Parabioosi füsioloogia. Parabiootiliste ainete mõiste ja nende toimemehhanismid

Parabioos(tõlkes: "para" - umbes, "bio" - elu) on elu ja kudede surma lävel olek, mis tekib kokkupuutel toksiliste ainetega nagu ravimid, fenool, formaliin, erinevad alkoholid, leelised ja teised ja Ka pikatoimeline elektrivool. Parabioosi õpetus on seotud organismi elulise aktiivsuse aluseks olevate inhibeerimismehhanismide väljaselgitamisega (I. P. Pavlov nimetas seda probleemi "füsioloogia neetud küsimuseks").

Parabioos areneb patoloogilistes tingimustes, kui tsentraalsete struktuuride labiilsus närvisüsteem väheneb või esineb väga massiline samaaegne suure hulga aferentsete radade ergastus, nagu näiteks traumaatilise šoki korral.

Parabioosi mõiste tutvustas füsioloogias Nikolai Evgenievich Vvedensky. 1901. aastal ilmus tema monograafia Ergastus, inhibeerimine ja narkoos, milles autor pakkus oma uurimuste põhjal, et ergastus- ja pärssimisprotsessid on ühtsus.

N. E. Vvedensky 1902. aastal näitas, et muudetud – mürgistuse või kahjustuse – läbinud närvilõik omandab madala labiilsuse. Selline vähenenud labiilsuse seisund N.E. Vvedensky nimetas seda parabioosiks (sõnast "para" - umbes ja "bios" - elu), rõhutamaks, et normaalne elutegevus on parabioosi piirkonnas häiritud.

N. E. Vvedensky pidas parabioosi püsiva, vankumatu erutuse eriliseks seisundiks, mis oleks justkui külmunud närvikiu ühes osas. Ta uskus, et närvi normaalsetest osadest sellesse piirkonda tulevad erutuslained summeeritakse siin saadaoleva "statsionaarse" ergastusega ja süvendavad seda. N. E. Vvedensky pidas sellist nähtust närvikeskustes ergastuse inhibeerimiseks ülemineku prototüübiks. Inhibeerimine on N. E. Vvedensky sõnul närvikiu või närviraku "üleerutamise" tagajärg.

Parabioos- see on pöörduv muutus, mis selle põhjustanud agensi toime süvenedes ja tugevnedes muutub elu pöördumatuks katkestuseks - surmaks.

N. E. Vvedensky klassikalised katsed viidi läbi konna neuromuskulaarse preparaadiga. Uuritud närvis tehti muudatusi väikesel alal; põhjustas tema seisundi muutuse mis tahes keemilise mõjuri - kokaiini, kloroformi, fenooli, kaaliumkloriidi, tugeva faraadivoolu, mehaaniliste kahjustuste jne - mõjul. Stimulatsiooni rakendati kas mürgitatud närvipiirkonnale või selle kohale, nii et impulsid pärinesid parabiootilisest piirkonnast või läksid selle kaudu lihasesse. N. E. Vvedensky hindas ergastuse juhtivust piki närvi lihaste kokkutõmbumise järgi.

Tavalises neuromuskulaarses preparaadis põhjustab närvi rütmilise stimulatsiooni tugevuse suurenemine lihaste kokkutõmbumisjõu suurenemist. Parabioosi arenguga muutuvad need suhted loomulikult.

Täheldatakse järgmisi parabioosi etappe:

1. Tasastamis- või ajutine faas. See parabioosi staadium eelneb ülejäänutele, sellest ka selle nimi - ajutine. Seda nimetatakse võrdsustamiseks, kuna sellel parabiootilise seisundi arenguperioodil reageerib lihas sama amplituudiga kontraktsioonidega tugevatele ja nõrkadele stiimulitele, mis on rakendatud muutunud ala kohal asuvale närvipiirkonnale. Parabioosi esimeses etapis täheldatakse sagedaste erutusrütmide muutumist (muutmist, translatsiooni) haruldasemateks. Kuid nagu Vvedensky näitas, on sellel langusel tugevam mõju tugevamate stiimulite mõjule kui mõõdukamatele: selle tulemusena on mõlema mõju peaaegu võrdsustatud.

2. Paradoksaalne faas järgneb tasandusfaasile ja on parabioosi kõige iseloomulikum faas. See etapp tekib närvi parabiootilise segmendi funktsionaalsete omaduste jätkuvate ja süvenevate muutuste tulemusena. N. E. Vvedensky sõnul iseloomustab seda asjaolu, et närvi normaalsetest punktidest väljuvad tugevad ergutused ei kandu tuimastatud piirkonna kaudu üldse lihasesse või põhjustavad ainult esmaseid kokkutõmbeid, samas kui väga mõõdukad ergutused võivad põhjustada üsna olulisi närvipinge kokkutõmbeid. lihast.

Riis. 2. Parabioosi paradoksaalne staadium. Areneva parabioosiga konna neuromuskulaarne ettevalmistus 43 min pärast närvilõigu määrimist kokaiiniga. Tugevad ärritused (23 ja 20 cm kaugusel spiraalide vahel) põhjustavad kiiresti mööduvaid kokkutõmbeid, samas kui nõrgad ärritused (28, 29 ja 30 cm) põhjustavad jätkuvalt pikki kokkutõmbeid (N. E. Vvedensky järgi)

3. Inhibeeriv faas on parabioosi viimane etapp. iseloomulik tunnus See etapp seisneb selles, et närvi parabiootilises osas ei vähene järsult mitte ainult erutuvus ja labiilsus, vaid see kaotab ka võime juhtida lihasesse nõrku (haruldasi) erutuslaineid.

