CC BY
34
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ БИОЛОГИЯ, 2012, № 2
УДК 636.92:591.1:591.181:577.1
СОДЕРЖАНИЕ АЦЕТИЛХОЛИНА, БИОАМИНОВ В ТКАНЯХ ЖЕЛУДКА И ПЕПСИНА В ЖЕЛУДОЧНОМ СОДЕРЖИМОМ У КРОЛИКОВ ПРИ
НЕДОСТАТКЕ АКСОПЛАЗМЫ В БЛУЖДАЮЩЕМ НЕРВЕ
Г.М. ЕФРЕМОВА
У кроликов породы бабочка в возрасте 10-120 сут на фоне оперативной блокады тока аксоплазмы по волокнам блуждающего нерва, вызванной воздействием колхицина, обнаружено существенное влияние ацетилхолина, катехоламинов, серотонина и гистамина на образование пепсина в желудке, однако характер и степень этого воздействия в разные периоды онтогенеза неодинаковы. Таким образом, ток аксоплазмы в блуждающих нервах представляет собой необходимое условие для поддержания оптимального соотношения биологически активных веществ и регуляции ферментообразования.
Ключевые слова: ацетилхолин, биоамины, пепсин, аксоплазма блуждающего нерва,
кролики.
Keywords: acetylcholin, bioamines, pepsin, axoplasma in vagus nerve, rabbit.
В онтогенезе основную физиологическую роль в приспособлении клеток, тканей и органов к меняющимся условиям обеспечивают холин-, адрен-, серотонин- и гистаминергические системы, основные компоненты которых — ацетилхолин, адреналин, серотонин и гистамин (1, 2). В зиготе эти биологически активные вещества выполняют роль инициаторов и активаторов дифференцировки, роста и развития органов, в зародышевую фазу — внутриклеточных регуляторов и передатчиков межклеточных сигналов, в эмбриональную и плодную фазы, антенатальный, интранаталь-ный и постнатальный периоды — внутриклеточных регуляторов, передатчиков межклеточных сигналов, медиаторов и гормонов. Также известно, что нервная система по мере развития организма приобретает значение важнейшего интегрирующего фактора, поэтому правомерен большой интерес к изучению специфичности нервно-гормонально-тканевых отношений в разные периоды постнатального онтогенеза.
Известно, что морфоорганизующее влияние на рост и развитие органов оказывает аксональный транспорт веществ от тела нервной клетки к нервным окончаниям (3, 4).
Нашей целью было определение содержания ацетилхолина и биоаминов (катехоламины, серотонин и гистамин) в тканях желудка, а также активности пепсина в желудочном содержимом у кроликов при недостатке аксоплазмы в блуждающем нерве.
Методика. Объектом исследования служили две группы кроликов породы бабочка (опыт и контроль, по 18 гол. в каждой) в возрасте 10120 сут, которые содержались в виварии. У животных из опытной группы в 10-суточном возрасте блокаду тока аксоплазмы по волокнам блуждающего нерва вызывали воздействием колхицина (5). Для этого животных под наркозом фиксировали брюшком вверх, разрезали кожу по средней линии шеи и отделяли участок блуждающего нерва, который помещали в чашечку из вазелина и полиэтиленовой подложки, сформированную в операционной ране. В чашечку заливали 30 мМ раствор колхицина в среде Рингера, который через 30 мин после начала аппликации удаляли вместе с чашечкой; мышцы и кожную рану зашивали. Заживление раны в основном происходило по первичному натяжению. Содержание ацетилхолина в тканях желудка определяли согласно описанию (6), катехоламинов и серо-
тонина в железах желудка — люминесцентно-гистохимическим методом Фалька-Хилларпа в модификации Крохиной (7), гистамина — как описано (8). Для идентификации и количественной оценки содержания биоаминов использовали метод микрофлуорометрии (люминесцентный микроскоп ЛЮМАМ И-2 с микрофотометрической насадкой ФМЭЛ-1А, «ЛО-МО», Россия). Интенсивность свечения выражали в условных единицах регистрирующей шкалы усилителя. Активность пепсина в желудочном содержимом определяли по методу В.П. Тин (9).
