WWW.ДЕНЬСИЛЫ.РФ

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Медицина

 

Pages:   || 2 | 3 |

Блокирование проводимости миелинизированных нервных волокон седалищного нерва лягушки производными имидазо[1,2-]бензимидазола

-- [ Страница 1 ] --

на правах рукописи

ШУРЕКОВ ВЛАДИМИР ВАСИЛЬЕВИЧ

БЛОКИРОВАНИЕ ПРОВОДИМОСТИ МИЕЛИНИЗИРОВАННЫХ НЕРВНЫХ ВОЛОКОН СЕДАЛИЩНОГО НЕРВА ЛЯГУШКИ ПРОИЗВОДНЫМИ ИМИДАЗО[1,2-]БЕНЗИМИДАЗОЛА

03.03.01 ФИЗИОЛОГИЯ

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени

кандидата биологических наук

Ульяновск 2010

Работа выполнена в лаборатории нейрофизиологии кафедры анатомии, физиологии и гигиены человека государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Ульяновский государственный педагогический университет имени И.Н. Ульянова»

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор, Каталымов Леонид Лазаревич

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор Гайнутдинов Халил Латыпович;
доктор биологических наук, профессор Балыкин Михаил Васильевич
Ведущая организация: ГОУ ВПО «Чувашский государственный педагогический университет имени И.Я. Яковлева»

Защита диссертации состоится «27» апреля 2010 г. в 15 часов 00 минут на заседании диссертационного Совета Д 212.078.02 при ГОУ ВПО «Татарский государственный гуманитарно-педагогический университет» по адресу: 420021, г. Казань, ул. Татарстан, д. 2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеках ГОУ ВПО «Татарский государственный гуманитарно-педагогический университет» (420021, г. Казань, ул. Татарстан, д. 2.) и ГОУ ВПО «Ульяновский государственный педагогический университет им. И.Н. Ульянова» (432980, г. Ульяновск, пл. 100-летия В.И. Ленина, д. 4).

Автореферат разослан «17» марта 2010 г.

Учёный секретарь диссертационного Совета,

доктор медицинских наук, профессор Зефиров Т.Л.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования

Несмотря на широкий выбор имеющихся в настоящее время местноанестезирующих препаратов (новокаин, тримекаин, лидокаин, дикаин, бупивакаин, ропивакаин и др.), необходимость в поиске и изучении новых веществ и факторов, обладающих местноанестезирующей активностью, остаётся одной из актуальных задач современной физиологии и медицины. Требования, предъявляемые к анестезирующим средствам, не сводятся только к обеспечению необходимой скорости, глубины, длительности и обратимости обезболивания, они также предусматривают минимизацию их побочных эффектов. Сформировалась потребность на более высоком, качественном уровне управлять процессами анестезии: регулировать глубину и скорость наступления, уменьшать и устранять её побочные эффекты. Если при проведении процедур обезболивания в медицинских учреждениях основные требования предъявляются к скорости наступления обезболивания и его обратимости, то при длительной транспортировке пострадавших, часто требуется обеспечение глубокой и продолжительной анестезии, длящейся часами. К сожалению, пока ещё невозможно в полной мере обеспечить эти потребности имеющимися в настоящее время средствами и подходами. Всё это диктует необходимость оптимизации использования традиционных анестетиков и экспериментальные исследования новых местноанестезирующих средств и их комбинаций.

Анестетики относятся к разным классам химических соединений. Многие из них являются третичными аминами, молекулы которых состоят из трёх частей: липофильного ароматического бензольного кольца, гидрофильного третичного амина и соединяющей их цепи. Соединяющая цепь может быть представлена эфиром или амидом, которые во многом определяют их фармакодинамическую и фармакокинетическую активность, что позволяет делить местные анестетики на эфирные и амидные (Малрой М., 2005; Катцунг Б.Г., 2007; Калви Т.Н. Уильямс Н.Е., 2007; Овечкин А.М., 2006; Covino B. G., 1986; Strichartz G.R., 1987).