Endokriinsete näärmete uurimise meetodid

Elundite, sealhulgas endokriinsete näärmete endokriinse funktsiooni uurimiseks kasutatakse järgmisi meetodeid:

Endokriinsete näärmete väljasuremine (endokriinne).

Endokriinsete rakkude selektiivne hävitamine või allasurumine kehas.

Endokriinsete näärmete siirdamine.

Endokriinsete näärmete ekstraktide manustamine tervetele loomadele või pärast vastava näärme eemaldamist.

Keemiliselt puhaste hormoonide sissetoomine tervetele loomadele või pärast vastava näärme eemaldamist (asendusravi).

Ekstraktide keemiline analüüs ja hormoonpreparaatide süntees.

Endokriinsete kudede histoloogilise ja histokeemilise uurimise meetodid

Parabioosi meetod või üldise vereringe loomine.

Meetod "märgistatud ühendite" kehasse viimiseks (näiteks radioaktiivsed nukliidid, fluorestseeruvad ained).

Elundisse ja sealt välja voolava vere füsioloogilise aktiivsuse võrdlus. Võimaldab tuvastada bioloogiliselt aktiivsete metaboliitide ja hormoonide eritumist verre.

Hormoonide sisalduse uurimine veres ja uriinis.

Hormoonide sünteesi prekursorite ja metaboliitide sisalduse uurimine veres ja uriinis.

Ebapiisava või ülemäärase näärmefunktsiooniga patsientide uurimine.

Geenitehnoloogia meetodid.

Ekstirpatsiooni meetod

Ekstirpatsioon on kirurgiline sekkumine, mis seisneb struktuurse moodustumise, näiteks näärme eemaldamises.

Ekstirpatsioon (extirpatio) ladinakeelsest sõnast extirpo, extirpare – välja juurima.

Eristage osalist ja täielikku väljasuremist.

Pärast ekstirpatsiooni uuritakse erinevate meetoditega organismi säilinud funktsioone.

Seda meetodit kasutades kõhunäärme endokriinset funktsiooni ja selle rolli arengus diabeet, hüpofüüsi osa keha kasvu reguleerimisel, neerupealiste koore tähtsus jne.

Eeldus endokriinsete funktsioonide olemasolu kohta kõhunäärmes leidis kinnitust I. Meringi ja O. Minkovsky (1889) katsetes, kes näitasid, et selle eemaldamine koertel põhjustab rasket hüperglükeemiat ja glükosuuriat. Loomad surid 2-3 nädala jooksul pärast operatsiooni raske suhkurtõve tõttu. Seejärel leiti, et need muutused tekivad kõhunäärme saarekeste aparaadis toodetava insuliini puudumise tõttu.

Inimese sisesekretsiooninäärmete väljasuremisega tuleb tegeleda kliinikus. Nääre väljasuremine võib olla tahtlik(näiteks kilpnäärmevähi korral eemaldatakse kogu elund) või juhuslik(näiteks kilpnäärme eemaldamisel eemaldatakse kõrvalkilpnäärmed).

Meetod endokriinsete rakkude valikuliseks hävitamiseks või mahasurumiseks kehas

Kui eemaldatakse organ, mis sisaldab erinevaid funktsioone täitvaid rakke (kudesid), on raske ja mõnikord isegi võimatu eristada nende struktuuride poolt läbiviidavaid füsioloogilisi protsesse.

Näiteks kui kõhunääre eemaldatakse, jääb keha ilma mitte ainult insuliini tootvatest rakkudest (  rakud), aga ka rakud, mis toodavad glükagooni (  rakud), somatostatiin (  rakud), gastriin (G-rakud), pankrease polüpeptiid (PP-rakud). Lisaks jääb organism ilma olulisest eksokriinsest organist, mis tagab seedeprotsesse.

Kuidas mõista, millised rakud vastutavad konkreetse funktsiooni eest? Sel juhul võib proovida mõnda rakku valikuliselt (selektiivselt) kahjustada ja määrata puuduv funktsioon.

Nii et alloksaani (ureiid-mesoksaalhappe) kasutuselevõtuga tekib selektiivne nekroos  Langerhansi saarekeste rakud, mis võimaldab uurida insuliini tootmise halvenemise tagajärgi ilma kõhunäärme muid funktsioone muutmata. Oksükinoliini derivaat – ditisoon häirib ainevahetust  rakud, moodustab tsingiga kompleksi, mis häirib ka nende endokriinset funktsiooni.

Teine näide on kilpnäärme folliikulite selektiivne kahjustus. ioniseeriv kiirgus radioaktiivne jood (131I, 132I). Seda põhimõtet terapeutilistel eesmärkidel kasutades räägitakse selektiivsest strumektoomiast, samas kui samadel eesmärkidel teostatavat kirurgilist ekstirpatsiooni nimetatakse totaalseks, vahesummaks.

