 мВ, 32,1±2,18. При этом биометрический анализ показал, что данное уменьшение изучаемых показателей у овец было статистически недостоверным (р 0,05).
Изменения биоэлектрической активности тощей кишки с повышенной ее перистальтикой и после введения налоксона и ТЭС так же являлись несущественными (р 0,05) и в период опыта находились в следующих границах: ЧИ - 3,38±0,19 - 3,70±0,20 в мин, САК - 8,14±0,20 - 8,50±0,19 мВ, СЭК 27,5±2,17-31,4±2,40.
Биоэлектрическая активность тонкого кишечника у овцы № 1 с повышенной его перистальтикой после введения налоксона и ТЭС
Биоэлектрическая активность тонкого кишечника у овец с пониженной его перистальтикой после введения налоксона и ТЭС
Результаты электроэнтерографии показали, что у овец с пониженной перистальтикой после введения налоксона эффекты ТЭС были слабо выраженными (таблица 31; рисунок 41). В частности показатели биоэлектрической активности двенадцатиперстной кишки изменялись в незначительных границах. Так, через 120 мин после начала опыта ЧИ по сравнению с фоновыми показателями была больше в среднем на 0,23 в мин, САК - на 0,27 мВ, СЭК -на 0,9.
Что касается тощей кишки, то ее биоэлектрическая активность характеризовалась низкими значениями до начала опыта (ЧИ - 1,14±0,17 в мин; САК - 1,89±0,18 мВ; СЭК - 2,2±0,12) и более высокими показателями в конце опыта (ЧИ - 1,41±0,18 в мин; САК - 2,15±0,17 мВ; СЭК - 3,0±0,14). Однако и в этом случае выявленные изменения показателей, за исключением СЭК, были недостоверными (р 0,05).
Перистальтика рубца у овец с повышенной ее активностью после введения налоксона и ТЭС После применения настойки чемерицы перистальтика дорсального мешка рубца у овец повысилась и показатели ее активности составляли: АС -28,5±1,32 мм рт. ст.; ПС - 2,81±0,17 мин; ЧС - 2,11±0,18; КИ - 169,0±4,03 (таблица 32; рисунок 42). Через 30-60 мин после введения налоксона и проведения ТЭС данные показатели незначительно уменьшились, а через 120 мин составляли: АС - 26,4±1,25 мм рт. ст.; ПС - 2,55±0,16 мин; ЧС -1,79±0,16; КИ - 120,5±5,54. Однако выявленное уменьшение показателей АС и ПС было статистически недостоверным (р 0,05).
Похожие диссертации на Влияние транскраниальной электростимуляции на сократительную функцию желудочно-кишечного тракта животных
