Сибирский государственный медицинский университет, г. Томск
Кафедра нормальной физиологии

Актуальность: Наряду с классическими внутриклеточными информационными посредниками, ионы водорода, создающие определённое значение рНi [2, 4], существенным образом могут изменять функциональный ответ ГМК к воздействию факторов регуляции, определять особенности электро- и фармакомеханического сопряжения ГМК желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) [3, 5] и приводить к конечному функциональному ответу гладкомышечной ткани  при влиянии различных физиологических веществ.
Цель: Исследовать влияние внутриклеточного рН в гладкомышечных клетках циркулярного мышечного слоя проксимального отдела толстого кишечника котов.
Материал и методы: Исследование электрофизиологических и сократительных свойств изучаемых гладких мышц проводили методом двойного “сахарозного мостика”[1]. Спонтанные и вызванные потенциалы действия (ПД) оценивали по амплитуде и длительности, сопротивление мембраны определяли по величине анэлектротонических ответов, сократительную активность – по изменению мышечного напряжения, амплитуде и длительности вызванных сокращений. Данные экспериментов выражали в абсолютных и относительных величинах. Изучали действие изменения внутриклеточного рН (рНi) на циркулярный мышечный слой проксимального отдела толстого кишечника котов в пределах 1,0 - 1,5 см от Баугиновой заслонки. Изменение рНi определяли посредствам применения классической методики с использованием  хлористого аммония (NH4Cl).
Результаты: Электрическая и сократительная активность ГМК начальной части толстого кишечника в нормальном растворе Кребса характеризовалась мембранным потенциалом покоя (МП) со средним значением 32,6±3,2 мВ. Спонтанной электрической и сократительной активности не наблюдалось.
NH4Cl (20 мМ), в первые 2 – 3 мин., вызывал снижение тонуса гладкомышечных полосок на 19,8 ± 0,87 мН (n=7), уменьшение сопротивления    мембраны (84,25 ± 3,84 % (р<0,05; n=7)), уменьшение амплитуды ПД (96,0 ± 4,78% (р>0,05; n=7)) и силы вызванных сокращений до 36,4±2,33 % (р<0,05; n=7) от контрольных значений. В дальнейшем происходило постепенное восстановление электрофизиологических параметров.
Окончание действия NH4Cl сопровождалось повышением тонуса ГМ полосок на 64,3±3,95мН, увеличивалась амплитуда вызванных ПД до 107,0 ± 4,1% (р>0,05), а величина сопротивления мембраны составляла 90 ± 3,95% (р>0,05; n=7). Сила вызванных сокращений увеличивалась (122,3 ± 5,2% (р<0,05; n=7)) от контрольных значений.
На фоне действия ТЭА хлорид аммония (20 мМ) вызывал частичное подавление вызванных ПД (43,5 ± 1,83% (р<0,05; n = 8)), снижение сопротивления мембраны (89,5 ± 3,56% (р<0,05; n = 8)) и силы вызванных сокращений (61,4 ± 2,6% ( р<0,05; n = 8)) от контрольных значений. При этом происходило полное подавление как электрических, так и сократительных анодоразмыкательных ответов.
Окончание действия NH4Cl в этих условиях сопровождалось повышением тонуса гладкомышечных препаратов (73,2 ± 3,78 мН (n=8)), возрастанием величины сопротивления мембраны (96,8±4,2% (р>0,05; n=8)) от контрольных значений. Восстанавливались электрические и сократительные анодоразмыкательные ответы, а вызванная сократительная активность восстанавливалась до исходного уровня.
Нитропруссид натрия (HNa) в концентрации 100 мкМ приводил к гиперполяризации мембраны на 1,4±0,2 мВ. Величина мембранного потенциала изменялась за 10-20 сек. Сопротивление мембраны ГМК снижалось на 31,1 ± 1,8% (p<0,01) (n=18) по сравнению с контрольными значениями в нормальном растворе Кребса. Наблюдалось снижение амплитуды ПД, а развивающийся за ним сократительный ответ составлял 7,8 ± 0,4% от контрольных значений. Эти эффекты сохранялись в течение всего времени действия HNa и исчезали на 15 – 20 минуте отмыва нормальным раствором Кребса.