Sama tüüpi meetoditele võib omistada ka immuunagressiooni või autoagressiooni tagajärjel tekkinud rakukahjustusega patsientide jälgimist, hormoonide sünteesi pärssivate keemiliste (ravimite) ainete kasutamist. Näiteks: kilpnäärmevastased ravimid - merkasoliil, popiltiouratsiil.

endokriinsete näärmete siirdamise meetod

Nääre siirdamist võib teha samale loomale pärast selle esialgset eemaldamist (autotransplantatsioon) või tervetel loomadel. Viimasel juhul taotlege homo- Ja heterotransplantatsioon.

1849. aastal avastas saksa füsioloog Adolf Berthold, et kastreeritud kuke siirdamine a. kõhuõõnde teise kuke munandid viib kastraadi esialgsete omaduste taastamiseni. Seda kuupäeva peetakse endokrinoloogia sünnikuupäevaks.

19. sajandi lõpus näitas Steinach, et sugunäärmete siirdamine merisigadele ja rottidele muutis nende käitumist ja eluiga.

Meie sajandi 20ndatel kasutas Brown-Sequard sugunäärmete siirdamist "noorendamise" eesmärgil ja seda kasutas Pariisis laialdaselt vene teadlane S. Vorontsov. Need siirdamiskatsed andsid hulgaliselt faktilist materjali sugunäärmete hormoonide bioloogiliste mõjude kohta.

Loomal, kellel on eemaldatud sisesekretsiooninääre, võib selle uuesti siirdada tugevalt vaskulariseerunud kehapiirkonda, näiteks neerukapsli alla või silma eeskambrisse. Seda operatsiooni nimetatakse reimplantatsiooniks.

Hormoonide manustamise meetod

Võib manustada endokriinse näärme ekstrakti või keemiliselt puhtaid hormoone. Hormoone manustatakse tervetele loomadele või pärast vastava näärme eemaldamist (asendusravi).

1889. aastal teatas 72-aastane Brown Sekar endaga tehtud katsetest. Loomade munandite ekstraktidel oli teadlase organismile noorendav toime.

Tänu sisesekretsiooninäärme ekstraktide manustamismeetodi kasutamisele tehti kindlaks insuliini ja somatotropiini, kilpnäärmehormoonide ja paratüreoidhormooni, kortikosteroidide jne olemasolu.

Meetodi variatsioon on kuiva näärmega loomade või kudedest valmistatud preparaatide söötmine.

Puhta kasutamine hormonaalsed ravimid võimaldas kindlaks teha nende bioloogilised mõjud. Endokriinnäärme kirurgilise eemaldamise järgselt tekkinud häireid saab parandada, sisestades organismi piisavas koguses selle näärme ekstrakti või üksikut hormooni.

Nende meetodite kasutamine tervetel loomadel tõi kaasa tagasiside avaldumise endokriinsete organite regulatsioonis, kuna tekitatud hormooni kunstlik liig põhjustas endokriinse organi sekretsiooni pärssimise ja isegi näärme atroofia.

Ekstraktide keemiline analüüs ja hormoonpreparaatide süntees

Endokriinse koe ekstraktide keemilise struktuurianalüüsi läbiviimisel oli võimalik kindlaks teha endokriinsete organite keemiline olemus ja hormoonid, mis viis seejärel tõhusate hormonaalsete preparaatide kunstliku tootmiseni teadus- ja ravieesmärkidel.

Parabioosi meetod

Ärge ajage segi N.E. Vvedensky parabioosiga. Sel juhul räägime nähtusest. Räägime meetodist, mis kasutab risttsirkulatsiooni kahes organismis. Parabiondid on organismid (kaks või enam), mis suhtlevad üksteisega vereringe- ja lümfisüsteemi kaudu. Selline seos võib toimuda looduses, näiteks sulandkaksikutes, või luua kunstlikult (katses).

Meetod võimaldab hinnata humoraalsete tegurite rolli ühe indiviidi terve organismi funktsioonide muutmisel teise indiviidi endokriinsüsteemi sekkumisel.

Eriti olulised on uuringud liitunud kaksikute kohta, kellel on ühine vereringe, kuid eraldi närvisüsteem. Üks kahest sulandunud õest kirjeldas raseduse ja sünnituse juhtumit, mille järel tekkis mõlemal õel laktatsioon ning toitmine oli võimalik neljast piimanäärmest.

Radionukliidide meetodid

(märgistatud ainete ja ühendite meetod)

Pange tähele mitte radioaktiivseid isotoope, vaid radionukliididega märgistatud aineid või ühendeid. Rangelt võttes võetakse kasutusele radiofarmatseutikumid (RP) = kandja + märgis (radionukliid).

See meetod võimaldab uurida hormoonide sünteesi protsesse endokriinsetes kudedes, hormoonide ladestumist ja jaotumist organismis ning nende väljutamise viise.

Radionukliidmeetodid jagunevad tavaliselt in vivo ja in vitro uuringuteks. In vivo uuringutes eristatakse in vivo ja in vitro mõõtmisi.

Esiteks saab kõik meetodid jagada sisse vitro - Ja sisse vivo -uuringud (meetodid, diagnostika)

In vitro uuringud

Ei tohiks segadusse ajada sisse vitro - Ja sisse vivo -uurimismeetodid) kontseptsiooniga sisse vitro - Ja sisse vivo - mõõdud .

