Спосіб визначення одноманітності значень параметрів гальмівних синаптичних потенціалів гладких м’язів товстої кишки

УКРАЇНА (19) UA (11) 56495 (13) U (51) МПК (2011.01) A61B 10/00 МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ДЕРЖАВНИЙ ДЕПАРТАМЕНТ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОЇ ВЛАСНОСТІ ОПИС видається під відповідальність власника патенту ДО ПАТЕНТУ НА КОРИСНУ МОДЕЛЬ (54) СПОСІБ ВИЗНАЧЕННЯ ОДНОМАНІТНОСТІ ЗНАЧЕНЬ ПАРАМЕТРІВ ГАЛЬМІВНИХ СИНАПТИЧНИХ ПОТЕНЦІАЛІВ ГЛАДКИХ М'ЯЗІВ ТОВСТОЇ КИШКИ 1 2 (13) 56495 (11) нейротрансміттерів нехолінергічної природи. Функціональні розлади моторної активності кишечнику узгоджуються з виявленими при цих станах дегенеративними процесами у внутрішньоорганних і зовнішніх нейрональних шляхах та порушеннями синтезу у нейронах і вивільнення з нервових закінчень нейротрансміттерів [10; 11]. Тому, зважаючи на зазначені вище інволютивні зміни у травній системі та їх вплив на клінічний перебіг та терапію гастроентерологічних захворювань дослідження, спрямовані на встановлення особливостей синаптичного гальмування у пацієнтів різних вікових груп є вкрай актуальними. Найбільш близьким за технічною суттю є спосіб визначення функціональної спроможності гладких м'язів кишки людини в експерименті [12], який полягає в з'ясуванні функціональних особливостей ентеральних гладких м'язів шляхом визначення і порівняння діапазонів значень параметрів гальмівних синаптичних потенціалів, викликаних інтрамуральним електричним подразненням смужок гладеньком'язових клітин кільцевого шару кишки в межах зони резекції. Однак, даний спосіб має недоліки, оскільки не передбачає аналізу характеру розподілу значень параметрів гальмівних синаптичних потенціалів у трьох та більшої кількості груп одночасно. Це зумовлює необхідність попарного порівняння декількох груп даних. Такий підхід ускладнює комплексний порівняльний аналіз стану синаптичної UA Корисна модель, що заявляється, відноситься до області фундаментальної медицини, а саме до експериментальної фізіології, і може бути використана для дослідження механізмів синаптичного гальмування гладких м'язів (ГМ) кишечнику людини. Старіння організму викликає внаслідок метаболічних зрушень вікові зміни у різних органах та системах, у тому числі і травній системі. Вважають, що в організмі на стадії інволюції органів регресивні морфологічні зміни в окремих відділах травної системи викликають функціональні порушення. Клінічні дослідження підтверджують факт збільшення їх частоти зі збільшенням віку пацієнтів [1-3]. Збалансованість процесів збудження та гальмування в ентеральній нервовій системі та у значній мірі представництво у стінці кишки холінергічних та неадренергічних нейронів зумовлюють функціональний стан гладких м'язів кишечнику [4 7]. Під час старіння організму розвиваються атрофічні зміни стінки кишки, здатні призводити до порушення її іннервації зниження синтезу регуляторних пептидів, зменшення вагусного регуляторного впливу на кишечник, появи компенсаторної холінергічної гіперчутливості ентеральних ГМ, порушення перистальтики, зниження тонусу товстої кишки тощо [8; 9]. Такі інволюційні зміни у ГМ кишечнику супроводжуються зниженням активності холінергічних нейронів міжм'язового сплетіння та аномальним вмістом у ентеральних гладких м'язів U няється тим, що одночасно використовують непараметричний аналог методу дисперсійного однофакторного аналізу однорідності декількох незв'язаних вибірок - Н-критерію Крускала-Уоліса за формулою: Н = [(12/(N(N+1)))*( (T2/n))] - 3*(N+1), де N - загальна кількість варіантів у вибірці; n - кількість варіантів у кожній групі; Т - суми рангів по кожній групі окремо, і здійснюють оцінку результату по таблицях Hкритерію Крускала-Уоліса. (19) (21) u201011625 (22) 30.09.2010 (24) 10.01.2011 (46) 10.01.2011, Бюл.