Направление „Синаптична сигнализация и комуникация

Подобно на ринг-препаратите изолирани от циркуларен слой, препаратите „тип-ивица”, изолирани от лонгитудинален слой отговарят на електрическа полева стимулация приложена с честота 2 Хц, 5 Хц или 10 Хц с бързо развиващи се twitch-подобни съкращения.

Предизвиканите от електрическа стимулация съкратителни отговори на препаратите «тип-ивица» от лонгитудинален слой се различават в зависимост от честотата на приложените електрически стимули. Подобно на съкращенията на «ринг-препаратите» от циркуларен слой, изолирани от проксималната или дистална област на колона, съкратителните отговори на изолираните ивици от лонгитудинален слой нарастват по амплитуда право пропорционално на увеличаване на честотата на електрическата стимулация (Таблица 2).

Въпреки, че не се наблюдава статистически достоверна разлика, максималните стойности на амплитудите в съкратителните отговори на ивиците от лонгитудинален слой изолирани от проксималната част на колон са с по-ниски стойности от тези на ивици от лонгитудинален слой принадлежащ към дисталната част на колона.

За проследяване на съкратимостта на циркуларен и лонгитудинален слоеве са сравнявани електрически-предизвикани моторни отговори на препарати от двата мускулни слоя, принадлежащи към проксималната и дисталната област на колон.

В проксималната област на колон, при прилагане на електрическа стимулация съкратителните отговори на ивиците от лонгитудинален слой са с достоверно изразена по-висока амплитуда отколкото при съкращенията на ринг-препарати от циркуларен слой. В проксималната част на колон съкращенията на циркуларни ринг-препарати в отговор на електрическа стимулация с честота от 2 Хц /7.8±1.3 mN/ са почти два пъти по ниско-амплитудни в сравнение със съкратителните отговори на ивици от лонгитудинален слой /14.5±1.3 mN, p < 0.05/. Подобни са отношенията между електрически-предизвиканите съкратителни отговори на циркуларни ринг препарати и ивици от лонгитудинален слой при прилагане на електрическа стимулация с честота 5 Хц или 10 Хц. При въздействие с електрическа стимулация с честота от 5 Хц се наблюдават съответно отговори при циркуларните препарати от 10.7±1.5 mN спрямо отговорите на ивици от лонгитудиналния слой от 17.6±1.7 mN /n=14, p < 0.05/. При прилагане на електрическа стимулация с честота от 10 Хц отношението между амплитудата на съкратителните отговори на циркуларни ринг-препарати и лонгитудиналните ивица-препарати е съответно 13.7±1.6 mN и 19.7±1.8 mN /n=14, p < 0.05/ (Фиг.6).

В дисталната част на колон се наблюдават електрически-предизвикани отговори на ивиците от лонгитудинален слой, които са със съществено по-голяма амплитуда от съкращенията на ринг-препаратите от циркуларен слой (фиг.7). Тези отношения между електрически-предизвиканите моторни отговори на циркуларни ринг-препарати и ивици от лонгитудинален слой са подобни на отношенията при препарати от двата слоя принадлежащи към проксималната част на колон (фиг.6).

Високо-амплитудни нерегулярни съкращения характеризират спонтанната моторна активност на лонгитудиналния и циркуларен слой на изолирани сегменти от колон. При визуална инспекция, съкращенията могат да се преценят като подвижен моторен комплекс разпространяващ се от проксималната към дистална част на сегмента. Амплитудите на съкращение на лонгитудиналния слой са значително по-високи в сравнение със съкращенията на циркуларния слой. Разликите в проксималната част на колон са: лонгитудинален слой, 10.4±2.3 mN и циркуларен слой 5.0±0.9 mN, n = 52, p < 0.05 и за дисталната част: лонгитудинален слой 9.7±2.5 mN и циркуларен слой 5.3±1.1 mN, n = 48, p < 0.05 (Фиг. 8).

Прилагането на електрическа стимулация върху сегмент от колон в оралното или аналното отделение на трикамерната органна вана предизвиква локален моторен отговор на лонгитудиналните и циркуларните слоеве, принадлежащи към проксималната или дисталната части на препаратите от колон. Локалните електрически-предизвикани моторни отговори на лонгитудиналния слой принадлежащ към проксималната или дистална част на сегмент от колон са съкращения. Локалните електрически индуцирани отговори на циркуларния слой, принадлежащ към проксималната или дисталната част на сегмента включват начална кратка релаксация, последвана от съкращение. (фиг. 9, фиг.10 C F).

