Metoder til undersøgelse af de endokrine kirtler

For at studere den endokrine funktion af organer, herunder de endokrine kirtler, bruges følgende metoder:

Ekstirpation af de endokrine kirtler (endokrine).

Selektiv ødelæggelse eller undertrykkelse af endokrine celler i kroppen.

Transplantation af endokrine kirtler.

Administration af endokrine kirtelekstrakter til intakte dyr eller efter fjernelse af den tilsvarende kirtel.

Introduktionen af ​​kemisk rene hormoner til intakte dyr eller efter fjernelse af den tilsvarende kirtel (erstatnings "terapi").

Kemisk analyse af ekstrakter og syntese af hormonpræparater.

Metoder til histologisk og histokemisk undersøgelse af endokrine væv

Metoden til parabiose eller skabelsen af ​​en generel cirkulation.

Metoden til at indføre "mærkede forbindelser" i kroppen (for eksempel radioaktive nuklider, fluorescerende stoffer).

Sammenligning af den fysiologiske aktivitet af blod, der strømmer til og fra et organ. Giver dig mulighed for at detektere udskillelsen af ​​biologisk aktive metabolitter og hormoner i blodet.

Undersøgelsen af ​​indholdet af hormoner i blod og urin.

Undersøgelse af indholdet af synteseprækursorer og metabolitter af hormoner i blod og urin.

Undersøgelse af patienter med utilstrækkelig eller overdreven funktion af kirtlen.

Metoder til genteknologi.

Ekstirpationsmetode

Ekstirpation er et kirurgisk indgreb, der består i fjernelse af en strukturel formation, for eksempel en kirtel.

Exstirpation (extirpatio) fra latin extirpo, extirpare - at udrydde.

Skelne mellem delvis og fuldstændig ekstirpation.

Efter ekstirpation studeres kroppens bevarede funktioner ved forskellige metoder.

Ved hjælp af denne metode blev bugspytkirtlens endokrine funktion og dens rolle i udviklingen af ​​diabetes mellitus, hypofysens rolle i reguleringen af ​​kropsvækst, vigtigheden af ​​binyrebarken osv. opdaget.

Antagelsen om tilstedeværelsen af ​​endokrine funktioner i bugspytkirtlen blev bekræftet i eksperimenterne af I. Mering og O. Minkovsky (1889), som viste, at fjernelse heraf hos hunde fører til alvorlig hyperglykæmi og glucosuri. Dyr døde inden for 2-3 uger efter operationen på grund af svær diabetes mellitus. Efterfølgende viste det sig, at disse ændringer opstår på grund af mangel på insulin, et hormon, der produceres i bugspytkirtlens ø-apparat.

Med udryddelsen af ​​de endokrine kirtler hos mennesker er man nødt til at håndtere i klinikken. Ekstirpation af kirtlen kan være bevidst(f.eks. ved skjoldbruskkirtelkræft fjernes hele organet) eller tilfældig(når f.eks. skjoldbruskkirtlen fjernes, fjernes biskjoldbruskkirtlerne).

En metode til selektivt at ødelægge eller undertrykke endokrine celler i kroppen

Hvis et organ fjernes, der indeholder celler (væv), der udfører forskellige funktioner, er det svært, og nogle gange endda umuligt, at differentiere de fysiologiske processer, der udføres af disse strukturer.

For eksempel, når bugspytkirtlen fjernes, berøves kroppen ikke kun de celler, der producerer insulin (  celler), men også celler, der producerer glukagon (  celler), somatostatin (  celler), gastrin (G-celler), pancreas-polypeptid (PP-celler). Derudover er kroppen frataget et vigtigt eksokrint organ, der giver fordøjelsesprocesser.

Hvordan forstår man hvilke celler der er ansvarlige for en bestemt funktion? I dette tilfælde kan man forsøge at selektivt (selektivt) beskadige nogle celler og bestemme den manglende funktion.

Så med introduktionen af ​​alloxan (ureide mesoxalsyre) opstår selektiv nekrose  celler fra de Langerhanske øer, hvilket gør det muligt at studere konsekvenserne af nedsat insulinproduktion uden at ændre bugspytkirtlens øvrige funktioner. Oxyquinolinderivat - dithizon forstyrrer stofskiftet  celler, danner et kompleks med zink, som også forstyrrer deres endokrine funktion.

Det andet eksempel er selektiv skade på skjoldbruskkirtelfollikulære celler. ioniserende stråling radioaktivt iod (131I, 132I). Når man bruger dette princip til terapeutiske formål, taler man om selektiv strumektomi, mens kirurgisk eksstirpation til samme formål kaldes total, subtotal.

