Parabioosi praktiline rakendamine meditsiinis. Labiilsus. Parabioos ja selle faasid (N.E.Vvedensky). Erütro- ja leukopoeesi humoraalne ja närviline regulatsioon

Kontseptsioon parabioos(para - umbes, bios - elu) tutvustas närvisüsteemi füsioloogiasse N. E. Vvedensky. 1901. aastal ilmus N. E. Vvedensky monograafia “Ergastus, inhibeerimine ja anesteesia”, milles ta soovitas oma uurimistööle tuginedes ergastus- ja pärssimisprotsesside ühtsust.

N. E. Vvedensky avastas, et erutuvaid kudesid on kõige rohkem mitmesugused(eeter, kokaiin, DC jne) äärmiselt tugevad mõjud vastata teatud faasireaktsiooniga, kõigil juhtudel sama, mida ta nimetas parabioosiks.

N. E. Vvedensky uuris närvide, lihaste, näärmete ja seljaaju parabioosi nähtust ning jõudis järeldusele, et parabioos on see on üldine, universaalne reaktsioon erutuvad kuded tugevale või pikaajalisele kokkupuutele.

Parabioosi olemus seisneb selles, et ärritava aine mõjul ärritavates kudedes muutuvad nende füsioloogilised omadused, ennekõike väheneb järsult labiilsus.

N. E. Vvedensky klassikalised katsed parabioosi uurimisel viidi läbi konna neuromuskulaarse preparaadiga. Närvi väikeses piirkonnas kahjustasid (muutused) kemikaalid (kokaiin, kloroform, fenool, kaaliumkloriid), tugev faradivool ja mehaaniline tegur. Seejärel rakendati närvi muutunud alale või selle kohale ärritust elektrivooluga. Seega peavad impulsid kas pärinema muutunud närvisegmendist või läbima selle teel lihasesse. Lihase kokkutõmbumine näitas ergastuse juhtivust piki närvi. N. E. Vvedensky katse diagramm on näidatud joonisel fig. 62.

Riis. 62. N. E. Vvedensky eksperimendi skeem parabioosi uurimisel. A - elektroodid normaalse (kahjustamata) närviosa ärritamiseks; B - elektroodid "närvi parabiootilise osa" ärritamiseks; B - tühjenduselektroodid; G - telefon; K 1, K 2, K 3 - telegraafi võtmed; S 1, S 2 ja P 1, P 2 - induktsioonpoolide primaar- ja sekundaarmähised; M - lihased

Parabioosi areng toimub kolmes etapis: ajutine, paradoksaalne ja inhibeeriv.

Parabioosi esimene etapp on ajutine, võrdsustav või transformatsiooni staadium. See parabioosi staadium eelneb teistele, sellest ka selle nimi - ajutine. Seda nimetatakse tasandamiseks, kuna sellel parabiootilise seisundi arenguperioodil reageerib lihas sama amplituudiga kontraktsioonidega tugevatele ja nõrkadele ärritustele, mida rakendatakse muutunud närvipiirkonnale. Parabioosi esimeses etapis täheldatakse sagedaste erutusrütmide muutumist (muutmist, translatsiooni) haruldasemateks. Kõik kirjeldatud muutused lihase reaktsioonis ja erutuslainete esinemise olemus närvis ärrituse mõjul on tingitud funktsionaalsete omaduste, eriti labiilsuse nõrgenemisest närvi muutunud osas.

Parabioosi teine ​​etapp on paradoksaalne. See etapp tekib närvi parabiootilise segmendi funktsionaalsete omaduste jätkuvate ja süvenevate muutuste tulemusena. Selle etapi tunnuseks on muutunud närvilõigu paradoksaalne seos nõrkade (haruldaste) või tugevate (sagedaste) erutuslainetega, mis tulevad siia närvi normaalsetest osadest. Haruldased erutuslained läbivad närvi parabiootilist segmenti ja põhjustavad lihaste kokkutõmbumist. Sagedased erutuslained kas ei esine üldse, näivad siin tuhmuvat, mida täheldatakse selle staadiumi täielikul arengul, või põhjustavad lihase kontraktiilset toimet nagu harvaesinevad erutuslained või on vähem väljendunud (joonis 63). .

Parabioosi kolmas etapp on inhibeeriv. Selle etapi iseloomulik tunnus on see, et närvi parabiootilises osas ei vähene järsult mitte ainult erutuvus ja labiilsus, vaid see kaotab ka võime juhtida lihasesse nõrku (haruldasi) erutuslaineid.

Parabioos on pöörduv nähtus. Kui parabioosi põhjus on kõrvaldatud, taastuvad närvikiu füsioloogilised omadused. Sel juhul täheldatakse parabioosi faaside vastupidist arengut - inhibeerivat, paradoksaalset, ühtlustavat.

Elektronegatiivsuse olemasolu närvi muutunud osas võimaldas N. E. Vvedenskyl pidada parabioosi eriliseks ergastuse tüübiks, mis lokaliseerub selle tekkekohas ega suuda levida.

