2 курс / Нормальная физиология / XXIV_съезд_физиологического_общества_им_И_П_Павлова

XXIV съезд физиологического общества им. И. П. Павлова

к УЗ. Были проведены тесты на исследовательскую активность, депрессивно-подобное и тревожно-подобное поведение, после чего головной мозг мышей был изъят для постановки ПЦР «в реальном времени» для исследования экспрессии провоспалительных цитокинов (ИЛ 1β, ФНО, ГСК 3β) и факторов миелинизации (Plp1, Mag). Также былпроведенИФАдляоценкисодержаниякортизолавплазмекрови.УЗ-воздействиевызывалотревожно-подобное поведение в тесте «O-образный лабиринт» и «темно-светлая камера». Наблюдалось повышение уровня кортизола в крови, а также повышение экспрессии генов IL 1β и TNF и снижение экспрессии генов Plp1 и Mag в головном мозге стрессированных мышей. На основании теста предпочтения сахара, стрессированные мыши были разделены на стрессоустойчивую и стрессочувствительную (агедоничную) подгруппы; предпочтение сахара менее 60 % было применено как критерий агедонии. У агедоничной подгруппы наблюдалось увеличение иммобильности в тесте вынужденного плавания – признака​ «поведения отчаяния» у грызунов, а также было отмечено повышение экспрессии TNF в гиппокампе и концентрации кортизола в плазме по сравнению с контрольной группой. Результаты работы указывают на то, что УЗ стресс приводит формированию депрессивно-подобного фенотипа у ювенильных мышей и может использоваться для моделирования подростковой депрессии.

Финансовая поддержка: государственное задание ФГФУ 2022 0013.

Симпозиум Механизмы модуляции двигательных и висцеральных функций при стимуляции спинного мозга

РАЗРАБОТКА ПРОТОКОЛА СТИМУЛЯЦИИ СПИННОГО МОЗГА ПОСТОЯННЫМ ТОКОМ ДЛЯ КОРРЕКЦИИ МОТОРНЫХ НАВЫКОВ, В ТОМ ЧИСЛЕ У ДЕТЕЙ С МОТОРНЫМИ НАРУШЕНИЯМИ

Благовещенский Е. Д.1*, Попыванова А. В.2, Корякина М. М.1, Помелова К. Д.2, Бредихин Д. О.2

1Федеральное государственное бюджетное учреждение Национальный медицинский исследовательский центр детской травматологии и ортопедии имени Г. И. Турнера Министерства здравоохранения Российской Федерации, г. Санкт-Петербург

2Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики», г. Санкт-Петербург

*e-mail: zhenja@gmail.com

В результате тестирования протоколов совместной регистрации ТЭС/ТМС, было установлено, что применение 11-минутной анодной ТЭС на уровне С7–Th1 шейного отдела позвоночника с силой тока 1,5 мА оказывало влияние на изменение возбудимости кортикоспинальной системы, что выражалось в изменении амплитуды моторных вызванных ответов (ВМО) от мышцы FDI. Во-первых, сразу после стимуляции амплитуда ВМО, индуцированных ТМС, снижалась, но через 15 мин после стимуляции амплитуда ВМО возрастала, что подтверждалось статистическим анализом. Также такой протокол был использован для тестирования детей с симптомом артрогрипоз с поражением мышц верхних конечностей. В более 80 % исследованных случаев мы наблюдали существенное увеличение силы мышц и повышение степени моторных навыков. В результате тестирования различных протоколов, на данный момент мы считаем наиболее эффективным протокол с силой тока 1,5 мА.

Финансирование: Исследование выполнено при финансовой поддержке Российского научного фонда (проект № 20 68 47038).

СПИНАЛЬНАЯ НЕЙРОМОДУЛЯЦИЯ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ ДЛЯ РЕГУЛЯЦИИ ПОСТУРАЛЬНЫХ И ЛОКОМОТОРНЫХ ФУНКЦИЙ: ИННОВАЦИОННЫЕ СТРАТЕГИИ НЕЙРОРЕАБИЛИТАЦИИ

Герасименко Ю. П.1,2*

1Институт физиологии им. И. П. Павлова РАН, г. Санкт-Петербург 2Department of Physiology and Biophysics, University of Louisville, Louisville, KY, United States

*e-mail: gerasimenko@infran.ru

Регуляция позы и локомоции обеспечивается спинальными нейронными сетями, продуцирующими соответствующие двигательные паттерны активации моторных пулов. Мы показали, что нейронные сети можно нейромодулировать с помощью электрической (инвазивной и неинвазивной) стимуляции спинного мозга. Использование технологии эпидуральной стимуляции спинного мозга в сочетании с локомоторными и постуральными тренировками позволило восстанавливать способность произвольного контроля двигательной активности (Harkema et al., 2011) и осуществлять самостоятельную ходьбу у пациентов с полным моторным поражением спинного мозга (Angeli et al., 2018). Однако из-за инвазивности и рисков, связанных с хирургической имплантацией электродов, эпидуральная стимуляция не нашла широкого применения в реабилитационном лечении, и используется, главным образом,

161

XXIV съезд физиологического общества им. И. П. Павлова

в научных исследованиях. Нами разработана новая неинвазивная технология мультисегментарной электрической стимуляции спинного мозга, позволяющая одновременно воздействовать на разные нейронные сети и обеспечивать ихвзаимодействие(Gerasimenkoetal.,2015).Показано,чтомультисегментарнаястимуляцияспособнаобеспечивать постурально-локомоторное сопряжение и реактивировать кортикально-спинальные связи. Такая инновационная стратегия спинальной нейромодуляции была использована в реабилитации спинальных пациентов и показала свою эффективностьввосстановлениипроизвольногоконтролядвижений.Дальнейшееразвитиеспинальнойнейромодуляции было связано с разработкой технологии, сочетающей ритмическое адресное воздействие на флексорные/экстензорные моторные пулы нижних конечностей в определенные фазы шагательного цикла с тонической активацией нейронных локомоторных сетей. Наши клинические исследования на пациентах с нарушением мозгового кровообращения (инсульт) и пациентах со спинномозговой травмой показали, что такое стимуляционное воздействие сразу и непосредственно регулирует локомоторную функцию. Мы показали, что однократная стимуляционная сессия у данных пациентов приводила к улучшению регуляции шагательных движений. Есть все основания полагать, что такая технология может изменить общепринятые принципы нейрореабилитации, связанные с необходимостью многократного повторения одного и того же движения. Использование спинальной стимуляции, управляющей целостным двигательным актом и активирующей интегративные механизмы моторного контроля, может стать прорывной технологией в реабилитации двигательных функций поврежденного спинного мозга.

