Parabiozes fizioloģija. Parabiotisko līdzekļu jēdziens un to darbības mehānismi

Parabioze(tulkojumā: "para" - par, "bio" - dzīvība) ir stāvoklis uz dzīvības un audu nāves robežas, kas rodas, kad tas tiek pakļauts toksiskām vielām, piemēram, zālēm, fenolam, formalīnam, dažādiem spirtiem, sārmiem un citi un Arī ilgstošas ​​darbības elektriskā strāva. Parabiozes doktrīna ir saistīta ar inhibīcijas mehānismu noskaidrošanu, kas ir organisma vitālās aktivitātes pamatā (I. P. Pavlovs šo problēmu nosauca par "sasodīto fizioloģijas jautājumu").

Parabioze attīstās patoloģiskos apstākļos, kad centrālās struktūras labilitāte nervu sistēma samazinās vai ir ļoti masīva vienlaicīga liela skaita aferento ceļu ierosināšana, piemēram, traumatiska šoka gadījumā.

Parabiozes jēdzienu fizioloģijā ieviesa Nikolajs Evgenievich Vvedensky. 1901. gadā tika publicēta viņa monogrāfija Uzbudinājums, inhibīcija un narkoze, kurā autors, pamatojoties uz saviem pētījumiem, izteica domu, ka ierosmes un kavēšanas procesi ir vienotība.

N. E. Vvedenskis 1902. gadā parādīja, ka nerva daļa, kas ir pakļauta izmaiņām - saindēšanās vai bojājumiem - iegūst zemu labilitāti. Šāds samazinātas labilitātes stāvoklis N.E. Vvedenskis to sauca par parabiozi (no vārda "para" - par un "bios" - dzīvība), lai uzsvērtu, ka parabiozes zonā tiek traucēta normāla dzīves aktivitāte.

N. E. Vvedenskis parabiozi uzskatīja par īpašu noturīgas, nelokāmas uzbudinājuma stāvokli, it kā sastingtu vienā nervu šķiedras sadaļā. Viņš uzskatīja, ka ierosmes viļņi, kas nāk uz šo zonu no normālajām nerva daļām, it kā tiek summēti ar šeit pieejamo "stacionāro" ierosmi un padziļina to. N. E. Vvedenskis uzskatīja šādu parādību par prototipu ierosmes pārejai uz kavēšanu nervu centros. Inhibīcija, pēc N. E. Vvedenska domām, ir nervu šķiedras vai nervu šūnas "pārmērīgas ierosmes" rezultāts.

Parabioze- tās ir atgriezeniskas pārmaiņas, kas, padziļinoties un pastiprinoties to izraisījušā aģenta darbībai, pārvēršas par neatgriezenisku dzīves traucējumu - nāvi.

Klasiskie N. E. Vvedenska eksperimenti tika veikti ar vardes neiromuskulāru preparātu. Pētītais nervs tika pakļauts izmaiņām nelielā platībā; izraisīja viņa stāvokļa izmaiņas jebkura ķīmiska līdzekļa - kokaīna, hloroforma, fenola, kālija hlorīda, spēcīgas faradiskās strāvas, mehānisku bojājumu u.c. ietekmē. Stimulācija tika veikta vai nu saindētajā nerva zonā, vai arī virs tās, lai impulsi izceltos parabiotiskajā zonā vai izietu caur to ceļā uz muskuļiem. N. E. Vvedenskis uzbudinājuma vadīšanu gar nervu vērtēja pēc muskuļu kontrakcijas.

Parastā neiromuskulārā preparātā nerva ritmiskās stimulācijas spēka palielināšanās izraisa muskuļu kontrakcijas spēka palielināšanos. Attīstoties parabiozei, šīs attiecības dabiski mainās.

Tiek novēroti šādi parabiozes posmi:

1. Izlīdzināšanas vai pagaidu fāze. Šis parabiozes posms ir pirms pārējās, tāpēc tā nosaukums ir provizorisks. To sauc par izlīdzināšanu, jo šajā parabiotiskā stāvokļa attīstības periodā muskuļi reaģē ar vienādas amplitūdas kontrakcijām uz spēcīgiem un vājiem stimuliem, kas tiek pielietoti nerva zonai, kas atrodas virs izmainītās zonas. Pirmajā parabiozes stadijā tiek novērota biežu ierosmes ritmu transformācija (izmaiņa, translācija) retākos. Tomēr, kā parādīja Vvedenskis, šim samazinājumam ir izteiktāka ietekme uz spēcīgāku stimulu ietekmi nekā uz mērenākiem: rezultātā abu ietekme ir gandrīz izlīdzināta.

2. Paradoksālā fāze seko nivelēšanas fāzei un ir raksturīgākā parabiozes fāze. Šis posms rodas nervu parabiotiskā segmenta funkcionālo īpašību turpināšanās un padziļināšanās rezultātā. Pēc N. E. Vvedenska teiktā, to raksturo fakts, ka spēcīgi ierosinājumi, kas nāk no normāliem nerva punktiem, vispār netiek pārnesti uz muskuli caur anestēzijas zonu vai izraisa tikai sākotnējās kontrakcijas, savukārt ļoti mēreni ierosinājumi var izraisīt diezgan ievērojamas muskuļu.

