Особенности ганглионарной передачи возбуждения после депанкреатизации

Полный текст

Введение В лекции, посвященной острому панкреатиту, академик РАН В.А. Кубышкин отметил, что в последние десятилетия данное заболевание стало занимать лидирующее положение в практике неотложной абдоминальной хирургии, уступая по частоте только острому аппендициту [7]. При анализе последствий операций на поджелудочной железе чаще всего обсуждаются проблемы, связанные с самой операцией [6] и метаболическими сдвигами в различных органах и системах, обусловленными выпадением экзокринной и эндокринной функций [9]. При этом в наименьшей степени или вовсе не обсуждается возможность нарушения синтеза ацетилхолина (АХ). Еще в 1955 г. Лейтесом и сотрудниками [8] выявлено участие эндокринной функции поджелудочной железы в регуляции обмена холинсодержащих фосфолипидов, являющихся источником холина для синтеза АХ. Было экспериментально подтверждено количественное снижение АХ как в соматической, так и в вегетативной нервных системах на 7-9-й день после частичной панкреатэктомии [1, 5]. Связь возникающих изменений ацетилхолинобразовательного процесса с липокаином подтверждена положительным эффектом его компенсаторного введения [2-4]. При изучении модуляторной роли АХ в вегетативном ганглии [11] нас заинтересовал следующий вопрос: при частичном удалении поджелудочной железы возникают ли и в какой степени нарушения медиаторных процессов в вегетативных ганглиях, осуществляющих передачу возбуждения с преганглионарных на постганглионарные нейроны и на иннервируемый орган? Целью нашего исследования явилось изучение функции верхнего шейного симпатического ганглия (ВШСГ) после частичного удаления поджелудочной железы. Материалы и методы исследования Опыты проводились под эфирно-уретановым наркозом на 42 кошках обоего пола со средним весом 3,2 ± 0,5 кг, в том числе 13 - контрольных, 6 - после пробной лапаротомии, 13 - на 9-й день после операции, 10 - с компенсаторным введением АХ и липокаина. С помощью серебряных погружных электродов с межэлектродным расстоянием 4 мм регистрировалась электрическая активность волокон постганглионарного ствола ВШСГ. Преганглионарные волокна раздражали прямоугольными импульсами супрамаксимальной силы длительностью 0,5 мс через вилочковые электроды с межэлектродным расстоянием 4 мм. Усиление и регистрацию потенциалов действия (ПД) осуществляли с помощью двухканального электромиографа фирмы «Медикор» (нижняя граница полосы пропускания 0,5 Гц) с фоторегистратором. Исследовались скорость проведения возбуждения по преганглионарным волокнам, латентный период, амплитуда и длительность ПД, скорость развития пессимальной реакции при частотах 10-40 Гц, функциональная устойчивость ганглионарных структур к длительному раздражению и посттетаническая потенциация (ПТП) при тетанизации с частотой 40 Гц в течение 10 с. Исследования проводили до и на 9-й день после частичного удаления поджелудочной железы. Параллельно методом Корстена в модификации Х.С. Хамитова [12] определяли содержание АХ в гомогенате ВШСГ в контроле и после депанкреатизации. Оперативное удаление поджелудочной железы проводилось под эфир-уретановым наркозом с перевязкой протоков при соблюдении обычных правил асептики. Всего удалялось ½ массы железы. Статистическая обработка результатов исследований проводилась с использованием программы Statistica 7.0. Изучаемые количественные признаки в работе представлены в виде M ± m, где М - среднее значение, m - стандартная ошибка средней. Для оценки достоверности различий использовался критерий Стьюдента (t). Критический уровень значимости при проверке статистических гипотез принимался равным 0,05. Результаты и их обсуждение В контроле ВШСГ содержит АХ в количестве 15,1 ± 1,5 мкг/г, что в пересчете на средний вес ганглия (14,7 ± 2,4 мг) составляет 