№ 1, 2011 р. (72) ГРУША МИХАЙЛО МИХАЙЛОВИЧ, РОМАНЕНКО ОЛЕКСАНДР ВІКТОРОВИЧ (73) НАЦІОНАЛЬНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ О.О. БОГОМОЛЬЦЯ (57) Спосіб визначення одноманітності значень параметрів гальмівних синаптичних потенціалів гладких м'язів товстої кишки, що включає визначення і порівняння діапазонів значень параметрів гальмівних синаптичних потенціалів, який відріз 3 56495 передачі в ентеральних гладких м'язах людей різних вікових груп та може вимагати перегрупування даних у дві більш крупні вибірки за певною додатковою узагальненою ознакою (наприклад, за ступенем розвитку інволютивних змін). В якості прикладу в таблиці 1 представлені отримані нами значення параметрів гальмівних синаптичних потенціалів (ГСП) гладеньких м'язів ободової кишки пацієнтів п'ятьох вікових груп 4 (юнацький вік - дівчата від 16 до 20 року, юнаки від 17 до 21 року; перший період зрілого віку - жінки вік від 21 до 35 років, чоловіки від 22 до 35 років; другий період зрілого віку - жінки вік від 36 до 55 років, чоловіки від 36 до 60 років; похилий вік жінки вік від 56 до 74 років, чоловіки від 61 до 74 років; старечий - жінки і чоловіки віком 75 років і старше). Таблиця 1 Діапазони значень параметрів гальмівних синаптичних потенціалів м'язових смужок ободової кишки людей п'яти вікових груп Вікова група 1 І група (дівчата від 16 до 20 років, юнаки від 17 до 21років) II група (жінки вік від 21 до 35 років, чоловіки від 22 до 35 років) III група (жінки вік від 36 до 55 років, чоловіки від 36 до 60 років) IV група (жінки вік від 56 до 74 років, чоловіки від 61 до 74 років) V група (жінки і чоловіки віком 75 років і старше) Загальна Час наростання Швидкість нарос- Час спаду до Латентний Амплітуда, тривалість, до половини тання до половини половини ампперіод, мс мВ мс амплітуди, мс амплітуди, мкВ/мс літуди, мс 2 3 4 5 6 7 133-166 (4) 6,7-17,5 (4) 2200 - 3267 (4) 133-267 (4) 25,2-47,0 (4) 533-1000 (4) 133-300 (8) 3,1 - 12,25 (8) 1467-4100 (8) 167-267 (8) 7,8 - 30,6 (8) 567 - 867 (8) 133-300 (33) 3,7 - 20,9 (33) 1266-4000 (33) 100-233 (33) 11,1-72,6 (33) 467 - 1067 (33) 133-367 (39) 3,8-25,9 (39) 1200-4867 (39) 100-300 (39) 9,5-77,5 (39) 400-1033 (39) 67-333 (34) 3,4-20,7 (34) 1433-5200 (34) 67 - 400 (34) 10,2-64,3 (34) 467-1033 (34) Примітка: В дужках позначено кількість досліджених м'язових смужок. Представленні вище дані по діапазонам значень параметрів ГСП були згруповані нами у два варіаційних ряди за ознакою розвитку інволютивних процесів. У сформованих варіаційних рядах визначали з використанням 2-критерію Пірсона та -критерію Колмогорова-Смирнова наявність розбіжностей в характері розподілу значень параметрів ГСП людей вікової групи до 60 років та людей вікової групи 61 рік і старше (табл. 2 і табл. 3). 5 56495 6 Таблиця 2 Діапазони значень показників гальмівних синаптичних потенціалів м'язових смужок ободової кишки людей двох вікових груп Загальна Час наростання до Швидкість наростан- Час спаду до Вікова гру- Латентний Амплітуда, тривалість, половини амплі- ня до половини амп- половини ампліпа період, мс мВ мс туди, мс літуди, мкВ/мс туди, мс І група 133-300 3,1-20,9 1266-4100 100-267 7,8-72,6 467-1067 (вік до 60 (50) (50) (50) (50) (50) (50) років) II група 67-367 3,4-25,9 1200-5200 67-400 9,5-77,5 400-1033 (вік 61 рік і (68) (68) (68) (68) (68) (68) старше) Примітка: В дужках позначено кількість досліджених м'язових смужок. Таблиця 3 Значення 2-критерія Пірсона та -критерія