Overvågning af patienter med celleskade som følge af immunaggression eller autoaggression, brug af kemiske (medicinske) midler, der hæmmer syntesen af ​​hormoner, kan også henføres til samme type metoder. For eksempel: antithyroid medicin - mercazolil, popilthiouracil.

endokrin kirteltransplantationsmetode

Transplantation af kirtlen kan udføres i det samme dyr efter dets foreløbige fjernelse (autotransplantation) eller i intakte dyr. I sidstnævnte tilfælde gælder homo- og heterotransplantation.

I 1849 fandt den tyske fysiolog Adolf Berthold ud af, at transplantation af testiklerne fra en anden hane ind i bughulen på en kastreret hane fører til genoprettelse af kastratens oprindelige egenskaber. Denne dato betragtes som endokrinologiens fødselsdato.

I slutningen af ​​det 19. århundrede viste Steinach, at transplantation af gonaderne til marsvin og rotter ændrede deres adfærd og levetid.

I 20'erne af vores århundrede blev transplantation af kønskirtlerne med henblik på "foryngelse" anvendt af Brown-Sequard og blev meget brugt af den russiske videnskabsmand S. Vorontsov i Paris. Disse transplantationsforsøg gav et væld af faktuelt materiale om de biologiske virkninger af hormonerne i kønskirtlerne.

I et dyr med en endokrin kirtel fjernet, kan den genimplanteres i et stærkt vaskulariseret område af kroppen, såsom under nyrekapslen eller i øjets forkammer. Denne operation kaldes reimplantation.

Metode til hormonadministration

Et ekstrakt af den endokrine kirtel eller kemisk rene hormoner kan administreres. Hormoner administreres til intakte dyr eller efter fjernelse af den tilsvarende kirtel (erstatnings-"terapi").

I 1889 rapporterede 72-årige Brown Sekar om eksperimenter på sig selv. Ekstrakter fra dyrenes testikler havde en foryngende effekt på videnskabsmandens krop.

Takket være brugen af ​​metoden til administration af ekstrakter af den endokrine kirtel blev tilstedeværelsen af ​​insulin og somatotropin, skjoldbruskkirtelhormoner og parathyroidhormon, kortikosteroider osv. etableret.

En variation af metoden er fodring af dyr med en tør kirtel eller præparater fremstillet af væv.

Brugen af ​​rene hormonpræparater gjorde det muligt at fastslå deres biologiske virkninger. Lidelser, der er opstået efter kirurgisk fjernelse af den endokrine kirtel, kan korrigeres ved at indføre i kroppen en tilstrækkelig mængde af ekstraktet af denne kirtel eller et individuelt hormon.

Brugen af ​​disse metoder i intakte dyr førte til manifestationen af ​​feedback i reguleringen af ​​endokrine organer, da det skabte kunstige overskud af hormonet forårsagede undertrykkelse af udskillelsen af ​​det endokrine organ og endda atrofi af kirtlen.

Kemisk analyse af ekstrakter og syntese af hormonpræparater

Ved at udføre en kemisk strukturanalyse af ekstrakter fra det endokrine væv var det muligt at fastslå den kemiske natur og identificere de endokrine organers hormoner, hvilket efterfølgende førte til fremstilling af effektive hormonpræparater kunstigt til forsknings- og terapeutiske formål.

Parabiose metode

Forveksle ikke med N.E. Vvedenskys parabiose. I dette tilfælde taler vi om et fænomen. Vi vil tale om en metode, der bruger krydscirkulation i to organismer. Parabioner er organismer (to eller flere), der kommunikerer med hinanden gennem kredsløbet og lymfesystemet. En sådan forbindelse kan foregå i naturen, for eksempel i sammenvoksede tvillinger, eller den kan skabes kunstigt (i et eksperiment).

Metoden gør det muligt at vurdere rollen af ​​humorale faktorer i at ændre funktionerne af en intakt organisme hos et individ, når det interfererer med det endokrine system af et andet individ.

Særligt vigtige er undersøgelser af sammenføjede tvillinger, som har en fælles blodcirkulation, men adskilte nervesystemer. Den ene af de to sammensmeltede søstre beskrev et tilfælde af graviditet og fødsel, hvorefter amning skete hos begge søstre, og fodring var mulig fra fire mælkekirtler.

Radionuklidmetoder

(metode for mærkede stoffer og forbindelser)

Bemærk ikke radioaktive isotoper, men stoffer eller forbindelser mærket med radionuklider. Strengt taget introduceres radiofarmaceutika (RP) = bærer + mærke (radionuklid).

Denne metode gør det muligt at studere processerne for hormonsyntese i det endokrine væv, aflejringen og fordelingen af ​​hormoner i kroppen og måderne til deres udskillelse.

