CC BY
25
Сведения об авторах статьи:
Иштуков Роберт Ризович - ассистент кафедры общей хирургии с курсом лучевой диагностики ИДПО ГБОУ ВПО БГМУ Минздрава России. Адрес: 450000, г. Уфа, ул. Ленина, 3. E-mail: [email protected].
Нартайлаков Мажит Ахметович - д.м.н., профессор, зав. кафедрой общей хирургии с курсом лучевой диагностики ИДПО ГБОУ ВПО БГМУ Минздрава России. Адрес: 450000, г. Уфа, ул. Ленина, 3.
Каюмов Фарит Амирьянович - д.м.н., профессор кафедры гистологии ГБОУ ВПО БГМУ Минздрава России. Адрес: 450000, г. Уфа, ул. Ленина, 3.
Бакиров Анвар Акрамович - д.м.н., профессор кафедры общей хирургии с курсом лучевой диагностики ИДПО ГБОУ ВПО БГМУ Минздрава России. Адрес: 450000, г. Уфа, ул. Ленина, 3.
Насретдинов Айнур Фанутович - врач-онколог ГБУЗ РКОД. Адрес: 450054, г. Уфа, пр. Октября, 73/1.
ЛИТЕРАТУРА
1. Анатомия домашних животных / под ред. И.В. Хрусталевой. - М.: Колос, 2004. - 703 с.
2. Иванов, П.А. Диагностика и лечение сочетанных повреждений поджелудочной железы и двенадцатиперстной кишки / П.А. Иванов, A.B. Гришин, Д.А. Корнеев, С.А. Зиняков // Скорая медицинская помощь. - 2004. - №3. - С.158-159.
3. Иванов, П.А. Хирургическая тактика при травме двенадцатиперстной кишки / П.А. Иванов, A.B. Гришин // Хирургия. - 2004. -№12. - С.28-34.
4. Каншин, H.H. Несформированные кишечные свищи и гнойный перитонит / Каншин H.H. - М.: Профиль, 2007. - 157 с.
5. Хирургическое лечение травмы двенадцатиперстной кишки / A.B. Махнев [и др.] // Медицинская наука и образование Урала. -2008. - № 3 (53). - С.80-81.
6. Михайлов, А.П. Повреждения двенадцатиперстной кишки (клиника, диагностика, лечение) / А.П. Михайлов, Б.В. Сигуа, А.М.Данилов, А.Н. Напалков // Вестник хирургии им. И.И. Грекова. - 2007. - № 6. - С. 36-40.
7. Актуальные вопросы диагностики и лечения свищей тонкой кишки / М.А. Нартайлаков [и др.] // Медицинский вестник Башкортостана. - 2013. - Т. 8, № 2. - С. 340-343.
8. Нартайлаков, М.А. Методы повышения надежности желудочно-кишечных анастомозов в хирургии желудка и двенадцатиперстной кишки / М.А. Нартайлаков, С.Б. Даутов // Новые технологии в хирургии. Реабилитация стомированных больных // Тезисы 5-й Всероссийской конференции и симпозиума ассоциации колопроктологов России. - Уфа, 2001. - С.65-66.
9. Совцов, С.А. Новый стандарт обследования при травме органов брюшной полости / С.А. Совцов // Неотложная и специализированная хирургическая помощь. Первый конгресс московских хирургов: тезисы докладов. Москва, 19-21 мая 2005 г. - М.: ГЕОС, 2005. - С. 190-191.
10. Урман, М.Г. Хирургическая тактика при повреждениях двенадцатиперстной кишки / М.Г. Урман // Неотложная и специализированная хирургическая помощь. Первый конгресс московских хирургов: тезисы докладов. Москва, 19-21 мая 2005 г. - М.: ГЕОС, 2005. - С. 194-195.
11. An intramural hematoma of the duodenum / R. Lotti [et al.] // Ann Ital Chir. - 2000. - Vol. 71, №4. - P. 519-523.
12. Lucas C.E. Diagnosis and treatment of pancreatic and duodenal injury // Surg Clin Nortb Am. - 1977. - 57. - P. 49-65.
