СПОСОБ СТИМУЛЯЦИИ НЕРВОВ Российский патент 1998 года по МПК A61K35/58 

Изобретение относится к экспериментальной медицине, а именно к нейрофизиологии и нейрохирургии и может быть использовано для локальной стимуляции нервных стволов и сплетений.

Известен "Способ подкожной стимуляции нервов или локальной деструкции тканей" по пат. США N 4343301, в соответствии с которым стимуляцию осуществляют с помощью низкочастотных звуковых колебаний. Однако этот способ требует наличия специальной аппаратуры, преобразователей и не обеспечивает локального воздействия, например, при внутрипучковой стимуляции нервного ствола.

Известен также способ химической стимуляции изолированного нерва лягушки путем изменения химического состава внешней среды. (См. Руководство по физиологии. - М. : Наука, 1975 г., с. 227 - 228). Этот способ малоприменим в условиях целостного организма и особенно в анатомически труднодоступных местах, т. к. требует полного выделения участка нерва, по длине достаточного для помещения в специальную камеру с раствором изменяемого состава.

Наиболее близким к предлагаемому является способ химической стимуляции нейронов, описанный в статье А.А. Александрова и др. "Влияние внутрикортикальной химической стимуляции на фоновую активность нейронов сенсомоторной коры мозга кошки" (см. Нейрофизиология, 1982 г, т. 14, N 4, с. 347 - 352).

Этот способ осуществляют путем микроионофореза глутамата в нейроны коры мозга. Однако данный способ технически сложен, требует изготовления специальных микроэлектродов, электронного инжектора, практически трудноосуществим при хемостимуляции нервных сплетений. Кроме того, глутамат не оказывает стимулирующего действия на периферические нервы.

Цель изобретения - осуществление эффективной локальной стимуляции анатомически труднодоступных нервных структур.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве стимулятора используют токсин скорпиона в дозах 0,1 - 1,0 мкг в объеме 5 - 10 мкл физиологического раствора, который вводят путем микроинъекции под эпиневрий с последующим визуальным наблюдением фибрилляции стимулируемой этой нервной структурой мышцы или регистрации ее электромиограммы.

На фиг. 1А дана электромиограмма икроножной мышцы крысы в ответ на введение (отмечено стрелкой) в большеберцовый нерв токсина скорпиона (1) и физиологического раствора (2) и динамика (фиг. 1Б) амплитуды ЭМГ после однократного введения токсина; на фиг. 2 - антидотное действие новокаина, снимающего стимулирующее действие токсина; на фиг. 3 - доза-зависимый характер стимулирующего действия токсина; на фиг. 4 - потенциалы действия икроножной мышцы и ее ЭМШ до и после введения токсина и физиологического раствора, иллюстрирующие безвредность используемой дозы токсина.

Способ осуществляют следующим образом. Под общим наркозом у животного (крыса, кошка, др.) оперативным путем обнажают исследуемое нервное сплетение (плечевое, поясничное, др.) Готовят раствор токсина из расчета 0,2 мкг токсина на 10 мкл физиологического раствора. Приготовленный раствор набирают в шприц для микроинъекций. соединенный с помощью гибкого шланга с инъекционной иглой, вводят субэпиневрально иглу в исследуемую ветвь нервного сплетения и инъецируют раствор токсина. Благодаря наличию гибкого сочленения иглы и шприца можно произвести введение химического стимулятора в анатомически труднодоступную зону, например, плечевое или поясничное сплетение. Далее осуществляют визуальное наблюдение фибрилляция соответствующей мышцы или регистрацию ее электромиограммы, причем фибрилляцию мышцы или увеличение амплитуды ЭМГ наблюдают через 5 - 10 с после инъекции в течение 15 - 20 мин (см. фиг. 1А), что свидетельствует о том, что стимулирующий нервный пучок иннервирует данную мышцу. Для сравнения: механическое раздражение нерва объемом вводимого физиологического раствора (10 мкл) практически не оказывает возбуждающего действия (фиг. 1А). Для прекращения стимулирующего действия токсина на высоте его эффекта в ветвь нервного сплетения или нервный ствол инъецируют 0,5%-ный раствор новокаина и практически мгновенно получают блокирующий эффект (см. фиг. 2)
Стимулирующее действие токсина на нерв зависит от дозы и характеризуется линейной зависимостью в диапазоне 0,1 - 1,0 мкг (см. фиг. 3). Дозы меньшие, чем 0,1 мкг, малоэффективны, действие доз, больших 1,0 мкг, характеризуется насыщением и, следовательно, их применение нецелесообразно.

Локальность воздействия токсина полностью определяется его первичным депо в месте инъекции и обусловлена высокой селективностью связывания с мембраной нервных волокон. Это доказывается параметрами фармакокинетики меченого ¹²⁵1 токсина: период полувыведения tβ1/2

Безвредность токсина доказывается обратимостью его эффекта, оцениваемого по сохранению проводимости нерва после субэпиневрального введения максимальной из используемых доз. Это хорошо иллюстрируется фиг. 4, где 1А - фоновый ПД мышцы при одиночном раздражении нерва, 1Б - ЭМГ мышцы после введения в нерв физиологического раствора, 2А - фоновый ПД мышцы, 2Б - ЭМГ через 1 мин после введения в нерв 1 мкг токсина, 3А - ПД мышцы через 15 мин после введения токсина, 3В - ПД мышцы через 25 мин после введения токсина. Калибровка для ПД: амплитуда 1мВ, длительность 10 мс, для ЭМШ: амплитуда 100 мкВ, длительность 200 мс.

Среднесмертельная доза (ДЛ₅₀) токсина для крыс составила 1 мг/кг или 0,2 мг (200 мкг) на животное массой 200 г. Таким образом, высшая доза, вводимая в нерв - 1 мкг составляет 1/200 от ДЛ₅₀ и является не токсичной.

Способ стимуляции нервов с помощью токсина скорпиона характеризуется простотой выполнения, возможностью локального воздействия в анатомически труднодоступных тканях и органах, безвредностью, легкой дозируемостью и наличием специфического антидота при передозировке и необходимости прекращения действия новокаина. При осуществлении способа не требуется предварительного выделения стимулируемой структуры из организма, и он может найти применение для создания локальных очагов возбуждения в работающем органе, например, сердце или мышце.

Изобретение относится к экспериментальной медицине, а именно к нейрофизиологии и нейрохирургии и может быть использовано для локальной стимуляции нервных стволов и сплетений. Способ позволяет осуществить эффективную локальную стимуляцию анатомически труднодоступных нервных структур. Для этого в качестве стимулятора используют токсин скорпиона в дозах 0,1- 1,0 мкг, который вводят в виде микроиньекции под эпиневрий с последующим визуальным наблюдением фибрилляции стимулируемой мышцы или регистрации ее электромиограммы. 1 з. п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ стимуляции нервов химическим путем, отличающийся тем, что осуществляют субэпиневральную микроинъекцию в нервную структуру токсина скорпиона с последующим визуальным наблюдением, фибрилляции стимулируемой этой нервной структурой мышцы или регистрацией ее электромиограммы. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что токсин скорпиона вводят в количестве 0,1 - 1,0 мкг в объеме 5,0 - 10,0 мкл физиологического раствора.