Ergutavad kuded järgivad mitmeid seadusi: 1. „jõu“ seadus; 2. "kõik või mitte midagi" seadus; 3. “jõu – aja” seadus; 4. "Vooluse tõusu kalde" seadus; 5. "Alalisvoolu polaarse toime" seadus.

"Jõu" seadus Mida suurem on stiimuli tugevus, seda suurem on reaktsiooni suurus. Näiteks skeletilihaste kokkutõmbumise ulatus teatud piirides sõltub stiimuli tugevusest: mida suurem on stiimuli tugevus, seda suurem on skeletilihaste kontraktsiooni ulatus (kuni saavutatakse maksimaalne reaktsioon).

Seadus "kõik või mitte midagi" Vastus ei sõltu stimulatsiooni tugevusest (lävi või üle läve). Kui stiimuli tugevus on alla läve, siis kude ei reageeri (“mitte midagi”), kuid kui jõud on jõudnud läviväärtuseni, siis on reaktsioon maksimaalne (“kõik”). Selle seaduse järgi tõmbub kokku näiteks südamelihas, mis reageerib maksimaalse kontraktsiooniga juba stimulatsiooni läve (minimaalse) jõuni.

Jõu-aja seadus Koe reaktsiooniaeg sõltub stimulatsiooni tugevusest: mida suurem on stiimuli tugevus, seda vähem aega peab see koe ergutamiseks toimima ja vastupidi.

"Kojutamise" seadus Et tekitada põnevust, peab stiimul piisavalt kiiresti suurenema. Aeglaselt kasvava voolu mõjul erutust ei toimu, kuna erututav kude kohandub stiimuli toimega. Seda nähtust nimetatakse majutuseks.

Alalisvoolu “polaarse toime” seadus Alalisvooluga kokkupuutel tekib ergutus ainult ahela sulgemise ja avamise hetkel. Sulgemisel - katoodi all ja avamisel - anoodi all. Ergastus katoodi all on suurem kui anoodi all.

Närvitüve füsioloogia Nende struktuuri alusel eristatakse müeliniseerunud ja mittemüeliniseerunud närvikiude. Müeliinis - erutus levib spasmiliselt. Müeliniseerimata - pidevalt kogu membraani ulatuses, kasutades kohalikke voolusid.

Ergutuse juhtivuse seadused tänapäeva järgi 1. Ergastuse kahesuunalise juhtivuse seadus: erutus piki närvikiudu võib selle ärrituse kohast levida kahes suunas - tsentripetaalselt ja tsentrifugaalselt. 2. Ergastuse isoleeritud juhtivuse seadus: iga närvi osaks olev närvikiud juhib ergastust isoleeritult (PD ei kandu ühelt kiult teisele). 3. Närvikiu anatoomilise ja füsioloogilise terviklikkuse seadus: ergastuse tekkeks on vajalik närvikiu anatoomiline (struktuurne) ja füsioloogiline (funktsionaalne) terviklikkus.

Parabioosi doktriin, mille töötas välja N. E. Vvedensky 1891. aastal Paradoksaalse pärssimise võrdsustavad parabioosi faasid

Neuromuskulaarne sünaps on struktuurne ja funktsionaalne moodustis, mis tagab ergastuse ülekande närvikiust lihaskiule. Sünaps koosneb järgmistest struktuurielementidest: 1 - presünaptiline membraan (see on närvilõpme membraani osa, mis on kontaktis lihaskiuga); 2 - sünaptiline lõhe (selle laius on 20 -30 nm); 3 - postsünaptiline membraan (otsplaat); Närvilotsas on arvukalt sünaptilisi vesiikuleid, mis sisaldavad keemilist vahendajat ergastuse ülekandmiseks närvist lihasesse – vahendajat. Neuromuskulaarses sünapsis on vahendajaks atsetüülkoliin. Iga vesiikul sisaldab umbes 10 000 atsetüülkoliini molekuli.

Neuromuskulaarse ülekande etapid Esimene etapp on atsetüülkoliini (ACh) vabanemine sünaptilisse pilusse. See algab presünaptilise membraani depolarisatsiooniga. Samal ajal aktiveeritakse Ca kanalid. Kaltsium siseneb närvilõpmesse piki kontsentratsioonigradienti ja soodustab atsetüülkoliini vabanemist sünaptilistest vesiikulitest eksotsütoosi teel sünaptilisse pilusse. Teine etapp: saatja (ACh) jõuab difusiooni teel postsünaptilise membraanini, kus see interakteerub kolinergilise retseptoriga (ChR). Kolmas etapp on erutuse tekkimine lihaskius. Atsetüülkoliin interakteerub postsünaptilise membraani kolinergilise retseptoriga. Sel juhul aktiveeritakse kemoergastavad Na kanalid. Na+ ioonide vool sünaptilisest pilust lihaskiudu (mööda kontsentratsioonigradienti) põhjustab postsünaptilise membraani depolarisatsiooni. Tekib otsaplaadi potentsiaal (EPP). Neljas etapp on ACh eemaldamine sünaptilisest pilust. See protsess toimub ensüümi atsetüülkoliinesteraasi toimel.