In vivo mõõtmistega tehakse alati in vivo uuringuid. Need. ei saa kehas mõõta, midagi, mida ei olnud (aine, parameeter) või mida uuringus testiva ainena ei tutvustatud.

Kui uuritav aine viidi kehasse, seejärel tehti bioanalüüs ja tehti in vitro mõõtmised, tuleks uuring siiski nimetada in vivo uuringuks.

Kui uuritavat ainet ei süstitud kehasse, vaid tehti bioanalüüs ja in vitro mõõtmised, koos uuritava aine (näiteks reaktiivi) lisamisega või ilma, tuleks uuring nimetada in vitro uuringuks. .

In vivo radionukliiddiagnostikas kasutatakse sagedamini radiofarmatseutiliste ainete omastamist verest endokriinsete rakkude poolt ja see sisaldub tekkivate hormoonide hulgas võrdeliselt nende sünteesi intensiivsusega.

Selle meetodi kasutamise näide on kilpnäärme uurimine radioaktiivse joodi (131I) või naatriumpertehnetaati (Na99mTcO4) abil, neerupealiste koore uurimine steroidhormoonide märgistatud prekursori, kõige sagedamini kolesterooli (131I kolesterooli) abil.

Radionukliidide in vivo uuringutes tehakse radiomeetria või gamma topograafia (stsintigraafia). Radionukliidskaneerimine kui meetod on aegunud.

Joodi metabolismi kilpnäärmesisese staadiumi anorgaanilise ja orgaanilise faasi eraldi hindamine.

Hormonaalse regulatsiooni isejuhtivate ahelate uurimisel in vivo uuringutes kasutatakse stimulatsiooni ja supressiooni teste.

Lahendame kaks probleemi.

Kilpnäärme paremas sagaras palpeeritava moodustise olemuse määramiseks (joon. 1) tehti 131I stsintigraafia (joon. 2).

Mõni aeg pärast hormooni manustamist korrati stsintigraafiat (joonis 3). 131I kogunemine paremasse sagarasse ei muutunud, kuid see ilmnes vasakus lobus. Mis uuring patsiendiga tehti, millise hormooniga? Tehke järeldused uuringu tulemuste põhjal.

Teine ülesanne.

Kilpnäärme paremas sagaras palpeeritava moodustise olemuse määramiseks (joon. 1) tehti 131I stsintigraafia (joon. 2). Mõni aeg pärast hormooni manustamist korrati stsintigraafiat (joonis 3). 131I kogunemine paremasse lobusse ei muutunud, vasakus see kadus. Mis uuring patsiendiga tehti, millise hormooniga? Tehke järeldused uuringu tulemuste põhjal.

Hormoonide sidumis-, kogunemis- ja metabolismikohtade uurimiseks märgistatakse need radioaktiivsete aatomitega, süstitakse kehasse ja kasutatakse autoradiograafiat. Uuritud kudede lõigud asetatakse kiirgustundlikule fotomaterjalile, näiteks röntgenfilmile, ilmutatakse ja tumenevaid kohti võrreldakse histoloogiliste lõikude fotodega.

Hormoonide sisalduse uurimine biotestides

Biotestidena kasutatakse sagedamini verd (plasma, seerum) ja uriini.

See meetod on üks täpsemaid endokriinsete organite ja kudede sekretoorse aktiivsuse hindamiseks, kuid see ei iseloomusta bioloogilist aktiivsust ega hormonaalsete mõjude astet kudedes.

Olenevalt hormoonide keemilisest olemusest kasutatakse erinevaid uurimismeetodeid, sealhulgas biokeemilisi, kromatograafilisi ja bioloogilisi testimise meetodeid ning jällegi radionukliidseid meetodeid.

Radionukliidide hulgas eristatakse mett

radioimmuunne (RIA)

immunoradiomeetriline (IRMA)

radioretseptor (RRA)

1977. aastal sai Rosalynn Yalow Nobeli preemia peptiidhormoonide radioimmunoanalüüsi (RIA) tehnikate täiustamise eest.

Tänapäeval oma kõrge tundlikkuse, täpsuse ja lihtsuse tõttu kõige laialdasemalt kasutatav radioimmunoanalüüs põhineb joodi (125I) või triitiumi (3H) isotoopidega märgistatud hormoonide ja neid siduvate spetsiifiliste antikehade kasutamisel.

Miks seda vaja on?

Palju veresuhkrut Enamikul diabeedihaigetel väheneb vere insuliini aktiivsus harva, sagedamini on see normaalne või isegi suurenenud

Teine näide on hüpokaltseemia. Sageli on paratüriin kõrgenenud.

Radionukliidmeetodid võimaldavad määrata hormoonide fraktsioone (vaba, valguga seotud).

Radioretseptori analüüsis, mille tundlikkus on madalam ja infosisaldus kõrgem kui radioimmuunsel, hinnatakse hormooni seondumist mitte selle vastaste antikehade, vaid spetsiifiliste hormooniretseptoritega. rakumembraanid või tsütosool.

In vitro uuringutes hormonaalse regulatsiooni omavalitsuse ahelate uurimisel kasutatakse uuritava protsessiga seotud erineva regulatsioonitasemega hormoonide (liberiinid ja statiinid, tropiinid, efektorhormoonid) täieliku "komplekti" määratlust. Näiteks kilpnäärme jaoks türoliberiin, türeotropiin, trijodotürosiin, türoksiin.

