.

Зміна больової чутливості щурів під впливом гіпокінетичного стресу (автореферат)

Язык: украинский
Формат: реферат
Тип документа: Word Doc
0 3497
Скачать документ

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ТАВРІЙСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ІМЕНІ В.І. ВЕРНАДСЬКОГО

ЗАЯЧНИКОВА ТЕТЯНА ВАЛЕНТИНІВНА

УДК 591.1: 6116.8-009.7

Зміна больової чутливості щурів під впливом гіпокінетичного стресу

03.00.13 – фізіологія людини і тварин

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата біологічних наук

Сімферополь – 2007

Дисертацією є рукопис

Робота виконана на кафедрі фізіології людини і тварин та біофізики
Таврійського національного університету ім. В.І. Вернадського

Міністерства освіти і науки України

Науковий керівник доктор біологічних наук, професор

Чуян Олена Миколаївна,

Таврійський національний університет

ім. В.І. Вернадського, завідувач кафедри

фізіології людини і тварин та біофізики

Офіційні опоненти:

доктор біологічних наук, професор

Макарчук Микола Юхимович,

завідувач кафедри фізіології людини і тварин

Київського національного університету ім. Тараса Шевченка

доктор медичних наук, професор

Євстафьєва Олена Володимирівна,

завідувач кафедри нормальної фізіології

Кримського державного медичного університету

ім. С.І. Георгієвського

Захист відбудеться “28” вересня 2007 р. о 14.00 годині на засіданні
спеціалізованої вченої ради К 52.051.04 у Таврійському національному
університеті ім. В.І. Вернадського за адресою:

95007, Україна, Крим, м. Сімферополь, пр. Ак. Вернадського, 4.

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Таврійського національного
університету ім. В.І. Вернадського за адресою: 95007, м. Сімферополь,
пр. Ак Вернадського, 4.

Автореферат розісланий “23” серпня 2007 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради К 52.051.04
Хусаінов Д.Р.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Біль є надзвичайно складним феноменом, що утворюється
переплетенням анатомічного, психічного, фізіологічного, біохімічного і
соціального компонентів, кожний із яких включає цілу низку складових
елементів (Калюжний Л.В., 1984; Брагін Є.О., 1991; Вейн О.М., 2001).

Експериментальне дослідження болю у людей натрапляє на численні
труднощі. По-перше, практично всі стимули, що ушкоджують тканину,
викликають біль, тому не можна виділити якийсь один стимул, адекватний
для болю. По-друге, у зв’язку з суб’єктивною оцінкою інтенсивності болю
людиною багато аспектів кількісного визначення больової чутливості не
досліджено. Крім того, інтенсивність больових реакцій залежить не тільки
від величини стимулу, але і від функціонального стану організму.
Наприклад, в екстремальних ситуаціях емоційного стресу (нещасний
випадок) людина може і зовсім не відчути болю. Вирішенню даних проблем
можуть сприяти, з одного боку, експерименти на тваринах, які дозволяють
кількісно оцінити інтенсивність болю за відсутності психогенного
чинника, що супроводжують дослідження больових реакцій у людини, а, з
іншого боку, вивчити модифікуючу дію різних чинників, у тому числі і
стресових, на больову чутливість. Одним із широко поширених
стрес-факторів є гіпокінезія (ГК, обмеження рухливості), яка викликає
розвиток ГК стресу і характеризується низкою специфічних і неспецифічних
змін у функціонуванні практично всіх органів і систем організму:
структурними і функціональними порушеннями кістково-м’язового апарату
(Оганов В.С., Шнайдер В.С., 1997; Золотова-Гайдамака Н.В., 2003; Оганов
В.С., 2003), змінами функцій нервової (Воропанова Л.С. та ін., 1993;
Гриневич В.В. та ін., 1993; Федоров І.В 1980; Федоров Б.М., 1991),
симпатоадреналової (САС), гіпоталамо-гіпофізарно-наднирково систем
(ГГНС) (Коваленко О.О., Гуровський Н.Н., 1980; Малигіна В.І., 1989;
Чуян О.М., Заячникова Т.В., 2005), серцево-судинної (Кротов В.П.,
Тромбовецький Є.В., 1992; Боер В.А., 1993; Інчина В.І. та ін., 1997),
травної (Смирнов К.В., 1990), дихальної систем, метаболічними зрушеннями
(Ханіна Н.А та ін., 1997; Ковальов О.М., 2002), зниженням неспецифічної
резистентності та імунореактівності, зміною
прооксидантно/антиоксидантної рівноваги, поведінкових реакцій, розвитком
десинхронозу (Чуян О.М., 2004; Шишко О.Ю., 2005) та ін.

