Ключові слова: конвергенція, полісенсорність, фонова активність, вісцеральні стимули, механізми регуляції.
Натрус Л.В. О роли преоптической области и переднего гипоталамуса в поддержании констант гомеостаза. – Рукопись.
Диссертация на соисканиеученой степени доктора медицинских наук по специальности 14.03.03 – нормальная физиология. – Донецкий национальный медицинский университет им. М.Горького МЗ Украины, Донецк, 2007.
В диссертационной работе решена важная научная проблема – раскрыта сущность и биологическое значение функционального взаимодействия механизмов регуляции различных вегетативных функций на уровне преоптической области (RPO) и переднего гипоталамуса.
Исследование перестройки фоновой импульсной активности (ФИА) нейронов RPO и переднего гипоталамуса в ответ на сдвиги некоторых констант гомеостаза и электрическую стимуляцию различных кортикальных зон позволило изучить деятельность нейронов, причастных к регуляции вегетативных функций.
Выявлено эффективное тоническое влияние коры головного мозга на нейроны RPO и переднего гипоталамуса и установлено, что бьльшее количество исследованных нейронов изменяют параметры ФИА в ответ на электрические раздражения зон неоархипалеокортекса, чем в ответ на сдвиги гомеостатических констант. Однако сопоставление особенностей реакций термо-, глюко-, осмо-, прессосенситивных нейронов в ответ на раздражение коры головного мозга и не выявило значимых отличий в характере и количестве реакций разных групп висцеросенситивных нейронов на кортикальную стимуляцию и показало неспецифическое влияние кортикальной афферентации на центры термо-, глюко-, осмо- и прессорегуляции.
Анализ реакций нейронов RPO и переднего гипоталамуса в ответ на разномодальные изменения констант гомеостаза показал способность данных клеток реагировать на каждый сдвиг гомеостаза специфической реакцией, которая выражается в различных вариантах перестройки ФИА нейрона и характеризует особенности механизмов поддержания этой константы в пределах каждой висцеральной системы.
Анализ конвергентных свойств нейронов RPO и переднего гипоталамуса в отношении висцеральных стимулов выявил практическое отсутствие в RPO детекторных нейронов, которые обеспечивают регуляцию какой-либо одной висцеральной константы, поскольку только 19% нейронов отвечали на сдвиги гомеостаза в пределах одной модальности и были зарегистрированы в основном, в латеральном гипоталамусе.
Выявлено, что подавляющее большинство (81%) нейронов RPO и переднего гипоталамуса – полисенсорные, то есть чувствительные к двум и более разномодальным висцеральним стимулам. Бисенсорных нейронов было зарегистрировано в 1,5 раза больше в переднем гипоталамусе, чем в RPO и для этих элементов наиболее эффективными были такие комбинации стимулов: изменение температуры и повышение уровня глюкозы; изменение температуры и артериального давления; колебание осмотического давления и повышение уровня глюкозы. Наличие в RPO и переднем гипоталамусе бисенсорныхтермо-глюкосенситивных нейронов, которые обеспечивают контроль энергоресурсов и термогенез, объясняет усиление чувства голода при переохлаждении и анорексию во время лихорадки. Деятельность глюко-осмосенситивных нейронов обусловливает их причастность к системе осморегуляции, для обеспечения компонента питьевого поведения, и обусловливает жажду во время приема пищи. Существование прессо-термосенситивных нейронов определяет модуляцию кардиорефлексов (в частности изменение артериального давления) при тепловом ударе; вегетативные температурные проявления при адреналиновом стрессе; гипотермию и чувство холода при падении артериального давления в результате острой кровопотери и т. д.
Три- и тетрасенсорных элементов было зарегистрировано в RPO в два раза больше, чем в переднем гипоталамусе. Превалирование (56%) среди всех трисенсорных элементов термо-глюко-осмосенситивных нейронов позволяет RPO обеспечивать центральный контроль энергоресурсов и метаболического статуса за счет термогенеза и водно-электролитного обмена.