Поддержано грантом NIH (R01NS102920 02), программа НЦМУ Павловский центр, соглашение № 075 15 2022 303 от 21.04.2022 г.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ НЕИНВАЗИВНОГО СПИНАЛЬНОГО НЕЙРОПРОТЕЗА ПРИ ДЕТСКОМ ЦЕРЕБРАЛЬНОМ ПАРАЛИЧЕ – ​ВЛИЯНИЕ НА ХОДЬБУ

Мошонкина Т. Р.1*, Ананьев С. С.1, Игнатова Т. С.2, Ляховецкий В. А.1, Савенкова А. А.2, Шандыбина Н. Д.1, Герасименко Ю. П.1

1Институт физиологии им. И. П. Павлова РАН, г. Санкт-Петербург 2Городская больница № 40 Курортного района, г. Санкт-Петербург

*e-mail: moshonkina@infran.ru

Неинвазивный спинальный нейропротез – технология​ чрескожной электрической стимуляции спинного мозга (СМ)длярегуляцииходьбы,котораяобеспечиваетактивациюкаклокомоторныхцентровСМ,такимоторныхпулов нижних конечностей, при этом стимуляция моторных ядер сгибателей и разгибателей происходит только в фазы переноса и опоры, соответственно. Эта технология может быть использована для регуляции локомоции как у здоровых людей, так и у пациентов, перенесших инсульт. Цель настоящей работы – изучить​ возможность регуляции ходьбы у пациентов с детским церебральным параличом (ДЦП) с помощью неинвазивного спинального нейропротеза.

Исследование одобрено этическим комитетом ГКБ № 40 (протокол № 229 от 13.03.23). В исследование включены дети с ДЦП (n=7) со спастической диплегией, способные самостоятельно ходить на небольшие расстояния

спомощью ходунков или трости (уровень 3 по шкале GMFCS), со спастичностью по шкале Ашворта ≤3 баллов, ростом≥140см.ДлястимуляцииСМиспользованспинальныйнейропротез(ОООКосима).Нейропротезобеспечивает непрерывную стимуляцию в области шейного и поясничного утолщений, а во время ходьбы – ​активацию флексоров и экстензоров ног в фазах переноса и опоры, соответственно. Интенсивность стимуляции подбирали для каждого пациента в процессе ходьбы – ​ток должен был ощущаться, но не вызывать дискомфорт. Задачей пациентов было ходить по ровной поверхности (полу) с комфортной скоростью. Сначала была ходьба без стимуляции, потом, после короткого отдыха, со стимуляцией СМ (в обоих случаях по ~2 мин). Для определения параметров ходьбы использовали комплекс Стэдис (ООО Нейрософт), который регистрирует кинематику локомоторных движений и электрическую активность мышц ног. Сравнивали параметры ходьбы со стимуляцией с параметрами ходьбы без стимуляции

спомощью критерия Вилкоксона.

Интенсивность стимуляции составляла ~20 30 мА. Самостоятельная ходьба со стимуляцией с использованием спинальногонейропротезаотличатсяотходьбыбезстимуляциименьшейдлительностьюопоры(на7.6 %,p=0.0469), меньшим периодом шага (на 3.4 %, p= 0.0781), бОльшим размахом движений в коленных суставах (на 2.5 %, p= 0.0625).

Впервые показано, что у детей с ДЦП технология неинвазивного нейропротеза воздействует на спинальные локомоторные сети, увеличивая скорость произвольной локомоции, увеличивая амплитуду движений в суставах ног и улучшая межконечностную координацию.

Финансоваяподдержка:программаНЦМУПавловскийцентр,соглашение№ 075 15 2022 303от21.04.2022 г.

162

Рекомендовано к изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/

XXIV съезд физиологического общества им. И. П. Павлова

ИНТЕГРАТИВНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ДВИГАТЕЛЬНОГО И ВИСЦЕРАЛЬНОГО КОНТРОЛЯ В НОРМЕ И ПАТОЛОГИИ

Мусиенко П. Е.1,2,3*

1Институт трансляционной биомедицины СПбГУ, г. Санкт-Петербург 2Институт физиологии им. И. П. Павлова РАН, г. Санкт-Петербург 3Направление нейробиологии, НТУ Сириус, пгт. Сириус

*e-mail: pol-spb@mail.ru

Мы обнаружили, что децеребрированные и спинализированные животные при электрической стимуляции спинальных нейронных сетей активно поддерживают равновесие во время стояния и ходьбы. Такое воздействие приводило не только к восстановлению сенсомоторных функций, но и мочеиспускания, модуляции активности детрузора и наружного сфинктера уретры. Корректирующие электромиографические ответы при стоянии включали активацию разгибателей задней конечности, контралатеральной возмущающему воздействию, и торможение разгибателей ипсилатеральной конечности. Постуральные коррекции при ходьбе проявлялись модуляцией активности аддукторов задних конечностей, мышц спины, изменением ширины шага, силовых опорных реакции. Основываясь на этих результатах, а также нейроанатомических и гистологических данных о распределении сенсомоторных и висцеральных сетей в пояснично-крестцовом отделе, мы разработали протоколы нейромодуляции и спинальные имплантаты для избирательного контроля постуральных, локомоторных и висцеральных способностей. Технология прецизионной 3Д-печати мягких материалов и электропроводящих композитов применялась для фабрикации биоэлектронных устройств, хорошо адаптированных к различным анатомическим структурам и экспериментальным моделям, с целью исследования, активации и восстановления интегративных механизмов двигательного и висцерального контроля.

РаботавыполненаврамкахпроектаСПбГУ№ 93022925,поддержанагрантомРоссийскогонаучногофонда № 22 15 00092, и проектом НТУ «Сириус»: NRB-RND 2115.

ЭФФЕКТ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЙ НЕИНВАЗИВНОЙ И ИНВАЗИВНОЙ ПОЯСНИЧНОКРЕСТЦОВОЙ ЭЛЕКТРОСТИМУЛЯЦИИ НА ВОССТАНОВЛЕНИЕ ДВИГАТЕЛЬНЫХ И ВЕГЕТАТИВНЫХ ДИСФУНКЦИЙ ПОСЛЕ ТРАВМЫ СПИННОГО МОЗГА

Мухаметова Э., Милицкова А., Биктимиров А., Семенова Е., Лавров И.*

Казанский Федеральный Университет, г. Казань

*e-mail: igor.lavrov@gmail.com

Цель. Травма спинного мозга (ТСМ) приводит к множеству системных функциональных нарушений. Лечение ТСМ сосредоточено на компенсаторных стратегиях, направленных на максимизацию качества жизни и повседневной деятельности. Ранее было показано, что эпидуральная стимуляция спинного мозга на небольшой выборке испытуемых способствует восстановлению двигательных и вегетативных дисфункций после ТСМ. Недавно мы сообщили, что эпидуральная стимуляция с интенсивной тренировкой для конкретных задач (мультимодальная реабилитация) позволила испытуемым с полной параплегией самостоятельно ходить и стоять. В этом исследовании мы оцениваем эффект последовательной неинвазивной и инвазивной электростимуляции в восстановлении двигательных и вегетативных функций у двух испытуемых.

