Дослідження біоелектричної активності інтернейронних пулів спинного мозку в умовах експериментальної гіпоандрогенемії

Родинський, О.Г. and Ткаченко, С.С. and Маража, І.О. (2020) Дослідження біоелектричної активності інтернейронних пулів спинного мозку в умовах експериментальної гіпоандрогенемії. Український журнал медицини, біології та спорту, Т. 5 (№ 4). pp. 86-92. ISSN 2415-3060 (Print), 2522-4972 (Online)

Text ujmbs_2020_5_4_12.pdf Download (297kB)

Abstract

Целью исследования был анализ особенностей биоэлектрической активности интернейронов дорсального рога спинного мозга в условиях длительной гипоандрогенемии. Исследование было выполнено на крысах самцах линии Wistar. Андрогенемия была моделирована путем двусторонней орхэктомии. Дорсальный корешок L5 стимулировали с помощью биполярных электродов. Ответ регистрировали в фокусе максимальной активности с помощью монополярного электрода. Исследовались порог, хронаксия, латентный период, общая продолжительность потенциала дорсальной поверхности спинного мозга, продолжительность и амплитуда афферентного пика, N1, N2, N3-компонентов и P-волны, а также процессы пресинаптического торможения с помощью метода нанесения парных стимулов с интервалом между ними от 2 до 1000 мс. Порог возникновения потенциала дорсальной поверхности спинного мозга увеличивался до 230,77±2,33%, хронаксия уменьшалась на 18,28±2,31%. Амплитуда афферентного пика выросла на 98,33±5,88%, N1 на 51,08±2,86%, N2 на 49,64±2,40%, N3 на 207,41±4,82%. Амплитуда Р-волны демонстрировала тенденцию к росту. Латентный период уменьшался до 47,27±3,85%, Длительность потенциала дорсальной поверхности спинного мозга уменьшалась до 78,40±3,32%. Продолжительность Р-волны уменьшилась до 73,72±3,2%. Другие компоненты поверхности спинного мозга достоверных изменений не претерпели. При применении парных стимулов скорость роста амплитуды N1-компонента второго вызванного ответа у животных с орхэктомией отставала от значений контрольной группы, особенно при интервалах от 6 до 50 мс Полученные результаты демонстрируют развитие разнонаправленных процессов в структурах заднего рога спинного мозга в условиях экспериментальной гипоандрогенемии. Так, несмотря на повышение порога возникновения потенциала дорсальной поверхности спинного мозга у животных подопытной группы, вероятно за счет снижения возбудимости первичных афферентов, активность интернейронного пула увеличивается, прежде всего за счет растормаживания сегментарных и несегментарных интернейронов, и некоторого увеличения активности нейронов желатинозной субстанции, о чем свидетельствует тенденция к росту амплитуды Р-волны. Касательно синаптической передачи в структурах заднего рога спинного мозга, то при длительно существующем дефиците тестостерона наблюдается торможение сигналов с частотой следования более 20 Гц. The purpose of the study was to analyze the features of bioelectric activity of dorsal horn interneurons of the gray matter of the spinal cord under conditions of prolonged hypoandrogenemia by analyzing evoked potentials of the dorsal surface of the spinal cord. Materials and methods. The study was performed on Wistar male rats 5-6 months of age and weighing 180-260 g, which were divided into experimental (n=18) and control (n = 13) groups. Androgenemia was modeled by bilateral orchectomy. The dorsal root of L5 was stimulated by bipolar electrodes. The potentials of the dorsal surface of the spinal cord was evoked in the focus of maximum activity using a monopolar electrode. Threshold and chronoxia, latent period duration, total potentials of the dorsal surface of the spinal cord duration, duration and amplitude of afferent peak, N1, N2, N3 components and P-waves were studied, as well as presynaptic inhibition processes using paired stimulus method with intervals between 2 and 1000 ms. Results and discussion. The occurrence threshold for potentials of the dorsal surface of the spinal cord increased to 230.77±2.33% (p<0.001). Chronoxia in animals with experimental hypoandrogenemia decreased by 18.28±2.31% (p<0.001). In animals with hypoandrogenemia, the afferent peak amplitude increased by 98.33±5.88%, N1 increased by 51.08±2.86%, N2 increased by 49.64±2.40%, N3 increased by 207.41±4.82%. The P-wave amplitude showed an upward trend (p> 0.05). The latent period of occurrence of potentials of the dorsal surface of the spinal cord decreased almost twice (47.27±3.85%). The overall duration of the potentials of the dorsal surface of the spinal cord decreased to 78.40±3.32% (p <0.001). The P-wave duration decreased to 73.72±3.2% of the control value. Other components of the potentials of the dorsal surface of the spinal cord did not undergo any significant changes. When using pairwise stimuli, the rate of increase of the amplitude of the N1 component of the second response in animals with orchectomy lagged behind the values of the control group, especially at intervals from 6 to 50 ms. Conclusion. The results showed the development of multidirectional processes in the structures of the posterior horn of the spinal cord under conditions of experimental hypoandrogenemia. Thus, despite the increase in the occurrence of potentials of the dorsal surface of the spinal cord in the animals of the experimental group, probably by reducing the excitability of the primary afferents, the activity of the interneuron pool increases, primarily due to the inhibition of segmental and non-segmental interneurons, and some increase in the activity of the neuron amplitude of the P-wave. There is a slowdown of signals with a follow-up frequency exceeding 20 Hz with regard to nerve transmission in the structures of the posterior horn of the spinal cord, then under conditions of a long-term testosterone deficiency. Метою дослідження був аналіз особливостей біоелектричної активності інтернейронів дорсального рогу спинного мозку в умовах тривалої гіпоандрогенемії. Отримані результати демонструють розвиток різноспрямованих процесів в структурах заднього рогу спинного мозку за рахунок зниження збудливості первинних аферентів, активність інтернейронного пулу збільшується, насамперед за рахунок розгальмовування сегментарних та несегментарних інтернейронів, та деякого збільшення активності нейронів желатинозної субстанції, про що свідчить тенденція до зростання амплітуди Р-хвилі.

Item Type:	Article
Uncontrolled Keywords:	спинной мозг, дорсальный рог, интернейрон, андроген. spinal cord, dorsal horn, interneuron, androgen. спинний мозок, дорсальний рог, інтернейрон, андроген.
Subjects:	Experimental medicine
Divisions:	Departments > Department of Physiology
Depositing User:	Елена Шрамко
Date Deposited:	23 Jul 2021 12:52
Last Modified:	23 Jul 2021 12:52
URI:	http://repo.dma.dp.ua/id/eprint/6733

Actions (login required)

View Item