Radionuklidmetoder er normalt opdelt i in vivo og in vitro undersøgelser. I in vivo undersøgelser skelnes der mellem in vivo og in vitro målinger.

Først og fremmest kan alle metoder opdeles i i vitro - og i vivo -forskning (metoder, diagnostik)

In vitro undersøgelser

Bør ikke forveksles i vitro - og i vivo -forskning (metoder) med konceptet i vitro - og i vivo - målinger .

Med in vivo målinger vil der altid være in vivo undersøgelser. De der. ikke kan måles i kroppen, noget der ikke var (stof, parameter) eller ikke blev introduceret som testmiddel i undersøgelsen.

Hvis et teststof blev indført i kroppen, blev der taget en bioassay, og der blev taget in vitro-målinger, undersøgelsen bør stadig betegnes som en in vivo-undersøgelse.

Hvis teststoffet ikke blev sprøjtet ind i kroppen, men der blev taget en bioassay, og der blev foretaget in vitro-målinger med eller uden introduktion af teststoffet (f.eks. et reagens), bør undersøgelsen betegnes som en in vitro-undersøgelse .

I in vivo radionukliddiagnostik anvendes endokrine cellers optagelse af radiofarmaceutika fra blodet oftere og er inkluderet i de resulterende hormoner i forhold til intensiteten af ​​deres syntese.

Et eksempel på brugen af ​​denne metode er undersøgelsen af ​​skjoldbruskkirtlen ved hjælp af radioaktivt jod (131I) eller natriumpertechnetat (Na99mTcO4), binyrebarken ved hjælp af en mærket forløber for steroidhormoner, oftest kolesterol (131I kolesterol).

I radionuklid in vivo undersøgelser udføres radiometri eller gamma topografi (scintigrafi). Radionuklidscanning som metode er forældet.

Separat vurdering af de uorganiske og organiske faser af det intrathyroidale stadium af jodmetabolismen.

Når man studerer de selvstyrende kredsløb af hormonregulering i in vivo undersøgelser, anvendes stimulations- og suppressionstests.

Lad os løse to problemer.

For at bestemme arten af ​​den palpable dannelse i højre lap af skjoldbruskkirtlen (fig. 1) blev der udført 131I scintigrafi (fig. 2).

Fig.1	Fig.2	Fig.3

Nogen tid efter administrationen af ​​hormonet blev scintigrafien gentaget (fig. 3). Akkumulering af 131I i højre lap ændrede sig ikke, men det viste sig i venstre lap. Hvilken undersøgelse blev udført på patienten, med hvilket hormon? Lav en konklusion baseret på resultaterne af undersøgelsen.

Anden opgave.

Fig.1	Fig.2	Fig.3

For at bestemme arten af ​​den palpable dannelse i højre lap af skjoldbruskkirtlen (fig. 1) blev der udført 131I scintigrafi (fig. 2). Nogen tid efter administrationen af ​​hormonet blev scintigrafien gentaget (fig. 3). Akkumulering af 131I i højre lap ændrede sig ikke, i venstre forsvandt det. Hvilken undersøgelse blev udført på patienten, med hvilket hormon? Lav en konklusion baseret på resultaterne af undersøgelsen.

For at studere bindingssteder, akkumulering og metabolisme af hormoner mærkes de med radioaktive atomer, injiceres i kroppen og autoradiografi bruges. Udsnit af det undersøgte væv placeres på et radiofølsomt fotografisk materiale, såsom en røntgenfilm, fremkaldes, og de mørke steder sammenlignes med fotografier af histologiske snit.

Undersøgelse af indholdet af hormoner i bioassays

Oftere bruges blod (plasma, serum) og urin som bioassays.

Denne metode er en af ​​de mest nøjagtige til at vurdere den sekretoriske aktivitet af endokrine organer og væv, men den karakteriserer ikke den biologiske aktivitet og graden af ​​hormonelle virkninger i væv.

Forskellige forskningsmetoder bruges afhængigt af hormonernes kemiske natur, herunder biokemiske, kromatografiske og biologiske testmetoder og igen radionuklidmetoder.

Blandt radionukliderne skelnes honning

radioimmun (RIA)

immunradiometrisk (IRMA)

radioreceptor (RRA)

I 1977 modtog Rosalynn Yalow Nobelprisen for sine forbedringer i radioimmunoassay (RIA) teknikker for peptidhormoner.

Radioimmunoassay, som er mest udbredt i dag på grund af dets høje følsomhed, nøjagtighed og enkelhed, er baseret på brugen af ​​hormoner mærket med isotoper af jod (125I) eller tritium (3H) og specifikke antistoffer, der binder dem.

Hvorfor er det nødvendigt?