УДК 612.822.3:612.858.742.3:612.014.45:534.61 © Коллектив авторов, 2015
А.А. Пермяков, Е.В. Елисеева, А.Д. Юдицкий, Л.С. Исакова ИЗМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ГИППОКАМПА КРЫС ПРИ ХРОНИЧЕСКОМ АУДИОГЕННОМ СТРЕССЕ
ГБОУ ВПО «Ижевская государственная медицинская академия» Минздрава России, г. Ижевск
В хронических опытах на крысах на модели сенсорной аудиогенной дезинтеграции изучали электрическую активность поля СА1 гиппокампа, зарегистрированную с помощью имплантированных электродов. Контроль стрессовой реакции проводили с помощью морфологических и гормональных маркеров стресса. Сравнение различных методов обработки ЭЭГ-сигналов гиппокампа показало, что спектральный анализ Фурье оказался малоинформативным, но записанные ритмы гиппокампа соответствовали классическим с доминированием тета-ритма. Дискретное вейвлет-преобразование (Добеши 4) выявило визуальные и количественные изменения в базовых ритмах гиппокампа. Через 10 и 20 дней после аудиогенного стресса наблюдались изменения в декомпозиционных уровнях вейвлет-энергии D5 и D4, соответствующие тета-ритму гиппокампа. Произошло также перераспределение доминирующих долей вейвлет-энергии от D5 в сторону D4. Фрактальный анализ экспериментальных данных показал увеличение корреляционной размерности процесса и уменьшение критерия Херста на 10- и 20-й дни хронического аудиогенного стресса, что достоверно предполагает наличие процессов десинхрони-зации гиппокампальной сети стрессогенной природы.
Ключееые слова: гиппокамп, ЭЭГ, дискретное вейвлет-преобразование, вейвлет-энергия, тета-ритм, десинхронизация.
A.A. Permyakov, E.V. Eliseeva, A.D. Yuditskiy, L.S. Isakova CHANGE OF HIPPOCAMPUS ELECTRIC ACTIVITY OF RATS UNDER CHRONIC AUDIOGENE STRESS
In chronic experiments on rats on a model of audiogenic sensory disintegration we studied electric activity of СА1 hippocampal area registered with implanted electrodes. The control of stressful reaction was carried out using morphological and hormonal markers of stress. Comparison of different methods of processing the hippocampus EEG-signals shows, that Fourier spectral analysis appeared to be less informative, but the recordered hippocampus rhythms corresponded with classical ones with theta-rhythm domination. Discrete wavelet transformation (Daubechies 4) has revealed visual and quantitative changes in the basic rhythms of the hippocampus. After 10 and 20 days after audiogenic stress changes in decomposition levels of wavelet-energy D5 and D4 corresponding theta-rhythm to a rhythm hippocampus were observed. There was also a redistribution of dominating shares of wavelet-energy from D5 towards D4. Fractal analysis of experimental data has shown an increase in correlation dimension of the process and reduction of
Hurst criterion by 10th and 20th days of chronic audiogene stress, which authentically implies the presence of desynchronization processes of hippocampal networks of stress-producing nature.
Key words: hippocamp, EEG, discrete wavelet transformation, wavelet energy, theta rhythm, desynchronization.
Гиппокамп в составе лимбико-ретикулярных структур мозга активно участвует в реализации стрессорных и стресс-индуцированных реакций [12,15]. Гиппокамп осуществляет функциональный контроль пространственной ориентации [1], навигации и разведки [9], принятие решений в эмоционально значимых ситуациях новизны [10] и закрепление их в эпизодической памяти [6]. Гиппо-камп регулирует широкий спектр метаболических, гуморальных, иммунных, нейрофизиологических механизмов стрессорного ответа [6,8,11,15]. Сенсорное взаимодействие гиппо-кампа осуществляется за счет первичного притока импульсов из таламуса. В дальнейшем активация гиппокампа происходит за счет сеп-то-гиппокампального и таламо-ретикулярного путей [6,7]. Но, по мнению L.L. Colgin et all [5], у гиппокампа имеются собственные аттракторы в его распределенной нейросети, которые взаимодействуют с множественными корковыми центрами. Гиппокамп реагирует на все виды сенсорной стимуляции, но особенно чувствителен к звуковым стимулам [4,13]. Применение сенсорных стимулов вызывает согласованный ответ заинтересованных систем - происходит соединение индуцированных стимулами ритмов мозга с собственными спонтанными. Несмотря на то, что механизмы функционирования гиппокампа активно изучаются, но в связи с появлением новейших методов обработки экспериментальных данных вопрос об участии гиппокампа в реализации стрессор-ных реакций продолжает оставаться весьма актуальным.
