Параметры тока и положение электродов являются строго критичными для проявления эффектов ТЭС-терапии: частота непрерывных импульсов или пачек высокочастотных импульсов 77±0,5 Гц, длительность импульса 3,75±0,25 мс при соотношении постоянного и среднеимпульсного тока 2:1–5:1, положение электродов фронто-мастоидальное [8, 10].
Показана эффективность ТЭС-терапии в лечении широкого спектра патологий: при заболеваниях центральной и периферической нервной системы (ишемическом инсульте, черепно-мозговой травме, рассеянном склерозе, травматических повреждениях периферических нервных стволов), состоянии абстиненции, болевых синдромах различного генеза, инфаркте миокарда, гипертонической болезни, гестозе, вторичном иммунодефиците, ожоговой болезни, заживлении ран, состояниях, сопровождающихся гипер- или гипотиреозом, пиелонефрите [1-7, 9, 11-14].
В настоящее время активно продолжается изучение эффектов ТЭС-терапии в различных областях медицины, что требует проведения адекватных экспериментальных исследований на животных, в том числе на лабораторных грызунах. Определенные проблемы представляет способ наложения электродов у мелких лабораторных животных, в частности крыс. В литературе описаны методы иммобилизации грызунов дачей наркоза [1, 4, 13, 14] и с помощью специального станка [11]. К сожалению, многократное использование наркоза и фиксации нарушает критичность исследований, связанных с оценкой показателей адаптации, выносливости и устойчивости к стрессовым нагрузкам.
Целью нашей работы является модификация способа применения ТЭС-терапии при исследованиях ее эффектов на бодрствующих крысах.
Материалы и методы исследования
Исследование проведено в лаборатории общей и клинической патологической физиологии ГБОУ ВПО КубГМУ Минздрава России. Эксперименты проведены на 42 взрослых белых нелинейных крысах-самцах средней массой 195±15 г. Содержание животных и постановка экспериментов проводились в соответствии с требованиями приказов № 1179 МЗ СССР от 11.10.1983 года и № 267 МЗ РФ от 19.06.2003 г., а также международными правилами «Guide for the Care and Use of Laboratory Animals».
В ходе работы каждая крыса прошла курс ТЭС-терапии в течение 5 суток (по одному сеансу в день). Продолжительность первого сеанса составляла 15 мин, всех последующих — по 30 мин. ТЭС-терапию проводили с помощью модифицированного двухпрограммного электростимулятора «ТРАНСАИР-03» (ООО «Центр транскраниальной электростимуляции», г. Санкт-Петербург) (рис. 1).
Рис. 1. Аппарат транскраниальной электростимуляции «Трансаир-03»
Параметры ТЭС-терапии для крыс представлены в таблице 1 [8, 10].
Таблица 1
Параметры электрического тока, использующегося при проведении
ТЭС-терапии в режиме анальгезии у крыс
Частота, Гц |
Длительность импульса, мс |
Величина суммарного тока, мА |
70±2
|
3,75±0,25 |
0,6–2,5 |
Перед установкой постоянных подкожных электродов для проведения ТЭС-терапии крысу наркотизировали, используя: золетил 0,4 мг на 100 г веса крысы в/м («Virbac» Франция), ксиланит 0,4 мг на 100 г веса крысы в/м (ЗАО «НИТА-ФАРМ, Россия, г. Саратов) [13]. Глубину наркоза верифицировали по угнетению роговичного рефлекса и исчезновению реакции на болевые раздражители (укол лапы). В качестве подкожных электродов использовали булавки с антикоррозийным покрытием. Электроды располагали фронто-мастоидально (сдвоенный катод – в области лба над глазницами, сдвоенный анод – позади ушных раковин). Предварительно перед установкой электродов место их установки и сами электроды обрабатывались 0,05%-ным водным раствором хлоргексидина. После установки электродов крысам проводился курс из 5 сеансов ТЭС-терапии (без использования седативных препаратов и методов фиксации). Крысы во время сеансов ТЭС-терапии имели возможность свободно перемещаться за счет того, что к установленным под кожу электродам на момент проведения процедуры подключались клеммы к удаленным выходам прибора (рис. 2).
Рис. 2. Процедура проведения ТЭС-терапии
По окончании курса ТЭС-терапии, на 6-й день эксперимента, проводили исследование булавок, используемых в качестве электродов, на наличие коррозии. Оценка места установки электродов на наличие признаков воспалительного процесса проводилась макроскопически (после эвтаназии) к моменту завершения эксперимента у крыс.
Результаты исследования и их обсуждение
В течение всего периода исследования на булавках, используемых в качестве электродов, признаков коррозии не обнаруживалось. При макроскопическом исследовании (после эвтаназии) состояния мягких тканей головы животных признаков воспаления обнаружено не было. За весь период работы с использованием данного способа стимуляции негативная поведенческая реакция наблюдалась только однократно. После вживления подкожных электродов сеансы ТЭС-терапии проводили следующим образом: крысу фиксировали рукой, скрестив передние лапы на груди животного, успокаивали поглаживанием и крепили клеммы-крокодилы к булавкам – сначала анод, затем катод, затем на приборе свободной рукой устанавливали время сеанса – 30 мин и постепенно наращивали силу тока до 0,6 мА. В этот момент большинство животных начинало проявлять беспокойство, однако менее чем через 1 мин крысы успокаивались. С этого момента силу тока можно увеличивать до 1,0 мА и помещать крысу в клетку или на поверхность стола. Крысы, как правило, вели себя спокойно на протяжении всего сеанса: умывались и засыпали. При этом реакция на внешние раздражители оставалась сохранной. Такое состояние отмечено в течение всей стимуляции и спустя 5–10 мин после ее окончания. В дальнейшем поведение не отличалось от такового у контрольных животных. Грызуны, имевшие положительный опыт стимуляции, стремились забраться в клетку, где проводился эксперимент.
Заключение
Нами была модифицирована методика проведения ТЭС-терапии у мелких лабораторных грызунов (крыс). Изменения, внесенные в способ проведения стимуляции, заключаются в использовании вживляемых подкожных электродов с возможностью подсоединения к ним выходов электростимулятора. Благодаря изменениям, внесенным в методику проведения ТЭС-терапии, отпала необходимость применять у мелких лабораторных грызунов наркоз и средства фиксации, что является критичным при исследованиях в области патофизиологии адаптации и стресса. Дополнительными преимуществами данного метода стимуляции являются возможность выполнения ее одним человеком без помощников, предотвращение травматизации тканей головы частым введением игольчатых электродов. Признаков коррозии электродов и гнойного воспаления в области нахождения электродов при макроскопическом исследовании в ходе эксперимента и по его окончании выявлено не было.
Рецензенты:Колесникова Н.В., д.б.н., профессор, заведующая ЦНИЛ Отдела клинической экспериментальной иммунологии и молекулярной биологии ГБОУ ВПО КубГМУ Минздрава России, ГБОУ ВПО КубГМУ Минздрава России, г. Краснодар;
Абушкевич В.Г., д.м.н., профессор кафедры нормальной физиологии ГБОУ ВПО «Кубанский государственный медицинский университет Минздрава России», г. Краснодар.