Meget blodsukker Hos de fleste patienter med diabetes er blodinsulinaktiviteten sjældent nedsat, oftere normal eller endda øget

Det andet eksempel er hypocalcæmi. Ofte er parathyrin forhøjet.

Radionuklidmetoder gør det muligt at bestemme fraktionerne (fri, proteinbundet) af hormoner.

I radioreceptoranalyse, hvis følsomhed er lavere, og informationsindholdet er højere end for radioimmun, vurderes bindingen af ​​hormonet ikke med antistoffer mod det, men med specifikke hormonreceptorer af cellemembraner eller cytosol.

Når man studerer selvstyrekredsløbene for hormonregulering i in vitro undersøgelser, anvendes definitionen af ​​et komplet "sæt" af hormoner af forskellige niveauer af regulering forbundet med den proces, der undersøges (liberiner og statiner, tropiner, effektorhormoner). For eksempel til skjoldbruskkirtlen thyroliberin, thyrotropin, triiodothyrosin, thyroxin.

Primær hypothyroidisme:

T3, T4, TTG, TL

Hypothyroidisme sekundær:

T3, T4, TTG, TL

Hypothyroidisme tertiær:

T3, T4, TTG, TL

Relativ specificitet af regulering: introduktionen af ​​jod og dioidtyrosin hæmmer produktionen af ​​thyrotropin.

Sammenligning af den fysiologiske aktivitet af blodet, der strømmer til organet og strømmer fra det, gør det muligt at afsløre udskillelsen af ​​biologisk aktive metabolitter og hormoner i blodet.

Undersøgelse af indholdet af synteseprækursorer og metabolitter af hormoner i blod og urin

Ofte er den hormonelle virkning i høj grad bestemt af hormonets aktive metabolitter. I andre tilfælde er prækursorer og metabolitter, hvis koncentration er proportional med hormonniveauer, lettere tilgængelige for undersøgelse. Metoden giver ikke kun mulighed for at evaluere den hormonproducerende aktivitet af det endokrine væv, men også at identificere funktionerne i hormonmetabolisme.

Observation af patienter med nedsat funktion af de endokrine organer

Dette kan give værdifuld indsigt i endokrine hormoners fysiologiske virkninger og rolle.

Addison T. (Addison Tomas), engelsk læge (1793-1860). Han kaldes endokrinologiens fader. Hvorfor? I 1855 udgav han en monografi indeholdende især den klassiske beskrivelse af kronisk binyrebarkinsufficiens. Det blev snart foreslået at kalde det Addisons sygdom. Årsagen til Addisons sygdom er oftest den primære læsion af binyrebarken ved en autoimmun proces (idiopatisk Addisons sygdom) og tuberkulose.

Metoder til histologisk og histokemisk undersøgelse af endokrine væv

Disse metoder gør det muligt at evaluere ikke kun de strukturelle, men også de funktionelle egenskaber af celler, især intensiteten af ​​dannelse, akkumulering og udskillelse af hormoner. For eksempel blev fænomenerne neurosekretion af hypothalamus-neuroner, den endokrine funktion af atrielle kardiomyocytter påvist ved hjælp af histokemiske metoder.

Genteknologiske metoder

Disse metoder til at rekonstruere det genetiske apparat i en celle gør det muligt ikke kun at studere mekanismerne for hormonsyntese, men også aktivt at gribe ind i dem. Mekanismerne er særligt lovende til praktisk anvendelse i tilfælde af vedvarende svækkelse af hormonsyntese, som det sker ved diabetes mellitus.

Et eksempel på den eksperimentelle brug af metoden er en undersøgelse foretaget af franske videnskabsmænd, som i 1983 transplanterede et gen, der styrer syntesen af ​​insulin, ind i en rottes lever. Introduktionen af ​​dette gen i kernerne i rotteleverceller førte til, at levercellerne inden for en måned syntetiserede insulin.

Fig. 37 - Parabiosis A-skema af forsøget af N. E. Vvedensky om undersøgelsen af ​​parabiose.A - elektroder til stimulering af den normale (intakte) del af nerven; B - elektroder til stimulering af den "parabiotiske del af nerven"; B - udladningselektroder; G - telefon; K 1, K 2, K 3 - telegrafnøgler; S 1 , S 2 og R 1 , R 2 - primære og sekundære viklinger af induktionsspoler; M - muskel

B-paradoksal fase af parabiose. Neuromuskulær præparation af en frø med udviklende parabiose 43 min efter smøring af et nervesektion med kokain. Stærke irritationer (ved 23 og 20 cm afstand mellem spolerne) giver hurtigt forbigående sammentrækninger, mens svage irritationer (ved 28, 29 og 30 cm) fortsætter med at forårsage langvarige stivkrampe (ifølge N. E. Vvedensky)

1. Træd tilbage fra elektroderne 1 cm mod akillessenen og påfør et stykke vat fugtet med æter på nerven. Efter 8-10 minutter skal du genirritere nerven med en svag, medium og stærk strøm. På trods af stigningen i stimuleringsstyrken forbliver højden af ​​muskelsammentrækninger den samme (udligningsfase af parabiose).