Rīsi. 2. Paradoksālā parabiozes stadija. Vardes neiromuskulāra sagatavošana ar attīstošu parabiozi 43 min pēc nervu sekcijas eļļošanas ar kokaīnu. Spēcīgi kairinājumi (23 un 20 cm attālumā starp spirālēm) rada ātri pārejošas kontrakcijas, savukārt vāji kairinājumi (pie 28, 29 un 30 cm) turpina izraisīt ilgstošas ​​kontrakcijas (pēc N. E. Vvedenska domām)

3. Inhibējošā fāze ir pēdējā parabiozes stadija. raksturīga iezīmeŠis posms ir tāds, ka nerva parabiotiskajā daļā ne tikai strauji samazinās uzbudināmība un labilitāte, bet arī zaudē spēju vadīt vājus (retus) ierosmes viļņus uz muskuļiem.

Dziedzeru izpētes metodes iekšējā sekrēcija

Lai pētītu orgānu, tostarp endokrīno dziedzeru, endokrīno funkciju, tiek izmantotas šādas metodes:

Endokrīno dziedzeru (endokrīno) izspiešana.

Selektīva endokrīno šūnu iznīcināšana vai nomākšana organismā.

Endokrīno dziedzeru transplantācija.

Endokrīno dziedzeru ekstraktu ievadīšana neskartiem dzīvniekiem vai pēc attiecīgā dziedzera noņemšanas.

Ķīmiski tīru hormonu ievadīšana neskartiem dzīvniekiem vai pēc attiecīgā dziedzera noņemšanas (aizstājējterapija).

Ekstraktu ķīmiskā analīze un hormonālo preparātu sintēze.

Endokrīno audu histoloģiskās un histoķīmiskās izmeklēšanas metodes

Parabiozes metode jeb vispārējas asinsrites radīšana.

Metode "marķētu savienojumu" ievadīšanai organismā (piemēram, radioaktīvie nuklīdi, fluorescējošās spuldzes).

Asins fizioloģiskās aktivitātes salīdzinājums, kas plūst uz orgānu un no tā. Ļauj noteikt bioloģiski aktīvo metabolītu un hormonu sekrēciju asinīs.

Hormonu satura izpēte asinīs un urīnā.

Hormonu sintēzes prekursoru un metabolītu satura izpēte asinīs un urīnā.

Pacientu ar nepietiekamu vai pārmērīgu dziedzera darbību izmeklēšana.

Gēnu inženierijas metodes.

Ekstirpācijas metode

Ekstirpācija ir ķirurģiska iejaukšanās, kas sastāv no strukturāla veidojuma, piemēram, dziedzera, noņemšanas.

Extirpation (extirpatio) no latīņu extirpo, extirpare — izskaust.

Atšķirt daļēju un pilnīgu iznīcināšanu.

Pēc ekstirpācijas ar dažādām metodēm tiek pētītas saglabātās ķermeņa funkcijas.

Izmantojot šo metodi, aizkuņģa dziedzera endokrīno funkciju un tās lomu attīstībā cukura diabēts, hipofīzes loma ķermeņa augšanas regulēšanā, virsnieru garozas nozīme u.c.

Pieņēmums par endokrīno funkciju klātbūtni aizkuņģa dziedzerī tika apstiprināts I. Meringa un O. Minkovska (1889) eksperimentos, kuri parādīja, ka tā noņemšana suņiem izraisa smagu hiperglikēmiju un glikozūriju. Dzīvnieki nomira 2-3 nedēļu laikā pēc operācijas smaga cukura diabēta dēļ. Pēc tam tika konstatēts, ka šīs izmaiņas rodas insulīna trūkuma dēļ — aizkuņģa dziedzera saliņu aparātā ražotā hormona.

Ar endokrīno dziedzeru iznīcināšanu cilvēkiem ir jārisina klīnikā. Dziedzera ekstirpācija var būt apzināti(piemēram, vairogdziedzera vēža gadījumā tiek izņemts viss orgāns) vai nejauši(piemēram, ja tiek noņemts vairogdziedzeris, tiek noņemti epitēlijķermenīšu dziedzeri).

Metode selektīvai endokrīno šūnu iznīcināšanai vai nomākšanai organismā

Ja tiek izņemts orgāns, kurā ir šūnas (audi), kas veic dažādas funkcijas, ir grūti un dažreiz pat neiespējami diferencēt šo struktūru veiktos fizioloģiskos procesus.

Piemēram, ja aizkuņģa dziedzeris tiek noņemts, ķermenim tiek atņemtas ne tikai šūnas, kas ražo insulīnu (  šūnas), bet arī šūnas, kas ražo glikagonu (  šūnas), somatostatīns (  šūnas), gastrīns (G šūnas), aizkuņģa dziedzera polipeptīds (PP šūnas). Turklāt ķermenim tiek atņemts svarīgs eksokrīnais orgāns, kas nodrošina gremošanas procesus.

Kā saprast, kuras šūnas ir atbildīgas par konkrētu funkciju? Šajā gadījumā var mēģināt selektīvi (selektīvi) bojāt dažas šūnas un noteikt trūkstošo funkciju.

Tātad, ievadot alloksānu (ureīda mezoksālskābi), rodas selektīva nekroze  Langerhans saliņu šūnas, kas ļauj pētīt insulīna ražošanas traucējumu sekas, nemainot citas aizkuņģa dziedzera funkcijas. Oksihinolīna atvasinājums – ditizons traucē vielmaiņu  šūnas, veido kompleksu ar cinku, kas arī traucē to endokrīno darbību.

Otrais piemērs ir selektīvs vairogdziedzera folikulu šūnu bojājums. jonizējošā radiācija radioaktīvais jods (131I, 132I). Izmantojot šo principu terapeitiskos nolūkos, tiek runāts par selektīvu strumektomiju, savukārt ķirurģisko ekstirpāciju tiem pašiem mērķiem sauc par kopējo, starpsumma.

