РОЗДІЛ 2
МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ
2.1. Загальні питання
Реєстрація динамічних параметрів скорочення скелетних м’язів має методичні
труднощі з ряду причин, одна з основних, це швидкоплинність процесів скорочення
на фоні електростимулюючого сигналу. Для оптимальної реєстрації параметрів
скорочення нами було обрано камбаловидний м'яз щура (muscle soleus) [22], тому
що він містить найбільшу кількість РО типу S, вони найбільш повільні,
іннерваційні відносини для яких приблизно у два рази менше відповідних величин
для РО типу FF. М'язові волокна цього типу багаті мітохондріями, міоглобіном,
вони оточені густою капілярною сіткою
(рис. 2.1.).
Рис. 2.1. Мускулатура лівої задньої кінцівки щура
Експерименти, виконані на дорослих щурах масою від 0,2 до 0,3 кг. Контроль
артеріального тиску вимірювали відкритим способом через канюлю, яку вводили в
artery transversa colli (рис. 2.2.) [22]; датчик тиску являв собою комплекс
тензорезисторів.
Рис. 2.2. сосудиста система шиї щура
Досліди проводили тільки в тих випадках, коли тиск був не нижче 90 - 100 мм.
рт. ст.. Для підтримки функціонального стану тварини протягом досліду робилися
ін'єкції суміші розчину глюкози й поліглюкіна, стимуляторів серцевої діяльності
й дихання. Перед операцією з метою зменшення ексудативних явищ тварині робили
підшкірні ін'єкції 0,2 - 0,5 мл 0,1 % розчину атропоніну. Ніякі інші
фармпрепарати під час експерименту не вводилися.
2.2. Операційна підготовка
При попередній підготовці до експерименту анестезію здійснювали
внутрішньочеревним введенням нембутала (40 мг/кг). У досліді, при необхідності,
стан глибокого наркозу підтримували шляхом повторних внутрішньочеревних
ін'єкцій невеликих доз нембутала (10 - 15 мг/кг). В окремих експериментах
попередню короткочасну анестезію здійснювали за допомогою інгаляційного
(ефірного) наркозу або внутрим'язовим введенням каліпсолу (20 мг/кг). В деяких
випадках, після здійснення трахеотомії подальшу операцію проводили в умовах
підтримки середнього стану інгаляційного наркозу за допомогою дихального і
наркозного апаратів. Відразу після закінчення основної операції, тварину
фіксували в стереотаксичному станку і подачу ефірного наркозу припиняли.
Характер та обсяг операційного втручання варіював у різних дослідах. Стандартна
підготовка включала препарування й канюлювання (для введення фармпрепаратів і
для вимірювання тиску), трахеотомію, ламінєктомію на рівні поперекового відділу
спинного мозку. У ході експерименту препарували камбаловидний м'яз. М'яз
ретельно звільняли від оточуючих тканин, його васкуляризація при цьому не
порушувалась. Сухожилля м'яза перерізали і до них підвішували сталеві гачки з
метою наступного приєднання м'язу до механостимулятора.
У дослідах, для підготовки до модульованої стимуляції еферентів у сегментах
L7-S, перерізали вентральні корінці безпосередньо в місця їхнього виходу зі
спинного мозку.
Після операційної підготовки тварину розміщали в стереотаксичному станоку (СЄЖ
– 4), обладнаного системою стійок і затискачів для жорсткої фіксації різних
відділів хребта, кінцівок і голови. Шкірні краї двох розрізів шкіри (на спині і
в досліджуваній задній кінцівці) підшивали до арматур станка, при цьому
ванночки, що утворилися, заливалися теплим вазеліновим маслом, спінальні
корінці укладали на біполярні платинові електроди (0,3 мм у діаметрі), зігнуті
на кінцях.
Температуру масла у ванночках підтримували в ході досліду на рівні 37 – 380 С,
тварину підігрівали електрогрілкою, ванночки – інфрачервоною лампою.
2.3. Техніка здійснення механічних впливів на м'яз
У більшій частині експериментів механічні впливи на м'яз робили за допомогою
механостимулятору, розробленого в нашій лабораторії. Механостимулятор був
створений на основі електромагнітного двигуна, на рухливій частині якого були
змонтовані датчики сили й довжини. Зміну сили вимірювали за допомогою чотирьох
тензорезисторів, наклеєних із двох сторін на сталеву пластину та включених у
мостову вимірювальну схему. При деформації сталевої пластини, яка виникала в
результаті силового впливу об’єкту дослідження на рухливу частину
електродвигуна, на виході вимірювальної схеми формувався сигнал, пропорційний
прикладеному зусиллю (рис. 2.3.).
Рис. 2.3. Датчик сили
Позиціювання каретки, і відповідно, вимірювання довжини м'яза здійснювали
прецизійним потенціометричним датчиком, рухлива частина якого була механічно
жорстко зв'язана з кареткою, а електрично він підключався до відповідної
мостової вимірювальної схеми (рис. 2.4.).
Рис. 2.4. Датчик довжини
Сигнали, сформовані обома вимірювальними пристроями подавалися до відповідних
реєстраторів та одночасно із цим служили сигналами зворотнього зв'язку у двох
незалежних контурах серворегулювання. При підключенні відповідного контуру
можна було здійснювати сервоконтроль одного з параметрів: сили (Р - контроль)
або довжини (L - контроль). У механостимуляторі була також реалізована
можливість електронного керування переходами між двома режимами сервоконтролю
(від L - контролю до Р - контролю й навпаки). У кожній із сервосистем був свій
лінійний регулятор, що складався з послідовно з'єднаних пропорційної,
диференціальної та інтегруючої ланок (регулятор контролю режиму скорочення
(КРС)). Оптимальне настроювання параметрів кожного регулятора робилося при
механічному навантаженні механостимулятора еластичним навантаженням із
жорсткістю близько 0,5 Н/мм. Постійні часу перехідних процесів в обох режимах
сервоконтроля не перевищували 50 - 60 мс, власна піддатливість
механостимулятора при його оптимальному настроюванні не перевищувала 2 мкН/мм.
Для фо
- Київ+380960830922