Колмогорова-Смирнова, отримані при порівнянні розподілів варіант значень параметрів гальмівних синаптичних потенціалів гладеньких м'язів ободової кишки пацієнтів двох вікових груп Час наростання Швидкість нарос- Час спаду до Латентний Загальна Амплітуда до половини ам- тання до половини половини ампперіод тривалість плітуди, мс амплітуди, мкВ/мс літуди, мс 2 12,07 12,58 11,64 5,01 10,39 6,92 -критерій Пір( = 7) ( = 7) ( = 7) ( = 6) ( = 7) ( = 7) сона -критерій Колмо0,73 1,35 0,51 0,76 1,24 0,87 горова-Смирнова Критерій Примітка: В дужках позначено число ступенів свободи ( ) - кількість рівноінтервальних груп сформованих за значеннями даних мінус 1. При наявності статистично достовірних розбіжностей в групах, що аналізуються (Р < 0,05), отримане значення 2 повинно перевищувати табличне значення 2 [13] (при = 6, табличне значення 2 = 2 12,592, при =7, табличне значення =14,067), а отримане значення , повинно перевищувати табличне значення (табличне значення = 1,36) [14]. Задача, яка вирішується способом, що заявляється - дослідження характеру розподілу амплітуд гальмівних синаптичних потенціалів (ГСП) гладких м'язів кишки пацієнтів різних вікових груп з використанням Н-критерію Крускала-Уоліса. Технічний результат, який досягається, полягає у відведенні гальмівних синаптичних потенціалів певної амплітуди, що генерується у відповідь на супрамаксимальне інтрамуральне подразнення гладеньких м'язів кишки людини, отриманні можливості більш досконально досліджувати фізіологічний стан гладеньких м'язів кишок та розробляти раціональні методи післяопераційного відновлення моторики кишечнику. Поставлена задача досягається тим, що у відомому способі, що передбачає визначення і порівняння діапазонів значень параметрів гальмівних синаптичних потенціалів, який відрізняється тим, що одночасно використовують непараметричний аналог методу дисперсійного однофакторного аналізу однорідності декількох незв'язаних вибірок - Н-критерію Крускала-Уоліса за формулою: Н = [(12/(N(N+1)))*( (T2/n))] - 3*(N+1), де N - загальна кількість варіант у вибірці; n - кількість варіант у кожній групі; Т - суми рангів по кожній групі окремо, і здійснюють оцінку результату по таблицям H-критерію Крускала-Уоліса. Спосіб здійснюється наступним чином: З використанням непараметричних та параметричних методів статистичного аналізу визначають однорідність розподілів отриманих рядів даних та порівнюють значення параметрів ГСП МС ободової кишки людей різного віку з використанням непараметричного аналогу методу дисперсійного однофакторного аналізу однорідності одночасно декількох незв'язаних вибірок - Hкритерію Крускала-Уоліса. Такий підхід до аналізу отриманих результатів дозволяє ефективно виявляти розбіжності за частотою прояву значень окремих варіант латентного періоду ГСП, амплітуди ГСП, тривалості ГСП, часу наростання ГСП до половини амплітуди, швидкості наростання ГСП до половини амплітуди та часу спаду ГСП до 7 56495 половини амплітуди ГМ ободової кишки людей різного віку. В якості прикладу проведено аналіз з використанням H-критерію Крускала-Уоліса даних, представлених у таблиці 1. Результати проведе 8 ного аналізу однорідності вибірок значень параметрів ГСП п'яти вікових груп, які відповідають загальноприйнятим віковим інтервалам в онтогенезі людини, представлені у табл. 4. Таблиця Значення Н-критерію Крускала-Уоліса, отримані при порівнянні розподілів варіант значень параметрів гальмівних синаптичних потенціалів гладеньких м'язів ободової кишки пацієнтів п'яти вікових Критерій Латентний період Амплітуда Загальна тривалість Н-критерй КрускалаУоліса 14,987** ( =4) 12,826* ( =4) 5,651 ( =4) Час наростан- Швидкість