Дизайн. В этом исследовании изучались эффекты последовательной неинвазивной и инвазивной электростимуляции спинного мозга в восстановлении двигательных и вегетативных функций у испытуемых с параплегией (AIS A и В), получающих вначале неинвазивную черезкожную стимуляцию с последующей эпидуральной стимуляцией спинного мозга в сочетании с опорно-двигательной тренировкой ходьбы и тренировкой стояния и баланса.

Методы. Исследования двигательных функций, включая произвольный контроль движений ниже травмы, контроль баланса, оценка функций кишечника, мочевого пузыря и др., были собраны в различные моменты времени в ходе реабилитации.

Результаты. Неинвазивная стимуляция продемонстрировала минимальное улучшение произвольных движений у обоих испытуемых, тем не менее, необходимое для начала реабилитации с использованием стимуляции. По сравнению с неинвазивной, неинвазивная эпидуральная стимуляция показала быстрое восстановление произвольных движений. У обоих испытуемых неинвазивная стимуляция была более эффективна в восстановлении баланса чем инвазивная. Непрерывное улучшение вегетативных функций было обнаружено обоих испытуемых во время неинвазивной стимуляции, а затем во время двигательной тренировки с помощью инвазивной стимуляции.

Выводы. Эти результаты демонстрируют значительную разницу в эффекте неинвазивной и инвазивной электростимуляции после травмы спинного мозга в восстановлении неврологических функций. Результаты показывают возможность последовательного применения обоих методов нейромодуляции в терапии ТСМ. Предлагаемый подход может помочь в отборе пациентов, с ранней оценкой эффекта нейромодуляции. Также данный подход позволит оптимизировать нейромодуляционную терапию терапии, особенно при полной двигательной ТСМ с минимальным эффектом от традиционной реабилитации.

163

XXIV съезд физиологического общества им. И. П. Павлова

ГАСТРОПРОТЕКТИВНОЕ ДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТИЧЕСКОЙ СТИМУЛЯЦИИ СПИННОГО МОЗГА РЕАЛИЗУЕТСЯ С УЧАСТИЕМ ГЛЮКОКОРТИКОИДНЫХ ГОРМОНОВ, ПРОДУЦИРУЮЩИХСЯ В ОТВЕТ НА СТИМУЛЯЦИЮ

Сахно Д. С.*, Мошонкина Т. Р., Герасименко Ю. П., Филаретова Л. П.

Институт физиологии им. И. П. Павлова РАН, г. Санкт-Петербург

*e-mail: denis_sahno@mail.ru

Введение. Активация гипоталамо-гипофизарно-адренокортикальной системы (ГГАКС) является гастропротективным компонентом стрессорной реакции (Филаретова и др., 2016). Электростимуляция спинного мозга успешно используетсявэкспериментальныхисследованияхдлярегуляциидвигательныхфункцийидлявосстановлениядвигательных функций у больных с позвоночно-спинномозговой травмой (Герасименко и др., 2021; Мошонкина и др., 2016).

Цель работы заключалась в проверке гипотезы о том, что электрическая стимуляция спинного мозга может приводить к активации ГГАКС и, соответственно, увеличению продукции глюкокортикоидных гормонов, что может оказывать гастропротективное действие.

Материалы и методы. Исследования проводились на наркотизированных самцах крыс линии Спрейг-Доули. Для спинальной стимуляции электроды подшивали к твердой мозговой оболочке на задней поверхности спинного мозга на уровне нижне-грудного (Т11 12) и поясничного (L1–L2) отделов позвоночника. Электроды для регистрации двигательных ответов на стимуляцию подшивали к мышцам задних конечностей. Стимуляцию осуществляли подпороговым для вызова мышечных сокращений током (80 % от порогового). В отдельных опытах стимуляцию проводили сиспользованиемтока50 % от порогового.Для электрической стимуляции спинногомозга использовали монополярные импульсы прямоугольной формы длительностью 1 мс, амплитудой 350 700 мкА с частотой 30 Гц. В качестве ульцерогенных стимулов использовали 3.5 ч ишемию-реперфузию желудка (И/Р) и введение индометацина (ИМ, 35 мг/кг). Оценку вклада глюкокортикоидных гормонов в эффект стимуляции осуществляли путем угнетения их продукции метирапоном (30 мг/кг) и блокады их рецепторов антагонистом RU38486 (20 мг/кг).

Результаты. Полученные результаты, свидетельствуют о том, что стимуляция спинного мозга подпороговым током (80 %) приводит к активации ГГАКС и оказывает гастропротективное действие в обеих ульцерогенных моделях. При стимуляции током 50 % от порогового не наблюдалось ни активирующего влияния на ГГАКС, ни гастропротективного действия ни в одной из ульцерогенных моделей. Введение метирапона предотвращало повышение уровнякортикостеронавкровивответнастимуляциюподпороговымтоком(80 %)иустранялогастропротективный эффект. Введение RU38486 также предотвращало гастропротективное действие электростимуляции.

Заключение. Полученные данные подтверждают гипотезу и свидетельствуют о том, что электрическая стимуляция спинного мозга может приводить к повышению продукции глюкокортикоидных гормонов, которые оказывают гастропротективное действие.

Финансовая поддержка: грант НЦМУ (соглашение № 075 15 2020 921 от 13.11.2020) Павловский центр «Интегративная физиология – ​медицине, высокотехнологичному здравоохранению и технологиям стрессоустойчивости».

ДОФАМИНЕРГИЧЕСКАЯ МОДУЛЯЦИЯ СПОНТАННОЙ АКТИВНОСТИ ЛЮМБАЛЬНЫХ МОТОНЕЙРОНОВ ОЗЕРНОЙ ЛЯГУШКИ

Чмыхова Н. М.*, Веселкин Н. П.

Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова РАН, г. Санкт-Петербург

*e-mail: nchmykhova@mail.ru

Известно, что все дофаминовые рецепторы (D1-D5) экспрессируются в спинном мозгу млекопитающих. Однако как специфические рецепторы регулируют спинальные цепочки моторного выхода сведений недостаточно. На новорожденных мышах, имеющих на этой стадии развития низкий эндогенный уровень спинального дофамина (DA), показано, что DA оказывает подавляющее действие на спонтанную активность, влияя на D2–like рецепторы. Однако изменяющееся состояние развивающихся нейросетей спинного мозга с увеличением уровня DA приводят к возбуждающей роли DA через D1–like рецепторы (Sharples et al., 2020). Ранее в экспериментах на головастиках ксенопуса были выявлены концентрационно-зависимые противоположные модулирующие эффекты активации D1– like и D2–like рецепторов в сигнальных путях центрального паттерна генератора моторного выхода (Сlemens et al., 2012). Данных о действии дофамина на спонтанную постсинаптическую активность (сПСП) мотонейронов взрослых амфибий не имеется. В электрофизиологических экспериментах мы исследовали действие DA малой (около 1 мкМ) и высокой (50 мкМ) концентрации на сПСП и миниатюрную активность (мПСП) поясничных мотонейронов на сегментах изолированного препарата спинного мозга лягушки Rana ridibunda. Регистрации сПСП и мПСП мотонейроновспомощьювнутриклеточныхэлектродовпоказалиугнетающеевлияниемалойконцентрацииDAначисло событий постсинаптических потенциалов (сПСП и мПСП). Высокая концентрация DAоказывала потенциирующее действие на сПСП мотонейронов со значительным увеличением амплитуды, числа одиночных ПСП и пачек из 3 6