Статистический анализ проводили с использованием программы Microsoft Excel 2007, достоверность оценивали по ¿-критерию Стьюдента.
Результаты. У крольчат из интактной группы содержание ацетил-холина в тканях желудка изменялось волнообразно: в возрасте 10 сут оно было высоким, к 30-м и 45-м сут снижалось, в 2-месячном возрасте — вновь повышалось, после чего в возрасте 90 и 120 сут снижалось до значения, равного примерно половине исходного (табл.).
Содержание катехоламинов в железах желудка у животных из контрольной группы к 1-месячному возрасту повышалось относительно значения в 10-суточном возрасте. В последующие сроки у ин-тактных кроликов этот показатель снижался, оставаясь в пределах 0,200,28 усл. ед. (см. табл.)
Количество серотонина у крольчат в возрасте 10 сут было высоким, в период до 1 мес оно еще более возрастало, однако затем снижалось (после 45 сут составляло 0,070-0,084 усл. ед.). Также высоким было исходное содержание гистамина (0,291+0,004 усл. ед.). По мере роста и развития животных оно достаточно плавно снижалось (до 0,135+0,004 усл. ед. на 120-е сут).
Активность пепсина в желудочном содержимом возрастала и в 2-месячном возрасте достигала наибольшей величины, после чего уменьшалась, оставаясь, однако, примерно в 2 раза больше, чем в возрасте 10 сут (см. табл.).
Таким образом, в ткани желудка у животных без экспериментального нарушения тока ак-соплазмы в блуждающем нерве в 10-суточном возрасте отмечали достаточно высокое содержание аце-тилхолина и гистамина и относительно меньшее — катехоламинов и серотонина, к 1-месячному возрасту у животных количество первых снижалось, вторых — одновременно повышалось, к 45-суточному возрасту наблюдалось одновременное снижение
Динамика содержания ацетилхолина и биоаминов в тканях желудка, а также пепсина в желудочном содержимом у кроликов породы бабочка после экспериментального нарушения тока аксоплазмы в блуждающем нерве (Х±х, виварий)
Возраст, сут | Контроль | Опыт
А ц е т и л х о л и н, мкмоль/г
10 0,81+0,01 -
30 0,56+0,02 0,39+0,01**
45 0,44+0,01 0,56+0,01*
60 0,73+0,01 0,59+0,02**
90 0,51+0,01 0,48+0,01
120 0,41+0,01 0,57+0,01*
К а т е х о л а м и н ы, усл. ед.
10 0,032+0,001 -
30 0,041+0,001 0,031+0,001***
45 0,028+0,001 0,032+0,001
60 0,024+0,001 0,031+0,001*
90 0,026+0,001 0,021+0,001**
120 0,020+0,001 0,024+0,001*
С е р о т о н и н, усл. ед.
10 0,135+0,002 -
30 0,148+0,001 0,111+0,001***
45 0,084+0,001 0,067+0,001***
60 0,073+0,001 0,082+0,001**
90 0,070+0,001 0,072+0,001
120 0,081+0,001 0,089+0,001*
Г и с т а м и н , усл. ед.
10 0,291+0,004 -
30 0,269+0,007 0,202+0,005**
45 0,203+0,002 0,234+0,003*
60 0,186+0,004 0,198+0,001
90 0,148+0,002 0,182+0,001***
120 0,135+0,004 0,171+0,001***
П е п с и н, мг/мл
10 0,31+0,01 -
30 0,34+0,01 0,23+0,01***
45 0,40+0,01 0,34+0,02*
60 0,53+0,01 0,47+0,01*
90 0,41+0,01 0,46+0,01*
120 0,36+0,01 0,41+0,01*
П р и м е ч а н и е. Прочерки в таблице означают, что в группе в этот срок показатели не определяли.
*, ** и *** Соответственно р < 0,05; р < 0,01 и р < 0,001.