Производные имидазо[1,2-]бензимидазола с лабораторными шифрами РУ-353, РУ-1117 и РУ-1275 относятся к аминам, которые в растворе существуют в двух формах: нейтральной и заряженной (Галенко-Ярошевский А.П., 2009). Активность анестезирующих веществ может зависеть как от соотношения заряженных и нейтральных молекул в наружном растворе, поскольку последние определяют скорость диффузии их через липидный матрикс клеточной мембраны в аксоплазму, так и от обретения вошедшими в неё молекулами анестезирующих веществ заряда, который обеспечивает вход их во внутреннее устье натриевых каналов, блокируя их ионную проводимость (Беляев В.И., Ходоров Б.И., 1965; Беляев В.И. 1973; Ходоров Б.И., 1990; Пеганов Э.М. и др., 1976; Narahashi T. et al. 1969; Ritchie J.M., Greengard P., 1966; Strichartz G.R., 1987; Butterwort J.F., Strichartz G.R., 1990). Нарушения натриевой проводимости производятся и нейтральными молекулами, которые, оставаясь в липидном матриксе мембраны, взаимодействуют с воротным механизмом натриевых каналов, нарушая его функционирование (Ходоров Б.И. и др, 1979).



К настоящему времени на миелинизированных нервных волокнах показано (Ходоров Б.И. и др, 1965, 1973, 1980; Беляев В.И., 1965; Пеганов Э.М. и др., 1976, 1977; Заборовская Л.Д., 1979; Khodorov B. et al., 1976; Hille B., 1977), что достаточно хорошо изученные амины (такие как новокаин, тримекаин и лидокаин) приводят к понижению максимальной натриевой проницаемости и значительно изменяют процесс натриевой инактивации: доля натриевых каналов, находящихся в состоянии быстрой натриевой инактивации при потенциале покоя, значительно увеличивается, а реактивация каналов (выход из инактивированного состояния) после окончания деполяризации мембраны существенно замедляется.

Сравнительно недавно установлено (Галенко-Ярошевский А.П., и др., 2000 а, б; Анисимова В.А. и др., 2002), что производные имидазо[1,2-]бензимидазола проявляют выраженную местноанестезирующую (поверхностную и проводниковую) активность, которая превосходит таковую бупивакаина (маркаина) и дикаина (тетракаина). В связи с этим проводятся разнонаправленные исследования по изучению влияния нового класса местноанестезирующих веществ на различные биологические объекты (Галенко-Ярошевский А.П. и др., 2002 а, б, в; 2005 б), в том числе на электрогенез различных возбудимых мембран и синаптических образований (Галенко-Ярошевский А.П. и др., 2002 а, б, в; 2005 б; Галенко-Ярошевский А.П. и др., 2007 б, в, г, д).

Как известно, многие местноанестезирующие вещества способны вызывать как тоническое блокирование проведение возбуждения, проявляющееся в уменьшении амплитуды потенциала действия нервного волокна в ответ на одиночный раздражающий стимул, так и стимул-зависимое (частотно-зависимое) блокирование проведения возбуждения – дополнительное снижение амплитуды потенциалов действия в процессе ритмической стимуляции (Пеганов Э.М. и др., 1976; Ходоров Б.И. 1980; Мангушева Н.А. и др., 1992, 1993; Мангушева Н.А., Каталымов Л.Л., 2007; Ревенко С.В., Гаврилов И.Ю., 2007; Strichartz G.R., 1973; Courtney K.R., 1975; Hille B., 1977; Butterwort J.F., Strichartz G.R., 1990; Starmer C.F. et al., 1984, 1985; Bokesch P.M., et al., 1987; Chernoff D.M., 1990).

Большая часть физиологических исследований по изучению механизмов проводниковой анестезии выполнена на миелинизированных нервных волокнах лягушки (Ходоров Б.И. и др., 1973, 1977, 1979, 1980; Беляев В.И. 1973; Пеганов Э.М., и др., 1973, 1976, 1977; Заборовская Л.Д., 1979; Максимов Г.В. и др., 1989, Мангушева Н.А. и др., 1992, 1993; Мангушева Н.А., Каталымов Л.Л., 1995, 1997, 2000, 2007; Hille B., 1977; Bokesch P.M., et al., 1987; Strobel G.E., Bianchi C.P., 1987; Catchlove R.F.H., 1973; Courtney K.R., 1980; Strichartz G.R., 1973, 1987), поэтому для получения сопоставимых результатов мы проводили свои исследования на этом же объекте.

