Ощутить наполнение мочевого пузыря, казалось бы, просто. Почки отправляют отходы и избыток воды в мочевой пузырь, и по достижении порога наполнения мочевой пузырь сообщает центральной нервной системе, что пора опорожняться. Однако группа под руководством Марка Т. Нельсона, доктора философии, заслуженного профессора университета и заведующего кафедрой фармакологии, обнаружила, что в дополнение к давлению наполнения этот процесс включает в себя то, что они называют «переходными сокращениями без мочеиспускания (TC)». гладкая мускулатура мочевого пузыря.
Исследование Томаса Дж. Хеппнера и др. «Преходящие сокращения гладкой мускулатуры мочевого пузыря являются движущими силами афферентной нервной активности во время наполнения» опубликовано в апрельском выпуске журнала «Общая физиология».Исследователи отмечают, что ТК играют центральную роль в ощущении давления и передаче этой информации афферентным (сенсорным) нервам.
Но не только ТК предоставляют информацию о том, когда мочевой пузырь наполнен, они предупреждают нас, когда созрели условия для наиболее эффективного опорожнения. Они заключают, что это означает, что ТК могут представлять собой новую мишень для терапевтического вмешательства при дисфункции мочевого пузыря. «Присутствие или отсутствие этих сокращений, а также то, насколько быстро они происходят, могут способствовать недостаточной или чрезмерной активности мочевого пузыря — и то и другое плохо», — сказал д-р Нельсон.
Используя препарат мочевого пузыря мыши ex vivo, Нельсон и его коллеги, д-р. Натан Тыкоцки, Том Хеппнер и Дэвид Хилл-Юбэнкс исследовали относительный вклад давления наполнения и переходных процессов давления, вызванных ТС, в стимуляцию сенсорных нервов.
Они заметили, что при заданном повышении давления ОК вызывают примерно в 10 раз большее увеличение активности сенсорных нервов, чем такое же увеличение давления наполнения. Они пришли к выводу, что ОК ответственны за преобладающую долю сенсорной продукции мочевого пузыря при нормальном давлении в мочевом пузыре.Хотя давление наполнения не влияло на частоту ТС, оно увеличивало скорость, с которой они достигли своего максимального давления (скорость подъема).
Это последнее свойство отражает изменение соотношения длины и напряжения гладких мышц детрузора, важное биофизическое свойство, которое определяет, насколько эффективно мышца будет сокращаться. «Это означало, что скорость повышения ОК говорит мозгу не только о том, насколько наполнен мочевой пузырь, но и о том, может ли мышца мочевого пузыря сокращаться в достаточной степени для нормального мочеиспускания», — сказал доктор Нельсон. В дополнение к этому они обнаружили, что ингибирование активированных кальцием калиевых (SK и BK) каналов с малой или большой проводимостью — оба из которых важны для расслабления гладких мышц — увеличивает амплитуду TC и активность сенсорных нервов.«В течение многих лет мы знали, что BK-каналы в гладкомышечных клетках мочевого пузыря помогают определить возбудимость», — сказал д-р Нельсон. «Чем больше включены каналы, тем менее возбудимой становится гладкая мышца мочевого пузыря, тем меньше у вас этих временных сокращений …
Но если мы заблокируем каналы SK, мы получим гораздо больший импульс оттока сенсорных нервов. Похоже, каналы SK являются в типе интерстициальных клеток, который участвует в восприятии этого небольшого, но быстрого изменения давления ».
Следующим шагом, как отмечают исследователи, будет изучение механизма, который определяет частоту и скорость роста ОС. «Преходящие сокращения, кажется, различаются от мочевого пузыря к мочевому пузырю», — сказал доктор Нельсон. «По крайней мере, в наших экспериментах частота установлена ??для этого животного или человека. Кажется, что она настроена так, чтобы вы получили оптимальный ответ. Наши данные предполагают, что другие типы клеток — немышечные типы клеток, не — типы нервных клеток — играют роль ».