Особенности определения болевой чувствительности - уровень общей неспецифической реактивности организма
- Методические особенности определения болевой чувствительности
Изучение болевой чувствительности как показателя, отражающего общую неспецифическую реактивность организма, мы начинали с отработки методики ее определения.
Основной задачей при выборе подходов к определению ноцицептивой реактивности организма являлось отсутствие травматичности методов, задействуемых для исследований.
Проанализировав специальную литературу, определили, что в целях выявления величины болевой чувствительности у человека предпочтительнее использовать бесконтактные методы тестирования. Оптимально данному условию отвечают анальгезиметры типа «Ugo Basile» (Италия), которые предназначены для оценки порога болевой чувствительности посредством автоматического измерения времени наступления рефлекторного устранения кисти от светового пучка, оказывающего стабильное температурное воздействие пороговой силы.
Предпринятые экспериментальные исследования позволили установить для человека пределы вариационного ряда ПБЧ. При этом минимальное значение показателя ноцицептивной реактивности составило 5 секунд, а максимальное — 30 секунд.
Изучив различные методы болевого воздействия на организм животного, выявили, что наиболее приемлемым раздражителем, как с точки зрения стандартности воздействия, так и простоты изменения и измерения его силы, является электроток [Калюжный Л.В., 1984]. 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 определения болевой чувствительности у различных видов животных за основу был взят принцип обеспечения электрораздражения подошвенной поверхности конечностей через стандартный электролит (0,005 М раствора NaCl) при свободном размещении индивида на контактирующей поверхности электропола. Схема прибора представлена на рисунке 3.
Рис. 3. Принципиальная схема прибора для определения болевой чувствительности у животных
Основным условием электроболевого воздействия являлось обеспечение достаточно широкой амплитуды разброса значений показателя болевой чувствительности у различных особей одного вида при минимальных величинах электронапряжения. Определив абсолютную и относительную Первый вариант предназначен для тестирования мелких животных (мыши, хомячки, крысы), второй — для тестирования крупных животных (кролики, морские свинки). В обоих случаях основой электропола является стеклотекстолитовая пластина 30 х 50 см с поперечно закрепленными на ней с интервалом 3 мм медными шинами шириной 6 мм для кроликов и морских свинок, а для мышей, хомячков, крыс — шириной 3 мм при интервале 1,5 мм.
В зависимости от вида тестируемого животного в схему прибора включается соответствующий электропол, на рабочую поверхность которого помещают определенное количество особей (кроликов — 1 или морских свинок — 6- крыс — 8 или хомячков — 10, или мышей — 15) без дополнительной фиксации, предварительно смочив их конечности электролитом. Напряжение подается между соседними токопроводящими шинами через лабораторный автотрансформатор и плавно повышается реостатом от 18 В и выше с одновременной фиксацией на вольтметре до момента возникновения реакции устранения конечностей от поверхности электропола. Именно данную реакцию, отражающую порог болевой чувствительности, принимают за критерий восприятия электротока организмом. 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.
Установлены следующие границы варьирования значений порога болевой чувствительности у различных видов лабораторных животных: кролики — от 6 до 69 вольт- морские свинки — от 11 до 25 вольт- белые крысы — от 18 до 26 вольт- золотистые хомячки — от 17 до 28 вольт- белые мыши — от 10 до 18 вольт.
Таким образом, был разработан универсальный способ определения болевой чувствительности у различных видов лабораторных животных, позволяющий адекватно соотносить величины данного показателя человека и биомоделей.
- Биометрические особенности проявления болевой чувствительности
Характеристика ноцицептивной реактивности, как и любого другого биологического признака, была бы неполной без определения ее статистических свойств. В качестве показателя изучаемого признака выбрали порог болевой чувствительности, соответствующий величине напряжения электротока, зафиксированной при первом устранении конечности животного от контактирующего проводника. В целях изучения особенностей варьирования и закономерностей распределения порога болевой чувствительности у различных видов лабораторных животных был проведен соответствующий биометрический анализ. Методом случайной выборки отобрали по 100 особей обоего пола каждого
вида животных. Затем в индивидуальном порядке определили порог болевой чувствительности и осуществили соответствующие статистические расчеты.