Вещества РУ-353 и РУ-1117, с учётом фармакологических свойств и технолого-экономических возможностей синтеза, являются перспективными лекарственными средствами (Галенко-Ярошевский А.П., 2009). РУ-353 проявляет высокую обезболивающую активность при проводниковом методе анестезии (Галенко-Ярошевский А.П. и др., 2005 а), а РУ-1117 – при поверхностном (Галенко-Ярошевский А.П., 2009). РУ-353 и РУ-1117 при подкожном, внутривенном и внутрибрюшинном введении менее токсичны, чем маркаин и дикаин (Галенко-Ярошевский А.П., Варлашкина И.А., 2006; Галенко-Ярошевский А.П., 2009). Это обусловливает необходимость детального изучения влияния данных анестезирующих веществ на различные возбудимые ткани, в том числе – миелинизированные нервные волокна.

Цель и задачи исследования

Цель исследования – изучить особенности блокирования проведения возбуждения миелинизированных нервных волокон производными имидазо[1,2-]бензимидазола.

Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:

1. Исследовать динамику блокирования проводимости нервных волокон производными имидазо[1,2-]бензимидазола РУ-353, РУ-1117 и РУ-1275 в физиологическом растворе с рН = 7.3.

2. Изучить влияние оболочек нерва на развитие блокирования проводимости нервных волокон под действием РУ-353, РУ-1117 и РУ-1275.

3. Изучить влияние рН наружного раствора и снижения рН аксоплазмы нервных волокон на блокирование проведения возбуждения, вызываемое РУ-353, РУ-1117 и РУ-1275.

4. Определить время, за которое происходит устранение блокирования проводимости нервных волокон при отмывании анестезирующих веществ в физиологическом растворе.

Положения, выносимые на защиту

  1. Производные имидазо[1,2-]бензимидазола с лабораторными шифрами РУ-353, РУ-1117 и РУ-1275 вызывают последовательное уменьшение амплитуды потенциалов действия, возникающих в ответ на одиночное и максимальное раздражение – тоническое блокирование проводимости нервных волокон, а также дополнительное уменьшение их амплитуды в процессе ритмической стимуляции – стимул-зависимое блокирование. Оба вида блокирования проводимости нервных волокон развиваются с одинаковым латентным периодом. Все исследованные производные имидазо[1,2-]бензимидазола оказались анестезирующими веществами более быстрого и длительного действия, чем широко применяемые анестетики новокаин и тримекаин.
  2. Скорость наступления и продолжительность блокирования проводимости миелинизированных нервных волокон производными имидазо[1,2-]бензимидазола зависят от молекулярной структуры и концентрации анестезирующих веществ, проницаемости эпи- и периневральных оболочек, активной реакции наружного раствора и аксоплазмы нервных волокон. По скорости развития блокирования проводимости нервных волокон производные имидазо[1,2-]бензимидазола образуют следующий ряд: РУ-353 РУ-1117 РУ-1275.

Научная новизна





Впервые показано, что производные имидазо[1,2-]бензимидазола РУ-353, РУ-1117 и РУ-1275 вызывают тоническое и стимул-зависимое блокирование проводимости миелинизированных нервных волокон.

Выявлено, что эпи- и периневральные оболочки нерва являются значительным барьером для блокирования проведения возбуждения миелинизированных нервных волокон производными имидазо[1,2-]бензимидазола.

Впервые получены экспериментальные данные о влиянии активной реакции наружного раствора и аксоплазмы нервных волокон на скорость блокирования проводимости нервных волокон, вызываемого РУ-353, РУ-1117 и РУ-1275.

Установлено, что снижение рН наружного раствора замедляет развитие блокирования проведения возбуждения в миелинизированных нервных волокнах производными имидазо[1,2-]бензимидазола, а увеличение рН наружного раствора – ускоряет блокирование. Снижение рН аксоплазмы путём насыщения наружного раствора углекислым газом ускоряет производимое производными имидазо[1,2-]бензимидазола блокирование проведения возбуждения.

