Функціональна динаміка осмосенситивной нейронной системи преоптичного/переднього гіпоталамуса

Вперше запропонована гіпотетична схема зміни ефективності синаптичних зв’язків між нейронами ПО/ПГ, що лежать в основі простежених проявів ФД доної мережі.

Теоретичне та практичне значення роботи. Отримані в роботі результати і їх інтерпретація мають фундаментальне теоретичне значення, оскільки з’ясування принципів модифікації нейронних мереж при зміні умов їх функціонування є одним із ключових питань сучасної нейробіології. Отримані дані можуть викликати особливий інтерес спеціалістів у галузях нормальної і патологічної фізіології та теорії керування, оскільки прямому дослідженню піддана ФД нейронної мережі, яка причетна до контролю гомеостатичних параметрів, а саме контролю водно-електролітного гомеостазу.

Принциповими особливостями проведеного дослідження є системний підхід; комплексний опис морфологічних та електрофізіологічних властивостей популяцій нейронів, ідентифікованих за функціональною ознакою в експериментах in vivo; особлива увага до інтегративних функцій досліджуваної мережі у відношенні аферентних впливів різної модальності і з’ясування характеру модифікації властивостей даної мережі за умов дії адекватних функціональних навантажень (гіпер- або гіпонатріємії), що не виходять за фізіологічні межі.

Виявлені деякі нові фізіологічні феномени, які вимагали визначення шляхом введення нових термінів (ФД активуючого й обмежувального типів, селектування частот фонової імпульсної активності). Запропоновано оригінальну концепцію механізмів ФД нейронної мережі ПО/ПГ за умов функціональних навантажень і гіпотетичну схему синаптичних механізмів таких модифікацій.

Одним із аспектів практичного значення роботи є розробка оригінальної експериментальної фармакологічної моделі створення протилежних зворотних зрушень водно-сольового гомеостазу. Подібний методичний підхід, а також ряд використаних у роботі прийомів аналізу одержаних даних, можуть широко використовуватися в близьких за напрямком експериментальних дослідженнях.

Результати роботи та їх інтерпретація можуть бути використані в клінічній практиці під час аналізу патогенезу вісцеральних порушень, які спостерігаються при дистоніях, діенцефальному синдромі та неврозах.

Дані проведеного дослідження можуть бути використані в навчальному процесі при вивченні курсів нормальної і патологічної фізіології.

Особистий внесок здобувача. Особистий внесок автора складається у визначенні мети і задач роботи, проведенні експериментальних досліджень й аналізу отриманих результатів, у формулюванні основних положень і висновків. У дисертації не використовуються ідеї і розробки, що належать співавторам опублікованих робіт.

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень, що увійшли до цієї роботи, були представлені на: XIV і XV з’їздах фізіологів України (Київ, 1994; Донецьк, 1998) ; I і II з’їздах Європейського фізіологічного товариства (Маастріхт, 1995; Прага, 1999) ; XXXIII Всесвітньому конгресі фізіологічних наук (Санкт-Петербург, 1997) ; науковій конференції, присвяченій 100-річчю кафедри нормальної фізіології СПбДМУ (Санкт-Петербург, 1998), I установчій і II конференціях Українського товариства нейронаук (Київ, 1998; Донецьк, 2001) ; міжнародних конференціях: “Механізми функціонування вісцеральних систем” (Санкт-Петербург, 1999, 2001) ; міжнародній конференції: “Basic and Applied Thermophysiology” (Мінськ, 2000) ; XVIII з’їзді Російського фізіологічного товариства (Казань, 2001).

Публікації. Результати дисертації опубліковані у 27 статтях у вітчизняних і закордонних наукових журналах, 25 тезах і збірках наукових праць, матеріалах з’їздів і конференцій.

 

 

Матеріали і методи досліджень. Загальний принцип проведення експериментів був такий: (1) в експериментах на тваринах (кішки) створюються фізіологічні умови трьох стандартних типів: контрольні та пов’язані з різноспрямованими функціональними навантаженнями на Na+/осморегулюючу систему (умови гіпер- і гіпонатріємії) ; (2) дані біохімічних досліджень крові і сечі служать показником ступеня зміни фізіологічних умов; оцінюється також неспецифічний, пов’язаний з дією експериментальних впливів, стресорний компонент, що дає можливість судити про адекватність використаної моделі; (3) описуються в морфологічному і електрофізіологічному аспектах властивості популяції осмосенситивних нейронів ПО/ПГ, які спостерігаються в тих чи інших умовах; (4) контролюється (відповідно до біохімічних і морфологічних показників) зворотність змін, що спостерігаються. Основна частина даної роботи присвячена аналізу електрофізіологічних проявів ФД мережі осмосенситивних нейронів ПО/ПГ; біохімічні і морфологічні дані можуть розцінюватися як в певній мірі допоміжні.

Модель створення функціонального навантаження на систему Na+/осморегуляції. Експерименти проведені на 23 безпородних дорослих кішках обох статей вагою 2, 5-3, 2 кг. Відбиралися здорові тварини, яких розміщували у віварії за умов стандартного температурного режиму і фотоперіодичності. Стандартизований корм і дистильована вода були доступні ad libitum. Через три доби первинної адаптації тварин з нормальним ритмом фізіологічних відправлень розміщували в стандартних метаболічних клітках напівзакритого типу. Визначали добове споживання води і їжі, об’єм сечі, що виділяли тварини, концентрації Na+, K+ і кортизолу в плазмі крові й сечі; розраховували добову екскрецію визначених іонів і глюкокортикоїду (ГК). Концентрацію Nа+ і К+ вимірювали за допомогою полум’яної фотометрії (аналізатор рідин ПАЖ-1, “Аналитприбор”, Україна), концентрацію кортизолу визначали радіоімунологічним методом з використанням комерційних наборів фірми “ImmunoTech” (Франція) і лічильника гамма-імпульсів “Gamma” (Угорщина). Похибка пробоприготування не перевищувала 3%.

Тварини були розподілені на три групи: контрольну (n=5) і дві експериментальні (n=9), яким вводили дезоксикортикостерону ацетат (ДОКСА) або 7-ацетилспіронолактон (АСЛ). Ін’єкцію ДОКСА виконували підшкірно (0, 05% масляний р-н) в дозі 50 мкг/кг щодня протягом трьох днів. АСЛ вводили перорально через зонд (0, 5 мл р-ну) у дозі 1 мг/кг. Тварини контрольної групи отримували підшкірні ін’єкції 0, 1 мл розчинника (олії) чи піддавалися пероральному введенню 0, 5 мл 0, 9% р-ну NaCl. Узяття крові у тварин та усі вищезгадані маніпуляції здійснювалися в інтервалі між 8 і 9 г ранку.

Морфологічні дослідження. Використовувалася