Primaarne hüpotüreoidism:

T3, T4, TTG, TL

Sekundaarne hüpotüreoidism:

T3, T4, TTG, TL

Kolmanda taseme hüpotüreoidism:

T3, T4, TTG, TL

Reguleerimise suhteline spetsiifilisus: joodi ja dioidtürosiini sisseviimine pärsib türeotropiini tootmist.

Elundisse voolava ja sealt voolava vere füsioloogilise aktiivsuse võrdlemine võimaldab paljastada bioloogiliselt aktiivsete metaboliitide ja hormoonide sekretsiooni verre.

Hormoonide sünteesi prekursorite ja metaboliitide sisalduse uurimine veres ja uriinis

Sageli määravad hormonaalse toime suures osas hormooni aktiivsed metaboliidid. Muudel juhtudel on lähteained ja metaboliidid, mille kontsentratsioon on proportsionaalne hormoonide tasemega, uurimiseks hõlpsamini kättesaadavad. Meetod võimaldab mitte ainult hinnata endokriinse koe hormoone tootvat aktiivsust, vaid ka tuvastada hormoonide metabolismi tunnuseid.

Endokriinsete organite funktsioonihäiretega patsientide jälgimine

See võib anda väärtuslikku teavet endokriinsete hormoonide füsioloogilistest mõjudest ja rollist.

Addison T. (Addison Tomas), inglise arst (1793-1860). Teda nimetatakse endokrinoloogia isaks. Miks? 1855. aastal avaldas ta monograafia, mis sisaldas eelkõige kroonilise neerupealiste puudulikkuse klassikalist kirjeldust. Peagi tehti ettepanek nimetada seda Addisoni tõveks. Addisoni tõve põhjuseks on enamasti primaarne neerupealise koore kahjustus autoimmuunprotsessist (idiopaatiline Addisoni tõbi) ja tuberkuloos.

Endokriinsete kudede histoloogilise ja histokeemilise uurimise meetodid

Need meetodid võimaldavad hinnata mitte ainult rakkude struktuurseid, vaid ka funktsionaalseid omadusi, eriti hormoonide moodustumise, akumuleerumise ja eritumise intensiivsust. Näiteks tuvastati histokeemiliste meetodite abil hüpotalamuse neuronite neurosekretsiooni nähtused, kodade kardiomüotsüütide endokriinne funktsioon.

Geenitehnoloogia meetodid

Need raku geneetilise aparaadi rekonstrueerimise meetodid võimaldavad mitte ainult uurida hormoonide sünteesi mehhanisme, vaid ka neisse aktiivselt sekkuda. Mehhanismid on eriti paljutõotavad praktiliseks kasutamiseks hormoonide sünteesi püsiva kahjustuse korral, nagu see juhtub suhkurtõve korral.

Meetodi eksperimentaalse kasutamise näide on prantsuse teadlaste uuring, kes 1983. aastal siirdasid roti maksa insuliini sünteesi kontrolliva geeni. Selle geeni sisestamine roti maksarakkude tuumadesse viis selleni, et kuu aja jooksul sünteesisid maksarakud insuliini.

Stimulatsiooni rütmi assimilatsioon ergastavate struktuuride poolt

Labiilsus võib muutuda pikaajalisel kokkupuutel stiimulitega. Seda kinnitab eelkõige koe võime oma eluea jooksul oma funktsionaalset liikuvust suurendada. Samal ajal ilmnevad koes uued omadused ja see omandab võime taasesitada kõrgemat stimulatsioonirütmi. Seda kudedes täheldatud nähtust uuris Vvedenski õpilane ja järgija, akadeemik A.A. Ukhtomsky ning nimetas protsessi rütmi valdamine .

Vvedensky selgitas lihase pessimaalse kontraktsiooni tekkimist ergastava protsessi üleminekul inhibeerivaks protsessiks, mis tekib koe liigse depolarisatsiooni tõttu ja kulgeb katoodse depressioonina.

Eksperimentaalsed faktid, mis on parabioosi doktriini aluseks, kirjeldas N. E. Vvedensky (1901) oma klassikalises teoses "Ergutamine, inhibeerimine ja anesteesia".

Katsed viidi läbi neuromuskulaarse preparaadiga. Kogemuste skeem on näidatud joonisel fig. 2092313240 ja 209231324.

Neuromuskulaarne preparaat asetati niiskesse kambrisse ja selle närvile asetati kolm paari elektroode:

1. ärrituse (stimulatsiooni) tekitamiseks

2. biovoolude suunamiseks objektile, mida kemikaal pidi mõjutama.

3. biovoolude ümbersuunamiseks pärast piirkonda, mis pidi olema keemilise ainega mõjutatud.

Lisaks registreeriti katsetes lihaste kokkutõmbumine ja närvipotentsiaal tervete ja muudetud alade vahel.

Pulsi kordumise sagedust pärast muudetud piirkonda saab hinnata gastrocnemius lihase teetanilise kontraktsiooni olemasolu, olemuse ja amplituudi järgi. Kuid selle juurde tuleme tagasi pärast lihaste kokkutõmbumise füsioloogia uurimist (loeng 5).