2. Med yderligere virkning af æteren falder nervens excitabilitet og ledning, musklen reagerer på svag irritation med en stor sammentrækning og på stærk irritation med en svag (paradoksal fase af parabiose).

3. Endelig er der et fuldstændigt tab af excitabilitet og ledning af nerven, og musklen reagerer ikke på en stimulus af nogen styrke (hæmmende fase af parabiose ). For at virkningen af ​​æteren ikke stopper hvert 2.-3. minut, påfør 1-2 dråber æter på vat med en øjendråber.

4. Efter den tredje fase af parabiose, fjern vat med æter fra nerven. Vask det med 0,6% natriumchloridopløsning. Stimuler nerven, og du vil finde genoprettelse af funktioner, og parabiosens faser vil gå i den modsatte retning. Forklar mekanismen bag parabiose og drag konklusioner:

test spørgsmål

1. Hvad er nerveledning og excitabilitet?

2. Egenskaber ved nervefibre.

3. Hvad er en synapse?

4. Transmission af excitation gennem synapsen.

5. Love om excitation.

6. N.E. Vedenskys parabiose, dens faser.

7. Bioelektriske fænomener i kroppen.

8. Hvilestrømme og handlingsstrømme.

R E N I T I E No. 13

CENTRALNERVESYSTEMET,

refleksbueanalyse, bestråling, summering, excitation, hæmning

Nervesystemet regulerer aktiviteten af ​​alle organer og systemer, bestemmer deres funktionelle enhed og sikrer forbindelsen af ​​organismen som helhed med det ydre miljø. Den strukturelle enhed i nervesystemet er en nervecelle med processer - en neuron. Hele nervesystemet er en samling af neuroner, der er i kontakt med hinanden ved hjælp af specielle enheder - synapser. Efter struktur og funktion skelnes der mellem tre typer neuroner: 1. receptor eller følsomme 2. intercalary, lukkeleder 3. effektor, motoriske neuroner, hvorfra impulsen sendes til de arbejdende organer, muskler, kirtler.

Centralnervesystemet består af hjernen og rygmarven, som igen er dannet af mange neuroner. Den mest bemærkelsesværdige del af hjernen er de cerebrale hemisfærer, som er centrum for højere nervøs aktivitet. Deres overflade er glat, uden furer og viklinger, karakteristisk for mange pattedyr. Centrene for koordinering af instinktive former for aktivitet er placeret inde i hjernehalvdelene. Lillehjernen er placeret direkte bag hjernehalvdelene og er dækket af furer og viklinger. Dens komplekse struktur og store størrelse svarer til de vanskelige opgaver, der er forbundet med at opretholde balancen i luften og koordinere de mange nødvendige bevægelser og bevægelser til flyvning.

Kroppens reaktion på irritation fra det ydre eller indre miljø, udført med deltagelse af centralnervesystemet, kaldes en refleks. Den vej, hvormed nerveimpulsen passerer fra receptoren til effektoren, det handlende organ, kaldes refleksbuen. Refleksen som en adaptiv reaktion af kroppen giver en subtil, præcis og perfekt balancering af kroppen med omgivelserne, samt kontrol og regulering af funktioner i kroppen. Dette er dens biologiske betydning. Refleksen er en funktionel enhed af nervøs aktivitet.

Formålet med lektionen: at studere sammensætningen af ​​refleksbuen, hver komponents rolle i implementeringen af ​​refleksen, afhængigheden af ​​tidspunktet for refleksen af ​​styrken af ​​stimulus At stifte bekendtskab med bestråling, summering, excitationens dominerende, Sechenovs hæmning.

Materialer og udstyr: frøer, dissektionssæt, vat, gaze, induktionsapparater, metronomer, stativer, 0,1%; 0,5%; 0,3% og 1% svovlsyreopløsning, 1% novocainopløsning, fysiologisk saltvand.

Parabiose(i oversættelse: "para" - om, "bio" - liv) er en tilstand på randen af ​​liv og vævsdød, som opstår, når den udsættes for giftige stoffer som stoffer, phenol, formalin, forskellige alkoholer, alkalier og andre, og samt langvarig elektrisk strøm. Læren om parabiose er forbundet med belysningen af ​​hæmningsmekanismerne, som ligger til grund for organismens vitale aktivitet (I.P. Pavlov kaldte dette problem "det forbandede spørgsmål om fysiologi").