164

Рекомендовано к изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/

XXIV съезд физиологического общества им. И. П. Павлова

ПСП. Действие SKF81297, одного из специфических агонистов D1–like рецепторов, на сПСП приводило к увеличению числа событий на 16 и более 100 %, а амплитуда сПСП достигала нескольких мВ. Т.о. продемонстрированная согласованность эффектов, вызываемых экзогенным дофамином высокого уровня и агонистом D1–like рецепторов, подтверждаетвыводотом,чтовысвобождениеэндогенногодофаминаможетзадействоватьвспинноммозгелягушки сигнальный путь вторичных мессенджеров, усиливающий активность нейронов сетей и, в результате, моторного выхода в зависимости от изменения уровня воздействующего нейромодулятора.

Работа выполнена по теме государственного задания ИЭФБ РАН № 075 00967 23 00.

Постерная секция: Механизмы модуляции двигательных и висцеральных функций при стимуляции спинного мозга

ВЛИЯНИЕ РИТМИЧЕСКОЙ ТРАНСКРАНИАЛЬНОЙ МАГНИТНОЙ СТИМУЛЯЦИИ НА ВОЗБУДИМОСТЬ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ ПОЯСНИЧНОГО УТОЛЩЕНИЯ СПИННОГО МОЗГА

Ананьев С. С.1,2,*, Якупов Р. Н.1, Павлов Д. А.1, Балыкин М. В.1

1Ульяновский государственный университет, г. Ульяновск 2Институт физиологии им. И. П. Павлова РАН, г. Санкт-Петербург

*e-mail: sergananev13@gmail.com

Транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС) сенсорно-моторных зон коры широко используется в клинической практике для кортико-спинальной регуляции двигательной активности при патологиях различного генеза. В последние годы появились сведения о возможности использования чрескожной электрической стимуляции спинного мозга (ЧЭССМ) для воздействия на локомоторные нейронные сети, контролирующие движения нижних конечностей в норме и при нарушениях двигательных функций. В проведенном исследовании была поставлена задача –​  изучить эффекты стимуляции моторных зон коры на возбудимость локомоторных нейронных сетей спинного мозга, активированных чрескожной стимуляцией спинного мозга.

В исследовании приняли участие 10 здоровых испытуемых. Исследование включало в себя оценку порогов активации и амплитудных показателей вызванных моторных ответов (ВМО) мышц нижних конечностей: Biceps femoris(BF);Gastrocnemiusmedialis(GM);Rectusfemoris(RF);Tibialisanterior(TA).Стимуляциюпоясничногоутол-

щенияспинногомозгапроводилисиспользованиеммонополярныхпрямоугольныхимпульсовсзаполненнойчастотой в 5 кГц, при накожном наложении стимулирующего электрода в проекции Th11-Th12. ТМС сенсорно-моторной зоны коры проводилась в проекции моторной точки мышцы ТА с интенсивностью в 90 % от порога её активации. Исследование состояло из первичной оценки порогов активации исследуемых мышц и регистрации амплитуды ВМО при ЧЭССМ. Проведение ТМС с частотой 10 Гц в течении 3х минут. Повторная оценка порогов и амплитуд ВМО при ЧЭССМ после ТМС проводилась каждые 2 минуты, в течении 10 минут.

Установлено, что ТМС приводит к снижению порогов активации ВМО всех исследуемых мышц нижних конечностей. Для RF, ТА и GM продолжительность снижения порогов составила 8 минут, для BF – 6​ минут. На 10 минуте пороги активации всех исследуемых мышц возвращались к исходному уровню. На этом фоне было зарегистрировано увеличение амплитуд ВМО. Для мышцы RF повышение амплитуды сохранялось в течении 6 минут, для мышцы BF – ​в течении 4 минут. Для TAи GM повышение амплитудных характеристик отмечалось в течении 8 минут после сеанса ТМС.

Полученныеданныесвидетельствуют,чтовысокочастотнаятранскраниальнаямагнитнаястимуляцияприводит к повышению возбудимости нейронных сетей поясничного утолщения спинного мозга. Результаты исследования позволяют предположить, что сочетанное использование ЧЭССМ и ТМС может быть использовано в коррекции двигательных функций при неврологических нарушениях различного генеза.

НЕЙРОХИМИЧЕСКИЙ АТЛАС СПИННОГО МОЗГА КОШКИ

Вещицкий А. А.*, Шкорбатова П. Ю., Меркульева Н. С.

Институт физиологии им. И. П. Павлова РАН, г. Санкт-Петербург

*e-mail: veshchitskiiAA@infran.ru

Спинной мозг представляет собой сложную гетерогенную структуру, обеспечивающую множество витальных функций. Клиническое или экспериментальное адресное (хирургическое, медикаментозное, электрическое и пр.) воздействие на спинной мозг требует точных схем пространственного соотношения между сегментами и позвонками, стереотаксических карт расположения разнородных нейронных популяций. Один из способов получения такой информации – ​комбинированный анатомо-морфологический атлас спинного мозга. Используя иммуногистохимический метод и пять нейрохимических нейрональных маркеров, мы визуализировали у кошки (классического объекта

165

XXIV съезд физиологического общества им. И. П. Павлова

для изучения спинальных функций) гетерогенные функциональные популяции нейронов по всей длине спинного мозга:отпервогошейногодовторогокопчиковогосегмента.Использованныенейрохимическиемаркерыпозволили селективно визуализировать: (1) соматические мотонейроны и нейроны, ответственные за контроль висцеральных функций (холинацетилтрансфераза), (2) популяции интернейронов (кальций-связывающие белки кальбиндин 28 кДа, кальретинин и парвальбумин), (3) нейроны с крупнокалиберными аксонами (нефосфорилированные тяжелые цепи нейрофиламентов). Также была визуализирована общая популяция нейронов (NeuN). Мы также определили комбинацию данных маркеров необходимую для визуализации границ всех имеющихся пластин и ядер серого вещества. Эта информация легла в основу составления точных схем залегания функциональных зон спинного мозга. Были вычислены морфометрические параметры белого и серого вещества всех сегментов, на основании которых получиликоординационныесетки.Наосновеизмеренийдлинсегментовипозвонковилокализацииихграницбыли составлены пространственные схемы их взаимного расположения. Полученные схемы и оцифрованные изображения срезов с выявленными нейронными маркерами были оформлены в виде атласа.