ГК є важливою проблемою медицини, оскільки лікування багатьох
захворювань вимагає дотримання строгого постільного режиму, терміни
якого можуть обчислюватися тижнями або місяцями. Вона стала об’єктом
уваги космічної медицини і біології, що вивчають наслідки космічних
польотів на екіпажі кораблів, що знаходяться в умовах обмеження рухової
активності (Деряпа П.Р. та ін., 1985). У зв’язку із стійловим утриманням
худоби проблема обмеження рухливості актуальна і для сільського
господарства та ветеринарії (Новіков В.С, Деряпа П.Р, 1992).

У різних дослідженнях була виявлена здатність ГК стресу модифікувати
реакції організму тварин на дію чинників різної природи та
інтенсивності, наприклад, розвиток інфекційного процесу (Чуян О.М.,
Заячникова Т.В., 2005), дію слабких електромагнітних випромінювань
наднизької (Темур’янц Н.А., 1989) та надто високої частоти (Чуян О.М. та
ін., 2003). Проте модифікуючий вплив ГК стресу на рівень больової
чутливості залишається не вивченим.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження
виконане відповідно до планів науково-дослідних робіт кафедри фізіології
людини і тварин та біофізики Таврійського національного університету ім.
В.І. Вернадського в рамках держбюджетних тем “Вивчення механізмів
підвищення стійкості організму до дії несприятливих чинників за
допомогою електромагнітних випромінювань надто високої частоти” (номер
держреєстрації 0103U001224), “Нейроімуноендокринні механізми
фізіологічної дії електромагнітного випромінювання надто високої
частоти” (номер держреєстрації 0106U001214) і “Фізіологічні та
біофізичні механізми біологічної дії чинників різної природи та
інтенсивності на функціональний стан організму людини і тварин” (номер
держреєстрації 0106U003976).

Мета дослідження – виявити зміни больової чутливості щурів при
гіпокінетичному стресі різної тривалості.

Задачі дослідження:

Вивчити модифікуючу дію гіпокінетичного стресу на больову чутливість
тварин при тонічному, вісцеральному, гострому термічному болі та
електростимуляції.

Виявити залежність зміни больової чутливості щурів від тривалості
гіпокінетичного стресу.

Методами кореляційного і кластерного аналізів виявити зміни
взаємозв’язків між вивченими больовими і небольовими поведінковими
проявами больової чутливості щурів при гіпокінетичному стресі різної
тривалості.

Вивчити вплив гіпокінетичного стресу на зміну мікроритміки больової
чутливості тварин у різні терміни обмеження рухливості.

Виявити зміну больової чутливості тварин при гіпокінетичному стресі в
умовах блокади опіоїдних рецепторів.

Об’єкт дослідження – больова чутливість тварин у тестах, що моделюють
різні типи больових реакцій (“формаліновий”, “оцтовий”, “гарячої
пластинки” та електростимуляції).

Предмет дослідження – зміна больової чутливості щурів при
гіпокінетичному стресі різної тривалості.

Методи дослідження. Формування однорідних груп тварин здійснювалося за
рівнем рухової активності та емоційності в тесті “відкритого поля”. Для
вивчення модифікуючої дії гіпокінетичного стресу на больову чутливість
використовувалися тести, що моделюють різні види больових реакцій:
“формаліновий” (моделювання тонічного болю), “оцтовий” (моделювання
вісцерального болю), “гарячої пластинки” і електростимуляції
(моделювання гострого болю). Тривалості больових і небольових
поведінкових проявів реєструвалися за допомогою комп’ютерної програми
“Bechavoiur 2.0”. Аналіз часової організації больової чутливості
здійснювався за допомогою косинор-аналізу. Результати дослідження
оброблялися з використанням кореляційного і кластерного статистичних
методів.

Наукова новизна отриманих результатів. Уперше отримані дані про
модифікуючу дію гіпокінетичного стресу на больову чутливість тварин
незалежно від природи больового подразника (тонічного, вісцерального,
гострого термічного, електростимуляції). Уперше показано, що залежно від
тривалості обмеження рухливості тварин змінюється спрямованість
модифікуючого ефекту гіпокінетичному стресу на рівень больової
чутливості. Отримані переконливі дані про вплив гіпокінетичного стресу
різної тривалості на ритмічні процеси больової чутливості в
мікродіапазоні. Показана участь ендогенних опіоїдних пептидів у зміні
больової чутливості при гіпокінетичному стресі. Уперше показано, що
зміна больової чутливості тварин при гіпокінетичному стресі може служити
критерієм переходу еустреса в дистрес.