Parabiose udvikler sig under patologiske tilstande, når labiliteten af ​​strukturerne i centralnervesystemet falder, eller der er en meget massiv samtidig excitation af et stort antal afferente veje, som for eksempel ved traumatisk shock.

Begrebet parabiose blev introduceret i fysiologien af ​​Nikolai Evgenievich Vvedensky. I 1901 udkom hans monografi Excitation, Inhibition and Narcosis, hvor forfatteren på baggrund af sin forskning foreslog, at excitations- og hæmningsprocesserne er enhed.

N. E. Vvedensky i 1902 viste, at et afsnit af en nerve, der har gennemgået forandring - forgiftning eller beskadigelse - får lav labilitet. En sådan tilstand af reduceret labilitet N.E. Vvedensky kaldte det parabiose (fra ordet "para" - om og "bios" - liv) for at understrege, at normal livsaktivitet er forstyrret i parabioseområdet.

N. E. Vvedensky betragtede parabiose som en særlig tilstand af vedvarende, urokkelig excitation, som om den var frosset i en del af nervefiberen. Han mente, at de excitationsbølger, der kommer til dette område fra de normale dele af nerven, så at sige opsummeres med den "stationære" excitation, der er tilgængelig her, og uddyber den. N. E. Vvedensky betragtede et sådant fænomen som en prototype på overgangen af ​​excitation til hæmning i nervecentrene. Hæmning er ifølge N. E. Vvedensky resultatet af "overexcitation" af en nervefiber eller nervecelle.

Parabiose- dette er en reversibel ændring, som med uddybningen og styrkelsen af ​​virkningen af ​​den agent, der forårsagede den, bliver til en irreversibel afbrydelse af livet - døden.

De klassiske eksperimenter af N. E. Vvedensky blev udført på et neuromuskulært præparat af en frø. Den undersøgte nerve blev udsat for ændringer i et lille område; forårsagede en ændring i hans tilstand under påvirkning af anvendelsen af ​​ethvert kemisk middel - kokain, chloroform, phenol, kaliumchlorid, stærk faradisk strøm, mekanisk skade osv. Stimulering blev påført enten på det forgiftede område af nerven eller over det, så impulserne opstod i det parabiotiske område eller passerede gennem det på vej til musklen. N. E. Vvedensky bedømte overledningen af ​​excitation langs nerven ved muskelsammentrækning.

I et normalt neuromuskulært præparat fører en stigning i styrken af ​​den rytmiske stimulation af nerven til en stigning i kraften af ​​muskelkontraktion. Med udviklingen af ​​parabiose ændrer disse forhold sig naturligt.

Følgende stadier af parabiose observeres:

1. Udlignings- eller foreløbig fase. Dette stadium af parabiose går forud for resten, deraf navnet - foreløbigt. Det kaldes udligning, fordi muskelen i denne periode med udvikling af den parabiotiske tilstand reagerer med sammentrækninger af samme amplitude på stærke og svage stimuli, der påføres området af nerven, der er placeret over det ændrede område. I den første fase af parabiose observeres en transformation (ændring, oversættelse) af hyppige excitationsrytmer til sjældnere. Men som Vvedensky viste, har dette fald en mere udtalt effekt på virkningerne af stærkere stimuli end på mere moderate: Som et resultat er virkningerne af begge næsten udlignet.

2. Den paradoksale fase følger udjævningsfasen og er den mest karakteristiske fase af parabiose. Dette stadium opstår som et resultat af fortsatte og uddybende ændringer i de funktionelle egenskaber af det parabiotiske segment af nerven. Ifølge N. E. Vvedensky er den kendetegnet ved, at stærke excitationer, der kommer ud af normale nervepunkter, slet ikke overføres til musklen gennem det bedøvede område eller kun forårsager indledende sammentrækninger, mens meget moderate excitationer kan forårsage ganske betydelige sammentrækninger af musklen.

Ris. 2. Paradoksal fase af parabiose. Neuromuskulær præparation af en frø med udviklende parabiose 43 min efter smøring af et nervesektion med kokain. Stærke irritationer (ved 23 og 20 cm afstand mellem spolerne) giver hurtigt forbigående sammentrækninger, mens svage irritationer (ved 28, 29 og 30 cm) fortsætter med at forårsage lange sammentrækninger (ifølge N. E. Vvedensky)

3. Den hæmmende fase er den sidste fase af parabiose. Et karakteristisk træk ved dette stadium er, at i den parabiotiske del af nerven er ikke kun excitabilitet og labilitet kraftigt reduceret, men det mister også evnen til at lede svage (sjældne) excitationsbølger til musklen.

