Биофизические процессы в гладкомышечной клетке детрузора мочевого пузыря при реабилитационной электростимуляции: модельное исследование

• Видавець: Інститут фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України
• Дата: 2015
• Автори: Коченов, А.В., Поддубная, Е.П., Македонский, И.А., Корогод, С.М.
• Формат: Стаття
• Мова: Russian
• Опубліковано: Інститут фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України 2015
• Назва видання: Нейрофизиология
• Онлайн доступ: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/148200
• Цитувати: Биофизические процессы в гладкомышечной клетке детрузора мочевого пузыря при реабилитационной электростимуляции: модельное исследование / А.В. Коченов, Е.П. Поддубная, И.А. Македонский, С.М. Корогод // Нейрофизиология. — 2015. — Т. 47, № 3. — С. 215-226. — Бібліогр.: 24 назв. — рос.

Работа была направлена на поиск подходов, обеспечивающих биофизически обоснованный выбор параметров электростимуляции гладкомышечных клеток (ГМК) детрузора мочевого пузыря (ДМП). Такая стимуляция широко применяется при реабилитации пациентов, оперированных по поводу врожденных пороков развития. Исследования были выполнены на компьютерной модели с учетом экспериментальных данных о присущих биологическому прототипу ионных каналах и насосах сарколеммы и механизмах регуляции внутриклеточной концентрации кальция ([Ca²⁺]i ). Изучали сопряженные изменения мембранного потенциала (МП), парциальных трансмембранных токов и [Ca²⁺]i, которые вызывались толчками деполяризующего тока, организованными соответственно протоколам реабилитационной стимуляции (в пачки или «конверты» с постоянной или трапецеидально модулированной амплитудой). Модельная ГМК ДМП отвечала на действие одиночного стимула генерацией потенциала действия (ПД), близкого к таковому у прототипа. Раздражение как пачками, так и «конвертами» одинаковых стимулов приводило к установлению одинаковых вынужденных электрических и концентрационных колебаний с параметрами, зависящими от длительности межстимульных интервалов (МСИ). Такие колебания и регенеративные ответы, вызванные стимуляцией с типичными для реабилитационных протоколов МСИ 5 и 50 мс (сопоставимыми с длительностями абсолютной и относительной рефрактерности модельной ГМК), существенно различались; размах и средний уровень деполяризационных изменений МП и [Ca²⁺]i были более высокими при высокочастотной стимуляции. В случае коротких МСИ [Ca²⁺]i , не успевая возвращаться к базальному уровню, колебалась в диапазоне значений, которые в других возбудимых клетках превышают физиологическую норму. Эти данные подчеркивают необходимость точного устранения кинетических характеристик механизмов, определяющих поступление и экструзию Ca²⁺ в ГМК ДМП, для предотвращения возможных побочных цитотоксических влияний высоких уровней [Ca²⁺]i . Существенным для наблюдавшихся процессов биофизическим параметром ГМК ДМП был также потенциал инверсии (ECl) кальцийзависимого хлорного тока, активирующегося, в частности, парасимпатическими влияниями на М2/М3-холинорецепторы. При периодическом превышении значения ECl высокочастотными колебаниями МП указанный ток изменял свое основное (деполяризующее) направление на противоположное (гиперполяризующее).