Сибирский государственный медицинский университет, г. Томск
Кафедра нормальной физиологии

Эта работа опубликована в сборнике статей по материалам Международной 69-й научной итоговой студенческой конференции, посвященной 200-летию со дня рождения Н.И. Пирогова (г.Томск, 11-13 мая, 2010 год); под реакцией академика РАМН В.В. Новицкого, член. корр. РАМН Л.М. Огородовой

Посмотреть титульный лист сборника

Скачать сборник целиком (1,4 мб)

 

Актуальность: В последние годы, наряду с классическими представлениями о ключевой роли ионов Са2+, цАМФ- и цГМФ- опосредованных сигнальных систем в механизмах регуляции сократительной активности гладкомышечных клеток (ГМК), все большее значение приобретают исследования по изучению влияния элементов цитоскелета клеток на электрофизиологические свойства возбудимых тканей. Имеющиеся литературные данные свидетельствуют о том, что актиновые микрофиламенты цитоскелета ГМ клеток участвуют в регуляции эффекторных мембранных структур, таких как потенциал-зависимые кальциевые каналы и другие ионтранспортные системы, однако природа этого процесса до конца остается не выясненной [2]. Другой элемент цитоскелета – микротрубочки также могут оказывать важную роль в модуляции кальций-зависимых систем регуляции электрической и сократительной активности ГМК [3]. В качестве объекта исследования были выбраны гладкие мышцы (ГМ) циркулярного слоя пищевода котов.
Цель: Целью настоящего исследования явилось изучение влияния колхицина, как неспецифического дезинтегратора микротубул и микрофиламентов цитоскелета, на параметры электрической и сократительной активности гладких мышц пищевода.
Материал и методы: Объектом исследования являлись гладкомышечные полоски (ГП) шириной 0,5–0,7 мм и длиной 10-12 мм циркулярного слоя пищевода котов. Регистрацию электрической и сократительной активности ГМК проводили посредством  метода двойного «сахарозного мостика». Применение данной методики позволяет решить задачу одновременной регистрации электрической и сократительной активности ГП [1]. Стимуляцию ГП проводили путем нанесения раздражающих прямоугольных импульсов электрического тока продолжительностью 5 секунд, различной полярности и силы.
Тетраэтиламмоний (ТЭА), как блокатор калиевых каналов, применяли в концентрации 10 мМ для изучения роли калиевой проводимости мембраны. Сопротивление мембраны определяли по величине анэлектротонических потенциалов (АЭП). Сократительную активность оценивалась по силе и длительности вызванных сокращений и исходному механическому напряжению ГП. Экспериментальные данные выражали как в абсолютных, так и в относительных величинах.
Перфузия препаратов осуществлялась нормальным раствором Кребса (t = 37°C, pH = –7,4). Определяли уровень изменения электрофизиологических свойств ГП через каждые 30 мин в течение 3ч. Регистрировали сопротивление и вызванную электрическую и сократительную активность по сравнению с исходными контрольными значениями. По имеющимся литературным данным, воздействие колхицина начинает проявляться на 90-120 минуте, что и определило время регистрации показателей его действия на электрофизиологические свойства ГП. Влияние колхицина (10-4М) определяли в течение всего хода эксперимента (120 мин и более), а эффекты его воздействия регистрировали через равные промежутки времени: 30,60,90 и 120 мин.
Полученные результаты и их обсуждение: В нормальном растворе Кребса ГМК циркулярного слоя пищевода не обладали исходной спонтанной электрической и сократительной активностью. Действие деполяризующих импульсов тока пороговой силы приводило к генерации одного или нескольких потенциалов действия (ПД) на плато кадэлектротонических потенциалов (КЭП) и развитию сокращения. Увеличение силы деполяризующего тока характеризовалось увеличением числа генерируемых на плато КЭП и соответствующим увеличением силы сократительных ответов.
Колхицин (100 мкМ) на 30 минуте его действия приводил к снижению сопротивления ГП на 12,60±0,2% (n=6, p<0,05), уменьшению силы вызванных сокращений на 40,5±0,2% (p<0,05) от аналогичных контрольных значений в нормальном растворе Кребса.
На 60 минуте действия колхицин снижал сопротивление мембраны на 17,40±1,2% (p<0,05) и силу вызванных сократительных ответов на 39,90±3,29% (p<0,05) по сравнению с таковыми в нормальном растворе Кребса.
На 90 минуте колхицин приводил к уменьшению сопротивления и силы вызванных сокращений на 52,95±3,29% (p<0,05) и 91,42±3,29% (p<0,05) соответственно, в сравнении с контрольными значениями.
На 120 минуте обработки ГМК колхицином сопротивление мембраны снижалось на 91,20±5,13% (p<0,01),а сила вызванных сокращений составляла 4,10±0,09% (p<0,005) от аналогичных контрольных значений в нормальном растворе Кребса.
Одновременно с этим, по мере действия колхицина, отмечалось подавление вызванной электрической активности за счет уменьшения числа и величины вызванных потенциалов действия на плато КЭП, вплоть до полного их подавления к 120 минуте, в отличие от перфузии в нормальном растворе Кребса.
После обработки ГП колхицином, ТЭА, на 10 минуте его действия, снижал ингибирующие эффекты колхицина, в виде увеличения сопротивления мембраны на 22,17±8,15% (p<0,005), и приводил к появлению на плато КЭП 2-3 ПД, увеличению силы вызванных сокращений на 50,10±0,09% (p<0,005), вплоть до появления анодоразмыкательных ответов и возникновения спонтанной электрической и сократительной активности.
Выводы: Таким образом, полученные экспериментальные данные свидетельствуют о том, что основной эффект его действия проявлялся в подавлении электрической и сократительной активности, что может быть связано с активацией калиевой проводимости. А один из механизмов действия колхицина на ГМК циркулярных мышц пищевода является его влияние на калиевую проводимость мембраны.

Список литературы:
1. Артеменко Д. П. Методика дослежения электрических властивостей нервных там, языковых волокон за доподмогою поверхневих електродив / Д. П. Артеменко, М. Ф. Шуба // Физиол. Жур. АН УССР. – 1964. – Т. 10, №3. – С. 403 – 407.
2.  Actin filament disruption inhibits L-type Ca2+ channel current in cultured vascular smooth muscle cells / M. Nakamura, M. Sunagawa, T. Kosugi and all // Jpn J Physiol – 2000 – Vol. 207 – P. 480 – 487.
3. A unifying mechanism for the role of microtubules in the regulation of  [Ca2+]I and contraction in the cardiac myocyte / S. Calaghan, E. White, J. Guennec // Circulation research. – 2001 – N 89.