Типичным, наиболее наглядным примером выполненного биометрического анализа является изучение данного признака у кроликов. Установив минимальное (6 вольт) и максимальное (69 вольт) значения порога болевой чувствительности, построили интервальный вариационный ряд и полигон распределения частот, предварительно определив величину классового интервала:
а также нижнюю границу первого классо-
вого интервала: xn = 6 — 8:2 = 2 (рис. 4).
Частота (%)
Рис. 4. Полигон распределения порога болевой чувствительности
у кроликов
Далее рассчитали нормальность данного распределения, определив теоретические частоты распределения вариационного ряда (табл. 1).
Таблица 1
Биометрический расчет теоретических частот распределения по классам ноцицептивной реактивности
Примечание. В таблице использованы следующие условные обозначения:
х. — центры интервалов- f — эмпирические частоты- t — нормированные отклонения- f(t) — ординаты нормальной кривой- ft] — теоретические частоты.
При этом среднее арифметическое и среднее квадратичное отклонения составили соответственно: М = 38,53 вольт и s = 6,23
вольт, а мода — Мо = 37,5 вольт. На основании полученных данных были построены кривые распределения частот изучаемого признака (рис. 5).
Рис. 5. Эмпирическая (1) и вычисленная по нормальному закону (2) кривые распределения порога болевой чувствительности популяции кроликов, разводимой в ВолгНИПЧИ
Анализируя графическое изображение, можно сделать заключение о положительной асимметрии и отрицательном эксцессе кривой распределения. Для статистического подтверждения этого положения рассчитали значения показателей асимметрии (As) и эксцесса (Ex). Составив рабочую таблицу 2, определили f.a,
fia2, fia3 и fia4.
1 ? 1 1
Вспомогательная таблица определения асимметрии и эксцесса распределения порога болевой чувствительности
Xi | fi | a | fia | fia2 | fia3 | fia4 |
5,5 | 2 | -4 | -8 | 32 | 128 | 512 |
13,5 | 6 | -3 | -18 | 54 | -162 | 486 |
21,5 | 9 | -2 | -18 | 36 | -72 | 144 |
29,5 | 16 | -1 | -26 | 16 | -16 | 16 |
37,5 | 30 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
45,5 | 17 | + 1 | + 17 | 17 | + 17 | 17 |
53,5 | 10 | +2 | +20 | 40 | +80 | 160 |
61,5 | 7 | +3 | +21 | 63 | + 189 | 567 |
69,5 | 3 | +4 | + 12 | 48 | + 192 | 768 |
Сумма | 100 | ; | + 10 | 306 | + 100 | 2670 |
Примечание. В таблице использованы следующие условные обозначения:
Xj — центры интервалов-
f — эмпирические частоты-
a — отклонение вариант от нулевого класса.
лученные величины As и Ex показали, что данное распределение характеризуется незначительной положительной асимметрией и довольно низким отрицательным эксцессом, что полностью совпадает с визуальной оценкой графического изображения. Низкие показатели асимметрии и эксцесса свидетельствуют о близости этого распределения к нормальной кривой. Дополнительно рассчитав критические значения изучаемых коэффициентов при имеющемся объеме выборки (n = 100), доказали, что распределение порога чувствительности является нормальным.
Распределение показателя ноцицептивной реактивности у других видов лабораторных животных (морские свинки, крысы, хомячки, мыши) и человека оказалось аналогичным полученному у кроликов. При этом среднее арифметическое эмпирических границ ряда ноцицептивной реактивности составило для человека 17,5 с, для кроликов 37,5 В, для морских свинок 18,0 В, для крыс 22,0 В, для золотистых хомячков 22,5 В, для мышей 14,0 В.
Таким образом, порог болевой чувствительности, имея широкий диапазон варьирования, характеризуется симметричностью распределения вариант с накапливанием их в центральных классах и постепенным убыванием по мере удаления от центра ряда, что указывает на характерную общебиологическую закономерность распределения свойств данного показателя. Это подтверждает правомерность использования показателя ноцицептивной реактивности, имеющего свойство интегративности, в качестве полноценного критерия оценки функционального состояния организма.