Практичне значення отриманих результатів. Дані дослідження дозволяють
розширити уявлення про розвиток больових реакцій в умовах обмеження
рухливості, про механізми розвитку гіпокінетичних розладів, ефекти
перехресної адаптації до дії чинників різної природи і інтенсивності.

Отримані в даній роботі відомості про вплив гіпокінетичного стресу на
зміну больової чутливості включені в загальний курс “Фізіологія людини і
тварин” і спецкурси “Фізіологія адаптаційних процесів” і
“Патофізіологія” кафедри фізіології людини і тварин і біофізики
Таврійського національного університету ім.  В.І. Вернадського.

Особистий внесок здобувача. Здобувачем самостійно виконана
експериментальна частина досліджень, проведена статистична обробка
експериментальних даних і аналіз літературного матеріалу. Аналіз
результатів дослідження та їх обговорення проведені за участю наукового
керівника. У роботах, написаних у співавторстві, дисертанту належать
експериментальна частина і деякі теоретичні положення.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертації
повідомлені на VI Міжнародній Кримській конференції “Космос и биосфера”
(Партеніт, Крим, 2005 р.), XVII з’їзді Українського фізіологічного
товариства з міжнародною участю (Чернівці, 2006 р.), IX Міжнародній
науково-практичній конференції “Наука та освіта – 2006”
(Дніпропетровськ, 2006 р.), науково-практичній конференції
“Теоретические и практические аспекты современной медицины”
(Сімферополь, 2006 р.), ІІІ Всеукраїнській науковій конференції
“Психофізіологічні та вісцеральні функції в нормі і патології” (Київ,
2006 р.), IV симпозіумі “Особливості формування та становлення
психофізіологічних функцій в онтогенезі” (Черкаси, 2006 р.), ХІІІ
Міжнародна конференція студентів, аспірантів та молодих вчених
“Ломоносов – 2006” (Москва, 2006 р.), IV з’їзді Українського
біофізичного товариства (Донецьк, 2006 р.), V Міжнародному симпозіумі
“Актуальні проблеми биофізичної медицини” (Київ, 2007) та щорічних
наукових конференціях Таврійського національного університету ім.
В.І. Вернадського (Сімферополь, 2005 – 2007 рр.).

Публікації. За результатами досліджень, що ввійшли до дисертації,
опубліковано 20 наукових праць, зокрема 9 публікацій у журналах і
періодичних виданнях зі списку, затвердженого ВАК України, 1 – в
зарубіжному науковому виданні, 1 Декларативний патент України на
винахід, 9 тез у матеріалах конференцій і з’їздів.

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота викладена на 148
сторінках, складається з переліку умовних скорочень, вступу, чотирьох
розділів: огляду літератури (1 розділ), опису матеріалів і методів
дослідження (2 розділ), результатів дослідження (3 розділ), обговорення
результатів дослідження (4 розділ), висновків і списку з 266 джерел
літератури, серед яких 167 робіт авторів України і країн СНД і 99 робіт
зарубіжних авторів. Дисертація ілюстрована 33 рисунками і включає 16
таблиць.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У першому розділі “Огляд літературних даних” приведено аналіз даних
літератури про загальну характеристику змін в організмі, викликаних ГК
стресом; ефекти перехресної адаптації організму до гіпокінетичного
стресу і факторів різноманитної природи та інтенсивності.

Матеріал і методи дослідження

Експериментальна частина роботи виконана на 310 білих безпородних
щурах-самцях масою 180-250  г, яких отримали з розплідника
науково-дослідного інституту біології Харківського національного
університету ім. В.Н. Каразіна протягом 2005-2007 років. Експерименти
проводилися на тваринах з середньою руховою активністю і низькою
емоційністю, що визначалися в тесті “відкрите поле” (Буреш Я. та ін.,
1991), які, згідно з літературними даними (Сантана-Вега Л., 1991;
Чуян О.М., 1992) переважають в популяції і тому можна стверджувати, що у
них розвивається найбільш типова реакція на експериментальні дії.