Финансовая поддержка: грант Российского научного фонда № 21 15 00235.

РЕАКЦИЯ АСТРОЦИТОВ И НЕЙРОНОВ НА РЕАБИЛИТАЦИОННУЮ ДВИГАТЕЛЬНУЮ НАГРУЗКУ ПРИ ТРАВМЕ СПИННОГО МОЗГА

Давлетшин Э. Ф.1,*, Плотникова Е. A.1, Сабиров Д. Х.1, Тимофеева А. В.1, Агеева Т. В.1, Мухамедшина Я. О.1,2

1Казанский (Приволжский) Федеральный Университет, г. Казань 2Казанский государственный медицинский университет, г. Казань

*e-mail: eldar.davletschin@gmail.com

Для анализа эффективности нейрорегенерации на фоне двигательной тренировки (ТМТ) стоит задача проанализировать состояние клеток конкретных популяций. Среди них астроциты, обеспечивающие нейротрофическую функцию в мозге и нарушение деятельности которых приводит к прогрессивности нейродегенерации, и мотонейроны, как наиболее уязвимые нервные клетки после травмы спинного мозга (ТСМ). После контузионной травмы спинного мозга (1,5 м/с) области Th8 крысам группы ТСМ+ТМТ проводили двигательную реабилитацию на сроках 28 и 56 суток с оценкой восстановления двигательной функции тестом BBB. При помощи иммуногистохимического метода был проведен анализ популяции астроцитов, экспрессирующих ALDH1L1 и GFAP в зонах белого и серого вещества, и OPN+/Chat+ нейронов в зонах VH области Th10 на 28 сутки. Результаты BBB показали динамическое улучшение в течение 35 суток с последующим выходом на плато. Наилучшие показатели зарегистрированы в группе ТСМ+ТМТ.Между группами ТСМ и ТСМ+ТМТ достоверное отличие выявлено с 11 по 32 сутки наблюдения. В этот период у животных с дозированной реабилитацией показатель BBB выше (p<0,05) в среднем в 1,5 раза по сравнению с контрольной группой. Однако в хронической стадии ТСМ достоверных различий между группами не зарегистрировано. Наибольший показатель двигательной активности зарегистрирован в опытной группе животных ТСМ+ТМТ и составлял [11,92±1,19] баллов по сравнению с контрольной группой ТСМ [11,21±0,41]. Были выявлены достоверные различия в количестве GFAP+/ALDH1L1– астроцитов в CSTиVH зонах спинного мозга. В зонеVH количество GFAP+/ ALDH1L1 клеток при сравнении с травмированным спинным мозгом без реабилитации было

в2 раза больше. В области CST аналогичный показатель на 40 % выше в группе ТСМ+ТМТ, чем группе ТСМ. Популяции GFAP–/ ALDH1L1+ и GFAP+/ ALDH1L1+ не претерпевают достоверных различий в зонах белого и серого вещества спинного мозга в области повреждения. Анализ количества ChAt+ нейронов в обеих группах в области вентральных рогов спинного указывает на отсутствие достоверных различий между группами ТСМ+ТМТ и ТСМ. Причем количество клеток, экспрессирующих OPN, увеличивается после ТСМ в обеих группах. Количество клеток

вгруппе ТСМ+ТМТ было выше, чем в группе ТСМ, однако, различия не были статистически значимыми. OPN является селективным маркером для α-мотонейронов в спинном мозге крысы. Тенденция к увеличению/сохранению OPN+ нейронов свидетельствует об улучшении состояния перинейрональной сети.

Исследование выполнено в рамках Программы стратегического академического лидерства Казанского федеральногоуниверситета(ПРИОРИТЕТ 2030)изасчетсредствгрантаРоссийскогонаучногофонда№ 22 75 00035.

ЭФФЕКТЫ ЧРЕСКОЖНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СТИМУЛЯЦИИ СПИННОГО МОЗГА НА КОНТРОЛЬ БАЛАНСА В ПОЛОЖЕНИИ СИДЯ У ПАЦИЕНТОВ С ШЕЙНЫМ УРОВНЕМ ТРАВМЫ

Замалиев А. Р.1,*, Мухаметова Э. Р.1, Милицкова А. Д.1, Андрианов В. В.1, Лавров И. А.1,2

1ФГАОУ ВО Казанский (Приволжский) Федеральный Университет, г. Казань 2Mayo Clinic, Рочестер, Миннесота, США

*e-mail: zamaliev.ayrat@yandex.ru

Травма спинного мозга (ТСМ) является заболеванием, значительно снижающим качество жизни. Для пациентовсшейнымуровнемтравмыкритичноподдержаниепозывположениисидяввидуболеевыраженногонарушения контроля, туловища и, как следствие, более высокого риска падения по сравнению с пациентами с грудным уров-

166

Рекомендовано к изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/

XXIV съезд физиологического общества им. И. П. Павлова

нем травмы. Одним из наиболее перспективных реабилитационных методов при спинномозговой травме является чрескожная электрическая стимуляция спинного мозга (ЧЭССМ). Так, целью данного исследования была оценка эффекта ЧЭССМ на поддержание баланса в положении сидя у пациентов с шейным уровнем травмы.

В исследовании участвовали 6 субъектов с шейным уровнем травмы в возрасте 35,3±14,9 лет, с давностью травмы более 1 года, классифицированных как полная моторная травма по шкале американской ассоциации травмы спинного мозга (ASIA). Пациенты были разделены на группу с ТСМ на уровне С5 позвонка (мужчин 2, женщин 1), и с ТСМ на уровне С7 позвонка (3 мужчин). Регистрация проводилась с помощью системы видеоанализа движений (Vicon Nexus, UK) в положении сидя без опоры до и во время стимуляции. Для анализа использовались кинематические параметры смещения маркера, установленного в области остистого отростка С7 позвонка (маркер С7). Чрескожная электрическая стимуляция проводилась с помощью накожных электродов, расположенных вдоль средней линии спины между остистыми отростками Th11-Th12 и Th12-L1 позвонков(катод); анод располагался над гребнями подвздошных костей. Параметры стимуляции составляли: 10 15Hz, 70 80mA. Пациенты удерживали позу без поддержания рук в течение одной минуты по три повторения без стимуляции, после 15 минутного перерыва процедура повторялась с ЧЭССМ.

У субъектов с ТСМ на уровне С5 позвонка отмечалось достоверно увеличение высоты маркера С7 во время стимуляции, что свидетельствует о выпрямлении спины, однако скорость смещения маркера значительно увеличивалась, что говорит о нестабильности удержания позы. У субъектов с ТСМ на уровне С7 позвонка отмечалось снижение высоты маркера С7 по сравнению контролем (до стимуляции), однако они показывали снижение скорости смещения маркера.

