Глутаматергическая модуляция рефлекторных механизмов регуляции кардиореспираторной системы

• Автор: Буй Тхи Хыонг
• Шифр специальности: 03.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 125 с. : ил.

Глава 1. Обзор литературных источников
1.1. Бульбарный контроль кардиореспираторной системы
1.1.1. Структурно-функциональная организация ядра
солитарного тракта
1.1.2. Рефлексы Геринга-Брейера
1.1.3. Барорефлекс
1.1.4. Хеморецепторные реакции
1.2. Общая характеристика глутаматэргической системы
1.2.1. Типы глутаматных рецепторов
1.2.2. Важнейшие функции глутаматных рецепторов
1.2.3. Распределение глутаматных рецепторов в ЦНС
1.3. Глутаматэргические механизмы кардиореспираторного ^ контроля.

Глава 2. Объект и методы исследования
2.1. Хирургическая подготовка животного к эксперименту
2.2. Регистрация активности кардиореспираторной системы
2.3. Методы тестирования рефлекторных реакций
2.4. Введение растворов в мозг
2.5. Экспериментальный протокол и обработка данных
Глава 3. Характеристика базовых паттернов активности и состояния
рефлекторных механизмов кардиореспираторной системы.
3.1. Артериальное давление, частота сердечных сокращений ^ и барорефлекс.
3.2. Паттерн внешнего дыхания и рефлексы Геринга- ^ Брейера.
3.3. Реакции систем дыхания и кровообращения на гипоксическую стимуляцию.
3.4. Обсуждение
Глава 4. Кардиоваскулярные эффекты активации глутаматэргических
механизмов.

4.1. Влияние церебровентрикулярных микроинъекций Glu
и NMDА на артериальное давление и частоту
сердечных сокращений.
4.2. Изменение барорефлекторной чувствительности
4.3. Обсуждение
Глава 5. Респираторные эффекты активации глутаматергических gj
механизмов.
5.1. Влияние Glu и NMDA на паттерн дыхания
5.2. Влияние Glu и NMDA на состояние рефлексов Геринга çq Брейера.
5.3. Обсуждение
Глава 6. Глутаматергическая модуляция кардиореспираторных
эффектов гипоксии
6.1. Влияние Glu на кардиоваскулярный компонент
хеморефлекса
6.2. Влияние Glu на респираторный компонент
хеморефлекса
6.3. Обсуждение
ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Актуальность проблемы.
Изучение роли различных медиаторных систем в регуляции деятельности кардиореспираторной системы, является одной из фундаментальных проблем современной нейрофизиологии и физиологии висцеральных систем. Установлено, что важную роль в регуляции висцеральных функций играют глутаматэргические механизмы (Vardhan et al, 1993; Tsuchihashi et al, 1993, 1994; Bongianni et al, 2002.). Глутаматные рецепторы различных типов обнаружены во многих областях центральной нервной системы (Fagg et al, 1983; Young et al, 1991; Сергеев и др., 1999). Высокая плотность глутаматных рецепторов отмечается в тех структурах продолговатого мозга, которые участвуют в рефлекторном контроле кардиореспираторной функции. К ним относится ядро солитарного тракта, в котором заканчиваются первичные афференты от механо- и хеморецепторов кардиореспираторной системы (Chiang, Hwang, 1990; Vardhan et al, 1993; Mizusawa et al, 1994; Braga et al, 2006), а также вентролатеральная область продолговатого мозга (Gatti et al., 1986; Lawing et al., 1987; Chiang et al, 1990; Vardhan et al, 1993; Tsuchihashi et al, 1994; Mizusawa et al, 1994; Bongianni et al, 2002; Braga et al, 2006). Изменение уровня глутамата в этих структурах, введение в них антагонистов и агонистов глутаматных рецепторов, приводит к изменениям параметров дыхания и кровообращения (Talman, 1989; Bonham, McCrimmon, 1990; Kazemi, Hoop, 1991; Gören et al, 2000; Resstel, Correa, 2006; Hehre et al, 2008). Эти данные позволяют полагать, что глутаматэргические механизмы могут участвовать в модуляции таких базовых рефлекторных реакций кардиореспираторной системы, как рефлексы Геринга-Брейера, барорефлекс, а также хеморефлекторные реакции. Установлено, что повышение уровня глутамата в нервной ткани и цереброспинальной жидкости наблюдается при гипоксии, выраженной ишемии и травмах головного мозга. В этих условиях происходит изменение дыхательного ритма и формирование патологических паттернов дыхания (Сафонов, 2006), а также нарушение функций системы кровообращения (Сухова, Ноздрачёв, 2008). Можно предположить, что активация различных групп глутаматных рецепторов, которая происходит при повышении церебрального уровня глутамата,

2001). Указанные концентрации глутамата поддерживается нейронами, астроцитами и гематоэнцефалическим барьером и являются необходимыми для оптимального функционирования мозга (Hawkins, 2009). Изменение внеклеточной концентрации глутамата приводит к нарушению нормального функционирования нейронов, что является причиной многих заболеваний мозга. Установлено, что в состоянии гипоксии и при выраженной ишемии головного мозга происходит повышение уровня глутамата в нервной ткани и цереброспинальной жидкости. Исследование содержания глутамата в ишемическом очаге, возникшем в результате кратковременной окклюзии сосудов мозга мышей, показало, что ишемия привела к резкому повышению тканевого уровня глутамата. В центре ишемического очага уровень глутамата вырос до 12 мкМ и более, на периферии 1,4 мкМ, при исходном уровне 0,3-0,5 мкМ (Wang et al, 2001). У больных в остром периоде ишемического инсульта (первые 6 часов) уровень глутамата в ликворе выростает в 8 раз по сравнению с контролем (Skvortsova et al, 2000). Установлено, что изменение внеклеточной концентрации глутамата, провоцируемой аноксической деполяризацией мембран нейрона, является исходным моментом патогенеза церебральной ишемии (Гомазков, 2004). При этом избыточный церебральный уровень глутамата запускает процессы эксайтотоксичности и приводит к развитию реакций ишемического каскада (Hossmann, 1999; Гусев, Скворцова, 2001). С другой стороны, установлено, что в условиях ишемии и гипоксии мозга наблюдаются изменение дыхательного ритма и формирование патологических паттернов дыхания (Сафонов, 2006), а также нарушение функций системы кровообращения (Сухова, Ноздрачёв, 2008). Разумеется, отчасти эти нарушения кардиореспираторной функции объясняются повреждением центральных структур, вовлечённых в процессы контроля дыхания и кровообращения.
Вместе с тем, выше были приведены данные, свидетельствующие о наличии значительного количества глутаматных рецепторов в структурах продолговатого мозга, участвующих в рефлекторном контроле кардиореспираторной функции. Опираясь на них, можно предположить, что активация различных групп глутаматных рецепторов в результате повышении церебрального уровня глутамата, оказывает не повреждающее, а