Научно-практическая ценность

Выявленные в работе факторы, влияющие на скорость, продолжительность и обратимость блокирования проводимости нервных волокон, вызываемого производными имидазо[1,2-]бензимидазола РУ-353, РУ-1117, РУ-1275, могут быть использованы физиологами, медиками и фармакологами на доклинических и клинических этапах исследования данных анестезирующих веществ.

Полученные результаты исследования включены в учебный курс физиологии человека и животных в Ульяновском государственном педагогическом университете.

Апробация работы

Основные результаты диссертации доложены на I Cъезде физиологов СНГ (Cочи, Дагомыс, 19 – 23 сентября 2005); конференциях Ульяновского государственного педагогического университета им. И.Н. Ульянова (Итоговая научно-методическая конференция, 18 – 25 февраля 2009 года; 4 – 9 марта 2010 года), Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии (Международная научно-практическая конференция «Аграрная наука и образование на современном этапе развития: опыт, проблемы и пути их решения», 26 – 28 мая 2009 года) и Ульяновского государственного университета (II конференция молодых учёных медико-биологической секции Поволжской ассоциации государственных университетов, 22 сентября 2009 года; III Всероссийская конференция с международным участием «Медико-физиологические проблемы экологии человека», 22 – 25 сентября 2009 года). По теме диссертации опубликовано 11 работ, из которых 2 – в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК.

Структура и объём диссертации

Диссертационная работа выполнена на 134 страницах машинописного текста, включает 40 рисунков, 7 таблиц. Диссертация включает в себя: «введение», «обзор литературы», «результаты исследования и их обсуждение», «заключение», «выводы» и «список литературы», включающий 143 источника, из которых 77 – иностранных авторов.

ОБЪЕКТ, МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Эксперименты (всего 160) проводили на изолированных одиночных миелинизированных нервных волокнах, а также целых и денудированных седалищных нервах озёрной лягушки Rana ridibunda Pallas. Все эксперименты выполнены при комнатной температуре 18 – 22 °С. После выделения седалищного нерва из организма животного его помещали на 40 – 60 минут в физиологический раствор Рингера.

Выделение одиночных нервных волокон из седалищного нерва производили под бинокулярным микроскопом МБС-2 на предметных стёклах по методике И. Тасаки (1957) в модификации Л.Л. Каталымова (1976). Сначала с помощью препаровальных игл удаляли эпи- и периневральные оболочки нерва, а затем выделяли из нервного ствола одиночное нервное волокно. Перехват, от которого отводили потенциал действия (ПД), оставляли интактным в нервном стволе. Такое нервное волокно получило название препарат с «закрытым» перехватом Ранвье (Каталымов Л.Л., 1976). Затем изолированное нервное волокно помещали в экспериментальную плексигласовую камеру (рис. 1).

 Схема экспериментальной камеры для регистрации электрической-1

Рис. 1. Схема экспериментальной камеры для регистрации электрической активности одиночного миелинизированного нервного волокна

1 – седалищный нерв, 2 – стимулирующая цепь, 3 – регистрирующая цепь, 4 – стеклянные трубочки, заполненные агар-агаром, приготовленном на растворе Рингера, 5 – предметные стёкла, 6 – каломельные электроды, 7 – одиночное нервное волкно, 8 – винты, позволяющие изменять расстояние мужду предметными стёклами

Раздражение одиночного нервного волокна осуществляли с помощью серебряных электродов, расположенных на проксимальном конце нерва, а отведение ПД производили неполяризующимися каломельными электродами. Контакт нервного волокна с отводящими электродами осуществляли посредством стеклянных трубочек, заполненных агар-агаром, приготовленном на физиологическом растворе Рингера.



Pages:   || 2 | 3 |
 


Похожие работы:







 
2013 www.деньсилы.рф - «МЕДИЦИНА-ЛЕЧЕНИЕ-ОЗДОРОВЛЕНИЕ»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.