Както при лонгитудиналния, така и при циркуларния слой не се наблюдават различия в характера на отговорите, извлечени от проксималната или дистална част на сегмента от колон (Фиг.10 А D).

Не се наблюдават разлики между амплитудите на локалните моторни отговори на лонгитудиналния слой записвани от проксималната или дистална област на сегмента от колон (проксимален колон – 16.8±2.2 mN и дистален колон – 17.0±1.9 mN; n=16; p>0.05), (Фиг.10 В Е). Амплитудите на релаксация (проксимален колон – 2.5±0.4 mN и дистален колон– 2.6±0.4 mN; n=14; p>0.05) и съкращение при локалните отговори на циркуларния слой от проксималната и дистална области на сегмента от колон не показват съществени различия (Фиг.10. С F).

Амплитудите на съкратителните отговори на циркуларния слой, предизвикани от електрическа стимулация прилагана с честота от 5 Хц са значително по-слабо изразени в сравнение с локалните съкратителни отговори на лонгитудиналния слой в проксимален и дистален колон (р <0.05) (Фиг. 9).


Фиг.9. Фрагменти от типични механографски записи на електрически-индуцирани (0,8 мс, 40 V, 5 Hz, 20 и) локални моторни отговори в сегмент от колон. Означения: лонгитудинален мускулен слой, принадлежащ към проксималната (PC-LM) или дисталната (DC-LM) част на колон и циркуларен мускулен слой, принадлежащ към проксималната (PC-CM) или дисталната (DC-CM) част на изолиран сегмент от колон на плъх.


Фиг.10. Локални моторни отговори от проксимална и дистална част на изолиран сегмент от колон на плъх, предизвикани от електрическа полева стимулация / 0.8 мс, 40 В/ прилагана с честота 2 Хц, 5 Хц и 10 Хц. Означения: /A и D/ механографски записи на отговори на лонгитудинален /LM/ и циркуларен /CM/ мускулни слоеве към електрическа стимулация прилагана с честота от 5 Хц, /В и Е/ хистограми на отговорите на лонгитудинален мускулен слой /LM/, /C и F/ хистограми на отговорите на циркуларен мускулен слой /CM/.
Наблюдават се следните стойности за двата слоя – проксимална част на сегмента от колон, лонгитудинален слой, 17.5±2.1 mN и циркуларен слой 9.8±1.4 mN, дистална част от сегмента на колон, лонгитудинален слой, 16.9±1.9 mN и циркуларен слой 9.7±1.2 mN /n = 12, p < 0.05/ (фиг.10. B C E F).

В заключение, електрически предизвиканите локални моторни отговори на лонгитудиналните както и на циркуларните слоеве са подобни по модел и амплитуда в проксималната и дистална част на сегмент от колон на плъх.

Прилагането на електрическа полева стимулация върху средната част на сегмент от колон предизвиква възходящи моторни отговори на лонгитудиналния и циркуларния слоеве от проксималната част на препарата от колон (Фиг.11. A) и низходящи моторни отговори на двата слоя от дисталната част на сегмента (Фиг.13. A) на разстояние от 10 мм. Прилагането на електрическа стимулация в дисталната част от сегментите от колон индуцира възходящи моторни отговори в лонгитудиналния и циркуларен слоеве от проксималната част на сегмента на разстояние от 20 мм (Фиг.11. Д).

Амплитудите на съкратителните отговори на лонгитудиналния слой (Фиг.11 В Е) са значително по-високи от амплитудите на съкращенията на циркуларния слой (Фиг.11. С F). С увеличаване на дистанцията от точката на прилагане на електрическите стимули се наблюдава намаляване на величината на съкратителните

Възходящите съкратителни отговори са значимо по-ниски по амплитуда в сравнение със съответните локални съкратителни отговори на лонгитудиналния (фиг.10. В E, фиг.11. В E) и циркуларния слоеве (фиг.10.С F, фиг.11.С F). Възходящите моторни отговори на лонгитудиналния слой са значително по-силно изразени в сравнение с отговорите на циркуларния слой. Възходящите съкратителни отговори на двата слоя в проксимален колон са по-слабо изразени в сравнение със съответните локални отговори (фиг. 3.12).

