В настоящее время большое внимание уделяется вопросам электрогенеза и регуляции сократительных свойств гладких мышц нижнего пищеводного сфинктера (НПС). Механизмы регуляции сократительной функции сфинктеров желудочно - кишечного тракта имеют ряд особенностей со стороны нервной и гуморальной систем регуляции организма, по сравнению с другими отделами пищеварительной трубки. По современным представлениям, одной из основных систем регуляции сократительной активности НПС является система холинергических нервных волокон.
Ацетилхолин (АХ), после взаимодействия с холинорецепторами, вызывает сокращение гладкомышечных клеток (ГМК) пищевода НПС посредством нескольких механизмов передачи активирующего сигнала в ГМК НПС, действующих параллельно:
Первый путь активируется стимуляцией высокими (более 1*10-9 М) дозами АХ. Деполяризация, развивающаяся в результате активации М3-рецепторов приводит к активации Ca2+ - каналы L-типа, обеспечивая поступление ионов кальция из внеклеточной среды. Дополнительное поступление кальция в цитоплазму происходит в результате последующей активации кальций-активируемых кальциевых каналов, регулирующих выход ионов из внутриклеточных депо. При этом М3-мускариновый рецептор, связанный с G-белком типа Gq/11 стимулирует фосфолипазу С, что приводит к образованию инозитолтрифосфата (ИТФ) и диацилглицерола (ДАГ). ИТФ способствует выходу Ca2+ из внутриклеточных депо, образованию Са-кальмодулиновых комплексов, активации последними киназы лёгких цепей миозина, которая способствует фосфорилированию лёгких цепей миозина и значительно увеличивает их чувствительность к ионам кальция. Этот путь считается независимым от протеинкиназы С (ПК С), поскольку активированный кальмодулин может угнетать активность ПК С [1].
Второй, ПК С-зависимый путь регуляции активируется низкими дозами АХ (менее 1*10-9 М). В этом пути регуляции низкие дозы АХ приводят к снижению наработки ИТФ и входу в миоплазму меньшего количества Ca2+. Такая концентрация цитозольного Ca2+ недостаточна для активации кальмодулина, но может действовать синергично с ДАГ, активируя ПК С, и следом киназу лёгких цепей миозина, что увеличивает чувствительность сократительной системы к кальцию.
Таким образом, пусковым моментом в сокращениии ГМК является увеличение внутриклеточной концентрации Са2+ в результате действия АХ. Количество доступного Ca2+ в миоплазме определяет, какой путь будет задействован. Низкий уровень Ca2+ активирует ПК С-зависимый путь, а высокий -активирует кальмодулин-зависимый путь [2].
Исходя из выше сказанного, важной задачей является исследование основных параметров электрической и сократительной активности ГМК НПС, а так же изучение роли различных концентраций АХ в регуляции этих параметров.
Для изучения эффектов АХ на ГМК циркуляторного слоя НПС были проведены исследования методом двойного «сахарозного мостика». Что позволило оценить наличие деполяризации мембраны, ее электрическое сопротивление по величине анэлектротонического потенциала, силу, продолжительность и форму вызываемых АХ сокращений, а так же изменение тонического напряжения.
Электрическая и сократительная активность гладких мышц нижнего пищеводного сфинктера в нормальном растворе Кребса характеризовалась стабильным мембранным потенциалом покоя со средним значением 32,6±3,2 мВ (n=12). Спонтанной сократительной активности не наблюдалось. Препараты имели значительный исходный тонус, который изменялся около некоторых средних значений.
Раздражение препаратов импульсами тока различной полярности приводило к возникновению электротонических потенциалов и развитию сократительных ответов. Появление катэлектротонического потенциала любой амплитуды не вызывало генерации пиковых потенциалов действия, однако способствовало развитию сокращения. Возникновение анэлектротонического потенциала у части препаратов сопровождалось кратковременным падением тонуса препаратов, что согласуется с литературными данными [2].
Действие АХ на гладкомышечные препараты НПС характеризовалось развитием деполяризации мембран ГМК и сокращением. Так, в дозе 1*10-7 М АХ приводил к медленно нарастающей деполяризации, продолжавшейся около 50 сек., и достигавшей максимума на 10-15 сек (n=8). Сокращения, вызванные медиатором, достигали 47,2±5,7 мН и не имели фазной компоненты, сохраняя силу в течение 3-4 мин. и лишь затем препараты начинали медленно расслабляться. Кумулятивного эффекта и привыкания не наблюдалось.
Таким образом, деполяризация, наблюдаемая при добавлении АХ, демонстрирует сходство с деполяризацией, вызываемой электрической стимуляцией. Высокая чувствительность ГМК НПС к АХ подтверждает современные представления о центральной роли холинергических нервных волокон в регуляции сократительной активности НПС.