Nervefibre har labilitet- evnen til at gengive et vist antal excitationscyklusser per tidsenhed i overensstemmelse med rytmen af ​​de virkende stimuli. Målingen af ​​labilitet er det maksimale antal excitationscyklusser, som en nervefiber kan reproducere pr. tidsenhed uden transformation af stimulationsrytmen. Labilitet bestemmes af varigheden af ​​toppen af ​​aktionspotentialet, dvs. fasen med absolut refraktæritet. Da varigheden af ​​den absolutte ildfasthed af spidspotentialet i nervefiberen er den korteste, er dens labilitet den højeste. Nervefiberen er i stand til at gengive op til 1000 impulser i sekundet.

Fænomen parabiose opdaget af den russiske fysiolog N.E. Vvedensky i 1901, mens han studerede excitabiliteten af ​​et neuromuskulært præparat. Tilstanden af ​​parabiose kan være forårsaget af forskellige påvirkninger - ultra-hyppige, superstærke stimuli, giftstoffer, stoffer og andre påvirkninger både under normale og patologiske tilstande. N. E. Vvedensky opdagede, at hvis et afsnit af en nerve udsættes for ændring (dvs. for virkningen af ​​et skadeligt middel), så falder labiliteten af ​​et sådant afsnit kraftigt. Genoprettelse af den initiale tilstand af nervefiberen efter hvert aktionspotentiale i det beskadigede område er langsom. Når dette område er udsat for hyppige stimuli, er det ikke i stand til at gengive den givne stimuleringsrytme, og derfor blokeres ledningen af ​​impulser. Denne tilstand af reduceret labilitet blev kaldt af N. E. Vvedensky parabiose. Tilstanden af ​​parabiose af exciterbart væv opstår under påvirkning af stærke stimuli og er karakteriseret ved faseforstyrrelser i ledning og excitabilitet. Der er 3 faser: primær, fasen med størst aktivitet (optimum) og fasen med reduceret aktivitet (pessimum). Den tredje fase kombinerer 3 stadier, der successivt erstatter hinanden: nivellering (foreløbig, transformerende - ifølge N.E. Vvedensky), paradoksal og hæmmende.

Den første fase (primum) er karakteriseret ved et fald i excitabilitet og en stigning i labilitet. I anden fase (optimum) når excitabiliteten et maksimum, labiliteten begynder at falde. I den tredje fase (pessimum) falder excitabilitet og labilitet parallelt, og der udvikles 3 stadier af parabiose. Det første trin - nivellering ifølge I.P. Pavlov - er karakteriseret ved udligning af reaktioner på stærke, hyppige og moderate irritationer. PÅ udligningsfase der er en udligning af størrelsen af ​​responsen på hyppige og sjældne stimuli. Under normale funktionsbetingelser for nervefiberen adlyder størrelsen af ​​responsen fra muskelfibrene, der er innerveret af den, kraftloven: for sjældne stimuli er responsen mindre, og for hyppige stimuli mere. Under påvirkning af et parabiotisk middel og med en sjælden stimuleringsrytme (for eksempel 25 Hz) ledes alle excitationsimpulser gennem det parabiotiske sted, da excitabiliteten efter den forrige impuls har tid til at komme sig. Med en høj stimulationshastighed (100 Hz) kan efterfølgende impulser komme på et tidspunkt, hvor nervefiberen stadig er i en tilstand af relativ modstandsdygtighed forårsaget af det tidligere aktionspotentiale. Derfor bliver en del af impulserne ikke udført. Hvis kun hver fjerde excitation udføres (dvs. 25 impulser ud af 100), så bliver amplituden af ​​responsen den samme som for sjældne stimuli (25 Hz) - responsen udlignes.

Anden fase er karakteriseret ved en pervers reaktion - stærke irritationer forårsager en mindre reaktion end moderate. I dette - paradoksal fase der er et yderligere fald i labilitet. Samtidig opstår der en reaktion på sjældne og hyppige stimuli, men på hyppige stimuli er det meget mindre, fordi hyppige stimuli yderligere reducerer labiliteten, hvilket forlænger fasen af ​​absolut refraktæritet. Derfor er der et paradoks - sjældne stimuli har en større respons end hyppige.

PÅ bremsefase Labiliteten er reduceret i en sådan grad, at både sjældne og hyppige stimuli ikke forårsager en reaktion. I dette tilfælde er nervefibermembranen depolariseret og går ikke ind i repolariseringsstadiet, det vil sige, at dens oprindelige tilstand ikke genoprettes. Hverken stærke eller moderate irritationer forårsager en synlig reaktion, hæmning udvikles i vævet. Parabiose er et reversibelt fænomen. Hvis det parabiotiske stof ikke virker længe, ​​forlader nerven efter afslutningen af ​​dets virkning parabiosetilstanden gennem de samme faser, men i omvendt rækkefølge. Men under påvirkning af stærke stimuli kan der efter det hæmmende stadium forekomme et fuldstændigt tab af excitabilitet og ledningsevne og senere vævsdød.