Материал и методы
Опыты проведены на 35 белых нелинейных крысах-самцах массой 180-220 г, содержавшихся в стандартных условиях вивария при естественном световом режиме и свободном доступе к воде и пище. Исследования осуществлялись в соответствии с «Руководящими методическими материалами по экспериментальному и клиническому изучению новых лекарственных средств», «Международными рекомендациями по проведению медико-биологических исследований с использованием животных» (1985) и «Правилами лабораторной практики в Российской Федерации (приказ МЗ РФ № 267 от 2003 г.)».
Операцию по вживлению электродов для регистрации биоэлектрической активности гиппокампа проводили по стереотаксиче-ской методике под наркозом (нембутал, 45
мг/кг) и местной анестезией 2% раствором новокаина. Нихромовые электроды вживляли по координатам атласа мозга Paxinos в область поля СА1 дорсального гиппокампа (AP= -5,3; L=3; S=3). Регистрация биоэлектрической активности поля СА1 гиппокампа проводилась монополярно при помощи многофункциональной системы BIOPAC Sistems© (Biopac Systems, Inc., USA) в условиях фиксации животного в стереотаксическом аппарате СЭЖ-2 до аудиогенного стресса, а затем через 10 и 20 дней после него.
Хронический аудиогенный стресс моделировали методом сенсорной дезинтеграции по методике «Keys ringing» («Звон ключей») Крушинского [4]. В качестве контроля использовалась интактная группа животных.
Верификацию стресса у экспериментальных животных контролировали изменением количества 11-ОКС в плазме крови с помощью флюориметрического метода на 10 и 20-й дни воздействий, а также изменениями в органах, маркерах стресса [2]: надпочечниках (надпо-чечниковый индекс), тимус (относительная масса тимуса), желудок (процессы ульцерогенеза).
Обработка электроэнцефалограмм проводилась с помощью специализированных программ BSL PRO 3.9© (Biopac Systems, Inc., USA) и MATLAB 9.0 методами быстрого преобразования Фурье (FFT) и дискретного вейвлет-преобразования (Добеши 4 - DWT) с последующим вычислением относительной вейвлет-энергии каждого декомпозиционного уровня вейвлет-спектра [3]. Фрактальный анализ ЭЭГ проводили при помощи расчета корреляционной размерности и показателя Херста.
Статистическая обработка полученных данных проводилась в программе Statistica 6.0. Достоверность различий между группами животных оценивали при помощи непараметрического критерия Манна-Уитни (p<0,05), а направленность изменений при различных видах сенсорных стимуляций при помощи непараметрического Т-критерия Вилкоксона (p<0,05).
Результаты и обсуждение
При обработке фоновой электрической активности гиппокампа методом спектрального анализа Фурье достоверных отличий между показателями в динамике аудиогенно-го стресса по сравнению с исходными данными и данными контрольной группы животных выявлено не было (рис. 1). Максимум спектра ЭЭГ приходился на область тета-ритма (3-8 Гц) на протяжении всего эксперимента.
ig 20 ■
до CT [It
Юдяей стресса:
20 дней стресса
□ дельта (S) Ireia (6) □ альфа (a) D5eia(ß) 1 ш бета (р) 2 и гамма с;)
Рис. 1. Изменение ритмов ЭЭГ гиппокампа до стресса и через 10 и 20 дней после стресса (спектральный анализ Фурье - FFT): * -достоверность относительно контроля; # - достоверность относительно 10-го дня; ***, ### - р<0,01; **, ## - р<0,05
Метод вейвлет-анализа, в отличие от анализа Фурье, учитывает дополнительную временную составляющую и является более информативным в выявлении частотных характеристик электроэнцефалограмм. Результаты вейвлет-анализа позволили визуально выявить изменения в частотно-временных составляющих вейвлет-скалограмм и вейвлет-контурограмм гиппокампа на 10- и 20-й дни хронического стресса по сравнению с контролем (рис. 2 В, С).
Расчет относительной вейвлет-энергии спектра ЭЭГ гиппокампа показал ее снижение в доминирующем декомпозиционном уровне D5 по сравнению с контролем на 10- и 20-й дни хронического стресса (рис. 3). При этом доли вейвлет-энергии декомпозиционных уровней D5 и D4 оставались доминирующими в равных соотношениях за счет перераспределения долей остальных ритмов в сторону их повышения.
График Фурье-спектра
I I I I I I I I
Вейвлет-скалограмма
Вейвлет-контурограмма
Мм*/»УЛимof с»л Cwfttn-s toi ■ I2S4Î
А В С
Рис. 2. Анализ энцефалограмм до аудиогенного стресса и через 10 и 20 дней после него: А - график Фурье-спектра; В - Вейвлет-скалограмма; С - вейвлет-контурограмма
00
24.50
0.00
24.50
0.00
24.50
до стресса
10 дней стресса
20 дней стресса
Уровни декомпозиции ЭЭГ сигнала:
□ А5 DD5 0D4 □ D3 DD2 DDI
Рис. 3. Изменение долей относительной вейвлет-энергии ЭЭГ гиппокампа до стресса и через 10 и 20 дней после стресса: * - достоверность относительно контроля; # - достоверность относительно 10-го дня; ***, ### - р<0.01, **, ## - р<0,05
Результаты специального метода фрактального анализа для оценки степени синхронизации ЭЭГ гиппокампа показали увеличение корреляционной размерности процесса и уменьшение критерия Херста на 10- и 20-й дни хронического аудиогенного стресса (рис. 4), что свидетельствует о процессах десинхрони-зации, происходящих в измененной в результате стресса гиппокампальной нейросети.
#
# |-Н *
— —
--
контролъ 10 дней 21) дней
;_1коррблщионнзя |м:м-|~нг:1ь ^^заинеиия крггерпя Херсга
Рис. 4. Изменение корреляционной размерности и критерия Хер-ста активности гиппокампа до стресса и через 10 и 20 дней после стресса: * - достоверность относительно контроля; # - достоверность относительно 10-го дня; ***, ### - р<0.01; **, ## - р<0,05
Содержание 11-ОКС нарастало на протяжении всего эксперимента с 169,75±1,36 до 226,00±14,03 мкг/л (p<0,01) к 10-му дню и до 370,5±10,90 мкг/л (p<0,01) к 20-му дню воздействий. Надпочечниковый индекс к 10-му дню хронической аудиогенной стимуляции вырос на 89,3% (с 16,48±0,95 до 30,20±2,41
мг/100 г, p<0,01) и на 176,8% к 20-му дню стресса по сравнению с фоном (до 45,61±4,03мг/100 г, p<0,01). Относительная масса тимуса снижалась с 29,64±1,75 до 24,93±0,15% (p<0,05) и до 23,54±2,43% (p<0,05) соответственно на 10- и 20-й дни воздействий. Изменения слизистой оболочки желудка на 10-й день воздействий выражались в гиперемии, повышенном слизеобразо-вании у 90% животных, а на 20-й день стимуляции появились эрозивные изменения и пе-техиальные кровоизлияния в пилорическом отделе и по малой кривизне желудка.
Таким образом, на основании полученных экспериментальных данных можно констатировать, что в гиппокампе до применения хронического аудиогенного стресса функционировала синхронизированная сенсорная нейросеть. На 10- и 20-й дни аудиогенного стресса произошла десинхронизация гиппо-кампальной нейросети, контролирующей поведенческий ответ у экспериментальных животных [14]. Изменения морфологических и гормональных маркеров стресса подтвердили наличие у животных сформировавшейся стрессорной реакции.
Выводы
1. До предъявления аудиогенных воздействий гиппокамп можно рассматривать как центральную сенсорную структуру.
2. На 10- и 20-й дни аудиогенных воздействий в гиппокампе сформировалась новая десинхронизированная стрессогенная нейросеть.
Сведения об авторах статьи: Пермяков Александр Александрович - к.м.н., доцент кафедры нормальной физиологии ГБОУ ВПО ИГМА Минздрава России. Адрес: 426034, Россия, г. Ижевск, ул. Коммунаров, 281. E-mail: [email protected].
Елисеева Елена Владимировна - к.м.н., доцент кафедры нормальной физиологии ГБОУ ВПО ИГМА Минздрава России. Адрес: 426034, Россия, г. Ижевск, ул. Коммунаров, 281. E-mail: [email protected].
Юдицкий Антон Демитриевич - ассистент кафедры нормальной физиологии ГБОУ ВПО ИГМА Минздрава России. Адрес: 426034, Россия, г. Ижевск, ул. Коммунаров, 281. E-mail: [email protected].
Исакова Лариса Сергеевна - д.м.н., профессор, зав. кафедрой нормальной физиологии ГБОУ ВПО ИГМА Минздрава России. Адрес: 426034, Россия, г. Ижевск, ул. Коммунаров, 281. E-mail: [email protected].
ЛИТЕРАТУРА
1. Лебедев, И.В. Анализ поведения мышей линии C57BL/6 в аренах открытого поля разных размеров / И.В. Лебедев, М.Г. Плес-качева, К.В. Анохин // Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. - 2012. - 62(4). - 485-496.
2. Органы-маркеры стресса и кортикостерон в крови после иммобилизации у поведенчески активных и пассивных крыс на фоне иммунизации конъюгатом глутамата с бычьим сывороточным альбумином / А.Е. Умрюхин [и др.] // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2014. - Т. 158, № 8. - С. 136-140.
3. Пермяков, А.А. Сенсорная дезинтеграция как модель эмоциогенного стресса / А.А. Пермяков, Е.В. Елисеева, А.Д. Юдицкий // Научные труды III съезда физиологов СНГ. - М.: Медицина-Здоровье, 2011. - С. 233-234.
4. Центральные и периферические проявления системной реакции на стресс у экспериментальных животных с различной прогностической устойчивостью / А.А. Пермяков [и др.] // Системная регуляция вегетативных функций: сб. /под ред К.В.Судакова и др. - М.: ФГБУ НИИНФ РАМН, 2013. - С. 91-96.
5. Attractor-Map Versus Autoassociation Based Attractor Dynamics in the Hippocampal Network / L.L. Colgin [et al.] // J Neurophysiol. -Jul 2010. - 104. - 35-50.
6. Buzsaki, G. Memory, navigation and theta rhythm in the hippocampal-entorhinal system / G. Buzsaki, E.I. Moser // Nature Neuroscience. - 2013. - 16. - Р.130-138.
7. Chronic stress induces a selective decrease in AMPA receptor-mediated synaptic excitation at hippocampal temporoammonic-CA1 synapses / A.J. Kallarackal [et al.] // J Neurosci. - 2013. - 33. - 15669-15674.
8. Ghosh, S. Functional Connectivity from the Amygdala to the Hippocampus Grows Stronger after Stress / S. Ghosh, T. Rao Laxmi, S. Chattarji // The Journal of Neuroscience. - April 24, 2013. - 33(17). - 7234-7244.
9. Human Hippocampal Processing of Environmental Novelty During Spatial Navigation / R. Kaplan [et al.] // Hippocampus. - 2014. -24. - 740-750.
10. Increase in Hippocampal Theta Oscillations during Spatial Decision Making / H. Belchior [et al.] // Hippocampus. - 2014. - 24. - 693-702.
11. 12 McEwen, B.S. Physiology and Neurobiology of Stress and Adaptation: Central Role of the Brain / B.S. McEwen // Physiol Rev 2007. -87. - 873-904.
12. The Dynamic Impact of Repeated Stress on the Hippocampal Spatial Map / A.Tomar [et al.] // Hippocampus. - 2015. - 25. - 38-50.
13. The Neural Networks Underlying Auditory Sensory Gating / A.R. Mayer [et al.] // Neuroimage. - 2009 January 1; 44(1). - 182-189.
14. Исакова, Л.С. Пространственно-временные паттерны поведения крыс с различной прогностической устойчивостью к стрессу в тесте «открытое поле» [Электронный ресурс] / Л.С. Исакова, А.Д. Юдицкий, А.А. Пермяков // Современные научные исследования и инновации. - 2014. - N° 12. URL: http://web.snauka.ru/?p=41943 (дата обращения: 16.01.2015).
15. Умрюхин, А.Е. Нейромедиаторные гиппокампальные механизмы стрессорного поведения и реакций избегания [Электронный ресурс] / А.Е. Умрюхин // Вестник новых медицинских технологий. - 2013. - № 1. URL: http://medtsu.tula.ru/VNMT/ Bulletin/E2013-1/4240.pdf
УДК 615.322
© Коллектив авторов, 2015
Е.В. Красюк, Н.Н. Макарова, И.В. Петрова, К.А. Пупыкина, Л.А. Валеева ОЦЕНКА ФАРМАКОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ВИДОВ МОНАРДЫ, ИНТРОДУЦИРОВАННОЙ В РЕСПУБЛИКЕ БАШКОРТОСТАН
ГБОУ ВПО «Башкирский государственный медицинский университет» Минздрава России, г. Уфа
В статье приведены сведения сравнительного изучения антиоксидантной и противовоспалительной активности четырех видов монарды, интродуцированной в Республике Башкортостан. Монарда является перспективным эфиромасличным растением, так как обладает ценными фармакологическими свойствами. Оценка антиоксидантной активности проводилась методом регистрации хемилюминесценции в системах, моделирующих процессы выработки активных форм кислорода (АФК) и пере-кисного окисления липидов (ПОЛ). Установлено, что наиболее активно снижал процессы образования свободных радикалов в системах АФК и ПОЛ настой травы монарды трубчатой, уменьшая светосумму свечения на 89,61 и 90,93%. Противовоспалительная активность изучалась на скрининговой модели формалинового отека лапок у мышей, которая позволила выявить, что наиболее выраженную активность проявляют водные настои монарды гибридной и монарды трубчатой, которые способствуют достоверному уменьшению отека лапки по сравнению с контролем на 26% и 16,2% соответственно.
Ключевые слова: монарда трубчатая, монарда двойчатая, монарда гибридная, монарда лимонная, антиоксидантная активность, противовоспалительная активность.
E.V. Krasyuk, N.N. Makarova, I.V. Petrova, K.A. Pupykina, L.A. Valeeva PHARMACOLOGICAL ACTIVITY OF MONARDAE TYPES, INTRODUCED IN THE REPUBLIC OF BASHKORTOSTAN
The article presents the data of the comparative study of antioxidant and anti-inflammatory activities of four Monardae types, introduced in the Republic of Bashkortostan. Monardae is a perspective essential oil plant, since it possesses valuable pharmacological characteristics. The estimation of antioxidant activity was conducted by method of chemoluminiscence registration in systems prototyping processes of active forms of oxygen (AFO) production and lipid peroxidation (LPO). It is established, that best reduction of free radical processes formation in AFO and LPO systems was caused by Monarda fistulosa infusion, reducing the sum light glow by 89,61% and 90,93% respectively. The anti-inflammatory activity was studied on screening model of formalin edema of the mice paws. It revealed that the most expressing activity is shown by water infusion of Monarda hybrida and Monarda fistulosa significantly reducing paw edema in contrast with control group by 26% and 16,2% respectively.
Key words: Monarda fistulosa, Monarda didyma, Monarda hybrida, Monarda citriodora, antioxidant activity, anti-inflammatory activity.