на- Час спаду до ня до полови- ростання до половини ни амплітуди, половини амп- амплітуди, мс літуди, мкВ/мс мс 8,030 ( =4) 15,492** ( =4) 11,976* ( =4) Примітка: В дужках позначено число ступенів свободи ( ) - кількість досліджуваних вікових груп мінус 1. При наявності розбіжностей в групах, що аналізуються, отримане значення 2 повинно перевищувати табличне значення 2 [13] (при = 4 (Р < 0,05) табличне значення 2 = 9,488, при = 4, (Р < 0,01) табличне значення 2 = 13,277). * - статистично достовірна відмінність Р < 0,05; ** - статистично достовірна відмінність Р < 0,01. Отже, використання Н-критерію КрускалаУоліса є досить ефективним методом непараметричного аналізу для визначення наявності між вказаними групами даних дозволило визначити розбіжності за характером розподілу значень окремих варіант латентного періоду ГСП, амплітуди ГСП, швидкості наростання ГСП до половини амплітуди та часу спаду ГСП до половини амплітуди ГМ ободової кишки людей різного віку. Спосіб був апробований на кафедрі біології Національного медичного університету Імені О.О.Богомольця. Література 1. Blashut К. Prevalense and distribution of the colonic diverticulosis. Rewiew of 417 cases from Lower Silesia in Poland / K. Blashut, L. Paradowski, J. Garcarek // Rom. J. Gastroenterol. - 2004. - Vol. 13 (4). - P. 281 - 285. 2. Левченко СВ. Дивертикулярная болезнь ободочной кишки: современное состояние проблемы / С.В. Левченко // Клин, геронтол. - 2008. № 1. - С. 35-37. 3. Приходько В.Ю. Проблема хронических запоров в терапевтической и гериатрической практике / В.Ю. Приходько, О.В. Давыдович, Н. Я. Давидович // Ліки України. - 2008. - № 5. - С. 43 46. 4. Wood J.D. Fundamentals of neurogastroenterology / J.D. Wood, D.H. Alpers, P.L.R. Andrews // Gut. - 1999. - Vol. 45, (Suppl II). P. II6 - II16. 5. Burnstock G. Purinergic signalling / Geoffrey Burnstock // Br. J. Pharmacol. -2006.-Vol. 147.-P. S172-S181. 6. Shuba M. F. Mechanisms of the inhibitory action of neurotransmitters on smooth muscles / M.F. Shuba, I.A. Vladimirova, I.B. Philyppov // Нейрофизиология / Neurophysiology. - 2003. - T. 35, № 3/4. - С 252 - 261. 7. Gallego D. Purinergic and nitrergic junction potential in the human colon / D. Gallego, V. Gil, J. Aleu et al. // Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. -2008. - Vol. 295. - P. G522 - G533. 8. Yun A.J. A new mechanism for diverticular diseases: aging-related vagal withdraval / A.J. Yun, K.A. Bazar, P.Y. Lee. - 2005. - Vol. 64 (2). - P. 252 255. 9. Knowles С.Н. Slow transit constipation: a model of human gutdysmotility. Review of possible aethiologies / C.H. Knowles, C.D. Martin // Neurogastroenterol. Mot. - 2000. - Vol. 12. - P. 181 196. 10. Передерни В.Г. Синдром раздраженной кишки как самостоятельный диагноз и одно из наиболее распространенных гастроэнтерологических заболеваний. Современные представления о возможных причинах, механизмах развития, принципах диагностики, лечения и ведения больных с нарушением кишечных функций / В.Г. Передерни, С.М. Ткач, С.В. Скопиченко. - К.: ААВ, 2007. - 288 с. 11. Пасечников В.Д. Функциональный запор, обусловленный замедленным транзитом кишечного содержимого / В.Д. Пасечников // Фарматека. - 2003. -№ 10.-С. 16-23. 12. Патент 39571 UA, МПК А61В10/00. Спосіб визначення функціональної спроможності гладеньких м'язів кишки людини в експерименті / Романенко О.В., Груша М.М.; заявник та патентоутримувач Національний медичний університет ім.О.О. Богомольця / - № u200814825; заявл. 23.12.2008; опубл. 25.02.2009, Бюл. № 4. 9 Комп’ютерна верстка В. Мацело 56495 Підписне 10 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601