N.E. Vvedenskys arbejde om parabiose spillede en vigtig rolle i udviklingen af ​​neurofysiologi og klinisk medicin, der viser enhed af processerne med excitation, hæmning og hvile, ændrede loven om kraftforhold, der herskede i fysiologi, ifølge hvilken reaktionen er større, jo stærkere er den virkende stimulus.

Fænomenet parabiose ligger til grund for medicinsk lokalbedøvelse. Påvirkningen af ​​anæstetiske stoffer er forbundet med et fald i labilitet og en krænkelse af mekanismen til at udføre excitation langs nervefibre.

Parabiose (i oversættelse: "para" - om, "bio" - liv) er en tilstand på randen af ​​liv og vævsdød, der opstår, når den udsættes for giftige stoffer som medicin, phenol, formalin, forskellige alkoholer, alkalier og andre, samt langvarig elektrisk strøm. Læren om parabiose er forbundet med belysningen af ​​hæmningsmekanismerne, som ligger til grund for organismens vitale aktivitet.

Som du ved, kan væv være i to funktionelle tilstande - hæmning og excitation. Excitation er en aktiv tilstand af vævet, ledsaget af aktiviteten af ​​ethvert organ eller system. Hæmning er også en aktiv tilstand af vævet, men karakteriseret ved hæmning af aktiviteten af ​​ethvert organ eller kropssystem. Ifølge Vvedensky foregår der én biologisk proces i kroppen, som har to sider - hæmning og excitation, hvilket beviser doktrinen om parabiose.

Vvedenskys klassiske eksperimenter i studiet af parabiose blev udført på et neuromuskulært præparat. I dette tilfælde blev der brugt et par elektroder påført på nerven, mellem hvilke der blev anbragt et vat fugtet med KCl (kaliumparabiose). Under udviklingen af ​​parabiose blev fire faser identificeret.

1. Fasen af ​​en kortsigtet stigning i excitabilitet. Det er sjældent fanget og ligger i det faktum, at under påvirkning af en subtærskelstimulus trækker musklen sig sammen.

2. Udjævningsfase (transformation). Det viser sig ved, at musklen reagerer på hyppige og sjældne stimuli med samme sammentrækning i størrelsesorden. Justering af styrken af ​​muskeleffekter sker ifølge Vvedensky på grund af det parabiotiske sted, hvor labiliteten falder under påvirkning af KCl. Så hvis labiliteten i den parabiotiske region er faldet til 50 im/s, så går den glip af denne frekvens, mens hyppigere signaler forsinkes i den parabiotiske region, da nogle af dem falder ind i den refraktære periode, som er skabt af den forrige impuls og i denne henseende viser den ikke sin effekt.

3. Paradoksal fase. Det er kendetegnet ved, at under påvirkning af hyppige stimuli observeres en svag kontraktil effekt af musklen, eller den observeres slet ikke. Samtidig sker der en noget større sammentrækning af musklen på handlinger af sjældne impulser end på hyppigere. Den paradoksale reaktion af musklen er forbundet med et endnu større fald i labilitet i den parabiotiske region, som praktisk talt mister evnen til at udføre hyppige impulser.

4. Bremsefase. I denne periode af vævets tilstand passerer hverken hyppige eller sjældne impulser gennem det parabiotiske sted, som et resultat af, at musklen ikke trækker sig sammen. Måske døde vævet i det parabiotiske område? Hvis du stopper med at handle KCl, genopretter det neuromuskulære præparat gradvist sin funktion, passerer gennem stadierne af parabiose i omvendt rækkefølge eller virker på det med enkelte elektriske stimuli, hvorpå musklen trækker sig lidt sammen.

Ifølge Vvedensky udvikles stationær excitation i den parabiotiske region under inhiberingsfasen, hvilket blokerer excitationens ledning til musklen. Det er resultatet af summeringen af ​​excitation skabt af KCl-stimulering og impulser, der kommer fra stedet for elektrisk stimulation. Ifølge Vvedensky har det parabiotiske sted alle tegn på excitation, bortset fra ét - evnen til at sprede sig. Som følger afslører den hæmmende fase af parabiose enheden af ​​processerne med excitation og inhibering.

Ifølge nuværende data er faldet i labilitet i den parabiotiske region tilsyneladende forbundet med den gradvise udvikling af natriuminaktivering og lukning af natriumkanaler. Desuden, jo oftere impulser kommer til det, jo mere manifesterer det sig. Parabiotisk hæmning er udbredt og forekommer ved mange fysiologiske og især patologiske tilstande, herunder brug af forskellige narkotiske stoffer.