Таким образом, ЧЭССМ увеличивает выпрямление спины у пациентов с более высоким уровнем травмы и повышает стабильность у пациентов с нижне-шейным уровнем травмы.

Финансовая поддержка: «Работа выполнена за счет средств Программы стратегического академического лидерства Казанского (Приволжского) федерального университета (ПРИОРИТЕТ 2030)»

ЭПИДУРАЛЬНАЯ СТИМУЛЯЦИЯ ДЕЦЕРЕБРИРОВАННОЙ КРЫСЫ ДВОЙНЫМИ ИМПУЛЬСАМИ

Ляховецкий В. А.1,*, Шкорбатова П. Ю.1,2, Горский О. В.1,2, Мусиенко П. Е.1,2, Меркульева Н. С.1

1Институт физиологии им. И. П. Павлова РАН, г. Санкт-Петербург 2 Санкт-Петербургский Государственный Университет, г. Санкт-Петербург

*e-mail: v_la2002@mail.ru

Использование двойных импульсов или пачек импульсов при электрической стимуляции спинного мозга (СМ) илинерва,какправило,приводиткугасаниюсенсорногокомпонентамышечногоответанапоследующиезапервым импульсы. Между тем, известно, что при эпидуральной стимуляции (ЭС) дорсальной поверхности СМ шейного утолщения обезьян в некоторых случаях наблюдается облегчение ответа мышц на пачки импульсов (Guiho et al., 2021). Цель работы – ​изучение вызванного потенциала (ВП) мышц задних конечностей децеребрированной крысы на одиночные и двойные импульсы ЭС.

Семь крыс линии Вистар были децеребрированы на преколликулярном уровне. Осуществляли ЭС сегментов L2,L4илиL6СМодиночнымиилидвойнымиимпульсами(10импульсовнакаждомтоке,от10мкАсшагом10мкА, 20 мс между импульсами пары). Регистрировали вызванные потенциалы в mm. tibialis anterior (TA) и gastrocnemius medialis (GM). Находили минимальный из двух токов, при которых возникал максимум амплитуды сенсорного компонента ВП для одиночного импульса или второго импульса в паре. На этом токе (Imin) анализировали отношение амплитуд сенсорного компонента ВП на первый и второй импульсы пары к амплитуде сенсорного компонента ВП наодиночныйимпульс(H1/H)и(H2/H).Дляобеихмышцбылополученооблегчениеответанавторойимпульспары (H2/H больше H1/H). Эффект выражен слабее для GM (достоверен для L4), сильнее – для​ TA (достоверен для всех стимулируемых сегментов). БОльшая величина эффекта для TAможет быть обусловлена более ростральным положением его мотонейронных пулов TA (Mohan et al., 2015). При ЭС сегмента L2 отмечено достоверное увеличение возбудимости на оба импульса пары по сравнению с одиночным импульсом (H1/H и H2/H выше 1), при ЭС сегмента L4 – достоверное​ увеличение возбудимости на второй импульс пары (H2/H выше 1), при ЭС сегмента L6 – досто​ - верное снижение возбудимости на первый импульс пары (H1/H ниже 1). При этом при ЭС сегмента L2 ток Imin был достоверно выше, чем при ЭС сегмента L4. Большая величина эффекта в сегменте L2 может быть обусловлена большим диапазоном токов, при которых возможно увеличение амплитуды сенсорного компонента ВП (Capogrosso et al., 2013). Полученные результаты могут быть полезны для планирования протоколов стимуляции СМ животных и человека.

Работа поддержана грантом Российского научного фонда № 21 15 00235.

167

XXIV съезд физиологического общества им. И. П. Павлова

МОДУЛЯЦИЯ ПОСТУРАЛЬНОГО БАЛАНСА ПРИ АКТИВАЦИИ СПИНАЛЬНЫХ ЯДЕР МЫШЦ-РАЗГИБАТЕЛЕЙ

Шандыбина Н. Д.1,*, Гвоздева А. П.1,2, Тимофеева О. П.1,2, Андреева И. Г.2, Мошонкина Т. Р.1

1Институт физиологии им. И. П. Павлова РАН, г. Санкт-Петербург 2Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова РАН, г. Санкт-Петербург

*e-mail: shandibinan@infran.ru

Адреснаячрескожнаястимуляцияспинногомозга(ЧССМ)вовремяходьбыможетактивироватьмышцы-разги- батели, связанные с поддержанием постурального баланса (Gorodnichev et al., 2021). При ЧССМ на уровне позвонков L1-L2 в фазе опоры было зарегистрировано увеличение коактивации мышц бедра и голени (Moshonkina et al., 2021), которое должно приводить к повышению жесткости суставов. Данный результат предполагает, что ЧССМ на уровнепозвонковL1-L2можетбытьиспользованадлявлияниянавертикальнуюустойчивость.Цельработы – иссле​ - дование постуральных показателей при адресной ЧССМ.

Здоровые добровольцы (N=6, 28±5 лет) с левой опорной ногой были отобраны по типу сенсорно-когнитивного стиля, который влияет на стратегию поддержания вертикального баланса (Тимофеева и др., 2020). Полезависимые испытуемые стояли в анэхоидной камере на стабилометрической платформе с закрытыми глазами в стандартной вертикальной позе – ​пятки вместе, носки врозь, руки опущены вниз вдоль тела. Регистрацию стабилограммы проводили в течение 30 с при четырех условиях: без ЧССМ (контроль) – 1;​ с ЧССМ (длительность импульса 1 мс, 20 Гц, модуляция 5 кГц) между позвонками L1-L2 по центральной оси позвоночника над спинным мозгом – 2;​ левее оси позвоночника, над левыми корешками спинного мозга – 3;​ правее оси, над правыми корешками спинного мозга – 4​. Интенсивность ЧССМ подбирали индивидуально и отдельно для каждого условия таким образом, чтобы ЧССМ ощущалась, но не вызывала дискомфорта. Каждое условие повторялось дважды в случайном порядке. Для сравнения результатов использован критерий Вилкоксона, достоверными считали различия при p<0.05.

СтабилографическиепоказателидостоверноотличалисьотконтроляприЧССМпоцентральнойосиислева,но не справа. При ЧССМ по центру увеличивались разбросы положений центра давления по сагиттальной и фронталь- нойосям,чтоприводилокростуэффективнойплощадистабилограммыв1.5раза – с​ 162до237мм2,атакжесредняя длина траектории центра давления по фронтальной оси с 163 до 184 мм. При стимуляции корешков спинного мозга слева увеличивались разброс положений центра давления по фронтальной оси с 2.81 до 3.3 мм и площадь эллипса с 162 до 210 мм2. Таким образом, у здоровых людей с полезависимым сенсорно-когнитивным стилем наблюдали уменьшение устойчивости вертикальной позы при ЧССМ по центру и слева на уровне моторных ядер разгибателей.

