Особенности биоэлектрической активности кишечника у собак при транскраниальной электростимуляции

ОСОБЕННОСТИ БИОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ КИШЕЧНИКА У СОБАК ПРИ ТРАНСКРАНИАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОСТИМУЛЯЦИИ

А.Н. Зохиров, О.Б. Сеин

Аннотация. В статье представлены результаты исследования биоэлектрической активности кишечника у собак после применения электростимуляции (ТЭС). Показано, что эффекты ТЭС проявляются наиболее выражено при дисфункции кишечника. Даны рекомендации по исследованию внешней электрографии для оценки функционального состояния кишечника у собак.

Ключевые слова: биоэлектрическая активность, кишечник, перистальтика, собаки, транскраниальная электростимуляция, электропотенциалы, частота импульсов.

Последнее десятилетие ознаменовалось значительным прогрессом в исследовании роли нейропептидов в регуляции деятельности различных функций человека и животных, в том числе и системы пищеварения. В изучении этой тематики наибольшей масштабностью отмечаются работы направленные на исследование регу-ляторных пептидов, относящихся к семейству опиои-дов. Интерес к данной проблеме обусловлен не только фундаментальной значимостью, но и наличием важных прикладных аспектов, связанных с прямым выходом к решению многих задач практической ветеринарии.

Учитывая многостороннее действие эндогенных опиоидных пептидов на организм, мы провели исследования по изучению их регуляторного влияния на функциональное состояние желудка у собак. В качестве «источника» эндогенных опиоидных пептидов использовали ТЭС, которая сопровождается выбросом в спинномозговую жидкость и кровь бета-эндорфина, лей-энкефалина и других опиоидов.

При проведении ТЭС применялись серийные аппараты «Трансаир - 2» и «Трансаир - 3», которые обладают широким диапазоном действия и позволяют получать постоянный и импульсный ток с различной частотой, длительностью и амплитудой. При этом аппарат «Трансаир - 2» является более адаптированным к проведению электростимуляции у домашних животных, так как имеет более широкий диапазон действия.

При выборе режима ТЭС мы учитывали результаты ранее проведенных исследований сотрудниками кафедры терапии и акушерства ФГБОУ ВПО «Курской ГСХА» (О.Б. Сеин, 1996; А.А. Аксенов, 2009).

По нашему мнению, применение постоянного тока величиной 0,3 мА и импульсного тока в виде прямоугольных импульсов с частотой 70-80 Гц длительностью от 3 до 4 мс для собак является оптимальным вариантом.

Важным моментом в проведении ТЭС является также расположение электродов на голове животного. В наших экспериментах мы использовали сагиттальную фиксацию электродов (катод - в лобной области, анод -в затылочной области головы). В отличие от фиксации электродов в биаурикулярном расположении (ухо -ухо), как, например, предлагают Д.Ф. Давлетбердин и др. (2002), при сагиттальной фиксации электродов ток имеет доступ к основным отделам антиноцицептивной системы, а именно, к структурам вентромедиального гипоталамуса, околоводопроводного серого вещества и дна IV желудочка. Об этом свидетельствуют результаты экспериментов, проведенных М.Л.Д. Джой и др. (2005), по данным которых только при сагиттальном расположении электродов отмечается максимальный выброс в ликвор и кровь бета-эндорфина.

Для регистрации биоэлектрических потенциалов кишечника использовали электрогастрограф ЭГС-4м.

Техническая характеристика данного прибора позволяет проводить электрографическую запись как при биполярном, так и при монополярном отведении. При этом выходные цепи усилителя обеспечивают возможность отведения потенциалов с использованием металлических электродов, которые закрепляли на туловище собаки. Активный электрод фиксировали на брюшной стенке в области проекции тонкого отдела кишечника. Пассивный (индифферентный) электрод закрепляли в области бедра (униполярное отведение). Между электродами и кожей, которую освобождали от волосяного покрова, помещали марлевую прокладку, смоченную 10% раствором натрия хлорида. Запись биоэлектрической активности кишечника проводили при спокойном состоянии животного. Оценку биоэлектрической активности перистальтики кишечника у собак определяли по средней величине амплитуды, частоте импульсов и общему уровню биоэлектрической активности (ОУБА).

Результаты исследований показали, что у собак при нормальном функциональном состоянии кишечника средняя величина амплитуды составляла 0,94-1,08 мВ, частота импульсов - 1,11-1,14 в мин, ОУБА - 40,7-42,5 усл. ед.

После применения ТЭС у собак до кормления показатели биоэлектрической активности тонкого отдела кишечника незначительно изменились в сторону повышения и через 30 мин составляли: амплитуда - 1,101,12 мВ, частота имульсов - 1,19-1,21 в мин, ОУБА -41,7-43,5 усл. ед.; через 60 мин - 0,12-0,14 мВ, 1,24-1,26 в мин, 44,6 усл. ед.; через 120 мин - 0,12-0,15 мВ, 1,161,18 в мин, 40,0-43,0 усл. ед.

