научная статья по теме БИОМЕТРИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА БОЛЕВОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ОРГАНИЗМА Биология

Текст научной статьи на тему «БИОМЕТРИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА БОЛЕВОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ОРГАНИЗМА»

СЕНСОРНЫЕ СИСТЕМЫ, 2013, том 27, № 1, с. 60-67

_ соматосенсорная _

система

УДК 612.8

биометрическая характеристика болевой чувствительности организма

© 2013 г. а. Б. Мулик, Ю. а. Шатыр, М. в. Постнова

Волгоградский государственный университет, научно-образовательный центр физиологии гомеостаза,

400062 г. Волгоград, проспект Университетский, 100 E-mail: mulikab@mail.ru

Поступила в редакцию 20.03.2012 г.

Выявлен общебиологический характер внутривидового распределения порога боли у человека и кроликов. Определены границы варьирования значений болевых порогов, у человека от 3 до 41 с, у кроликов от 6 до 69 В. Статистически доказано, что внутривидовое распределение порога боли у человека и кроликов является нормальным. Полученные результаты позволяют индивидуализировать нормирование показателей болевой чувствительности в теории и практике биомедицинского исследования.

Ключевые слова: болевой порог, ноцицептивная система, видовая специфика биометрических характеристик порога боли.

ВВЕДЕНИЕ

Способность воспринимать воздействие повреждающих факторов имеет особое значение в деятельности живых организмов, направленной на приспособление к постоянно изменяющимся условиям среды. Наличие в организме млекопитающих ноцицептивной системы, несомненно, связано с эволюционным развитием, в частности, с выработанной необходимостью определения тех воздействий, которые могут причинить ему вред или угрожать его жизнеспособности. Ноци-цептивная информация способствует приведению различных систем организма в состояние максимальной готовности к воздействию окружающих факторов, вызывая существенные изменения всех систем организма (Горизонтов, 1981; Михайлович, Игнатов, 1990; Кукушкин, 2010; Ишинова и др., 2011; Raouf et а1., 2010; Ш et а1., 2011). Информируя нервные центры о повреждении, инициируя возникновение сложного психофизиологического состояния боли, болевая сенсорная система запускает процесс образования функциональной системы сохранения целостности тканей организма, направленной в конечном итоге на восстановление гомеостаза (Дегтярев, Будылина, 2006).

Порог болевого ощущения является жизненно важной константой, закрепленной генетически и необходимой для существования организма (Калюжный 1984; Абрамов и др., 2006; Muralidharan,Smith, 2011). При этом известно, что в популяциях имеются индивиды, обладающие различной чувствительностью к ноцицептивным раздражителям, как высокочувствительные, так и индивиды с низкой болевой чувствительностью (Вейн, Данилов, 2001). Ряд исследований посвящен изучению половых различий в восприятии ноцицептивных стимулов (Berkley, 1997; Wise et al., 2002; Wiesenfeld-Hallin, 2005; Fillingim et al., 2009), а также влиянию генотипа на болевую чувствительность (Михеев, Шабанов, 2007; Кукушкин, 2011; LaCroix-Fralish, Mogil, 2009; Lindsedt et al., 2011; Sibille et al., 2011; Wandner et al., 2012). В настоящее время широко проводятся исследования в отношении индивидуальных особенностей развития хронической боли (Diatchenko et al., 2005; Breivik et al., 2006; Arkarian et al., 2009, 2011; Sibille et al., 2012), в том числе в зависимости от пола (Hallin, 2003; Mogil, Bailey, 2010).

Представлены результаты, демонстрирующие наличие индивидуальных различий порогов как специфической, так и неспецифической боли (Цирульников, 1992; Цирульников, Гаврилов, Дэвис,

2000; Plaghki et а1., 2010). Имеются данные об индивидуальных различиях в особенностях функционирования модулирующей системы мозга у лиц с разной болевой чувствительностью (Р1опег et а1., 2010).

Однако остается неразрешенным вопрос внутривидовых распределений индивидуальной выраженности ноцицептивной чувствительности. С целью характеристики внутривидового распределения порога болевой чувствительности у человека и лабораторных животных было проведено соответствующее биометрическое исследование.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА

В исследовании участвовали 100 клинически здоровых человек обоего пола, 18-22-летнего возраста - студенты Волгоградского государственного университета, отобранные методом случайной подборки при соотношении полов 1 : 1. Параллельно в качестве объекта исследования задействовали 100 кроликов (ОгуСю^ш ашси1^) породы "советская шиншилла", аутбредных, 4.5-6.5 месячного возраста, весом 3.0-3.5 кг обоего пола (соотношение полов 1 : 1), клинически здоровых, стандартного стока разведения, полученных в питомнике Волгоградского научно-исследовательского противочумного института. Животных содержали в стандартных условиях экспериментально-биологической клиники (вивария). Кормление проводили по типовому рациону при свободном доступе к воде. Температуру воздуха в помещении вивария поддерживали в пределах 18-20 0С, относительная влажность - 50-60%. Все эксперименты были выполнены в соответствии с "Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных" (Приложение к приказу МЗ СССР от 12.08.1977 г. № 755) и требованиями директивы Совета Европейского Сообщества (86/609/ЕЕС) об использовании животных для экспериментальных исследований.