ACh resüntees Ühe AP edastamiseks läbi sünapsi on vaja umbes 300 ACh-ga vesiikulit. Seetõttu on vajalik ACh reservide pidev taastamine. ACh resüntees toimub: Laguproduktide (koliin ja äädikhape) tõttu; Vahendaja uus süntees; Vajalike komponentide kohaletoimetamine mööda närvikiudu.

Sünaptilise juhtivuse häired Mõned ained võivad osaliselt või täielikult blokeerida neuromuskulaarse ülekande. Peamised blokeerimisviisid: a) ergastuse juhtivuse blokeerimine piki närvikiudu (lokaanesteetikumid); b) atsetüülkoliini sünteesi katkestamine presünaptilises närvilõpus, c) atsetüülkoliinesteraasi (FOS) inhibeerimine; d) kolinergilise retseptori (-bungarotoksiin) seondumine või ACh (curare) pikaajaline väljatõrjumine; retseptorite (suktsinüülkoliin, dekametoonium) inaktiveerimine.

Motoorsed üksused Iga lihaskiu külge on kinnitatud motoorne neuron. Reeglina innerveerib 1 motoorne neuron mitut lihaskiudu. See on mootori (või mootori) üksus. Motoorsed üksused erinevad suuruse poolest: motoorse neuroni keha maht, selle aksoni paksus ja motoorses üksuses sisalduvate lihaskiudude arv.

Lihasfüsioloogia Lihaste funktsioonid ja nende tähendus. Lihaste füsioloogilised omadused. Lihaste kontraktsiooni tüübid. Lihaste kokkutõmbumise mehhanism. Töö, jõud ja lihaste väsimus.

18 Lihaste funktsioonid Kehas on 3 tüüpi lihaseid (skeleti-, südame-, silelihased), mis teostavad liikumist ruumis Kehaosade vastastikune liikumine Poosi säilitamine (istumine, seismine) Soojuse tootmine (termoregulatsioon) Vere, lümfi liikumine Sissehingamine ja väljahingamine Toidu liikumine seedetraktis Siseorganite kaitse

19 Lihaste omadused M. on järgmised omadused: 1. Erutuvus; 2. Juhtivus; 3. Lepitavus; 4. Elastsus; 5. Laiendatavus.

20 Lihaskontraktsioonide tüübid: 1. Isotooniline - kui kokkutõmbumine muudab lihaste pikkust (lühenevad), kuid lihaste pinge (toonus) jääb konstantseks. Isomeetrilisi kontraktsioone iseloomustab lihastoonuse tõus, samas kui lihase pikkus ei muutu. Auksotoonilised (segatud) - kokkutõmbed, mille käigus muutuvad nii lihaste pikkus kui ka toonus.

21 Lihaskontraktsioonide tüübid: on ka üksikuid ja teetanilisi lihaskontraktsioone. Üksikud kokkutõmbed tekivad vastusena harvaesinevate üksikute impulsside toimele. Ärritavate impulsside kõrge sageduse korral toimub lihaste kontraktsioonide summeerimine, mis põhjustab lihase pikaajalist lühenemist - teetanust.

sakiline teetanus tekib siis, kui iga järgnev impulss langeb ühe lihaskontraktsiooni lõdvestumisperioodi

Sujuv teetanus Tekib siis, kui iga järgnev impulss langeb ühe lihase kontraktsiooni lühenemise perioodi.

31 Lihaste kontraktsiooni mehhanism (libisemise teooria): ergastuse ülekandmine närvist lihasesse (läbi neuromuskulaarse sünapsi). PD jaotumine piki lihaskiudude membraani (sarcolemma) ja sügavale lihaskiudu mööda T-tuubuleid (risttuubulid - sarkolemma süvendid sarkoplasmasse) Ca++ ioonide eraldumine sarkoplasmaatilise retikulumi külgmistest tsisternidest (kaltsiumidepoo) ja selle difusioon müofibrillidele. Ca++ interaktsioon aktiini filamentidel paikneva valgu troponiiniga. Sidumiskohtade vabanemine aktiinil ja müosiini sildade kokkupuude nende aktiini piirkondadega. ATP energia vabanemine ja aktiini filamentide libisemine mööda müosiini filamente. See viib müofibrillide lühenemiseni. Järgmisena aktiveeritakse kaltsiumipump, mis tagab Ca aktiivse transpordi sarkoplasmast sarkoplasmaatilise retikulumi. Ca kontsentratsioon sarkoplasmas väheneb, mille tulemuseks on müofibrillide lõdvestumine.

Lihasjõud Maksimaalset koormust, mida lihas tõstab, või maksimaalset pinget, mis lihase kokkutõmbumisel tekib, nimetatakse lihasjõuks. Seda mõõdetakse kilogrammides. Lihase tugevus sõltub lihase paksusest ja selle füsioloogilisest ristlõikest (see on kõigi selle lihase moodustavate lihaskiudude ristlõigete summa). Pikisuunas paiknevate lihaskiududega lihastes langeb füsioloogiline ristlõige kokku geomeetrilisega. Kaldus kiududega lihastes (pinnate tüüpi lihased) ületab füsioloogiline ristlõige oluliselt geomeetrilist ristlõiget. Need kuuluvad jõulihaste hulka.

Lihaste tüübid A - paralleelne B - sulgjas C - fusiform

Lihastöö Koorma tõstmisel teeb lihas mehaanilist tööd, mida mõõdetakse koormuse massi ja selle tõstmise kõrguse korrutisega ning väljendatakse kilogrammides. A = F x S, kus F on koormuse mass, S on selle tõstmise kõrgus Kui F = 0, siis töö A = 0 Kui S = 0, siis töö A = 0 Maksimaalne lihastöö tehakse keskmise koormuse korral ("keskmiste" koormuste seadus).

Väsimus on lihaste jõudluse ajutine langus pikaajaliste, liigsete koormuste tagajärjel, mis kaob pärast puhkust. Väsimus on keeruline füsioloogiline protsess, mis on seotud peamiselt närvikeskuste väsimusega. “Ummistumise” (E. Pfluger) teooria kohaselt mängib väsimuse tekkes teatud rolli ainevahetusproduktide (piimhappe jms) kuhjumine töötavasse lihasesse. Väsimust põhjustab “kurnatuse” teooria (K. Schiff) järgi energiavarude (ATP, glükogeen) järkjärguline ammendumine töötavates lihastes. Mõlemad teooriad on sõnastatud isoleeritud skeletilihaste katsetes saadud andmete põhjal ja selgitavad väsimust ühekülgselt ja lihtsustatult.

Aktiivse puhkuse teooria Siiani ei ole ühest teooriat, mis selgitaks väsimuse põhjuseid ja olemust. Looduslikes tingimustes on keha lihas-skeleti süsteemi väsimine mitmefaktoriline protsess. I.M. Sechenov (1903) leidis kahele käele loodud ergograafi abil, et uurida lihaste jõudlust koormuse tõstmisel, et väsinud parema käe jõudlus taastub täielikumalt ja kiiremini pärast aktiivset puhkust ehk puhkamist, millega kaasneb vasaku käe töö. Seega on aktiivne puhkus tõhusam vahend lihaste väsimuse vastu võitlemiseks kui lihtne puhkus. Sechenov seostas lihaste jõudluse taastamise põhjust aktiivse puhkuse tingimustes töötavate lihaste lihaste ja kõõluste retseptorite aferentsete impulsside mõjuga kesknärvisüsteemile.

Endokriinsete näärmete uurimise meetodid

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

Endokriinsete näärmete väljatõrjumine.

Endokriinsete rakkude selektiivne hävitamine või allasurumine kehas.

Endokriinsete näärmete siirdamine.

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

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

Ekstraktide keemiline analüüs ja hormonaalsete ravimite süntees.

Endokriinsete kudede histoloogilise ja histokeemilise uurimise meetodid

Parabioosi meetod või üldise vereringe loomine.

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

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

Hormoonide taseme uurimine veres ja uriinis.

Hormoonide sünteesi prekursorite ja metaboliitide sisalduse uurimine veres ja uriinis.

Ebapiisava või ülemäärase näärmefunktsiooniga patsientide uuring.

Geenitehnoloogia meetodid.

Ekstirpatsiooni meetod

Ekstirpatsioon on kirurgiline protseduur, mille käigus eemaldatakse struktuurne moodustis, näiteks nääre.

Extirpation (extirpatio) ladina keelest extirpo, extirpare – välja juurima.

Eristatakse osalist ja täielikku väljasuremist.

Pärast ekstirpatsiooni uuritakse erinevate meetoditega ülejäänud keha funktsioone.

Seda meetodit kasutades avastati kõhunäärme endokriinne funktsioon ja roll suhkurtõve tekkes, hüpofüüsi roll organismi kasvu reguleerimisel, neerupealiste koore tähtsus jne.

Eeldus, et kõhunäärmel on endokriinsed funktsioonid, leidis kinnitust I. Meringi ja O. Minkovsky (1889) katsetes, kes näitasid, et selle eemaldamine koertel põhjustab rasket hüperglükeemiat ja glükosuuriat. Loomad surid 2–3 nädala jooksul pärast operatsiooni raske suhkurtõve tõttu. Hiljem leiti, et need muutused tekivad kõhunäärme saarekeste aparaadis toodetava insuliini puudumise tõttu.

Kliinikus puututakse kokku endokriinsete näärmete väljasuremisega inimestel. Nääre väljasuremine võib olla tahtlik(näiteks kilpnäärmevähi puhul eemaldatakse elund täielikult) või juhuslik(näiteks kilpnäärme eemaldamisel eemaldatakse kõrvalkilpnäärmed).

Meetod endokriinsete rakkude valikuliseks hävitamiseks või mahasurumiseks kehas

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

Näiteks kõhunäärme eemaldamisel ei kaota keha mitte ainult insuliini tootvaid rakke (  rakud), aga ka rakud, mis toodavad glükagooni (  rakud), somatostatiin (  rakud), gastriin (G-rakud), pankrease polüpeptiid (PP-rakud). Lisaks jääb organism ilma olulisest eksokriinsest organist, mis tagab seedimisprotsesse.

Kuidas mõista, millised rakud vastutavad konkreetse funktsiooni eest? Sel juhul võite proovida mõnda rakku valikuliselt kahjustada ja määrata puuduva funktsiooni.

Seega, kui alloksaani (mesoksaalhappe ureiidi) manustatakse, tekib selektiivne nekroos  Langerhansi saarekeste rakud, mis võimaldab uurida insuliini tootmise halvenemise tagajärgi ilma kõhunäärme muid funktsioone muutmata. Hüdroksükinoliini derivaat – ditisoon häirib ainevahetust  rakud moodustavad tsingiga kompleksi, mis häirib ka nende endokriinset funktsiooni.

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

Seda tüüpi meetodid hõlmavad ka immuunagressiooni või autoagressiooni tagajärjel tekkinud rakukahjustusega patsientide jälgimist ning hormoonide sünteesi pärssivate keemiliste (ravimite) ainete kasutamist. Näiteks: kilpnäärmevastased ravimid - Mercasoliil, popiltiouratsiil.

Endokriinsete näärmete siirdamise meetod

Nääre võib siirdada samale loomale pärast selle esialgset eemaldamist (autotransplantatsioon) või tervetele loomadele. Viimasel juhul kehtib see homo- Ja heterotransplantatsioon.

1849. aastal tegi Saksa füsioloog Adolf Berthold kindlaks, et teise kuke munandite siirdamine kastreeritud kuke kõhuõõnde viib kastraadi algsete omaduste taastamiseni. Seda kuupäeva peetakse endokrinoloogia sünnikuupäevaks.

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

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

Loomal, kellel on endokriinnääre eemaldatud, saab selle uuesti istutada hästi vaskulariseeritud kehapiirkonda, näiteks neerukapsli alla või silma eeskambrisse. Seda operatsiooni nimetatakse reimplantatsiooniks.

Hormoonide manustamise meetod

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

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

Tänu endokriinsete näärmete ekstraktide sisseviimise meetodi kasutamisele tehti kindlaks insuliini ja somatotropiini, kilpnäärmehormoonide ja paratüreoidhormooni, kortikosteroidide jne olemasolu.

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

Puhaste hormonaalsete ravimite kasutamine on võimaldanud tuvastada nende bioloogilist mõju. Endokriinse näärme kirurgilise eemaldamise järgselt tekkinud häireid saab parandada, sisestades kehasse piisavas koguses selle näärme ekstrakti või üksikut hormooni.

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

Ekstraktide keemiline analüüs ja hormonaalsete ravimite süntees

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

Parabioosi meetod

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

Meetod võimaldab hinnata humoraalsete tegurite rolli ühe indiviidi terve organismi funktsioonide muutmisel, kui sekkutakse teise indiviidi endokriinsüsteemi.

Eriti olulised on uuringud ühendatud kaksikute kohta, kellel on ühine vereringe, kuid neil on eraldi närvisüsteem. Ühel kahest liitunud õest kirjeldati rasedus- ja sünnitusjuhtumit, mille järel tekkis mõlemal õel laktatsioon ning toitmine oli võimalik neljast piimanäärmest.

Radionukliidide meetodid

(märgistatud ainete ja ühendite meetod)

Pange tähele, et mitte radioaktiivsed isotoobid, vaid radionukliididega märgistatud ained või ühendid. Rangelt võttes võetakse kasutusele radiofarmatseutilised ained (RP) = kandja + märgis (radionukliid).

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

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

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

In vitro uuringud

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

In vivo mõõtmistega tehakse alati in vivo uuringuid. Need. Organismis on võimatu mõõta midagi, mida ei olnud (aine, parameeter) või mida ei võetud uuringu käigus testimisainena kasutusele.

Kui testitav aine viidi kehasse, seejärel võeti bioproov ja tehti in vitro mõõtmised, tuleks uuringut ikkagi nimetada in vivo uuringuks.

Kui uuritavat ainet ei viidud kehasse, vaid võeti bioloogiline proov ja viidi see läbi in vitro – mõõtmised, koos uuritava aine (näiteks reaktiivi) lisamisega või ilma, tuleks uuring nimetada uuringuks. vitro uuring.

Radionukliidide in vivo diagnostikas kasutatakse sagedamini radiofarmatseutiliste ainete püüdmist verest endokriinsete rakkude poolt ja see sisaldub saadud hormoonide hulgas võrdeliselt nende sünteesi intensiivsusega.

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

In vivo radionukliidide uuringute jaoks tehakse radiomeetria või gamma topograafia (stsintigraafia). Radionukliidskaneerimine kui meetod on aegunud.

Joodi metabolismi kilpnäärmesisese staadiumi anorgaanilise ja orgaanilise faasi eraldi hindamine.

Hormonaalse regulatsiooni isevalitsemise ahelate uurimisel in vivo uuringutes kasutatakse stimulatsiooni- ja supressiooniteste.

Lahendame kaks probleemi.

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

Mõni aeg pärast hormooni manustamist korrati stsintigraafiat (joonis 3). 131I kogunemine paremas lobus ei muutunud, kuid vasakpoolses osas ilmnes. Mis uuring patsiendiga tehti, millise hormooniga? Tehke uuringu tulemuste põhjal järeldus.

Teine ülesanne.

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

Hormoonide sidumis-, akumulatsiooni- ja metabolismikohtade uurimiseks märgistatakse need radioaktiivsete aatomitega, viiakse organismi ja kasutatakse autoradiograafiat. Uuritava koe lõigud asetatakse kiirgustundlikule fotomaterjalile, näiteks röntgenfilmile, ilmutatakse ja tumedaid laike võrreldakse histoloogiliste lõikude fotodega.

Hormoonide sisalduse uurimine bioproovides

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

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

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

Radionukliidmee hulgas on

radioimmuunne (RIA)

immunoradiomeetriline (IRMA)

radioretseptor (RRA)

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

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

Miks seda vaja on?

Palju veresuhkrut Enamikul diabeediga patsientidel väheneb insuliini aktiivsus veres harva, sagedamini on see normaalne või isegi suurenenud.

Teine näide on hüpokaltseemia. Paratüriini tase on sageli tõusnud.

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

Radioretseptori analüüsis, mille tundlikkus on madalam ja infosisaldus suurem kui radioimmuunanalüüsil, hinnatakse hormooni seondumist mitte selle vastaste antikehade, vaid rakumembraanide või tsütosooli spetsiifiliste hormonaalsete retseptoritega.

In vitro uuringutes hormonaalse regulatsiooni omavalitsuse kontuuride uurimisel kasutatakse uuritava protsessiga seotud erineva regulatsioonitasemega hormoonide (liberiinid ja statiinid, tropiinid, efektorhormoonid) täieliku “komplekti” määramist. Näiteks kilpnäärmele türeotropiini vabastav hormoon, türeotropiin, trijodotürosiin, türoksiin.

Primaarne hüpotüreoidism:

T3, T4, TSH, TL

Sekundaarne hüpotüreoidism:

T3, T4, TSH, TL

Tertsiaarne hüpotüreoidism:

T3, T4, TSH, TL

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

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

Hormoonide sünteesi prekursorite ja metaboliitide sisalduse uurimine veres ja uriinis

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

Endokriinsete organite funktsioonihäiretega patsientide jälgimine

See võib anda väärtuslikku teavet endokriinsete näärmete hormoonide füsioloogiliste mõjude ja rollide kohta.

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

Endokriinsete kudede histoloogilise ja histokeemilise uurimise meetodid

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

Geenitehnoloogia meetodid

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

Meetodi eksperimentaalse kasutamise näide on prantsuse teadlaste uuring, kus 1983. aastal siirdati roti maksa insuliini sünteesi kontrolliv geen. Selle geeni viimine roti maksarakkude tuumadesse viis selleni, et maksarakud sünteesisid insuliini kuu aja jooksul.

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

Fenomen parabioos avastas vene füsioloog N. E. Vvedenski 1901. aastal neuromuskulaarse ravimi erutuvust uurides. Parabioosi seisundit võivad põhjustada mitmesugused mõjud - ülisagedased, ülitugevad stiimulid, mürgid, ravimid ja muud mõjud nii normaalselt kui ka patoloogias. N. E. Vvedensky avastas, et kui närvilõigu muudetakse (s.o. kokkupuudet kahjustava ainega), siis sellise lõigu labiilsus väheneb järsult. Närvikiu algseisundi taastamine pärast iga aktsioonipotentsiaali kahjustatud piirkonnas toimub aeglaselt. Kui see piirkond puutub kokku sagedaste stiimulitega, ei suuda see etteantud stimulatsioonirütmi taasesitada ja seetõttu on impulsside juhtimine blokeeritud. Seda vähenenud labiilsuse seisundit nimetati N. E. Vvedenski parabioosiks. Ergutava koe parabioosi seisund tekib tugevate stiimulite mõjul ja seda iseloomustavad juhtivuse ja erutuvuse faasihäired. On 3 faasi: esmane, suurima aktiivsuse faas (optimaalne) ja vähenenud aktiivsuse faas (pessimum). Kolmas faas ühendab endas 3 järjestikust teineteist asendavat etappi: võrdsustamine (ajutine, transformatiivne - N. E. Vvedensky järgi), paradoksaalne ja inhibeeriv.

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

Teist etappi iseloomustab väärastunud reaktsioon – tugevad ärritused põhjustavad väiksema reaktsiooni kui mõõdukad. Selles - paradoksaalne faas labiilsus väheneb veelgi. Samal ajal tekib reaktsioon haruldastele ja sagedastele stiimulitele, kuid sagedastele stiimulitele on see palju väiksem, kuna sagedased stiimulid vähendavad veelgi labiilsust, pikendades absoluutse tulekindluse faasi. Järelikult täheldatakse paradoksi – reaktsioon haruldastele stiimulitele on suurem kui sagedastele.

IN pidurdusfaas labiilsus väheneb sedavõrd, et nii haruldased kui ka sagedased stiimulid ei põhjusta reaktsiooni. Sel juhul on närvikiudude membraan depolariseerunud ja ei sisene repolarisatsiooni staadiumisse, st selle algne olek ei taastu. Tugev ega mõõdukas ärritus ei põhjusta nähtavat reaktsiooni, koes tekib pärssimine. Parabioos on pöörduv nähtus. Kui parabiootiline aine ei toimi kaua, siis pärast selle toime lakkamist väljub närv parabioosi seisundist samade faaside kaudu, kuid vastupidises järjekorras. Kuid tugevate stiimulite mõjul võib inhibeerimise staadiumile järgneda täielik erutatavuse ja juhtivuse kadu ning seejärel kudede surm.

N. E. Vvedensky parabioosi käsitlevad tööd mängisid olulist rolli neurofüsioloogia ja kliinilise meditsiini arengus, näidates ergastus-, inhibeerimis- ja puhkeprotsesside ühtsust ning muutnud füsioloogias valitsevat jõusuhete seadust, mille kohaselt mida tugevam on stiimul, seda suurem on reaktsioon.

Parabioosi nähtus on ravimite lokaalanesteesia aluseks. Anesteetiliste ainete toime on seotud labiilsuse vähenemise ja närvikiudude erutusmehhanismi katkemisega.

Parabioosi tuleks käsitleda kui aktiivset seisundit, mida iseloomustab lokaalne, liikumatu erutus. Parabiootilisel alal on kõik ergastuse tunnused; see ei suuda juhtida ainult liikuvaid erutuslaineid. Kui see seisund saavutab täieliku arengu, näib kude kaotavat oma funktsionaalsed omadused, kuna olles oma tugeva ergastuse seisundis, muutub see uutele stiimulitele vastupidavaks. Lokaalne ergastus avaldub seega inhibeerimisena, välistades kudede funktsioneerimise võimaluse.

Lokaalne parabiootiline ergastus koos selle püsivuse ja järjepidevusega võib süveneda sissetulevate ergastusimpulsside mõjul. Veelgi enam, mida tugevamad ja sagedasemad need impulsid on, seda rohkem süvendavad nad kohalikku erutust ja seda halvemini juhitakse läbi muutunud ala. Seetõttu tasandusfaasis tugevate ja nõrkade stiimulite mõju tasandatakse ning paradoksaalses faasis ei kao tugevad stiimulid üldse ära, nõrgad aga võivad siiski üle minna. Inhibeerimise faasis ei liigu normaalsest lõigust tulev impulss iseenesest ja takistab leviva ergastuse teket, kuna kokkuvõttes statsionaarse ergastusega muudab see selle stabiilseks ja võnkumatuks.

Vaadeldud mustrid võimaldasid N. E. Vvedenskil esitada teooria, mille kohaselt tuvastatakse ergastus- ja inhibeerimisprotsessi ühtne olemus. Konkreetse seisundi esinemine sõltub selle teooria kohaselt ärrituse tugevusest ja sagedusest ning koe funktsionaalsest seisundist. N. E. Vvedensky kehtestatud parabiootilise inhibeerimise mustrid I. P. Pavlovi andmetel reprodutseeritakse ajukoore närvirakkudel ja osutuvad seega kehtivaks keha tervikliku tegevuse jaoks.

Varustus: dissektsioonikomplekt, horisontaalse müograafiga universaalne alus, elektristimulaator, stimuleerivad elektroodid, Ringeri lahus, üks järgmistest ainetest: 1% kaaliumkloriidi lahus (panangiin), eeter, alkohol või novokaiin. Tööd tehakse konna peal.

Töö sisu. Valmistage neuromuskulaarne preparaat ja fikseerige see müograafis. Stimuleerides närvi ühe stimulatsiooni režiimis, valige stimulatsiooni ülemine läviväärtus ja submaksimaalne tugevus, mis põhjustab nõrka ja tugevat lihaskontraktsiooni. Kirjutage üles nende väärtused (mV).

Leotage väike vatitups olemasoleva lahusega. Asetage see närvile, mis on kõige lähemal sellele kohale, kus see lihasesse siseneb. Iga 30 sekundi järel rakendage muudetud ala kohal olevale närvile üksikuid ärritusi. Ravimi hoolika ettevalmistamisega on võimalik jälgida parabioosi faaside järjestikust arengut (joonis 10).

Riis. 10. Parabioosi faaside järjestikune areng: A – algseisund;

B – tasandusfaas; B – paradoksaalne faas; G – inhibeeriv faas.

Protokolli koostamine.

1. Kirjutage katse tulemused vihikusse.

2. Kleepige kymogrammid vastavalt parabioosi faasidele, võrrelge neid standardiga (joonis 10).

3. Selgitage parabioosi tekkemehhanismi.

TEEMA MÕISTMISE KONTROLL.

Tunni “Ergastuse levimise ja ülekande mehhanismid” testülesanne

1. Na+/K+-ATPaasi aktiveerimine;

2. Stiimuli intensiivsuse vähendamine;

3. Na+ kanalisüsteemi inaktiveerimine;

4. K+ kanalisüsteemi aktiveerimine;

5. Rakkude väsimus;

2. Närvilõpu piiravat närvikiudude membraani nimetatakse:

1. postsünaptiline

2. subsünaptiline

3. sünaptiline lõhe

4. presünaptiline

3. Ergastuse elektrooniline levik piki närviraku membraani:

1. Kaasneb membraani depolarisatsioon

2. Kaasneb membraani hüperpolarisatsioon;

3. Tekib membraani laengut muutmata;

4. Tekib ilma membraani ioonikanalite läbilaskvust muutmata;

5. Võimatu

4. Inhibeerivad ja ergastavad sünapsid erinevad:

1. konkreetne asukoht rakus;

2. vahendaja vabastamise mehhanism

3. vahendaja keemiline struktuur

4. postsünaptilise membraani retseptori aparaat;

5. suurus

5. Kui neuroni (soma) colliculuse kehas toimub erutus (AD):

1. See levib neuronikeha suunas;

2. See levib neuroni keha suunas;

3. see levib mõlemas suunas

4. Ergastuse tekkimine neuronikehas (soma) on võimatu;

6. Atsetüülkoliini roll ergastuse sünaptilise ülekande mehhanismis müoneuraalses sünapsis on järgmine:

1. Atsetüülkoliin interakteerub spetsiifilise retseptoriga postsünaptilisel membraanil

ja soodustab seeläbi naatriumikanalite avanemist.

2. Atsetüülkoliin, soodustab saatja akumuleerumist presünaptilisse aparaati

3. Atsetüülkoliin soodustab saatja vabanemist presünaptilisest aparaadist.

4. Atsetüülkoliin tungib läbi postsünaptilise membraani ja depolariseerib selle (moodustab EPSP);

5. Atsetüülkoliin tungib läbi postsünaptilise membraani ja hüperpolariseerib selle (moodustab IPSP);

7. Vahendaja tagab ergastuse edasikandumise

1. Ainult interneuronite sünapsides;

2. Ainult neuromuskulaarsete sünapside korral;

3. Kõikides keemilistes sünapsides;

4. Igasugustel sünapsidel

5. Kõigis elektrilistes sünapsides;

8. Inimese skeletilihaste neuromuskulaarse sünapsi presünaptilisel membraanil moodustuvad:

1. ainult ergastavad potentsiaalid

2. ainult pidurduspotentsiaalid

3. nii ergastavad kui ka inhibeerivad potentsiaalid

4. kokkutõmbumiseks on lihased ergastavad, lõdvestamiseks - inhibeerivad

5. presünaptilisele membraanile potentsiaali ei teki

9. Moodustub neuromuskulaarse sünapsi IPSP:

1. Presünaptilisel membraanil;

2. Aksonikünkas

3. Postsünaptilisel membraanil

4. EPSP-d ei moodustu neuromuskulaarsetes sünapsides;

10. Atsetüülkoliini vabanemine müoneuraalse sünapsi sünaptilisse lõhe põhjustab:

1. postsünaptilise membraani depolarisatsioon;

2. postsünaptilise membraani hüperpolarisatsioon;

3. presünaatilise membraani depolarisatsioon;

4. ergastuse juhtivuse blokeerimine;

5. presünaptilise membraani hüperpolarisatsioon;

11. Saatja jaotuse difusioonimehhanism sünaptilises pilus on põhjus:

1. Sünaptiline depressioon;

2. Sünaptiline viivitus;

3. Vahendaja inaktiveerimine;

4. Ergastuse soolane levik;

12. Närviimpulsi soolane juhtimine viiakse läbi:

1. Mööda neuronikeha membraani;

2. Mööda müeliniseerunud närvikiudude membraani;

3. Mööda müeliniseerimata närvikiudude membraani;

4. Närvide peal;

13. Ergastuslaine piki närvikiudu läbimise hetkel on kiu erutuvus selle läbimise kohas:

1. Suureneb maksimumini;

2. Vähendatud miinimumini;

3. Vähendab läveni;

4. Ei muutu;

14. Ergastuse levimise suunad piki närvikiudu ja selle membraanivool selle membraanil:

1. Paralleelne ja kattuvad;

2. Paralleelne ja vastandlik;

3. Perpendikulaarne;

4. Sinusoidne;

15. Ergastus müeliniseerimata närvikiududes levib:

1. Hüppamine, (hüppamine) üle müeliinkestaga kaetud kiudude lõikude;

3. Pidevalt piki kogu membraani ergastatud alast naaberpiirkonnani

erutumata ala

4. Elektrotooniline ja päritolukohast mõlemas suunas