Uz tāda paša veida metodēm var attiecināt arī pacientu uzraudzību ar šūnu bojājumiem imūnagresijas vai autoagresijas rezultātā, ķīmisko (ārstniecisko) līdzekļu lietošanu, kas kavē hormonu sintēzi. Piemēram: pretvairogdziedzera zāles - merkazolils, popiltiouracils.

endokrīno dziedzeru transplantācijas metode

Dziedzera transplantāciju var veikt vienam un tam pašam dzīvniekam pēc tā sākotnējās noņemšanas (autotransplantācijas) vai veseliem dzīvniekiem. Pēdējā gadījumā piesakieties homo- Un heterotransplantācija.

Vācu fiziologs Ādolfs Bertolds 1849. gadā atklāja, ka, pārstādot kastrētu gaili g. vēdera dobums cita gaiļa sēklinieki noved pie kastrāta sākotnējo īpašību atjaunošanas. Šis datums tiek uzskatīts par endokrinoloģijas dzimšanas datumu.

19. gadsimta beigās Šteinahs parādīja, ka dzimumdziedzeru pārstādīšana jūrascūciņām un žurkām mainīja to uzvedību un dzīves ilgumu.

Mūsu gadsimta 20. gados dzimumdziedzeru transplantāciju "atjaunošanās" nolūkos izmantoja Brauns-Sekvards, un to plaši izmantoja krievu zinātnieks S. Voroncovs Parīzē. Šie transplantācijas eksperimenti sniedza daudz faktisku materiālu par dzimumdziedzeru hormonu bioloģisko ietekmi.

Dzīvniekam, kuram ir noņemts endokrīnais dziedzeris, to var atkārtoti implantēt ļoti vaskularizētā ķermeņa reģionā, piemēram, zem nieres kapsulas vai acs priekšējā kamerā. Šo operāciju sauc par reimplantāciju.

Hormonu ievadīšanas metode

Var ievadīt endokrīno dziedzeru ekstraktu vai ķīmiski tīrus hormonus. Hormonus ievada neskartiem dzīvniekiem vai pēc attiecīgā dziedzera izņemšanas (aizvietošanas "terapija").

1889. gadā 72 gadus vecais Brauns Sekars ziņoja par eksperimentiem ar sevi. Ekstraktiem no dzīvnieku sēkliniekiem bija atjaunojoša iedarbība uz zinātnieka ķermeni.

Pateicoties endokrīno dziedzeru ekstraktu ievadīšanas metodes izmantošanai, tika konstatēta insulīna un somatotropīna, vairogdziedzera hormonu un parathormona, kortikosteroīdu uc klātbūtne.

Metodes variācija ir dzīvnieku barošana ar sausu dziedzeri vai preparātiem, kas pagatavoti no audiem.

Tīra lietošana hormonālās zālesļāva noteikt to bioloģisko ietekmi. Traucējumus, kas radušies pēc endokrīnās dziedzera ķirurģiskas noņemšanas, var koriģēt, ievadot organismā pietiekamu daudzumu šī dziedzera ekstrakta vai atsevišķa hormona.

Šo metožu izmantošana neskartiem dzīvniekiem izraisīja atgriezeniskās saites izpausmi endokrīno orgānu regulēšanā, jo radītais mākslīgais hormona pārpalikums izraisīja endokrīnā orgāna sekrēcijas nomākšanu un pat dziedzera atrofiju.

Ekstraktu ķīmiskā analīze un hormonālo preparātu sintēze

Veicot endokrīno audu ekstraktu ķīmisko strukturālo analīzi, bija iespējams noskaidrot ķīmisko raksturu un identificēt endokrīno orgānu hormonus, kas pēc tam noveda pie efektīvu hormonālo preparātu mākslīgas ražošanas pētniecības un ārstniecības nolūkos.

Parabiozes metode

Nejauciet ar N.E.Vvedenska parabiozi. Šajā gadījumā mēs runājam par fenomenu. Mēs runāsim par metodi, kas izmanto krustenisko cirkulāciju divos organismos. Parabionti ir organismi (divi vai vairāk), kas sazinās savā starpā caur asinsrites un limfātisko sistēmu. Šāda saikne var notikt dabā, piemēram, sapludinātos dvīņos, vai arī to var izveidot mākslīgi (eksperimentā).

Metode ļauj novērtēt humorālo faktoru lomu viena indivīda neskarta organisma funkciju izmaiņās, traucējot cita indivīda endokrīno sistēmu.

Īpaši svarīgi ir pētījumi par savienotiem dvīņiem, kuriem ir kopīga asinsrite, bet atsevišķa nervu sistēma. Viena no divām saplūdušajām māsām aprakstīja grūtniecības un dzemdību gadījumu, pēc kura abām māsām iestājās laktācija, un bija iespējama barošana no četriem piena dziedzeriem.

Radionuklīdu metodes

(marķēto vielu un savienojumu metode)

Ievērojiet nevis radioaktīvos izotopus, bet gan vielas vai savienojumus, kas marķēti ar radionuklīdiem. Stingri sakot, tiek ieviesti radiofarmaceitiskie preparāti (RP) = nesējs + etiķete (radionuklīds).

Šī metode ļauj pētīt hormonu sintēzes procesus endokrīnos audos, hormonu nogulsnēšanos un izplatību organismā, to izvadīšanas veidus.

Radionuklīdu metodes parasti iedala in vivo un in vitro pētījumos. In vivo pētījumos izšķir mērījumus in vivo un in vitro.

Pirmkārt, visas metodes var iedalīt iekšā vitro - Un iekšā vivo -pētījumi (metodes, diagnostika)

In vitro pētījumi

Nevajadzētu sajaukt iekšā vitro - Un iekšā vivo -pētījumi (metodes) ar koncepciju iekšā vitro - Un iekšā vivo - mērījumi .

Ar in vivo mērījumiem vienmēr būs in vivo pētījumi. Tie. nevar izmērīt organismā, kaut kas nebija (viela, parametrs) vai netika ieviests kā testēšanas līdzeklis pētījumā.

Ja testējamā viela tika ievadīta organismā, pēc tam tika veikts biotests un veikti in vitro mērījumi, pētījums joprojām būtu jāapzīmē kā in vivo pētījums.

Ja testējamā viela netika ievadīta organismā, bet tika veikta bioloģiskā pārbaude un veikti in vitro mērījumi, ievadot vai neieviešot pārbaudāmo vielu (piemēram, reaģentu), pētījums ir jāapzīmē kā in vitro pētījums. .

In vivo radionuklīdu diagnostikā biežāk tiek izmantota endokrīno šūnu radiofarmaceitisko preparātu uzņemšana no asinīm, kas tiek iekļauta iegūtajos hormonos proporcionāli to sintēzes intensitātei.

Šīs metodes izmantošanas piemērs ir vairogdziedzera izpēte, izmantojot radioaktīvo jodu (131I) vai nātrija pertehnetātu (Na99mTcO4), virsnieru garozu, izmantojot iezīmētu steroīdu hormonu prekursoru, visbiežāk holesterīnu (131I holesterīnu).

Radionuklīdu pētījumos in vivo tiek veikta radiometrija vai gamma topogrāfija (scintigrāfija). Radionuklīdu skenēšana kā metode ir novecojusi.

Atsevišķs joda metabolisma intravairogdziedzera stadijas neorganiskās un organiskās fāzes novērtējums.

Pētot hormonālās regulēšanas pašpārvaldes ķēdes in vivo pētījumos, tiek izmantoti stimulācijas un nomākšanas testi.

Atrisināsim divas problēmas.

Lai noteiktu taustāmā veidojuma raksturu vairogdziedzera labajā daivā (1. att.), tika veikta 131I scintigrāfija (2. att.).

Kādu laiku pēc hormona ievadīšanas scintigrāfija tika atkārtota (3. att.). 131I uzkrāšanās labajā daivā nemainījās, bet parādījās kreisajā daivā. Kāds pētījums tika veikts pacientam, ar kādu hormonu? Pamatojoties uz pētījuma rezultātiem, izdariet secinājumu.

Otrais uzdevums.

Lai noteiktu taustāmā veidojuma raksturu vairogdziedzera labajā daivā (1. att.), tika veikta 131I scintigrāfija (2. att.). Kādu laiku pēc hormona ievadīšanas scintigrāfija tika atkārtota (3. att.). Labajā daivā 131I uzkrāšanās nemainījās, kreisajā pazuda. Kāds pētījums tika veikts pacientam, ar kādu hormonu? Pamatojoties uz pētījuma rezultātiem, izdariet secinājumu.

Lai pētītu hormonu saistīšanās, uzkrāšanās un vielmaiņas vietas, tās marķē ar radioaktīviem atomiem, ievada organismā un izmanto autoradiogrāfiju. Pētīto audu sekcijas tiek novietotas uz radiosensitīva fotomateriāla, piemēram, rentgena filmiņas, izstrādātas, un aptumšotās vietas tiek salīdzinātas ar histoloģisko griezumu fotogrāfijām.

Hormonu satura izpēte biopārbaudēs

Biežāk kā biopārbaudi izmanto asinis (plazmu, serumu) un urīnu.

Šī metode ir viena no precīzākajām endokrīno orgānu un audu sekrēcijas aktivitātes novērtēšanai, taču tā neraksturo bioloģisko aktivitāti un hormonālās iedarbības pakāpi audos.

Atkarībā no hormonu ķīmiskās dabas tiek izmantotas dažādas izpētes metodes, tostarp bioķīmiskās, hromatogrāfiskās un bioloģiskās pārbaudes metodes un atkal radionuklīdu metodes.

Radionuklīdu vidū izšķir medus

radioimūna (RIA)

imūnradiometrija (IRMA)

radioreceptors (RRA)

1977. gadā Rozalina Jalova saņēma Nobela prēmiju par peptīdu hormonu radioimūntesta (RIA) metožu uzlabojumiem.

Radioimūntests, ko mūsdienās visplašāk izmanto tā augstās jutības, precizitātes un vienkāršības dēļ, ir balstīts uz hormonu, kas marķēti ar joda (125I) vai tritija (3H) izotopiem, un specifisku antivielu, kas tos saistās, izmantošanu.

Kāpēc tas ir vajadzīgs?

Liels cukura līmenis asinīs Vairumam pacientu ar cukura diabētu insulīna aktivitāte asinīs ir reti pazemināta, biežāk tā ir normāla vai pat paaugstināta

Otrais piemērs ir hipokalciēmija. Bieži vien ir paaugstināts paratirīna līmenis.

Radionuklīdu metodes ļauj noteikt hormonu frakcijas (brīvās, ar olbaltumvielām saistītās).

Radioreceptoru analīzē, kuru jutība ir zemāka un informācijas saturs ir lielāks nekā radioimūno, hormona saistīšanos novērtē nevis ar antivielām pret to, bet ar specifiskiem hormonu receptoriem. šūnu membrānas vai citozols.

Pētot hormonālās regulēšanas pašpārvaldes ķēdes in vitro pētījumos, tiek izmantota ar pētāmo procesu saistīto dažāda līmeņa regulēšanas hormonu pilnīga "komplekta" definīcija (liberīni un statīni, tropīni, efektorhormoni). Piemēram, vairogdziedzerim tiroliberīns, tirotropīns, trijodtirozīns, tiroksīns.

Primārā hipotireoze:

T3, T4, TTG, TL

Sekundārā hipotireoze:

T3, T4, TTG, TL

Terciārā hipotireoze:

T3, T4, TTG, TL

Regulēšanas relatīvā specifika: joda un dioidtirozīna ievadīšana kavē tirotropīna veidošanos.

Orgānā ieplūstošo un no tā plūstošo asiņu fizioloģiskās aktivitātes salīdzinājums ļauj atklāt bioloģiski aktīvo metabolītu un hormonu sekrēciju asinīs.

Hormonu sintēzes prekursoru un metabolītu satura izpēte asinīs un urīnā

Bieži vien hormonālo efektu lielā mērā nosaka hormona aktīvie metabolīti. Citos gadījumos izmeklēšanai ir vieglāk pieejami prekursori un metabolīti, kuru koncentrācija ir proporcionāla hormonu līmenim. Metode ļauj ne tikai novērtēt endokrīno audu hormonu veidojošo aktivitāti, bet arī noteikt hormonu metabolisma īpatnības.

Pacientu ar traucētu endokrīno orgānu funkciju novērošana

Tas var sniegt vērtīgu ieskatu par endokrīno hormonu fizioloģisko ietekmi un lomu.

Addison T. (Addison Tomas), angļu ārsts (1793-1860). Viņu sauc par endokrinoloģijas tēvu. Kāpēc? 1855. gadā viņš publicēja monogrāfiju, kurā jo īpaši bija klasisks hroniskas virsnieru mazspējas apraksts. Drīz tika ierosināts to saukt par Adisona slimību. Adisona slimības cēlonis visbiežāk ir primārais virsnieru garozas bojājums autoimūna procesa rezultātā (idiopātiskā Adisona slimība) un tuberkuloze.

Endokrīno audu histoloģiskās un histoķīmiskās izmeklēšanas metodes

Šīs metodes ļauj novērtēt ne tikai šūnu strukturālās, bet arī funkcionālās īpašības, jo īpaši hormonu veidošanās, uzkrāšanās un izdalīšanās intensitāti. Piemēram, hipotalāma neironu neirosekrēcijas parādības, priekškambaru kardiomiocītu endokrīnā funkcija tika noteikta, izmantojot histoķīmiskās metodes.

Gēnu inženierijas metodes

Šīs šūnas ģenētiskā aparāta rekonstrukcijas metodes ļauj ne tikai pētīt hormonu sintēzes mehānismus, bet arī aktīvi iejaukties tajos. Mehānismi ir īpaši daudzsološi praktiskai lietošanai gadījumos, kad pastāvīgi traucē hormonu sintēze, kā tas notiek cukura diabēta gadījumā.

Metodes eksperimentālas izmantošanas piemērs ir franču zinātnieku pētījums, kas 1983. gadā žurkas aknās transplantēja gēnu, kas kontrolē insulīna sintēzi. Šī gēna ievadīšana žurku aknu šūnu kodolos noveda pie tā, ka mēneša laikā aknu šūnas sintezēja insulīnu.

Stimulācijas ritma asimilācija ar uzbudināmām struktūrām

Ilgstošas ​​stimulu iedarbības laikā labilitāte var mainīties. To īpaši apliecina audu spēja palielināt savu funkcionālo mobilitāti dzīves laikā. Tajā pašā laikā audos parādās jaunas īpašības, un tas iegūst spēju reproducēt augstāku stimulācijas ritmu. Šo audos novēroto parādību pētīja Vvedenska students un sekotājs, akadēmiķis A.A. Ukhtomskis un sauca šo procesu. ritma apgūšana .

Pesimālās kontrakcijas rašanos muskuļos Vvedenskis skaidroja kā ierosināšanas procesa pārejas uz inhibējošo procesu, kas rodas pārmērīgas audu depolarizācijas dēļ un notiek kā katoda depresija.

Eksperimentālos faktus, kas veido parabiozes doktrīnas pamatu, N. E. Vvedenskis (1901) izklāstīja savā klasiskajā darbā "Uzbudinājums, kavēšana un anestēzija".

Eksperimenti tika veikti ar neiromuskulāru preparātu. Pieredzes shēma ir parādīta attēlā. 2092313240 un 209231324.

Neiromuskulārais preparāts tika ievietots mitrā kamerā, un uz tā nerva tika novietoti trīs elektrodu pāri:

1. kairinājuma (stimulācijas) izraisīšanai

2. par biostrāvu novirzīšanu uz vietu, kuru vajadzēja ietekmēt ķīmiskajai vielai.

3. biostraumju novirzīšanai pēc zonas, kuru bija paredzēts ietekmēt ķīmiska viela.

Turklāt eksperimentos tika reģistrēta muskuļu kontrakcija un nervu potenciāls starp neskartajām un izmainītajām zonām.

Pulsa atkārtošanās biežumu pēc izmainītās zonas varēja spriest pēc gastrocnemius muskuļa tetāniskās kontrakcijas esamības, rakstura un amplitūdas. Bet pie tā atgriezīsimies pēc muskuļu kontrakcijas fizioloģijas izpētes (5. lekcija).

Ja vieta starp kairinošajiem elektrodiem un muskuļu tiek pakļauta narkotisko vielu iedarbībai un turpina kairināt nervu, tad reakcija uz kairinājumu pēc kāda laika pazūd.

Rīsi. 209231324. Pieredzes shēma

Ņ.E.Vvedenskis, pētot zāļu iedarbību šādos apstākļos un klausoties ar telefonu zem anestēzijas zonas esošā nerva biostrāvas, pamanīja, ka kairinājuma ritms sāk transformēties kādu laiku pirms muskuļa reakcija uz kairinājumu pilnībā izzūd.

Atzīmējot šo parādību, N. E. Vvedenskis to rūpīgi izpētīja un parādīja, ka nerva reakcijā uz narkotisko vielu iedarbību var izdalīt trīs secīgi mainīgas fāzes:

1. izlīdzināšana

2. paradoksāls

3. bremze

Izolētās fāzes raksturoja dažādas uzbudināmības un vadītspējas pakāpes, kad nervam tika piemērota vāja (reti), mērena un spēcīga (bieža) stimulācija (att.).

Rīsi. 050601100. Parabioze un tās fāzes. A - dažāda stipruma stimuli un reakcija uz tiem; B - pret parabiozi; C - līdz izlīdzināšanai; D - paradoksāls; E - parabiozes inhibējošā fāze

IN izlīdzināšanas fāze notiek reakcijas izlīdzināšana uz dažāda stipruma stimuliem un pienāk brīdis, kad tiek reģistrētas vienāda lieluma reakcijas uz dažāda stipruma stimuliem. Tas ir tāpēc, ka izlīdzināšanas fāzē uzbudināmības samazināšanās ir izteiktāka spēcīgiem un vidējiem stimuliem nekā vāja spēka stimulēšanai. Straujāks uzbudināmības un vadītspējas samazinājums lielākam spēkam (frekvencei) nosaka nākamās paradoksālās fāzes attīstību.

IN paradoksālā fāze reakcija ir lielāka, jo mazāks kairinājuma spēks. Tajā pašā laikā to var novērot, ja tiek reģistrēta reakcija uz vājiem un vidēji smagiem kairinājumiem, bet ne uz spēcīgiem kairinājumiem.

Paradoksālā fāze mainās bremzēšanas fāze kad visi stimuli kļūst neefektīvi un nespēj izraisīt reakciju.

Ja narkotiskā viela turpina darboties pēc inhibējošās fāzes attīstības, tad nervā var rasties neatgriezeniskas izmaiņas un tas atmirst. Ja zāļu darbība tiek pārtraukta, nervs lēnām atjauno sākotnējo uzbudināmību un vadītspēju, un atveseļošanās process iet cauri paradoksālas fāzes attīstībai.

Galvanometriskie pētījumi ļāva atklāt, ka nerva daļai, uz kuras viela iedarbojas, ir negatīvs lādiņš attiecībā pret neskarto, jo tas depolarizējas.

Pēc tam Vvedenskis izmantoja dažādas nervu ietekmēšanas metodes: ķīmiskas vielas (amonjaks u.c.), sildīšanu un dzesēšanu, līdzstrāvu elektrisko strāvu utt., un visos gadījumos novēroja līdzīgas uzbudināmības izmaiņas pētītajā preparātā. Ņemot vērā, ka atklātās parādības var notikt ne tikai narkotiku, bet arī dažādu citu ietekmju ietekmē, Vvedenskis izvēlējās terminu parabioze , jo inhibējošās fāzes laikā nervs zaudē savas fizioloģiskās īpašības un ir līdzīgs mirušajam nervam, turklāt inhibēšanas fāzei var sekot patiesa nāve.

Apkopojot parabiozes izpētes pētījumu rezultātus, N. E. Vvedenskis secināja, ka parabioze ir savdabīgs, lokāls, ilgstošs ierosmes stāvoklis, kas rodas, reaģējot uz dažādām ārējām ietekmēm, kas var mijiedarboties ar ierosmes izplatīšanos, un attīstās uz pārmērīga uzbudinājuma fona. , pārmērīga depolarizācija.

Dzīviem veidojumiem parabiozes stāvoklī ir raksturīga uzbudināmības un labilitātes samazināšanās. Parabiozes mikroelektrodu pētījumi apstiprina tās leģitimitāti. Jo īpaši membrānas potenciāla izmaiņu reģistrācija parādīja, ka parabiozes fāžu attīstība faktiski notiek uz progresējošas depolarizācijas fona. Tiek uzskatīts, ka depolarizācijas inhibīcijas mehānisms ir saistīts ar nātrija jonu plūsmas inaktivāciju šūnā vai šķiedrās.

N. E. Vvedenska doktrīna par parabiozi ir universāla, jo neiromuskulārā preparāta izpētē identificētie reakcijas modeļi ir raksturīgi visam organismam. Parabioze ir dzīvu būtņu adaptīvās reakcijas veids uz dažādām ietekmēm, un parabiozes doktrīna tiek plaši izmantota, lai izskaidrotu ne tikai šūnu, audu, orgānu, bet visa organisma dažādus reakcijas mehānismus.

Daudzi cilvēku un dzīvnieku fizioloģiskie stāvokļi, piemēram, miega attīstība, hipnotiskie stāvokļi, ir izskaidrojami no parabiozes viedokļa. Turklāt parabiozes funkcionālo nozīmi nosaka dažu darbības mehānisms zāles. Tādējādi šī parādība ir vietējo anestēzijas līdzekļu (novokaīna, lidokaīna uc), pretsāpju līdzekļu un inhalācijas anestēzijas līdzekļu darbības pamatā.