Финансовая поддержка: грант Российского научного фонда № 23 25 00226.

ОЦЕНКА ЭФФЕКТA ЭПИДУРАЛЬНОЙ СТИМУЛЯЦИИ СПИННОГО МОЗГА НА ВОССТАНОВЛЕНИЕ ПРОИЗВОЛЬНОГО КОНТРОЛЯ МЫШЦ НИЖНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ У ПАЦИЕНТОВ С ТРАВМОЙ СПИННОГО МОЗГА

Яковлева Е. И.1*, Милицкова А. Д.1, Мухаметова Э. Р.1, Андрианов В. В.1, Лавров И. А.1,2

1ФГАОУ ВО Казанский (Приволжский) Федеральный Университет, г. Казань 2Mayo Clinic, Рочестер, Миннесота, США

*e-mail: bloom9876@mail.ru

Травма спинного мозга (ТСМ) и ее последствия представляют собой актуальную проблему для современной биомедицины. Перспективным методом восстановления двигательных функций является эпидуральная электростимуляция спинного мозга (ЭССМ). Этот метод с помощью имплантации электродов в эпидуральное пространство позволяет селективно воздействовать на нейрональные спинальные сети. Представляется актуальным изучение эффектов ЭССМ на восстановление произвольных движений у пациентов с ТСМ.

В исследовании принимали участие 5 испытуемых добровольцев (4 мужчин и 1 женщина) с ТСМ на уровне C5 и Th3–T12 позвонков в возрасте от 19 до 36 лет, с давностью травмы от 2 до 8 лет, со степенью травмы AIS B (American Spinal Injury Association Impairment Scale). Сигналы поверхностной электромиографии (ЭМГ) регистрировали в m. biceps femoris, m. rectus femoris, m. tibialis anterior и m. gastrocnemius medianus с помощью датчиков беспроводной системы Trigno Delsys (Delsys Inc., США). ЭССМ проводилась с частотой 20 35 Гц и интенсивностью стимула 3,5 10 В (Medtronic Inc, США) и 3,5 9,5 мА (Boston Science, США). Для каждого субъекта программа стимуляции подбиралась индивидуально. Во время исследования субъекты располагались на кушетке в положении лежа на боку всистеме разгрузки веса тела(Redcord, Норвегия). Для оценки произвольного контроля мышц нижних конечностей субъектам была поставлена задача выполнить движение ногой, расположенной в подвесе (одновременное сгибание ноги в тазобедренном, коленном и голеностопном суставе) с максимальным усилием при ЭССМ. Регистрировали ЭМГ субъектов при первом сеансе ЭССМ (через 1 месяц после имплантации) и после прохождения в среднем 10 сеансов ЭССМ.

Все субъекты уже во время первого сеанса ЭССМ смогли выполнить произвольное сгибание нижней конечности, невозможное в отсутствии стимуляции. При этом после прохождения курса ЭССМ 3 из 5 субъектов проде-

168

Рекомендовано к изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/

XXIV съезд физиологического общества им. И. П. Павлова

монстрировали достоверное увеличение амплитуды ЭМГ произвольной активности в 3 из 4 исследуемых мышцах (p≤0.05), и 2 участника – ​увеличение амплитуды ЭМГ в 1 и 4 исследуемых мышцах (p≤0.05).

Таким образом, ЭССМ позволяет выполнить произвольное движение нижними конечностями пациентам с ТСМ, при этом полученные результаты демонстрируют, что применение курса ЭССМ увеличивает показатели мышечной активности при произвольном движении.

Работа выполнена за счет средств Программы стратегического академического лидерства Казанского (Приволжского) федерального университета (ПРИОРИТЕТ 2030).

Симпозиум Физиология дыхания: перспективные направления исследований

ОРГАНИЗАЦИЯ КОРТИКАЛЬНОГО КОНТРОЛЯ РЕСПИРАТОРНОЙ ФУНКЦИИ В КОНТЕКСТЕ ИЕРАРХИЧЕСКОЙ ВОСЬМИУРОВНЕВОЙ МОДЕЛИ НЕЙРОВИСЦЕРАЛЬНОЙ ИНТЕГРАЦИИ

Александров В. Г.*, Александрова Н. П.

Институт физиологии им. И. П. Павлова РАН, г. Санкт-Петербург

*e-mail: aleksandrovv@infran.ru

Выяснение механизмов кортикального контроля респираторной функции лёгких остаётся одной из фундаментальных проблем физиологии дыхания и нейрофизиологии. Для решения этой проблемы предлагается использовать иерархическую восьмиуровневую модель нейровисцеральной интеграции (NVI), которая описывает взаимосвязь между активностью висцеральных систем, когнитивными функциями и эмоциональными реакциями. В основу модели была положена концепция центральной автономной сети (CAN); активность этой сети обеспечивает адаптивные реакции висцеральных систем. В состав CAN включают структуры, находящиеся на разных уровнях нервной оси, от коры до преганглионарных нейронов автономной нервной системы и мотонейронов респираторных мышц. Эти нейроны образуют выходы из CAN, и по их активности можно судить о состоянии сети. При построении модели NVI для этой цели была использована активность блуждающего нерва, которую оценивали путём расчёта показателей вариабельности сердечного ритма (HRV). В состав CAN входят области префронтальной коры (PC), которые расположены на медиальной и латеральной поверхностях больших полушарий и участвуют в контроле дыханияикровообращения.СогласноиерархическоймоделиNVI,этидвеобласти,вместесPCорбитофронтальной поверхности,образуютшестойуровеньинтеграции,которыйобеспечиваетинтегрированныйконтроль,основанный на восприятии текущего висцерального и соматического состояния. Это представление о функциях шестого уровня NVI основано на результатах морфологических и нейровизуализационных экспериментов и указывает на наличие функционального взаимодействия между указанными областями PC. С точки зрения нейрофизиологии и применительно к проблеме кортикального контроля внешнего дыхания оно предполагает необходимость исследования и описания механизмов взаимодействия упомянутых областей коры в процессе модуляции паттерна дыхания. Необходима также разработка методов, позволяющих интегрированно характеризовать паттерны дыхания и паттерны активности нервов респираторных мышц, подобно тому, как HRV характеризует активность блуждающего нерва. Известны попытки использовать для этой цели показатель вариабельности респираторного ритма, но требуется дальнейшее теоретическое обоснование и экспериментальное исследование данного метода. Таким образом, использованиеиерархическоймоделиNVIприисследованиипроцессовкортикальногоконтроляреспираторнойфункцииперспективно,однакосопряженосопределеннымитрудностямиметодологическогоиметодическогохарактера.

Финансовая поддержка: Государственная программа «Фундаментальные научные исследования для долгосрочного развития и обеспечения конкурентоспособности общества и государства» Тема 64.1 (0134 2019 0001) «Раскрытие механизмов взаимодействия молекулярно-клеточных и системных регуляций внутренних органов».