С целью уменьшения перистальтики кишечника у собак применяли раствор атропина сульфата. При этом биоэлектрическая активность кишечника уменьшилась (рисунок 1) и составляла: средняя величина амплитуды - 0,63-0,70 мВ, частота импульсов - 0,87-0,94 мВ, ОУБА - 30,5 усл. ед. Однако после применения ТЭС показатели биоэлектрической активности кишечника у собак возвращались к фоновым значениям и составляли соответственно - 0,12-0,13 мВ, 1,20-1,22 в мин, ОУБА -42,5-49,0 усл. ед.

Рисунок 1 - Фрагменты записи моторики кишечника у собаки после введения атропина сульфата

Повышенную перистальтику кишечника у животных моделировали путем введения раствора прозерина

(рисунок 2). После введения прозерина у собак существенно повышалась биоэлектрическая активность кишечника: амплитуда - 1,47-1,56 мВ, частота импульсов - 1,58-1,84 в мин, ОУБА -54,0-60,8 усл. ед. Использование ТЭС позволило понизить перистальтику кишечника у собак. Её показатели приближались к фоновым значениям и через 120 мин составляли: 0,13-0,14 мВ, 1,211,23 в мин, 45,0 усл. ед.

По нашему мнению выявленные изменения в перистальтике кишечника связаны с действием эндогенных опиоидных пептидов на опиоидэргические структуры мозга и местные регуляторные механизмы кишечника.

в)

Рисунок 2 - Фрагменты записи моторики кишечника у собаки после введения раствора прозерина

В настоящее время еще нельзя сказать, какие конкретные элементы головного мозга являются первичными структурами, реагирующими на транскраниальное электрическое воздействие. Можно допустить, что ТЭС активирует только нейроны головного мозга, содержащие эндорфины, которые, как принято считать, являются короткоаксонными. Несомненно, что во время ТЭС возбуждаются и длинноаксонные бульбоспи-нальные нейроны. Только этим, вероятно, можно объяснить тот факт, что при электровоздействии на головной мозг происходит активация эндорфинных механизмов дорсальных рогов спинного мозга.

Несмотря на то, что в настоящее время механизмы воздействия эндогенной опиоидной системы на организм полностью не выяснены, существующие сведения и результаты экспериментальных работ многих исследователей однозначно свидетельствуют об опиатном механизме ТЭС. Это подтверждают и результаты ранее проведенных нами исследований (О.Б.Сеин, Д.А. Гри-

горьев, А.Н. Зохиров, 2013). Все эффекты ТЭС блокировались налоксоном (антагонистом опиоидных рецепторов) и у собак перистальтика кишечника оставалась на уровне фоновых значений.

Важной особенностью ТЭС является ее гомеоста-тический характер, то есть нормализующее действие проявляющееся только в отношении измененных функций. В наших экспериментах, при повышенной перистальтике кишечника у собак уже через 60 мин после ТЭС происходила нормализация данной функции. Аналогичный эффект ТЭС мы наблюдали при пониженной моторике кишечника у подопытных собак. Через 60 мин после окончания электросеанса её показатели повышались.

Учитывая результаты проведенных исследований можно предположить, что ТЭС найдет широкое применение в практике ветеринарной медицины. Её можно будет использовать с целью коррекции кишечника у домашних животных, при его дисфункции различной этиологии, а также перенесенных хирургических операциях на кишечнике.

Список использованных источников

1 Аксёнов А.А. Коррекция функционального состояния печени у кроликов и собак с использованием транскраниальной электростимуляции: автореф. дисс. канд. биол. наук. -Курск, 2009.-17с.

2 Давлетбердин Д.Ф. Применение транскраниальной электростимуляции для повышения продуктивности молодняка коз оренбургской пуховой породы и при чрезкостном остеосинтезе по Илизарову: автореф.дисс.канд.биол.наук. -Оренбург, 2002. -22с.

3 Джой М.Л.Д., Лебедев В.П., Гати Д. Плотность тока и пути его распространения в мозге кролика при транскраниальной электростимуляции: изучение с помощью ядерномаг-нитнорезонансной томографии // Транскраниальная электростимуляция. Экспериментально-клинические исследования: сб. статей. - Т.1 -СПб., 2005. -С.138-148.

4 Сеин О.Б., Григорьев Д.А., Зохиров А.Н. Коррекция сократительной функции желудка и кишечника у собак с использованием транскраниальной стимуляции // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. -2013. - №7. - С. 71-73.

5 Сеин О.Б. Физиологические особенности становления половой функции у свиней: автореф. дисс. докт. биол. наук. - Белгород, 1996. - 34с.

Информация об авторах

Зохиров Алишер Нобоварович, аспирант ФГБОУ ВПО «Курская КГСХА», е-тай:70сЫг0У@тай.гц/, тел. 8-951-31245-33.

Сеин Олег Борисович, доктор биологических наук, профессор, заведующий кафедрой терапии и акушерства ФГБОУ ВПО «Курская КГСХА», тел. (4712) 53-15-55.