Kui ärritavate elektroodide ja lihase vaheline ala on allutatud narkootiliste ainete toimele ja jätkab närvi ärritamist, siis reaktsioon ärritusele mõne aja pärast kaob.

Riis. 209231324. Kogemuste skeem

N. E. Vvedensky, uurides sellistes tingimustes ravimite toimet ja kuulates telefoniga tuimastatud ala all oleva närvi biovoolusid, märkas, et ärritusrütm hakkab transformeeruma mõnda aega enne seda, kui lihase reaktsioon ärritusele täielikult kaob.

Märkides seda nähtust, uuris N. E. Vvedensky seda põhjalikult ja näitas, et närvi reaktsioonis narkootiliste ainete mõjule võib eristada kolme järjestikust vahelduvat faasi:

1. tasandamine

2. paradoksaalne

3. pidur

Eraldatud faase iseloomustas erineva erutuvuse ja juhtivuse aste, kui närvile rakendati nõrka (harva), mõõdukat ja tugevat (sagedast) stimulatsiooni (joonis).

Riis. 050601100. Parabioos ja selle faasid. A - erineva tugevusega stiimulid ja vastused neile; B - parabioosi vastu; C - tasandamiseks; D - paradoksaalne; E - parabioosi inhibeeriv faas

IN tasandusfaas toimub reaktsiooni võrdsustamine erineva tugevusega stiimulitele ja saabub hetk, mil erineva tugevusega stiimulitele registreeritakse võrdse suurusega vastuseid. Seda seetõttu, et nivelleerimisfaasis on erutuvuse langus tugevam ja mõõdukas stiimul rohkem väljendunud kui nõrga jõu stimuleerimisel. Ergutavuse ja juhtivuse kiirem langus suurema jõu (sageduse) saavutamiseks määrab järgmise paradoksaalse faasi arengu.

IN paradoksaalne faas reaktsioon on suurem, seda väiksem on ärritusjõud. Samal ajal võib seda täheldada, kui reaktsioon registreeritakse nõrkadele ja mõõdukatele ärritustele, kuid mitte tugevatele.

Paradoksaalne faas on muutumas pidurdusfaas kui kõik stiimulid muutuvad ebaefektiivseks ega suuda vastust esile kutsuda.

Kui narkootiline aine toimib ka pärast inhibeerimisfaasi väljakujunemist, siis võivad närvis tekkida pöördumatud muutused ja see sureb. Kui ravimi toime peatatakse, taastab närv aeglaselt oma esialgse erutuvuse ja juhtivuse ning taastumisprotsess läbib paradoksaalse faasi.

Galvanomeetrilised uuringud võimaldasid paljastada, et närvilõigul, millel aine toimib, on puutumatu suhtes negatiivne laeng, kuna see depolariseerub.

Seejärel kasutas Vvedensky närvi mõjutamiseks erinevaid meetodeid: kemikaale (ammoniaak jne), kuumutamist ja jahutamist, alalisvoolu elektrit jne ning kõigil juhtudel täheldas uuritud preparaadis sarnaseid erutuvuse muutusi. Võttes arvesse, et avastatud nähtused võivad ilmneda mitte ainult narkootikumide, vaid ka mitmesuguste muude mõjude mõjul, valis Vvedenski termini parabioos , kuna inhibeerimisfaasis kaotab närv oma füsioloogilised omadused ja sarnaneb surnud närviga ning lisaks võib inhibeerimisfaasile järgneda tõeline surm.

Parabioosi uurimise uuringute tulemusi kokku võttes jõudis N. E. Vvedensky järeldusele, et parabioos on omapärane, lokaalne, pikaajaline erutusseisund, mis tekib vastusena erinevatele välismõjudele, mis võivad suhelda leviva erutusega, ja areneb ülemäärase ergastuse taustal. , liigne depolarisatsioon.

Parabioosi seisundis elavaid moodustisi iseloomustab erutuvuse ja labiilsuse vähenemine. Parabioosi mikroelektroodiuuringud kinnitavad selle õiguspärasust. Eelkõige membraanipotentsiaali muutuste registreerimine näitas, et parabioosi faaside areng toimub tegelikult progresseeruva depolarisatsiooni taustal. Arvatakse, et depolarisatsiooni pärssimise mehhanism on tingitud naatriumioonide voolu inaktiveerimisest rakku või kiududesse.

N. E. Vvedensky õpetus parabioosi kohta on universaalne, kuna neuromuskulaarse preparaadi uurimisel tuvastatud reaktsioonimustrid on omased kogu organismile. Parabioos on elusolendite adaptiivse reaktsiooni vorm erinevatele mõjudele ja parabioosi doktriini kasutatakse laialdaselt mitte ainult rakkude, kudede, elundite, vaid kogu organismi erinevate reaktsioonimehhanismide selgitamiseks.

Paljud inimeste ja loomade füsioloogilised seisundid, nagu une areng, hüpnootilised seisundid, on seletatavad parabioosi seisukohast. Lisaks sellele määrab parabioosi funktsionaalse tähtsuse mõne toimemehhanism ravimid. Seega on see nähtus lokaalanesteetikumide (novokaiin, lidokaiin jne), valuvaigistite ja inhalatsioonianesteesia ainete toime aluseks.

