Влияние ЭМИ КВЧ на изменение поведенческих реакций крыс при экспериментально вызванной тонической боли

Задачей первой серии экспериментальных исследований явилось изучение антиноцицептивного действия ЭМИ КВЧ при экспериментально вызванной тонической боли. Для реализации этой задачи применяли «формалиновый тест» (Dubuisson et al., 1997; Oyama et al., 1996). Экспериментальных животных разделили на три равноценные группы по 5 особей в каждой (рис. 5.1). Животных первой контрольной группы (Кф) подвергали подкожной инъекции в тыльную поверхность стопы задней конечности физиологического раствора (0,9 % раствора NaCl – 0,08 мл на 100 грамм веса). У животных второй (ФТ) и третьей (КВЧ+ФТ) групп тоническую боль вызывали введением 5-%-ного раствора формалина (0,08 мл на 100 грамм веса) в дорсальную поверхность стопы задней конечности. Животные третьей группы (КВЧ+ФТ) дополнительно подвергались превентивному воздействию ЭМИ КВЧ (длина волны – 7,1 мм, ППМ – 0,1 мВТ/см2, локализация воздействия – затылочно-воротниковую область, экспозиция 30 минут) (табл. 3.1). Показателями интенсивность боли являлись частота и продолжительность болевой (лизание пораженной конечности) и неболевых (двигательная активность (бег, прием пищи, груминг) и пассивное поведение (сон, покой)) поведенческих реакций в течение 90 минут наблюдения после инъекции формалина.

Как показали результаты исследования, введение в дорсальную поверхность задней конечности физиологического раствора (0,9 % раствора NaCl) крысам первой группы (Кф) вызвало незначительную болевую реакцию в течение первых 15 минут наблюдения общей продолжительностью 28,15 ± 4,44 с, что, по-видимому, является типичной реакцией на укол (табл. 4.1; рис. 4.2 – А).

Таблица 4.1.

Динамика продолжительности (с) болевой реакции лизания пораженной конечности у крыс, подвергнутых введению физиологического раствора (0,9 % раствор NaCl) (Кф), изолированному (ФТ) и комбинированному с однократным воздействием низкоинтенсивного электромагнитного излучения крайне высокой частоты (КВЧ+ФТ) действию болевого фактора при экспериментально вызванной тонической боли в «формалиновом тесте» ()

Время наблю-дения,

Мин

Виды воздействия Время наблю-дения,

Мин

Виды воздействия
Кф

(1)

ФТ

(2)

КВЧ+ФТ

(3)

Кф

(1)

ФТ

(2)

КВЧ+ФТ

(3)

5 15,00±3,90 107,44±8,93

Р1,2<0,01

Р2,3<0,01

0,00±0,00

Р2,3<0,01

50 0,00±0,00 44,78±6,32

Р1,2<0,01

12,00±2,00

Р1,3<0,001

10 4,23±0,86 70,38±10,48

Р1,2<0,01

30,67±5,46

Р1,3<0,001

55 0,00±0,00 39,26±6,38

Р1,2<0,01

7,00±0,58

Р1,3<0,001

15 5,40±1,47 114,65±10,74

Р1,2<0,01

65,67±2,60

Р1,3<0,001

60 0,00±0,00 18,76±3,24

Р1,2<0,01

Р2,3<0,05

0,67±0,33

Р1,3<0,01

Р2,3<0,05

20 1,42±0,81 143,14±8,75

Р1,2<0,001

90,67±10,40

Р1,3<0,001

65 0,00±0,00 11,28±2,92

Р1,2<0,05

0,00±0,00
25 2,17±0,53 112,63±7,10

Р1,2<0,001

Р2,3<0,05

53,00±5,69

Р1,3<0,001

Р2,3<0,05

70 0,00±0,00 0,00±0,00 0,00±0,00
30 1,64±0,53 130,33±14,32

Р1,2<0,001

Р2,3<0,05

74,67±3,53

Р1,3<0,001

р2,3<0,05

75 0,00±0,00 0,00±0,00 0,00±0,00
35 0,00±0,00 104,32±7,18

Р1,2<0,001

Р2,3<0,05

20,00±2,31

Р1,3<0,001

Р2,3<0,05

80 0,00±0,00 0,00±0,00 0,00±0,00
40 0,00±0,00 116,53±7,47

Р1,2<0,001

Р2,3<0,05

57,67±3,38

Р1,3<0,001

Р2,3<0,05

85 0,00±0,00 0,00±0,00 0,00±0,00
45 0,00±0,00 68,17±6,54

Р1,2<0,001

30,67±2,03

Р1,3<0,001

90 0,00±0,00 0,00±0,00 0,00±0,00

Примечание: р1-3 достоверность различий по критерию Стьюдента при сравнении с данными групп, обозначенных 1-3 в таблице соответственно.