221,9 нг. Эта величина хорошо согласуется с количеством депонированного АХ, которое, по определению Биркса и Мак Интоша, составляет 220 нг [14]. Панкреатэктомия вызывала выраженное снижение содержания АХ в ганглии. Его количество в среднем составило 5,1 ± 2,1 мг/г (77 нг) - 34 % контроля (р < 0,01). Это сопровождалось отчетливыми изменениями ганглионарной передачи и электрической активности ВШСГ. Соответствующие данные представлены в табл. 1. Снижение содержания АХ после частичной панкреатэктомии сопровождается замедлением синаптической передачи, о чем свидетельствует увеличение латентного периода и длительности ПД. Это может быть связано с уменьшением числа и размеров квантов выделяемого медиатора и неодинаковым для различных волокон преганглионарного ствола снижением скорости распространения возбуждения по преганглионарным волокнам в среднем с 14,0 ± 2,5 до 5,0 ± 1,6 м/с (р < 0,05),что ведет к десинхронизации импульсов, приходящих в ганглий, и обусловливает замедление развития ВПСП и асинхронное возникновение ПД в различных нейронах ганглия. Компенсаторное введение оперированным животным АХ (2 мл в концентрации 1·10-4 г/мл) и липокаина (10 ед.) ежедневно, начиная с второго дня после операции вызывает практически полную нормализацию исследуемых параметров. Таблица 1 Влияние частичной панкреатэктомии и компенсаторного введения ацетилхолина и липокаина на показатели ганглионарной передачи возбуждения в ВШСГ Условия эксперимента Латентный период, мс Амплитуда ПД, мкв Длительность ПД, мс Посттетанические изменения амплитуды ПД, % Контроль 2,7 ± 0,34 306,0 ± 6,2 42,1 ± 2,0 123,2 ± 4,3 Лапаротомия 2,9 ± 0,6 302,5 ± 7,4 46,2 ± 4,1 126,1 ± 4,3 Достоверность различий между контролем и лапаротомией р > 0,05 р > 0,05 р > 0,05 р > 0,05 Опыт (депанкреатизация) 4,1 ± 0,7 333,5 ± 6,9 59,4 ± 3,2 75,0 ± 4,1 Достоверность различий между опытом и контролем р < 0,04 р < 0,05 р < 0,05 р < 0,04 Компенсация липокаин + АХ 2,8 ± 0,6 300,7 ± 9,8 42,6 ± 2,1 98,2 ± 3,2 Достоверность различий между опытом и компенсацией р = 0,05 р < 0,05 р < 0,05 р < 0,05 Особенно отчетливые изменения у оперированных животных наблюдались в условиях ритмической активности ганглия. Эти изменения заключались в резком ослаблении облегчения. Так, типичная для ганглионарной передачи ПТП у оперированных животных исчезает и сменяется посттетаническим угнетением. Аналогичные изменения ганглионарной передачи описаны и при относительном дефиците медиатора в условиях действия ганглиоблокаторов [13]. Компенсаторное введение липокаина и АХ привело к исчезновению посттетанической депрессии, однако ПТП не достигла значений контроля. Соответствующие данные непосредственно после тетанизации представлены в табл. 1, а динамика ПТП на рисунке. 8.tif Рис. Динамика посттетанической потенциации в верхнем шейном симпатическом ганглии. Частота предварительной тетанизации - 40 Гц, продолжительность - 10 с; 1 - контроль; 2 - компенсаторное введение липокаина + АХ оперированным животным; 3 - на 9-й день после панкреатэктомии Развитие пессимума ганглионарной передачи после частичной панкреатэктомии резко ускорялось и зависело от применяемой частоты раздражения, что может быть следствием прогрессирующего снижения выделения медиатора в процессе ритмического раздражения. Соответствующие данные представлены в табл. 2. Таблица 2 Динамика амплитуды потенциалов действия постганглионарного ствола, % в процентах к амплитуде первого потенциала при панкреатэктомии и компенсаторном введении ацетилхолина и липокаина Вид эксперимента Частота стимуляции, Гц Время стимуляции преганглионарного ствола, с 10 15 20 30 60 90 Контроль 10 - - - 90,0 ± 5,3 90,0 ± 6,1 90,0 ± 4,8 Панкреатэктомия - - - 89,5 ± 5,1* 90,1 ± 4,2* 92,0 ± 4,0* Компенсация АХ + липокаин - - - 108,0 ± 4,2 97,4 ± 3,2 90,3 ± 5,2* Контроль 20 - 92,0 ± 6,2 - 92,0 ± 4,8 80,0 ± 4,8 - Панкреатэктомия - 86,5 ± 3,1 - 71,1 ± 8,2 57,7 ± 9,1 - АХ + липокаин - 107,07 ± 7,8 - 103,0 ± 6,7 89,9 ± 3,0 - Контроль 30 71,1 ± 6,1 - 53,3 ± 4,8 - - - Панкреатэктомия 32,5 ± 1,3 - 20,9 ± 2,0 - - - Компенсация АХ + липокаин 61,5 ± 5,4 - 48,8 ± 3,0 - - - Контроль 40 62,5 ± 5,0 - - - - - Панкреатэктомия 27,6 ± 2,0 - - - - - Компенсация АХ + липокаин 30,0 ± 3,5 - - - - - Примечание: Оценивалась достоверность различий между панкреатэктомией и контролем, панкре-атэктомией и компенсацией. * - различия статистически недостоверны. Во всех остальных случаях р < 0,05. Полученные данные свидетельствуют о снижении уровня лабильности ганглионарной передачи в условиях частичного удаления поджелудочной железы, особенно выраженном при высоких частотах стимуляции. При компенсаторном введении АХ и липокаина развитие пессимума при частотах 30-40 Гц несколько замедлялось, но не достигало уровня контроля. При низких частотах (10-20 Гц) такое введение замедляло развитие пессимума по сравнению не только с оперированными, но и с контрольными животными. В последнем случае часто наблюдалось последовательное увеличение амплитуды ПД в начале ритмического раздражения. Таким образом, частичное удаление поджелудочной железы вызвало снижение содержания АХ в вегетативном ганглии, что привело к ухудшению синаптических процессов передачи возбуждения на постганглионарные нейроны. Следствием таких изменений неизбежно будет нарушение нервной регуляции деятельности висцеральных систем. Поскольку АХ является медиатором и в нервно-мышечном синапсе, то следует ожидать возникновения нарушения функций и в скелетных мышцах. Такие нарушения активности мышц конечностей были зарегистрированы у собак после удаления поджелудочной железы [10]. Возможно, на фоне всех последствий операций на поджелудочной железе нарушение медиаторного процесса и не является определяющим, тем не менее, учитывая широкую распространенность трансмиттера АХ, это заслуживает внимания. Выводы 1. Содержание ацетилхолина в верхнем шейном симпатическом ганглии на 9-й день после частичного удаления поджелудочной железы снизилось в 3 раза. 2. Частичная панкреатэктомия сопровождается снижением скорости распространения возбуждения по преганглионарным волокнам. 3. Ганглионарная передача в этих условиях при редких частотах стимуляции сохраняется, но латентный период электрического ответа постганглионарного ствола удлиняется, а длительность потенциала действия увеличивается. 4. Развитие пессимума при частотах 20-40 Гц значительно ускоряется, что свидетельствует о снижении лабильности ганглия. 5. Посттетаническая потенциация после частичного удаления поджелудочной железы полностью исчезает и сменяется посттетанической депрессией, что свидетельствует об изменении процессов временной суммации в ганглии. 6. Компенсаторное введение оперированным животным АХ и липокаина сопровождалось сглаживанием или исчезновением возникающих изменений ганглионарной передачи. 7. Одной из возможных причин изменений ганглионарного проведения возбуждения и снижения функциональных свойств ганглия, наблюдаемых после удаления поджелудочной железы, может являться возникающий дефицит медиатора.

Об авторах

В Д Тютюнщикова

Пермский государственный медицинский университет им. академика Е.А. Вагнера, Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Email: ventinat.07@mail.ru
кандидат биологических наук, доцент кафедры нормальной физиологии, доцент кафедры теоретической механики 614000, г. Пермь, ул. Петропавловская, 26 614990, г. Пермь, Комсомольский проспект, 29

Е В Кадырова

Пермский государственный медицинский университет им. академика Е.А. Вагнера

кандидат медицинских наук, доцент кафедры нормальной физиологии 614000, г. Пермь, ул. Петропавловская, 26

Список литературы

Дополнительные файлы