Для вивчення реакцій організму на послідовну дію ГК і больового чинника
було проведено п’ять серій експериментів. У першій серії
експериментальних досліджень вивчалася модифікуюча дія ГК стресу на
зміну больової чутливості щурів при експериментально викликаному
тонічному соматичному болі в “формаліновому тесті” (ФТ) (Oyama T. et
al., 1996; Dubuisson D., 1997). Для цього експериментальних тварин
розподілили на три рівноцінні групи по 45 особин у кожній. Тваринам
першої контрольної групи (Кф) підшкірно в тильну поверхню стопи задньої
кінцівки вводили фізіологічний розчин (0,9 % розчин NaCl – 0,08 мл на
100 грам ваги). У тварин другої (ФТ) та третьої (ГК+ФТ) груп тонічний
біль викликали ін’єкцію 5%-ного розчину формаліну в дорсальну поверхню
стопи задньої кінцівки. Тварин третьої групи (ГК+ФТ) заздалегідь
піддавали дії ГК стресу, який створювався поміщенням щурів у спеціальні
пенали з оргскла, що складаються з п’яти осередків (140х60х60 мм для
кожного щура), в яких вони знаходилися протягом дев’яти діб по 20 годин
щодня (Коваленко О.О., Гуровський Н.Н., 1980). Показниками больової
чутливості були тривалість і частота больового (лизання ураженої
кінцівки) і небольових – рухової активності (біг, грумінг, прийом їжі)
та пасивної поведінки (сон і спокій) –проявів протягом 90-та хвилин
спостереження після ін’єкції формаліну за допомогою спеціальної
комп’ютерної програми (Луцюк М.В., Джелдубаєва Е.Р., 2007).

У другій серії експериментів вивчалася модифікуюча дія ГК стресу на
зміну больової чутливості у щурів при експериментально викликаному
вісцеральному болю в “оцтовому тесті” (ОТ) (Koster R., 1959; Ness,
1999). Експериментальних тварин розподіляли на три рівноцінні групи по
25 особин у кожній. Тваринам першої групи внутрішньочеревинно вводили
фізіологічний розчин (0,9 % розчин NaCl – 1 мл на 100 грам ваги) (Ко).
Тварин другої і третьої груп піддавали вісцеральному болю (ОТ) шляхом
внутрішньочеревинного введення 2 % розчину оцтової кислоти. Щури третьої
групи знаходилися в умовах дев’ятидобової ГК (ГК+ОТ) і піддавалися
больовій дії. Показниками інтенсивності больової реакції у щурів при
експериментальному вісцеральному болю служили тривалість і частота
реакції лизання живота і тонічних поз (корчів) – характерних скорочень
черевних м’язів, які супроводжувалися розгинаннями задніх кінцівок,
бічним згинанням і витягуванням тулуба. Небольові поведінкові прояви
оцінювали за тривалістю рухової активності (прийом їжі, грумінг, біг) і
пасивної поведінки (сон, спокій).

У третій серії експериментів моделювали гострий термічний біль у тесті
“гарячої пластинки” (ТГП) (O’Callaghan J., 1979) протягом дев’яти діб.
Тварин розподілили на дві рівноцінні групи по 25 особин – ТГП і ГК+ТГП.
Показниками больової чутливості у тварин служили больовий поріг (БП), за
який брали мінімальну температуру металевої пластини установки для цього
тесту, що супроводжується появою перших больових реакцій (підскакування
і лизання кінцівок) і рівень витривалості болю (РВБ) – температуру, при
якій спостерігався розвиток іншого рівня ноцицептивного збудження, що
супроводжувалося максимальним посиленням емоційно-поведінкових проявів:
генералізована рухова реакція втечі, стрибка і крику.

У четвертій серії досліджень використовували тест електростимуляції
(відсмикування лап) (ТЕС) (Василенко О.М., 2000; Дьомін С.О., 2002) для
моделювання гострого болю шляхом електричного больового роздратування.
Експериментальних тварин розподілили на дві групи по 15 особин (ТЕС і
ГК+ТЕС) і вимірювали БП за величиною сили струму (у міліамперах, мА) за
допомогою генератора імпульсів Г5-82.

У п’ятій серії експериментальних досліджень вивчали роль опіоїдних
пептидів (ОпП) у механізмах модифікуючої дії ГК стресу на больову
чутливість. Больовий стрес моделювали у ФТ. Експериментальних тварин
розподілили на чотири групи по десять особин. Перша група щурів служила
контролем (ФТ). Тваринам другої (Н+ФТ) і четвертої (ГК+Н+ФТ) груп за 15
хвилин до больової дії внутрішньочеревинно вводили неселективний
блокатор опіоїдних рецепторів – розчин налоксону (Н) з розрахунку 10
міліграм на 1 кг ваги тварини. Дана доза препарату є достатньою для
блокування практично всіх типів опіоїдних рецепторів (Брагін Є.О, 1991;
Dogrul E.J., et al. 2005). Тварини третьої групи піддавалися
комбінованій дії ГК стресу і больового фактору без попереднього введення
налоксону.