Възходящите съкратителни отговори на лонгитудиналния слой предизвикани от електрическа полева стимулация приложена на дистанция от 20 мм достигат 49.9±6.3 % /n = 10, p < 0.05/ от локалните отговори, докато възходящите съкратителни отвовори на циркуларния слой са 29.0±3.3 % / n = 10, p < 0.05/ от съкращенията в локалните отговори (Фиг.14.А). Подобни са съотношенията между възходящите моторни отговори в двата слоя когато електрическа стимулация се прилага на по-късата дистанция от 10 мм (Фиг.14.В).

С увеличаване на разстоянието при прилагането на EFS се наблюдава понижаване на амплитудите на възходящите отговори както за лонгитудиналния така и за циркуларния слоеве (Фиг.11).

Низходящи моторни отговори на лонгитудиналния и циркуларния слоеве принадлежащи на дисталната част на сегменти от колон се регистрират на дистанция от 10 мм (Фиг.13. А) или от 20 мм (Фиг.13. Д), когато средната или проксимална част на сегментите са подложени на електрическа полева стимулация. Низходяща двигателната активност на дистален колон се появява едновременно с възходяща двигателна активност на колона, когато електрическото въздействие се прилага към средната част на сегмента. Низходящите моторни отговори на лонгитудиналния и циркуларния слой на дистален колон са различни по модел.

Десцендентните отговори (Фиг. 13. А, D) на двата слоя наподобяват по характер локалните отговори (Фиг.10. D) на дисталната част на сегментите от колон, въпреки че са по-слабо изразени. Десцендентните съкратителни отговори на лонгитудиналния слой са по-високи по амплитуда в сравнение с низходящите съкратителни отговори на циркуларния слой.

Низходящите съкратителни отговори на лонгитудиналния слой са по-слабо проявени от възходящите съкратителни отговори при сравняване на последните със съответните локални отговори. Низходящите моторни отговори и при двата слоя намаляват когато се увеличава разстоянието от мястото на прилагане на електрическата стимулация (фиг.14.). Низходящите съкращения на лонгитудиналния слой, както и низходящите релаксация и съкращение на циркуларния слой в отговор на електрическа стимулация приложена на разстояние от 20 мм са 21.5±3.8 % /n = 12, p < 0.05/ и 32.0±3.4 % /n = 12, p < 0.05/ и 20.7±3.1 % /n = 12, p < 0.05/ от съответните локални отговори на дисталната част на сегментите от колон.

Амплитудите на съкращение при десцендентните отговори на лонгитудиналния слой са значително по-изразени отколкото тези на циркуларния слой (лонгитудинален слой– 7.0±0.8 mN и циркуларен слой– 4.1±0.5 mN; n=10; p<0.05). Релаксацията при низходящите отговори на циркуларния слой достигна най-ниски стойности от 2.3 ± 0.3 mN (n=10).

Низходящите моторни отговори на лонгитудиналния и циркуларния слоеве наподобяват по характер на локалните моторни отговори от дистален колон, но амплитудите на съкращение при десцендентните отговори за двата слоя са значително по-слабо изразени (фиг. 15. ).
Ефект на ТТХ

Добавянето на ТТХ в концентрация от 0.1 μM в продължение на 10 минути към разтвора на Кребс в оралното и аналното отделения на органната вана предотвратява развитие на електрически предизвикани локални моторни отговори на лонгитудиналния и циркуларния слоеве, принадлежащи към проксимален или дистален колон. ЕПС не предизвиква възходящи или низходящи моторни отговори в проксимален или дистален колон и когато ТТХ се добавя към средната част на трикамерната органна вана.

Прилагането на ЕПС към средната част на сегмента, предизвиква моторни отговори и на двата слоя, принадлежащи към проксималната и дисталната част на колона (разположени съответно в оралнато и аналното отделение на органната вана) на разстояние от 10 мм. Електрически предизвиканата двигателната активност се проявява синхронно в проксималната и дисталната част на колона. За да се оцени ефикасността на орално и анално насочените рефлексни пътища възходящите отговори са сравнени с локалните отговори на проксималната част на колонния сегмент, а низходящите отговори са сравнени с локалните отговори на дисталната част на колона (фиг.16. ).