А

 

Б

 

Рис. 4.2. Изменение продолжительности (А) и частоты (Б) болевой поведенческой реакций лизания конечности у крыс, подвергнутых введению физиологического раствора (0,9 % раствор NaCl) (Кф), изолированному (ФТ) и комбинированному с однократным воздействием низкоинтенсивного электромагнитного излучения крайне высокой частоты (КВЧ+ФТ) введению формалина при экспериментально вызванной тонической боли.

Инъекция 5%-ного раствора формалина вызывала у крыс второй группы (ФТ) двухфазную реакцию лизания пораженной конечности (Oyama et al., 1996; Dubuisson et al., 1997), общая продолжительность которой за 90 минут наблюдения была в 37,12 раз (р<0,001) больше значений этого показателя в первой контрольной группе животных (Кф) (табл. 4.2). Первая фаза болевой реакции регистрировалась в течение первых десяти минут наблюдения, а ее продолжительность составила 169,93 ± 17,34 с. Известно, что данная ранняя фаза, длящаяся первые 5-10 минут после инъекции, обусловлена возникновением компонента острой боли «формалинового теста» и связана в основном с прямой активацией тонких немиелиновых С-волокон, большинство из которых передает импульсацию от болевых рецепторов (Oyama et al., 1996). Через 10 минут после введения формалина наблюдалось развитие второй фазы, продолжительность которой составила 835,23 ± 25,19 с. Максимум проявления болевой реакции отмечался на 20 – 40-ой минутах после инъекции формалина, после которого отмечалось линейное уменьшение боли с затуханием к 65-ой минуте эксперимента (табл. 4.1; рис. 4.2 – А).

Таблица 4.2.

Общая длительность поведенческих реакций (с) в течение 90 минут наблюдения у крыс, подвергнутых введению физиологического раствора (Кф), изолированному (ФТ) и комбинированном с воздействием низкоинтенсивного электромагнитного излучения крайне высокой частоты (КВЧ+ФТ) введению раствора формалина при экспериментальной тонической боли ()

Вид поведенческой реакции Экспериментальные группы животных
Кф

(1)

ФТ

(2)

КВЧ +ФТ

(3)

Болевая реакция лизания конечности 28,15±4,44 1045,16±28,96

P1,2<0,001

P2,3<0,001

442,67± 9,33

P1,3<0,001

P2,3<0,001

Бег 375,00±30,50 200,00±12,81

P1,2<0,01

P2,3<0,001

605,33±25,08

P1,3<0,01

P2,3<0,001

Прием пищи 252,31±16,21 37,72±4,53

P1,2<0,001

35,00±23,71

P1,3<0,01

Груминг 125,38±11,19 54,06±3,08

P1,2<0,01

P2,3<0,02

147,00±49,25

P2,3<0,02

Сон 903,26±197,61 287,33±22,36

P1,2<0,05

P2,3<0,01

0,00±0,00

P2,3<0,01

Покой 3704,50±140,29 3842,67±94,37

P2,3<0,05

4121,00±28,50

P2,3<0,05

Примечание: р1-3 достоверность различий по критерию Стьюдента при сравнении с данными групп, обозначенных 1-3 в таблице соответственно.

Вторая тоническая фаза является результатом развития воспалительного процесса в периферических тканях и изменений функций задних рогов серого вещества спинного мозга, где лежат нейроны болевых восходящих путей (Shibata et al., 1989) и, по существу, является тоническим компонентом болевой поведенческой реакции.

Частота (количество циклов) лизания пораженной конечности у животных второй группы (ФТ), подвергнутых введению формалина была в 5,44 раза (р<0,001) больше значений соответствующего показателя у животных первой группы (Кф). Максимумы частоты лизания пораженной конечности у животных второй группы регистрировались на 5-ой и 20-ой минутах после инъекции формалина в отличие от животных первой группы, у которых увеличение частоты наблюдалось лишь на пятой минуте наблюдения (рис. 4.2 – Б).

Продолжительность неболевых, как двигательных, так и пассивных поведенческих реакций у животных второй группы после инъекции формалина также отличалась от соответствующих показателей у животных, которым вводили физраствор. Так, произошло уменьшение продолжительностей реакций бега на 46,67 % (p<0,01), принятия пищи – на 85,05 раза (p<0,001), груминга – на 56,89 % (p<0,01), сна – на 69,19 % (p<0,05), а продолжительность реакции покоя имела тенденцию к увеличению на 3,78 % (p>0,05) относительно значений соответствующих показателей у крыс первой группы (Кф) (табл. 4.2; рис. 4.3). Полученные данные свидетельствуют о том, что болевой стресс вызывает у животных общий двигательный дефицит, защитную реакцию «затаивания», являющуюся результатом эмоциональной реакции страха, состояния общего угнетения центральной нервной системы животного (Cимонов, 1981) или проявления депрессивно-подобного состояния (Henry et al., 1977; Pare, 1994).