содержания ацетилхолина и биоаминов, в 2-месячном на фоне дальнейшего снижения количества катехоламинов, серотонина и гистамина возрастало содержание ацетилхолина. К 4-месячному возрасту по содержанию ацетилхолина, катехоламинов и гистамина проявилась отрицательная динамика (снижение показателей) на фоне увеличения количества серотонина. Следовательно, у крольчат после рождения на образование пепсина в желудочных железах в большей степени влияют ацетилхолин и гистамин, в 1-месячном возрасте — катехоламины и серотонин. В 2-месячном возрасте процесс ферментообразования вновь находится под контролем ацетилхолина, в 4-месячном — серотонина.
У животных из опытной группы (см. табл.) по отношению к аналогичным показателям у интактных особей содержание ацетилхолина в тканях желудка в возрасте 30 и 60 сут было меньше соответственно на 30,4 % (р < 0,01) и 19,2 % (р < 0,01), в возрасте 45 и 90 сут количество этого медиатора, наоборот, превышало таковое в контроле соответственно на 21,5 и 28,1 %. В 3-месячном возрасте оно существенно не отличалось от контрольного.
Количество катехоламинов не изменялось до 60-суточного возраста, затем снижалось. По сравнению с аналогичными показателями у интактных кроликов содержание катехоламинов в опытной группе у животных в возрасте 30 и 90 сут оказалось ниже на 24,6-19,3 %, в другие возрастные сроки — выше, чем у контрольных особей, соответственно на 12,5-22,6 %. По содержанию серотонина животные в опыте на 30-е и 45-е сут уступали контрольным соответственно на 25,0 % (р < 0,001) и 20,3 % (р < 0,001), в другие возрастные сроки — наоборот, превосходили их на 9,0-11,0 %. Количество гистамина у особей с нарушенным током аксоплазмы на 30-е сут было ниже контроля на 25,0 % (р < 0,01), а в последующие сроки оказалось выше, чем у интактных кроликов, соответственно на 6,1-21,1 %. Активность пепсина в желудочном содержимом после экспериментального нарушения тока аксоплазмы в блуждающем нерве по сравнению с показателями у контрольных животных у 30-суточных особей была меньше на 32,4 % (р < 0,001), у 45-суточных — на 15,0 % (р < 0,05), у 60-суточных — на 11,4 % (р < 0,05), а в 3- и 4-месячном возрасте, наоборот, оказалась выше таковой в контроле соответственно на 10,9 и 12,2 %.
Следовательно, временная остановка тока аксоплазмы в волокнах блуждающего нерва сопровождается двухфазными изменениями содержания ацетилхолина и биоаминов в железистой ткани желудка: в период остановки оно снижается, по мере восстановления тока аксоплазмы — повышается. Очевидно, что этим изменениям соответствует динамика активности пепсина в содержимом желудка.
Таким образом, ацетилхолин, катехоламины, серотонин и гистамин оказывают существенное влияние на образование пепсина в желудочных железах, но вместе с тем характер и степень их влияния на ферментообра-зование в разные периоды онтогенеза неодинаковый. Ток аксоплазмы в блуждающих нервах представляет собой необходимое условие для поддержания оптимального соотношения между количеством эффекторных соединений и ферментообразованием в железах желудка.
Л И Т Е Р А Т У Р А
1. Л ы с о в В.Ф., Г у д и н В.А., Г у д и н С.В. Принцип функциональной взаимосвязи и взаимозависимости серотонин-, гистамин- и адренергической систем у животных. С.-х. биол., 2006, 6: 3-14.
2. Г у д и н В.А., Г а р и п о в Т.В., К а д ы р о в А.Х. Функциональная активность се-
ротонинергической системы кроликов под воздействием аэроионов. С.-х. биол., 2005, 4: 75-78.
3. Л ы с о в В.Ф. Постнатальное развитие десимпатизированных сердца и почек у овец. Мат. 15-го съезда Всероссийского физиологического общества им. И.П. Павлова. Ростов-на-Дону, 1998.