Для дослідження мікроритміки больової чутливості тварин використовували
дані ФТ – тривалість (с) больового і небольових (рухова активність і
пасивна поведінка) поведінкових проявів за 120 хвилин спостереження
після ін’єкції формаліну.

В описаних больових тестах тварини використовувалися одноразово, після
чого вибували з експерименту (за винятком серії експериментів, в якій
тварини протягом дев’яти діб щодня піддавалися дії гострого болю в ТЕС,
що є щадною моделлю реєстрації больової чутливості).

Враховуючи той факт, що у гризунів больовий поріг протягом доби варіює
(Golombek D.A., 1991; Ebadi M. et al., 1998), експерименти проводилися
в один і той же час світлої половини доби (з 9.00 до 11.00 години).

Щурів утримували в умовах віварію при температурі 18 – 22оС на
стандартному харчовому раціоні і в стандартних умовах освітлення (12
годин темрява: 12 годин світло). Світлова фаза починалася о 7.00 ранку.

При проведенні експериментів дотримувалися “Правил проведення робіт з
використанням експериментальних тварин”, принципів “Європейської
конвенції про захист хребетних тварин, що використовуються для
дослідницьких і наукових цілей” (Страсбург, 1986), Постанови першого
національного конгресу з біоетики (Київ, 2001) і Закону України №3447–IV
“Про захист тварин від жорстокого поводження” від 21 лютого 2006 року.

Всі дослідження і вимірювання здійснювалися на обладнанні, що пройшло
метрологічну перевірку і експертизу.

). Після перевірки отриманих даних на закон нормального розподілу,
оцінку достовірності спостережуваних змін проводили за допомогою
t-критерію Стьюдента. Силу і спрямованість зв’язку між показниками, що
вивчаються, оцінювали за допомогою кореляційного аналізу, обчислюючи
коефіцієнт лінійної кореляції Пірсона (r). Для вивчення інтегральних
характеристик показників використовували кластерний аналіз, який є
багатовимірним статистичним методом, служить адекватним інструментом
оцінки багатокомпонентних реакцій організму і дозволяє знаходити
приховані зв’язки як усередині функціональних систем, так і між ними
(Бреус Т.К. та ін., 2002).

Тривалість періодів і амлітудно-фазові характеристики досліджуваних
фізіологічних процесів розраховані за допомогою косинор-аналізу, що дає
повне уявлення про структуру фізіологічних ритмів (Ємельянов І.П.,
1986).

Для оцінки модифікуючої дії ГК стресу на больову чутливість був введений
коефіцієнт модифікації (КМ, ум. од.), який обчислювався за формулою:

КМ = (ХГК – ХК)/ ХК

де ХГК – значення вивченого показника в групі тварин, які до
експериментальної дії піддавалися попередній дії ГК; ХК – значення
вивченого показника в групі тварин, які до експериментальної дії
залишалися інтактними.

Розрахунки і графічне оформлення даних проводилися з використанням
програми Microsoft Excel і програмного пакету “Statistica 6.0”
(Боровіков В., 2004; Новиков Д.А. та ін., 2005).

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕННЯ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ

Зміни больової чутливості щурів після добового обмеження рухливості. Як
показали результати дослідження, ГК стрес модифікує больову чутливість
щурів при больових синдромах різної етіології (тонічному, вісцелярному,
гострому термічному та електростимуляції). Так, вже після добового
обмеження рухливості у тварин відбулося зменшення тривалості больової
реакції у ФТ (на 44,94 %; p0,05)
відповідно (рис. 3, 4). Дані результати підтверджуються динамікою КМ,
значення якого, починаючи з сьомої доби обмеження рухливості, стали
позитивними (від +0,02 до +1,25 ум. од. в різних больових тестах) (рис.
5). Отже, в результаті дії модифікуючого чинника (ГК) больова чутливість
щурів збільшувалася, що свідчить про негативний ефект модифікації.

Разом зі збільшенням тривалості больових реакцій, відбулося істотне
зниження рухової активності у ФТ (у середньому в 2,96 разів; р 0,05)
і 37,45 % (p 

Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter

Похожие документы
Обсуждение

Оставить комментарий

avatar
  Подписаться  
Уведомление о
Заказать реферат!
UkrReferat.com. Всі права захищені. 2000-2020