Предварительное однократное КВЧ-воздействие у крыс третьей группы (КВЧ+ФТ) достоверно уменьшило общую продолжительность болевой реакции лизания пораженной конечности на 57,65 % (р<0,001) относительно данного показателя у животных, подвергнутых только инъекции формалина (ФТ) (табл. 4.2). Длительность первой ранней острой фазы «формалинового теста» уменьшилась на 81,95 % (р<0,001), второй тонической фазы – на 52,93 % (р<0,01) относительно значений у крыс второй группы. Причем произошло не только существенное уменьшение продолжительности первой фазы болевого стресса, но и изменение ее динамики (рис. 4.2 – А). В отличие от животных, подвергнутых изолированному действию «формалинового теста», у крыс при предварительном КВЧ-воздействии болевая реакция в первые минуты тестирования практически не регистрировалась, а ее продолжительность плавно увеличилась к 10-ой минуте наблюдения (30,67 ± 5,46 с), продолжая увеличиваться во второй фазе болевого стресса с максимумом проявления на 20-ой минуте после инъекции формалина, затем регистрировалось фазное уменьшение болевой реакции с небольшими увеличениями на 30-ой и 40-ой минутах эксперимента и затуханием болевой реакции к 55-ой минуте наблюдения, т. е. на десять минут раньше, чем у крыс, которые дополнительно не подвергались КВЧ-воздействию (ФТ) (табл. 4.1; рис. 4.2 – А). Следовательно, при КВЧ-воздействии первая фаза «формалинового теста» практически не развивалась, а продолжительность второй фазы значительно уменьшилась.

Частота лизания пораженной конечности у крыс, подвергшихся предварительному однократному КВЧ-воздействию за 90 минут наблюдения была в среднем на 56,16 % (р<0,001) меньше соответствующего показателя у животных второй группы (ФТ). Кроме того, после воздействия ЭМИ КВЧ циклы лизания пораженной конечности стали более редкими и кратковременными, что также свидетельствует об ослаблении болевой реакции (рис. 4.2 – Б).

Продолжительность неболевых реакций под влиянием ЭМИ КВЧ также изменялась. Так, продолжительность реакции бега увеличилась в 3,03 раз (p<0,001), реакции груминга – в 2,72 раз (p<0,02), покоя – в 1,07 раза (p<0,05) относительно значений этих показателей у животных второй группы (ФТ) (табл. 4.2; рис. 4.3).

Рис. 4.3. Процентное соотношение различных поведенческих реакций у крыс, подвергнутых введению физиологического раствора (0,9 % раствор NaCl) (Кф), введению 5 % раствора формалина (ФТ) и последовательному воздействию электромагнитного излучения крайне высокой частоты и формалина (КВЧ+ФТ).

Примечание: * – достоверность различий относительно значений у животных, подвергнутых инъекции физраствора; ▲ – достоверность различий относительно значений у животных, подвергнутых инъекции формалина.

Следовательно, воздействие ЭМИ КВЧ, обладая антистрессорным действием (Чуян, 2004), увеличивает двигательную активность животных в «формалиновом тесте», снижая эмоциональную реакцию страха, что способствует развитию адаптивного поведения животного при данном болевом стрессе и свидетельствует об антиноцицептивном действии этого фактора. При этом соотношение изученных поведенческих неболевых реакций приближалась к таковому у крыс, подвергнутых введению физраствора. Однако у крыс третьей группы отмечалось отсутствие сна и тенденция у уменьшению продолжительности реакции приема пищи на 7,22 % (р>0,05) относительно значению у животных, подвергнутых изолированной инъекции формалина (табл. 4.2; рис. 4.3).

Таким образом, после однократного 30-минутного воздействия ЭМИ КВЧ зарегистрирован достоверный антиноцицептивный эффект этого физического фактора у животных с экспериментально вызванной тонической болью. Следует отметить, что поскольку в наших экспериментах КВЧ-воздействие проводилось не на очаг боли, а на одну из рефлексогенных зон у крыс и до введения формалина, то уменьшение продолжительности и частоты болевой реакции после облучения, по-видимому, не является следствием противовоспалительного действия ЭМИ КВЧ.

Автор —  Джелдубаева Эльвиза Рашидовна

Метки: