Сибирский государственный медицинский университет, г. Томск
Кафедра нормальной физиологии
Эта работа опубликована в сборнике статей по материалам Международной 67-й научной студенческой конференции им. Н.И. Пирогова (г.Томск, 2008 год) под редакцией проф. Новицкого В.В. и д.м.н. Огородовой Л.М.
Посмотреть титульный лист сборника
Скачать сборник целиком (1,2 мб)
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 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 [1]. Другой элемент цитоскелета – микротрубочки также могут оказывать важную роль в модуляции кальций-зависимых систем регуляции электрической и сократительной активности ГМК [2]. В качестве объекта исследования были выбраны гладкие мышцы (ГМ) циркулярного слоя пищевода котов. Основные исследования проведены на гладких мышцах сосудов и дыхательных путей, и практически отсутствуют данные для ГМ желудочно-кишечного тракта.
Целью настоящего исследования явилось изучение влияния колхицина, как неспецифического дезинтегратора микротубул и микрофиламентов цитоскелета, на параметры электрической и сократительной активности гладких мышц пищевода.
Материалы и методы.
Объектом исследования являлись гладкомышечные полоски (ГП) шириной 0,5 – 0,7 мм и длиной 10-12 мм циркулярного слоя пищевода котов. Использовались половозрелые животные, весом 2-3,5 кг.
Регистрация электрической и сократительной активности ГМК определялась с помощью стандартного метода двойного «сахарозного мостика». Применение данной методики позволяет решить задачу одновременной регистрации электрической и сократительной активности ГП [3]. Стимуляцию ГП проводили путем нанесения раздражающих прямоугольных импульсов электрического тока продолжительностью 5 секунд, различной полярности и силы.
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 эксперимента (120 мин и более), а эффекты его воздействия регистрировались через равные промежутки времени: 30,60,90 и 120 мин.
Тетраэтиламмоний (ТЭА) как блокатор калиевых каналов применяли в концентрации 10мМ для изучения роли калиевой проводимости мембраны. Сопротивление мембраны определялось по величине анэлектротонических потенциалов (АЭП). Сократительная активность оценивалась по силе и длительности вызванных сокращений и исходному механическому напряжению ГП. Экспериментальные данные выражались как в абсолютных, так и в относительных величинах и обсчитывались по критерию Стьюдента.
Результаты и обсуждения.
В нормальном растворе Кребса ГМК циркулярного слоя пищевода не обладали исходной спонтанной электрической и сократительной активностью. Возбудимость оценивалась по величине импульсов деполяризующего тока, по амплитуде и их формированию на их плато КЭП ПД. Действие деполяризующих импульсов тока пороговой силы приводило к генерации одного или нескольких потенциалов действия (ПД) на плато каэлектротонических потенциалов (КЭП) и развитию сокращения. Увеличение силы деполяризующего тока характеризовалось увеличением числа генерируемых на плато КЭП и соответствующим увеличением силы сократительных ответов.
Влияние колхицина (100 мкМ) на 30 минуте его действия приводило 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 составляла 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 сопротивления мембраны снижалось на 91,20±5,13% (p<0,01),а сила вызванных сокращений уменьшилась на 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.
ТЭА, на 10 минуте его действия, снижал ингибирующие эффекты колхицина в виде увеличения сопротивления мембраны на 122,17±8,15% (p<0,005) и приводил к появлению на плато КЭП 2-3 ПД, увеличению силы вызванных сокращений на 150,10±0,09% (p<0,005), вплоть до появления анодоразмыкательных ответов и возникновения спонтанной электрической и сократительной активности.
Таким образом, полученные экспериментальные данные свидетельствуют о том, что одним из механизмов действия колхицина на ГМК циркулярных мышц пищевода является его влияние на калиевую проводимость мембраны. Колхицин приводил к угнетению электрической и сократительной активности ГМ пищевода.
Список литературы.
1. 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.
2. 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.
3. 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.
|