Тетрасенсорные нейроны составляли 13% от всех полимодальных и оказывались в основном в RPO, особенно в зоне, прилегающей к супраоптичного ядру, что подчеркивает ведущую роль осмотического статуса в их функциональной деятельности. Тем более, все нейроны реагировали на те или иные изменения осмотического гомеостаза, а половина нейронов реагировала одновременно и на гипер-, и на гипоосмию плазмы. Таким образом, выявлено, что в RPO и переднем гипоталамусе находятся нейроны, которые одновременно способны поддерживать состояние энергетического потенциала (за счет контроля метаболического статуса и процессов термогенеза) и жизненноважного показателя гемодинамики – объема циркулирующей крови.
Выявление в RPO и переднем гипоталамусе полиспецифичных элементов, вообще открывает совершенно новый взгляд на понятие „специфичности”, как свойства регуляторных нейронов. Но именно эти функциональные особенности нейронов RPO и переднего гипоталамусу и их деятельность при сдвиге какой-любой константы гомеостаза определяют механизм центральной регуляции вегетативных функций, который обеспечивает динамический физиологичный баланс при изменениях окружающей среды.
Значительное преобладание в RPO и переднем гипоталамусе полисенсорных нейронов, чувствительных одновременно к нескольким висцеральным стимулам, убедительно доказывает, что в организме не происходит изолированного сдвига одной константы, а изменение какой-либо константы влечет за собой непременное изменение других гомеостатических показателей. Поэтому, механизмы поддержания различных констант гомеостаза взаимосвязаны и включаются одновременно и сочетано.
Установленный механизм центральной регуляции констант гомеостаза позволяет в клинике разрабатывать более эффективные пути коррекции заболеваний, сопровождающихся сдвигом гомеостатических констант. Терапия, должна быть направлена не только на восстановление измененной константы (или констант) одной висцеральной системы, но и осуществлять параллельное воздействие на другие вегетативные функции и висцеральные системы организма.
Ключевые слова: конвергенция, полисенсорность, фоновая активность, висцеральные стимулы, механизмы регуляции.
Natrus L.V. About the role of region preoptic and rostral hypothalamus in maintenance of constants of homeostasis. – A manuscript.
Dissertation for the Doctor of Medical Science degree in a speciality 14.03.03 – Normal Physiology.-M.Gorky Donetsk national medical university Health Ministry of Ukraine, Donetsk, 2007.
An important scientific problem has been solved in the dissertation – the essence and biological significance of functional interaction of mechanisms of different vegetative function at RPO level and rostral hypothalamus.
The study of transformation of background impulsive activity of RPO neurons and rostral hypothalamus at the changes of some constants of homeostasis and research of convergent properties of neurons to the visceral stimuli, revealed practical absence of specific detector neurons in these brain regions which provide separate adjusting of any visceral system. Considerable prevalence (81%) in RPO and rostral hypothalamus of polysensitive neurons, the specificity of which lies in an identical sensitivity to a few visceral stimuli, convincingly proves that no changes of only one isolated homeostatic constant takes place in an organism. Oscillation of one constant of homeostasis certainly entails the change of other homeostatic parameters. The mechanisms of support of different constants of homeostasis are involved simultaneously and run concurrently. It is preciously these functional features of RPO neurons and rostral hypothalamus and their activity at the change of any constant of homeostasis define the mechanism of central adjusting of vegetative functions, which provides dynamic physiological balance at the changes of environment.
The determined mechanism of the central adjusting of constants of homeostasis allows to develop more effective ways in the treatment of different diseases, which should be directed not only on renewal of the changed constant (or constants) of one visceral system, but also to carry out parallel influence on the other vegetative functions and visceral systems of an organism.
Key words: convergence, polysensitive, background activity, visceral stimuli, mechanism of adjusting.
Здано до набору 08.11.2007 р. Підписано до друку 07.11.2007 р.
Формат 60х90 1/16. Папір друкарський. Друк офсетний.
Ум.друк.арк 2,0. Тираж 150 примірників. Замовлення – 5435
Видавництво ТОВ “Цифрова типографія”
м.Донецьк, вул. Челюскінцев, 291/А. тел. 381-15-22