Определение порога боли у людей начинали с отработки методов его фиксации. Основной задачей при выборе подходов к определению ноци-цептивой чувствительности организма являлась атравматичность методов, используемых для исследований.

Проанализировав литературу (Вейн, данилов, 2001; Дегтярев, Будылина, 2006), определили, что для выявления порога болевой чувствительности у человека предпочтительнее использовать объективные бесконтактные методы тестирования, например, метод термоалгометрии, предпо-

лагающий измерение температуры, необходимой для возникновения болевого ощущения при воздействии на локальный участок кожи сфокусированным световым, лазерным или инфракрасным излучением. В результате предварительного апробирования существующих приборов и соответствующих способов оценки болевой чувствительности у человека, для собственных исследований был задействован анальгезиметр "Ugo Basile" (Италия), предназначенный для регистрации величины ноцицептивной чувствительности посредством автоматического измерения времени наступления рефлекторного устранения кисти от светового луча, оказывающего стабильное температурное воздействие пороговой силы. Источник излучения формирует концентрированный световой луч, направленный на середину тыльной поверхности дистальной фаланги среднего пальца. Палец располагается на рабочей площадке, закрывая фотоэлементы. При этом один фотоэлемент включает вспомогательную лампу, обозначающую границу рабочего луча, что позволяет тщательно зафиксировать палец в нужном положении на площадке. Основная лампа включается в ручном режиме. Второй фотоэлемент отключает рабочий луч после отстранения пальца и фиксирует время выдержки. Результат тестирования в автоматическом режиме регистрируется на индикаторе прибора. Время (с), необходимое для устранения кисти от светового луча, принималось равным величине порога болевой чувствительности. Мощность светового воздействия составила 1.5 Вт на зону облучения (3 мм2) при начальной температуре нагревания кожи в 29 °С с ежесекундным увеличением на 0.72 °С.

Изучив различные методы болевого воздействия на организм животного, выявили, что наиболее приемлемым неинвазивным раздражителем, как с точки зрения стандартности и воспроизводимости воздействия, так и простоты изменения и измерения его силы, является электроток (Калюжный, 1984; Кукушкин, Хитров, 2004; Le Bars et al., 2001). Существующие приемы обеспечения контакта электропроводника с организмом не приемлемы для массового обследования животных, так как требуют подготовки тщательно депилированных участков кожных покровов и стандартного контакта проводника с кожей. Для предупреждения перечисленных отрицательных моментов был разработан способ воздействия электротока на животных, который не требует непосредственного контакта электродов с кожей.

для максимальной унификации способа за основу был взят принцип обеспечения электрораз-

-220 В

©

Вк

Пр Тр

я

Электропол

рис. 1. Принципиальная схема прибора для определения болевой чувствительности у животных. Вк - выключатель; Пр - предохранитель; Тр - трансформатор; И - реостат.

дражения подошвенной поверхности конечностей через стандартный электролит (0.005 М раствор хлорида натрия) при свободном размещении животного на контактирующей поверхности электропола.

Схема прибора представлена на рис. 1. Основным условием электроболевого воздействия являлось обеспечение достаточно широкого размаха варьирования признака (порога боли) у различных особей одного вида при минимальных величинах напряжения (В). Основой электропола служила стеклотекстолитовая пластина 30 х 50 см с поперечно закрепленными на ней медными шинами шириной 6 мм и интервалом 3 мм.

На рабочую поверхность электропола помещали кролика без дополнительной фиксации, предварительно обильно смочив животному конечности электролитом. Переменный электроток подавали между соседними токопроводящими шинами через лабораторный автотрансформатор и плавно повышали реостатом от 1 В и выше с одновременной фиксацией на вольтметре критических значений напряжения до момента возникновения первой реакции устранения конечностей от поверхности электропола. Именно данную реакцию, отражающую порог боли, принимали за критерий возникновения кожной боли. Легко наблюдаемая флексия конечностей, в отличие от предшествующей реакции "настороженности", позволяет объективно судить о конкретном моменте проявления болевого порога и в то же время исключает травматическое действие электротока, наступающее при регистрации последующей реакции "вокализации".

Биометрический анализ изучаемых признаков проводили согласно стандартных рекомендаций (Лакин, 1990).

РЕЗУЛЬТАТЫ

При обработке полученных данных одновременно проводили сравнительный анализ результатов исследования кожной боли у человека и кроликов.

На первом этапе установили минимальное (3 с у человека и 6В у кроликов) и максимальное (41с и 69В соответственно) значения порога боли, построили интервальный вариационный ряд и полигон распределения частот. При этом предварительно опреде

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком

Пoхожие научные работыпо теме «Биология»