4. И с а е в а В.Л., Д а н и л о в Г.Е., Б р ы н д и н а И.Г. Влияние блуждающего нерва на легочной сурфактант при иммобилизационном стрессе. Бюл. Сибирской медицины, Новосибирск, 2005, 4: 44.
5. В о л к о в Е.М., Н а с л е д о в Г.А., П о л е т а е в Г.И., У л у м б е к о в Э.М. Сравнительная характеристика электрофизиологических изменений мышечного волокна лягушки после денервации и после блокады аксоплазматического транспорта. Физиологический журнал СССР, 1977, 63: 1432-1434.
6. Ш у ц к и й И.В. Методы определения ацетилхолина в малых количествах. Киев, 1970.
7. К р о х и н а Е.М. Функциональная морфология и гистохимия вегетативной иннервации сердца. М., 1973.
8. C r o s s S.A., E w e n S.W., R o s t F.W. A study of methods available for cytochemical localization of histamine by fluorescence indeed with o-phtaldehyde or acetaldehyde. Hysto-chem J., 1971, 3: 471-476.
9. T и н В.П. Метод определения пепсина в желудочном соке с использованием калориметрии. Лабораторное дело, 1976, 11: 656-657.
ФГБОУ ВПО Чувашская государственная сельскохозяйственная академия,
428003 г. Чебоксары, ул. К. Маркса, 29, e-mail: [email protected]
CONTENT OF ACETYLCHOLINE, BIOAMINES IN THE STOMACH TISSUES AND PEPSIN IN GASTRIC CONTENT IN RABBITS AT THE AXOPLASM DEFICIENCY IN VAGUS NERVE
G.M. Efremova
S u m m a r y
In the rabbits of the Butterfly breed at the age of 10-120 days against the background of operative blockade of axoplasm flowing on vagus fibers under action of colchicin the author revealed the significant influence of acetylcholine, catecholamines, serotonin and histamine on production of pepsin in stomach, however the character and the degree of this influence at the different periods of ontogenesis are variated. Thereby, the axoplasm flowing in vagus nerves is the necessary condition for maintenance of optimal ratio of biologically active substances and regulation of enzymes production.
Новые книги
чества и потерям ценности пищевыгх продуктов. Рекомендованы способы и мероприятия, позволяющие предотвратить эти процессы или значительно уменьшить их. Рассмотрены основные санитарно-эпидемиологические требования к предприятиям торговли и обороту в них продовольственного сырья и пищевых продуктов. Предназначен для студентов высших учебных заведений, аспирантов, преподавателей и практических работников.
А л и п о в Н.Н., А ф а н а с ь е в В.Г., А х т я м о в а Д.А. Руководство к практическим занятиям по нормальной физиологии. М.:
изд-во «Академия», 2010, 336 с.
В представляемом пособии приведены практические работы по физиологии возбудимых тканей, внутренних органов и систем организма, интегративной физиологии. Содержится значительное число работ, в которых исследование выполняют на человеке. Для студентов учреждений высшего профессионального образования.
М у д р е ц о в а - В и с с К.А. Микробиология, санитария и гигиена. М.: изд-во «Форум», 2010, 400 с.
Учебник состоит из трех взаимосвязанных частей: основы общей микробиологии (главы 1-3); микробиология, санитария пищевых продуктов (главы 4-7) и основы гигиены и санитарии в торговле (глава 8). Приведены современные данные о морфологии и физиологии микроорганизмов, биохимических процессах, вызываемых ими, а также рассмотрено влияние экологических факторов на микрофлору, развивающуюся в продуктах питания при транспортировке, хранении, реализации и переработке сырья. Показана роль микроорганизмов в процессе формирования и изменения качества пищевых продуктов и возникновения ряда заболеваний, вызываемых патогенными и условно-патогенными видами. Применительно к профилю специальности изложены микробиологические процессы, приводящие к понижению ка-
Поступила редакцию 8 апреля 2010 года