На фоне действия ТЭА (10 мМ) применение HNa (100 мкМ) приводило к снижению сопротивления мембраны ГМК на 11,5 ± 0,8% (n=14). Величина гиперполяризации в первую минуту действия препарата составляла 0,4±0,05 мВ и восстанавливалась до исходного уровня на 3 - 4 минуте. Наблюдалось небольшое повышение тонуса. Сопротивление мембраны понижалась до 83,9±4,1%, при этом анодоразмыкательные ответы не исчезали. Величина амплитуды ПД снижалась до 57,3 ± 2,63%, а вызванная сократительная активность составляла 18,5 ± 1,08%. Спонтанная активность продолжалась в течении 12 – 15 минут действия  HNa. Восстановление параметров как вызванной, так и спонтанной электрической и сократительной активности на фоне ТЭА, наступало на 10 – 12 минуте.
На второй минуте действия хлорида аммония добавление нитропруссида натрия в концентрации 100 мкМ приводило к  развитию начальной гиперполяризации мембраны на 1,5±0,08 мВ, которая к 5 – 6 минуте частично восстанавливалось. Величина сопротивления мембраны составляла 42,4 ± 2,03% по сравнению с контрольными значениями в нормальном растворе Кребса. Вызванный сократительный ответ полностью подавлялся.    Отмена действия NH4Cl не сопровождалась развитием тонического сокращения. Регистрировалась постепенная гиперполяризация мембраны до уровня начала действия HNa. Сопротивление мембраны ГМК частично восстановилось и составляло 72,4 ± 3,6 %, а величина вызванной механической активности - 12,5 ± 0,04 % по сравнению с контрольными значениями в растворе Кребса.
На фоне тетраэтиламмония (10 мМ) и NH4Cl (20 мМ) действие нитропруссида натрия (100 мкМ) сопровождалось начальной гиперполяризацией и составляло 0,3 ± 0,02 мВ. Сопротивление мембраны снижалось на 9,4±0,71 %, при этом анодоразмыкательные ответы не исчезали. Величина вызванного сократительного ответа составляла 42,4 ± 2,14 %, а размыкательного ответа 9,5±0,05 %. Отмена хлорида аммония сопровождалась развитием повышения тонического напряжения на 21,2 ± 3,78 мН в течении 1 – 2 минут. Сопротивление мембраны снижалось до 94,9±4,45 %. Амплитуда размыкательного, как и вызванного сократительного ответа, полностью не восстанавливалась и составляла 75,6 ± 3,26 % и 66,4 ± 2,68 % соответственно.
Выводы: Таким образом, полученные результаты свидетельствуют, что внутриклеточное защелачивание усиливает ингибирующее действие HNa, в отличие от  внутриклеточного закисления, которое сопровождается частичным восстановлением электрофизиологических параметров ГМК циркулярный мышечный слой проксимального отдела толстого кишечника котов. Существенная роль модулирующего влияния изменения рНi в эффектах HNa принадлежит калиевой проводимости.

Список литературы:
1. Артеменко Д.М.,Шуба М.Ф. Методика дослежения   електрических еластивостей нервных та м, язових волокон за допомогою поверхнев позаклитинних електродив.// Физиол.журнал АН УССР. – 1964. – Т.10. – №3. – С. 403-407.
2. Boyarsky, G., M. B. Ganz, R.B. Sterzel, and W. F. Boron. pH regulation in single glomerular mesangial cells. I. Acid extrusion in absence and presence of HCO3-.// Am. J. Physiol. 261 (Cell physiol. 30). – C. 845–856, 1991.
3. Korbmacher Ch., Helbik H., Blank M. Characterization of Cl-/HCO3-  exchenge in A10 vascular smooth muscle cells using 36Cl-. Biochim et biophys. acta. Biomembranes. – 1989. № 1. – C. 67-74
4. Roos, A., and W. F. Boron. Intracellular pH. // Physiol. Rev. –1981. – №61. – Р. 296 -434.
5. Тeng, B.-Q., K. S. Murthy, J. F. Kuemmerle, J. R. Grider, K. Sase, T. Michel, and G. M. Makhlouf. Expression of endothelial netric oxide synthase in human and rabbit gastrointestinal smooth muscle cells. // Am. J. Physiol., 275 (Gastrointest. Liver Physiol. 38). 1998. – Р. 342–351