Kohalikud anesteetikumid(kreeka keelest. an - eitus, estees - tundlikkus) vähendavad pöörduvalt tundlike närvilõpmete erutatavust ja blokeerivad impulsi juhtivuse närvijuhtides otsese manustamise kohas. Neid aineid kasutatakse valu leevendamiseks. Kokaiini eraldas sellest rühmast esmakordselt 1860. aastal Albert Niemann Lõuna-Ameerika põõsa Erythroxylon coca lehtedest. 1879. aastal V.K. Peterburi sõjaväemeditsiini akadeemia professor Anrep kinnitas kokaiini anesteesiavõimet. 1905. aastal sünteesis E. Eindhorn ja rakendas kohaliku tuimestuse jaoks novokaiini. Lidokaiini on kasutatud alates 1948. aastast.

Kohalikud anesteetikumid koosnevad hüdrofiilsest ja lipofiilsest osast, mis on ühendatud ester- või alküüdsidemetega. Bioloogiliselt (füsioloogiliselt) aktiivne osa on lipofiilne struktuur, mis moodustab aromaatse ringi.

Kohalike anesteetikumide toimemehhanism põhineb kiire pingest sõltuva läbilaskvuse rikkumisel naatriumikanalid. Need ained seonduvad aktsioonipotentsiaali ajal avatud naatriumikanalitega ja põhjustavad nende inaktiveerimise. Lokaalanesteetikumid ei suhtle puhkepotentsiaali ajal suletud kanalitega ja aktsioonipotentsiaali repolarisatsioonifaasi arenemise ajal inaktiveeritud kanalitega.

Kohalike anesteetikumide retseptorid asuvad naatriumikanalite intratsellulaarse osa IV domeeni S 6 segmendis. Sel juhul vähendab lokaalanesteetikumide toime aktiveeritud naatriumikanalite läbilaskvust. See omakorda põhjustab ergastusläve tõusu ja lõpuks kudede erutatavuse vähenemist. Samal ajal väheneb aktsioonipotentsiaalide arv ja ergastuse juhtivuse kiirus. Selle tulemusena moodustub lokaalanesteetikumide kasutusalal närviimpulsside juhtimiseks blokk.

Ühe teooria kohaselt kirjeldatakse inhalatsioonianesteesia ravimite toimemehhanismi ka parabioosi teooria seisukohast. MITTE. Vvedensky uskus, et inhalatsioonianesteesia ravimid mõjuvad närvisüsteemile tugevate ärritajatena, põhjustades parabioosi. Sel juhul toimub membraani füüsikalis-keemiliste omaduste muutus ja ioonikanalite aktiivsuse muutus. Kõik need protsessid põhjustavad parabioosi arengut koos labiilsuse, neuronite juhtivuse ja kesknärvisüsteemi kui terviku vähenemisega.

Praegu kasutatakse terminit parabioos eelkõige patoloogiliste ja ekstreemsete seisundite kirjeldamiseks.

Eksperimentaalsed neuroosid on näide patoloogilisest seisundist. Need arenevad peamiste närviprotsesside - erutuse ja pärssimise, nende tugevuse ja liikuvuse - ajukoore ülepinge tagajärjel. Kõrgema närvitegevuse korduva ülepingega neuroosid võivad kulgeda mitte ainult ägedalt, vaid ka krooniliselt mitme kuu või aasta jooksul.

Neuroose iseloomustab närvisüsteemi põhiomaduste rikkumine, mis tavaliselt määravad seose ärritus- ja erutusprotsesside vahel. Selle tulemusena võib esineda närvirakkude töövõime nõrgenemist, tasakaaluhäireid jne. Lisaks on neuroosidele iseloomulikud faasiseisundid. Nende olemus seisneb häires stiimuli toime ja reaktsiooni vahel.

Faasinähtused võivad ilmneda mitte ainult patoloogilistes tingimustes, vaid ka väga lühidalt, mitme minuti jooksul, üleminekul ärkvelolekust unele. Neuroosiga eristatakse järgmisi faase:

Tasakaalustamine

Selles faasis annavad kõik konditsioneeritud stiimulid, olenemata nende tugevusest, sama vastuse.

Paradoksaalne

Sel juhul mõjuvad tugevalt nõrgad stiimulid, kõige väiksema mõjuga aga tugevad stiimulid.

Ultraparadoksaalne

Faas, mil positiivsed stiimulid hakkavad toimima negatiivsetena ja vastupidi, s.t. esineb ajukoore reaktsiooni väärastumine stiimulite toimele.

pidur

Seda iseloomustab kõigi konditsioneeritud refleksreaktsioonide nõrgenemine või täielik kadumine.

Kuid faasinähtuste arengus ei ole alati võimalik jälgida ranget järjestust. Neurooside faasinähtused langevad kokku N.E. varem avastatud faasidega. Vvedensky närvikiul selle üleminekul parabiootilisele olekule.

Närvikiududel on labiilsus- võime reprodutseerida teatud arv erutustsükleid ajaühikus vastavalt mõjuvate stiimulite rütmile. Labilsuse mõõt on maksimaalne ergastustsüklite arv, mida närvikiud suudab ajaühikus reprodutseerida ilma stimulatsioonirütmi muutmata. Labilsuse määrab aktsioonipotentsiaali tipu kestus, st absoluutse tulekindluse faas. Kuna närvikiu teravikpotentsiaali absoluutse tulekindluse kestus on kõige lühem, on selle labiilsus suurim. Närvikiud on võimelised reprodutseerima kuni 1000 impulssi sekundis.

