ОСОБЕННОСТИ РЕСПИРАТОРНОЙ АКТИВНОСТИ БУЛЬБОСПИНАЛЬНЫХ ПРЕПАРАТОВ МОЗГА НОВОРОЖДЁННЫХ КРЫС, ПЕРЕНЕСШИХ В ПЕРИОД ВНУТРИУТРОБНОГО РАЗВИТИЯ ВОЗДЕЙСТВИЕ ПАССИВНОГО ТАБАКОКУРЕНИЯ (IN VITRO)

В настоящее время активно исследуется феномен остановки дыхания во сне у новорожденных. Увеличение частоты встречаемости и длительности слип-апноэ у новорожденных связывают с пассивным курением матери во время беременности. Целью настоящего исследования являлось изучение особенностей респираторной и нереспираторной активности бульбоспинальных препаратов (БСП) мозга новорожденных крыс, перенесших пренатальное пассивное табакокурение. Исследование выполнено на БСП мозга новорожденных крыс (n=107) в условиях in vitro. Моделирование пассивного курения осуществлялось посредством фумигации сигаретным дымом самок экспериментальной группы (ПК) с 1 по 20 день беременности. Установлено, что у БСП мозга новорожденных крыс группы ПК (n=57) значения амплитуды и продолжительности инспираторных разрядов меньше аналогичных показателей контрольной группы (НК) в среднем на 16,1 и 10,9%, соответственно. Продолжительность респираторного цикла у БСП из группы ПК была на 15,3% меньше. Выявлено меньшее значение спектральной плотности мощности в низкочастотном (1-10 Гц) и среднечастотном (11-50 Гц) диапазонах в группе ПК по сравнению с группой НК на 16,3 и 33,4%, соответственно. Частота низкочастотного пика осцилляций группы ПК оказалась меньше, чем в контрольной группе, на 11,2%, частота среднечастотного пика - на 14,3%. Прочие параметры активности изменений не претерпевали. Кроме того, встречаемость сразу нескольких видов электрической активности значительно увеличивалась у БСП группы ПК. Таким образом, установлено, что в период пренатального развития респираторной нейронной сети долговременное периодическое действие факторов пассивного курения изменяет характер функционирования центральных механизмов генерации респираторного ритма и инспираторного паттерна у новорожденных крыс in vitro.

новорожденные крысы, дыхательный центр, in vitro, пассивное курение, бульбоспинальный препарат, newborn rats, the respiratory center, in vitro, passive smoking, bulbospinal preparation

1. Особенности спектральных характеристик электрической активности дыхательного центра в процессах мозга плодов и новорожденных крыс in vitro / И.В.Мирошниченко, В.Ф.Пятин, А.С.Алексеева, Н.Л.Тюрин // Рос. физиол. журн. им. И.М.Сеченова. 2002. Т.88, №2. С.248-256.

2. Allan D.W., Greer J.J. Development of phrenic motoneuron morphology in the fetal rat // J. Comp. Neurol. 1997. Vol.382, №4. Р.469-479.

3. Reorganisation of respiratory network activity after loss glycinergic inhibition / D.Busselberg [et al.] // Pflugers Arch. 2001. Vol.441, №4. P.444-449.

4. Differential expression of three gap junction proteins in developing and mature brain tissues / R.Dermietzel [et al.] // Proc. Natl Acad. Sci. USA. 1989. Vol.86, №24. Р.10148-10152.

5. Perinatal developmental changes in respiratory activity of medullary and spinal neurons: an in vitro study on fetal an in vitro study on fetal and newborn rats / E.Di Pasquale [et al.] // Brain Res. Dev. Brain Res. 1996. Vol.91, №1. P.121-130.

6. Duron B., Khater J., Wallois F. Diaphragmatic activity in preterm babies during wakefulness and sleep. In: Founding Congress of the World Federation of Sleep Research Society, ed. by M.Chase, M.Mitler, and P.Walter. Los Angeles, CA: Univ. of Los Angeles. 1991. Vol.20. P.33-35.

7. Prenatal to early postnatal nicotine exposure impairs central chemoreception and modifies breathing pattern in mouse neonates: a probable link to sudden infant death syndrome / J.Eugenín [et al.] // J. Neurosci. 2008. Vol.28, №51. Р.13907-13917.

8. Feldman J., Smith J., Liu G. Respiratory pattern generation in mammals: in vitro en bloc analysis // Curr. Opin. Neurobiol. 1990. Vol.1, №4. P.590-594

9. Environmental tobacco smoke exposure and perinatal outcomes: a systematic review and meta-analyses/ S.Gisell [et al.] // Acta Obstet. Gynecol. Scand. 2010; Vol.89, №4. Р.423-441.

10. Hafstrom O., Milerad J., Sundell H.W. Altered breathing pattern after prenatal nicotine exposure in the young lamb // Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2002. Vol.166, №1. Р.92-97.

11. Prenatal nicotine exposure alters the response of the mouse in vitro respiratory rhythm to hypoxia/ H.Hu [et al.] // Respir. Physiol. Neurobiol. 2012. Vol.181, №2. Р.234-247.

12. Influence of prenatal nicotine exposure on postnatal development of breathing pattern / Y.H.Huang [et al.] // Respir. Physiol. Neurobiol. 2004. Vol.143, №1. Р.1-8.

13. Marlot D., Duron B. Cutaneous stimulations and spontaneous respiratory activity in the newborn kitten // Respiratory Centres and Afferent Systems. Paris: INSERM, 1976. Vol.59. P.273-279.

14. Onimaru H., Arata A., Homma I. Neuronal mechanisms of respiratory rhythm generation: an approach using in vitro preparation // Jpn J. Physiol. 1997. Vol.47, №5. P.385-403.

15. Prenatal, nicotine exposure increases apnoea and reduces nicotinic potentiation of hypoglossal inspiratory output in mice / D.M.Robinson [et al.] // J. Physiol. 2002. Vol.538, Pt.3. P.957-973.

16. Impaired cardiac function during postnatal hypoxia in rats exposed to nicotine prenatally: implications for perinatal morbidity and mortality, and for sudden infant death syndrome / T.A.Slotkin [et al.] // Teratology. 1997. Vol.55, №3. P.177-184.

17. Shao X.M., Feldman J.L. Mechanisms underlying regulation of respiratory pattern by nicotine in pre-Bötzinger complex // J. Neurophysiol. 2001. Vol.85, №6. P.2461-2467.

18. Suzue T. Respiratory rhythm generation in the in vitro brain stem-spinal cord preparation of the neonatal rat // J. Physiol. 1984. Vol.354. P.173-183.

19. Thoby-Brisson M., Greer J.J. Anatomical and functional development of the pre-Bötzinger complex in prenatal rodents // J. Appl. Physiol. (1985). 2008. Vol.104, №4. P.1213-1219.

20. Effects of electroacupuncture intervention on expression of pulmonary metalloproteinase-9 and tissue inhibitor-1 proteins in rats with chronic obstructive pulmonary disease / H.Zhang [et al.] // Zhen Ci Yan Jiu. 2014. Vol.39, №5. Р.367-371.