ВЛИЯНИЕ 21-СУТОЧНОЙ «СУХОЙ» ИММЕРСИИ НА ВЕНТИЛЯЦИОННУЮ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ К УГЛЕКИСЛОМУ ГАЗУ

Ермолаев Е. С.*, Шулагин Ю. А., Паршин К. С., Зарипов Р. Н., Дьяченко А. И.

Государственный научный центр Российской Федерации – ​Институт медико-биологических проблем РАН, г. Москва

*e-mail: 1861894@mail.ru

В условиях космического полета (КП) есть факторы, которые могут изменить вентиляционную чувствительность: повышенное содержание СО2 в атмосфере, микрогравитация, изменённое гравитационно-зависимое давлениекровивмозгеиупериферическихрецепторовкардиореспираторнойсистемы,изменениемеханическихсвойств легких и грудной клетки. Для понимания возможных эффектов и механизмов полезны эксперименты, в которых эти факторы разделены. Одним из распространенных способов моделирования условий микрогравитации на Земле

169

XXIV съезд физиологического общества им. И. П. Павлова

является сухая иммерсия (СИ). СИ воспроизводит такие физиологические эффекты КП, как отсутствие опоры и перераспределение жидких сред организма.

Исследовали влияние 21-суточной СИ на вентиляционную реакцию (ВР) к СО2, измеренную методом возвратного дыхания (ВД). В частности, перед, в течение и после СИ исследовали ВР на СО2 (SVRСО2) и реакцию дыхательного объема (ДО) на СО2 (SVTRCO2). Также измеряли диффузионную способность легких (KDLCO). Исследование проводилось на разработанном нами аппаратно-программном комплексе (АПК), по методике исследования хемочувствительности дыхания (Дьяченко и соавт., 2015). АПК включает дыхательный контур для ВД, датчики дыхательного потока и содержаний СО2 и О2 у рта и компьютер. Регистрируемый параметр дыхательного потока автоматически пересчитывался в ДО и легочную вентиляцию (BTPS) с учетом калибровки. SVRСО2 и SVTRCO2 исследовали в диапазоне парциального давления CO2 в конечной порции выдыхаемого воздуха (PETCO2) от 45 до 60 мм. рт. ст. Испытуемые дышали газовой смесью с высоким содержанием О2, поэтому реакция на гипоксию отсутствовала. Статистическую достоверность оценивали методомANOVAс повторными измерениями [SPSS, США].

Установили, что SVTRCO2 на 13 е (0,082±0,022 л/мм рт. ст.) и 19 е (0,078±0,020 л/мм рт. ст.) сутки СИ достоверно (здесь и далее р<0,05) больше, чем SVTRCO2 в фоне (0,059±0,022 л/мм рт. ст., среднее по группе ±SD), и на 13 е

сутки СИ достоверно больше, чем на 8 е (0,062±0,017 л/мм рт. ст.) сутки СИ. Статистически достоверно обнаружено снижение KDLCO. Таким образом, вентиляционная чувствительность к CO2 изменялась в ходе 21-суточной СИ. При этомизменениевентиляциивыраженоменьше,чемизменениевеличиныдыхательногообъема.Мыполагаем,чтоусловияхКП анализ реакции ДО на СО2 будет более информативным по сравнению санализом ВР. Успешное применение метода оценки чувствительности дыхания человека к СО2 и АПК для реализации этого метода в 21-суточной СИ позволяют рекомендовать их для применения в условиях КП.

Работа выполнена в рамках плана фундаментальных исследований ГНЦ РФ ИМБП РАН по теме № 64.1.

ЦЕНТРАЛЬНАЯ РЕСПИРАТОРНАЯ АКТИВНОСТЬ ЛЕПТИНА

Инюшкина Е. М.*, Романова И. Д., Инюшкин А. Н.

Самарский университет, г. Самара

*e-mail: inyushkina@mail.ru

Одним из значимых событий в современной физиологии явилось открытие регуляторного полипептида лептина (Zhang et al., 1994). Установлено, что данный пептид продуцируется клетками жировой ткани ипринимает активное участие вцентральных механизмах регуляции жирового обмена, аппетита, количества принимаемой пищи ивеса тела (Schwartz et al., 1996). Сравнительно высокая концентрация специфических рецепторов клептину выявлена вструктурах бульбарного дыхательного центра, особенно вядре солитарного тракта (Mercer et al., 1998; Hosoi et al., 2002), что указывает на возможность участия лептина вцентральных механизмах регуляции дыхания на уровне этих структур.

Целью работы явилось изучение роли и физиологических механизмов участия лептина в центральной регуляции дыхания.

Исследование выполнено на белых нелинейных крысах, наркотизированных уретаном. Лептин растворяли вискусственной цереброспинальной жидкости и вводили в концентрациях 1010, 108, 106 и 104 М в объеме 0.2 мкл в различные ядра дыхательного центра. В контрольных экспериментах в ту же область инъецировали 0.2 мкл искусственной цереброспинальной жидкости. Эксперименты проводились ссоблюдением основных биоэтических правил.

Микроинъекции 108 104 М лептина в ядро солитарного тракта приводили к росту объёмных параметров паттерна дыхания и соответствующих амплитудных характеристик биоэлектрической активности инспираторных мышц. Микроинъекции 108 М лептина в пре-Бётцингеров комплекс вызывали умеренно выраженные дозозависимые респираторные реакции, выражавшиеся в стимуляции дыхания, а концентрация 106 М лептина в ту же область вызывала выраженные респираторные реакции. Наблюдался значительный рост лёгочной вентиляции (p<0.001: one wayANOVAtest)с4по 40минутупослеинъекции. Напикереакцииприростэтогопоказателясоставил22.6 %(рост с 77.2±3.2 до 95.5±4.9 мл/мин; p<0.001: Holm-Sidak test). Рост минутного объёма дыхания происходил исключительно за счёт увеличения частоты дыхания (p<0.001: one wayANOVAtest).

Выявленные эффекты лептина в совокупности с данными о наличии специфических лептиновых рецепторов в структурах дыхательного центра предполагают участие эндогенного лептина в регуляции дыхания на уровне дорсального отдела дыхательного центра.

ОСОБЕННОСТИ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ И ПАТОФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ МЕХАНИЗМОВ РЕГУЛЯЦИИ ДЫХАНИЯ В NREM И REM ФАЗЫ СНА

Калинкин А. Л.*

Медицинский научно-образовательный центр МГУ имени М. В. Ломоносова, г. Москва

*e-mail: akalinkin@sleeplab.ru

Введение. Регуляция дыхания во время сна претерпевает существенные изменения и меняется моментально при переходе от бодрствования ко сну. В NREM фазу сна альвеолярная вентиляция уменьшается, снижается PaO2,

170

Рекомендовано к изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/