Fenomen parabioos avastas vene füsioloog N. E. Vvedenski 1901. aastal neuromuskulaarse preparaadi erutatavust uurides. Parabioosi seisundit võivad põhjustada mitmesugused mõjud - ülisagedased, ülitugevad stiimulid, mürgid, ravimid ja muud mõjud nii normaalsetes kui patoloogilistes tingimustes. N. E. Vvedensky avastas, et kui mingi närvilõik allutatakse muutmisele (st kahjustava aine toimele), siis sellise lõigu labiilsus väheneb järsult. Närvikiu algseisundi taastamine pärast iga aktsioonipotentsiaali kahjustatud piirkonnas on aeglane. Kui see piirkond puutub kokku sagedaste stiimulitega, ei suuda see etteantud stimulatsioonirütmi taasesitada ja seetõttu on impulsside juhtimine blokeeritud. Seda vähenenud labiilsuse seisundit nimetas N. E. Vvedensky parabioosiks. Ergutava koe parabioosi seisund tekib tugevate stiimulite mõjul ja seda iseloomustavad juhtivuse ja erutuvuse faasihäired. On 3 faasi: esmane, suurima aktiivsuse faas (optimaalne) ja vähenenud aktiivsuse faas (pessimum). Kolmas faas ühendab endas 3 järjestikust üksteist asendavat etappi: nivelleerimine (esialgne, transformeeriv - N. E. Vvedensky järgi), paradoksaalne ja inhibeeriv.

Esimest faasi (primum) iseloomustab erutuvuse vähenemine ja labiilsuse suurenemine. Teises faasis (optimaalne) saavutab erutuvus maksimumi, labiilsus hakkab vähenema. Kolmandas faasis (pessimum) väheneb erutuvus ja labiilsus paralleelselt ning tekib 3 parabioosi staadiumi. Esimest etappi - I. P. Pavlovi järgi tasandamist - iseloomustab reaktsioonide ühtlustumine tugevatele, sagedastele ja mõõdukatele ärritustele. IN tasandusfaas sagedastele ja haruldastele stiimulitele reageerimise ulatus on ühtlustunud. Närvikiu normaalsetes toimimistingimustes järgib selle poolt innerveeritud lihaskiudude reaktsiooni suurus jõuseadust: haruldaste stiimulite korral on reaktsioon väiksem ja sagedaste stiimulite korral rohkem. Parabiootilise aine toimel ja harvaesineva stimulatsioonirütmiga (näiteks 25 Hz) juhitakse kõik ergastusimpulsid läbi parabiootilise koha, kuna eelmise impulsi järgsel erutuvusel on aega taastuda. Kõrge stimulatsioonisagedusega (100 Hz) võivad järgnevad impulsid saabuda ajal, mil närvikiud on veel varasemast aktsioonipotentsiaalist tingitud suhtelises tulekindluses. Seetõttu jääb osa impulsse läbi viimata. Kui teostada ainult iga neljas ergutus (s.o 25 impulssi 100-st), muutub reaktsiooni amplituud samaks kui haruldaste stiimulite puhul (25 Hz) - reaktsioon võrdsustub.

Teist etappi iseloomustab perversne reaktsioon – tugevad ärritused põhjustavad väiksema reaktsiooni kui mõõdukad. Selles - paradoksaalne faas labiilsus väheneb veelgi. Samal ajal tekib reaktsioon haruldastele ja sagedastele stiimulitele, kuid sagedastele stiimulitele on see palju väiksem, kuna sagedased stiimulid vähendavad veelgi labiilsust, pikendades absoluutse refraktaarsuse faasi. Seetõttu on paradoks – haruldastel stiimulitel on suurem reaktsioon kui sagedastel.

IN pidurdusfaas labiilsus väheneb sedavõrd, et nii haruldased kui ka sagedased stiimulid ei põhjusta reaktsiooni. Sel juhul on närvikiudude membraan depolariseerunud ja ei lähe repolarisatsiooni staadiumisse, st selle algne olek ei taastu. Ei tugevad ega mõõdukad ärritused ei põhjusta nähtavat reaktsiooni, koes tekib pärssimine. Parabioos on pöörduv nähtus. Kui parabiootiline aine ei toimi kaua, siis pärast oma toime lõppemist väljub närv parabioosi seisundist samade faaside kaudu, kuid vastupidises järjekorras. Tugevate stiimulite toimel võib aga pärast inhibeerimisstaadiumit tekkida täielik erutuvuse ja juhtivuse kaotus ning hiljem kudede surm.

N. E. Vvedensky töö parabioosi alal mängis olulist rolli neurofüsioloogia ja kliinilise meditsiini arengus, näidates ergastus-, inhibeerimis- ja puhkeprotsesside ühtsust, muutis füsioloogias valitsenud jõusuhete seadust, mille kohaselt reaktsioon toimub. suurem, seda tugevam on tegutsev stiimul.

Parabioosi nähtus on meditsiinilise lokaalanesteesia aluseks. Anesteetiliste ainete mõju on seotud labiilsuse vähenemise ja närvikiudude ergutamise mehhanismi rikkumisega.