Vietējie anestēzijas līdzekļi(no grieķu valodas. an — noliegums, estēze — jutība) atgriezeniski samazina jutīgo nervu galu uzbudināmību un bloķē impulsa vadīšanu nervu vadītājos tiešās pielietošanas vietā. Šīs vielas izmanto sāpju mazināšanai. Pirmo reizi kokaīnu no šīs grupas 1860. gadā izdalīja Alberts Nīmans no Dienvidamerikas krūma Erythroxylon coca lapām. 1879. gadā V.K. Sanktpēterburgas Militārās medicīnas akadēmijas profesors Anreps apstiprināja kokaīna spēju izraisīt anestēziju. 1905. gadā E. Eindhorns sintezēja un pielietoja novokaīnu vietējai anestēzijai. Lidokainu lieto kopš 1948. gada.

Vietējie anestēzijas līdzekļi sastāv no hidrofilās un lipofīlās daļas, kuras savieno esteru vai alkīda saites. Bioloģiski (fizioloģiski) aktīvā daļa ir lipofīla struktūra, kas veido aromātisku gredzenu.

Vietējo anestēzijas līdzekļu darbības mehānisma pamatā ir ātro sprieguma nātrija kanālu caurlaidības pārkāpums. Šīs vielas darbības potenciāla laikā saistās ar atvērtiem nātrija kanāliem un izraisa to inaktivāciju. Vietējie anestēzijas līdzekļi nesadarbojas ar slēgtiem kanāliem miera potenciāla laikā un kanāliem, kas atrodas inaktivētā stāvoklī darbības potenciāla repolarizācijas fāzes attīstības laikā.

Vietējo anestēzijas līdzekļu receptori atrodas nātrija kanālu intracelulārās daļas IV domēna S 6 segmentā. Šajā gadījumā vietējo anestēzijas līdzekļu darbība samazina aktivēto nātrija kanālu caurlaidību. Tas, savukārt, izraisa ierosmes sliekšņa palielināšanos un galu galā audu uzbudināmības samazināšanos. Tajā pašā laikā samazinās darbības potenciālu skaits un ierosmes vadīšanas ātrums. Rezultātā vietējo anestēzijas līdzekļu lietošanas zonā veidojas bloks nervu impulsu vadīšanai.

Saskaņā ar vienu teoriju inhalācijas anestēzijas zāļu darbības mehānisms ir aprakstīts arī no parabiozes teorijas viedokļa. NAV. Vvedenskis uzskatīja, ka zāles inhalācijas anestēzijai iedarbojas uz nervu sistēmu kā spēcīgi kairinātāji, izraisot parabiozi. Šajā gadījumā notiek membrānas fizikāli ķīmisko īpašību izmaiņas un jonu kanālu aktivitātes izmaiņas. Visi šie procesi izraisa parabiozes attīstību, samazinot neironu labilitāti, vadītspēju un centrālo nervu sistēmu kopumā.

Pašlaik terminu parabioze īpaši lieto, lai aprakstītu patoloģiskus un ekstremālus apstākļus.

Eksperimentālās neirozes ir patoloģiska stāvokļa piemērs. Tie attīstās galveno nervu procesu - ierosmes un kavēšanas, to spēka un mobilitātes - pārslodzes rezultātā smadzeņu garozā. Neirozes ar atkārtotu augstākas nervu darbības pārslodzi var attīstīties ne tikai akūti, bet arī hroniski daudzu mēnešu vai gadu garumā.

Neirozēm raksturīgs nervu sistēmas pamatīpašību pārkāpums, kas parasti nosaka attiecības starp kairinājuma un ierosmes procesiem. Tā rezultātā var būt nervu šūnu veiktspējas pavājināšanās, nelīdzsvarotība utt.. Turklāt fāzes stāvokļi ir raksturīgi neirozēm. To būtība slēpjas traucējumā starp stimula darbību un reakciju.

Fāzes parādības var rasties ne tikai patoloģiskos apstākļos, bet arī ļoti īsi, vairākas minūtes, pārejot no nomoda uz miegu. Ar neirozi izšķir šādas fāzes:

Izlīdzināšana

Šajā fāzē visi nosacītie stimuli neatkarīgi no to spēka sniedz vienādu reakciju.

Paradoksāli

Šajā gadījumā vājiem stimuliem ir spēcīga ietekme, un spēcīgiem stimuliem ir vismazākā ietekme.

Ultraparadoksāls

Fāze, kad pozitīvie stimuli sāk darboties kā negatīvi, un otrādi, t.i. notiek smadzeņu garozas reakcijas uz stimulu darbību perversija.

bremze

To raksturo visu kondicionēto refleksu reakciju pavājināšanās vai pilnīga izzušana.

Tomēr ne vienmēr ir iespējams ievērot stingru secību fāzes parādību attīstībā. Fāzes parādības neirozēs sakrīt ar fāzēm, kuras iepriekš atklāja N.E. Vvedenskis uz nervu šķiedras tās pārejas laikā uz parabiotisko stāvokli.

Nervu šķiedrām ir labilitāte- spēja reproducēt noteiktu skaitu ierosmes ciklu laika vienībā atbilstoši iedarbojošo stimulu ritmam. Labilitātes mērs ir maksimālais ierosmes ciklu skaits, ko nervu šķiedra var reproducēt laika vienībā, nepārveidojot stimulācijas ritmu. Labilitāti nosaka darbības potenciāla maksimuma ilgums, t.i., absolūtās ugunsizturības fāze. Tā kā nervu šķiedras smailes potenciāla absolūtās ugunsizturības ilgums ir visīsākais, tās labilitāte ir visaugstākā. Nervu šķiedra spēj reproducēt līdz 1000 impulsiem sekundē.

Fenomens parabioze atklāja krievu fiziologs Ņ.E. Vvedenskis 1901. gadā, pētot neiromuskulārā preparāta uzbudināmību. Parabiozes stāvokli var izraisīt dažādas ietekmes - īpaši bieži, īpaši spēcīgi stimuli, indes, zāles un citas ietekmes gan normālos, gan patoloģiskos apstākļos. N. E. Vvedenskis atklāja, ka, ja kāda nerva daļa tiek pakļauta izmaiņām (ti, kaitīga aģenta iedarbībai), tad šādas sekcijas labilitāte strauji samazinās. Nervu šķiedras sākotnējā stāvokļa atjaunošana pēc katra darbības potenciāla bojātajā zonā notiek lēni. Kad šī zona tiek pakļauta biežiem stimuliem, tā nespēj reproducēt doto stimulācijas ritmu, un tāpēc impulsu vadīšana tiek bloķēta. Šo samazinātas labilitātes stāvokli sauca par N. E. Vvedenska parabiozi. Uzbudināmo audu parabiozes stāvoklis rodas spēcīgu stimulu ietekmē, un to raksturo vadītspējas un uzbudināmības fāzes traucējumi. Ir 3 fāzes: primārā, lielākās aktivitātes fāze (optimālā) un samazinātās aktivitātes fāze (pessimum). Trešajā fāzē ir apvienoti 3 posmi, kas secīgi aizstāj viens otru: izlīdzināšana (provizoriska, transformējoša - saskaņā ar N. E. Vvedenski), paradoksāla un inhibējoša.

Pirmo fāzi (primum) raksturo uzbudināmības samazināšanās un labilitātes palielināšanās. Otrajā fāzē (optimālā) uzbudināmība sasniedz maksimumu, labilitāte sāk samazināties. Trešajā fāzē (pessimum) paralēli samazinās uzbudināmība un labilitāte un attīstās 3 parabiozes stadijas. Pirmo posmu - izlīdzināšanu saskaņā ar I. P. Pavlovu - raksturo reakcijas izlīdzināšana uz spēcīgiem, biežiem un vidējiem kairinājumiem. IN izlīdzināšanas fāze notiek reakcijas lieluma izlīdzināšana uz biežiem un retiem stimuliem. Normālos nervu šķiedras darbības apstākļos tās inervēto muskuļu šķiedru reakcijas lielums pakļaujas spēka likumam: retiem stimuliem reakcija ir mazāka, bet biežiem stimuliem - lielāka. Parabiotiska līdzekļa iedarbībā un ar retu stimulācijas ritmu (piemēram, 25 Hz) visi ierosmes impulsi tiek vadīti caur parabiotisko vietu, jo uzbudināmībai pēc iepriekšējā impulsa ir laiks atjaunoties. Ar augstu stimulācijas ātrumu (100 Hz) nākamie impulsi var nonākt laikā, kad nervu šķiedra joprojām ir relatīvā ugunsizturības stāvoklī, ko izraisa iepriekšējais darbības potenciāls. Tāpēc daļa impulsu netiek realizēta. Ja tiek veikta tikai katra ceturtā ierosme (t.i., 25 impulsi no 100), tad reakcijas amplitūda kļūst tāda pati kā retiem stimuliem (25 Hz) - reakcija tiek izlīdzināta.

Otrajam posmam raksturīga perversa reakcija – spēcīgi kairinājumi izraisa mazāku reakciju nekā mēreni. Šajā - paradoksālā fāze ir vēl vairāk labilitātes samazināšanās. Tajā pašā laikā reakcija rodas uz retiem un biežiem stimuliem, bet uz biežiem stimuliem tā ir daudz mazāka, jo biežie stimuli vēl vairāk samazina labilitāti, pagarinot absolūtās ugunsizturības fāzi. Tāpēc ir paradokss – retajiem stimuliem ir lielāka reakcija nekā biežiem.

IN bremzēšanas fāze labilitāte ir samazināta tiktāl, ka gan reti, gan bieži stimuli neizraisa reakciju. Šajā gadījumā nervu šķiedru membrāna ir depolarizēta un nepāriet repolarizācijas stadijā, t.i., tās sākotnējais stāvoklis netiek atjaunots. Ne spēcīgi, ne mēreni kairinājumi neizraisa redzamu reakciju, audos veidojas inhibīcija. Parabioze ir atgriezeniska parādība. Ja parabiotiskā viela nedarbojas ilgi, tad pēc tās darbības pārtraukšanas nervs iziet no parabiozes stāvokļa caur tām pašām fāzēm, bet apgrieztā secībā. Tomēr spēcīgu stimulu ietekmē pēc inhibīcijas stadijas var rasties pilnīgs uzbudināmības un vadītspējas zudums un vēlāk audu nāve.

N. E. Vvedenska darbam par parabiozi bija nozīmīga loma neirofizioloģijas un klīniskās medicīnas attīstībā, parādot ierosmes, kavēšanas un atpūtas procesu vienotību, mainot fizioloģijā valdošo spēku attiecību likumu, saskaņā ar kuru reakcija notiek. lielāks, jo spēcīgāks darbojas stimuls.

Parabiozes parādība ir medicīniskās vietējās anestēzijas pamatā. Anestēzijas vielu ietekme ir saistīta ar labilitātes samazināšanos un ierosmes vadīšanas mehānisma pārkāpumu gar nervu šķiedrām.