MECHANISMS OF CONTRACTILE ACTIVITY CHANGES IN DIFFERENT PARTS OF THE GASTROINTESTINAL TRACT UNDER PSYCHOGENIC STRESS

Open Access Open Access
Restricted Access Subscription Access

Abstract


Psychogenic stress in rabbits caused inhibition of contractile activity (CA) in antral and pyloric parts of the stomach. This reaction is preserved after blockade of a2-adrenergic receptors, β1/β2-adrenergic receptors, M or N-cholinergic receptors. We conclude that inhibition of gastric motility under stress is substantially «non-adrenergic non-cholinergic» and only in the initial phase of the reaction it appears to be «α-adrenergic». The latter mechanism also determines the initial transient inhibition of CA in duodenum. The subsequent strengthening of CA in the proximal duodenum is preserved after blockade of M or N-cholinergic receptors and is the result of direct exciting action of the endocrine stress factor on the smooth muscle of the gut. Strengthening of the CA in the distal duodenum is abolished by blockade of M or N-cholinergic receptors, as well as β1/β2-adrenergic receptors and is a consequence of the endocrine action of catecholamines on stimulating β-adrenergic receptors of enteric cholinergic neurons. The same mechanism is responsible for the initial increase of CA in jejunum, which is replaced by its inhibition, which is «non-adrenergic non-cholinergic». Inhibition of CA in the initial phase of the stress-induced response of the ileum, cecum and colon is due to «α-adrenergic» mechanism, and subsequent period of the CA inhibition is the result of the «non-adrenergic non-cholinergic» mechanism. Strengthening of the CA in the initial part of the distal colon is abolished by the blockade of M or N-cholinergic receptors, and is caused by the centrogenic stimulation of preganglionic neurons by endocrine stress factor with subsequent activation of effector cholinergic neurons of the enteric nervous system.

V I Ovsiannikov

Institute of Experimental medicine of the North-West Branch of the Russian Academy of Medical Sciences

St. Petersburg, Russia

T P Berezina

Institute of Experimental medicine of the North-West Branch of the Russian Academy of Medical Sciences

St. Petersburg, Russia

K A Shemerovskii

Institute of Experimental medicine of the North-West Branch of the Russian Academy of Medical Sciences

St. Petersburg, Russia

  1. Mistaen W., Blockx P., Van Hee R. et al. The effect of stress on gastric emptying rate measured with radionuclide tracer // Hepatogastroenterol. - 2002. - Vol. 49. - P. 1457-1460.
  2. Tache Y., Martinez V., Million M., Rivier J. Corticotropin-releasing factor and the brain-gut motor responses to stress // Canad.J. Gastroenterol. - 1999. - Vol. 13. - P. 18A-25A.
  3. Tache Y., Martinez V., Million M., Wang L. Stress and the gastrointestinal tract III. Stress-related alteration of gut motor function; role of brain corticotropin-releasing factor receptors // Am.J. Physiol. - 2001. - Vol. 280. - P. G173-G177.
  4. Enck P., Holtmann G. Stress and gastrointestinal motility in animals: a review of the literature // J. Gastrointest. Motil. - 1992. - Vol. 1. - P. 83-90.
  5. Tache Y., Bonaz B. Corticotropin-releasing factor receptors and stress-related alterations of gut motor function // J. Clin. Invest. - 2007. - Vol. 117. - P. 33-40.
  6. Datta U.K. Effect of heat stress on gastrointestinal motility in young albino rats // Indian J. Physiol. Pharmacol. - 2001. - Vol. 45. - P. 222-226.
  7. Gue M., Fioramonti J., Bueno L. Comparative influences of acoustic and cold stress on gastrointestinal transit in mice // Am.J. Physiol. - 1987. - Vol. 253. - P. G124-G128.
  8. Muraoca M., Mine K., Kubo C.A. Study of intestinal dysfunction induced by restraint stress in rats // Scand.J. Gastroenterol. - 1998. - Vol. 33. - P. 806-810.
  9. Williams C.L., Villar R.G., Peterson J.M., Burks T.F. Stress-induced changes in intestinal transit in the rat: a model for irritable bowel syndrome // Gastroenterol. - 1988. - Vol. 94. - P. 611-621.
  10. Muelas M.S., Ramirez P., Parilla P. et al. Vagal system involvment in changes in small bowel motility during restraint stress: an experimental study in the dog // Brit. J. Surg. - 1993. - Vol. 80. - P. 479-483.
  11. Wittman T., Crenner F., Angel F. Long-duration stress. Immediate and late effects on small and large bowel motility in rat // Dig. Dis. Sci. - 1990. - Vol. 35. - P. 495-500.
  12. Березина Т.П., Овсянников В.И. Изменения сократительной активности гастродуоденальной и илеоцекальной зон при стрессе у кроликов // Бюл. экспер. биол. мед. - 2001. - Т. 132. - С. 138-1 41.
  13. Березина Т.П., Овсянников В.И. О механизмах торможения сократительной активности гастродуоденальной зоны при психогенном стрессе у кроликов // Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. - 2007. - Т. 93. - С. 76-89.
  14. Berezina T.P., Ovsiannikov V.I. Mechanism for the inhibition of contractile activity of the gastric antrum and pylorus in rabbits during psychogenic stress // Bull. Exp. Biol. Med. - 2009. - Vol. 147. - P. 296-300.
  15. Овсянников В.И., Березина Т.П. О механизме усиления сократительной активности двенадцатиперстной кишки при эмоциональном стрессе у кроликов // Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. - 2006. - Т. 92. - С. 852-862.
  16. Овсянников В.И., Березина Т.П. Влияние психогенного стресса на сократительную активность тонкой кишки у кроликов до и после блокады М- или Н-холинорецепторов // Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. - 2007. - Т. 93. - С. 1263-1274.
  17. Овсянников В.И., Березина Т.П. О механизме усиления сократительной активности двенадцатиперстной и тощей кишки при психогенном стрессе у кроликов // Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. - 2008. - Т. 94. - С. 689-699.
  18. Ovsiannikov V.I., Berezina T.P. Different mechanisms of intensification of contractile activity in the proximal and distal portions of the duodenum in psychogenic stress in rabbits // Bull. Exp. Biol. Med. - 2010. - Vol. 150. - P. 668-672.
  19. Березина Т.П., Овсянников В.И. Механизм торможения сократительной активности тощей и подвздошной кишки при психогенном стрессе у кроликов // Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. - 2009. - Т. 95. - С. 639-651.
  20. Berezina T.P., Ovsiannikov V.I. Changes in contractile activity of the duodenum, jejunum, and ileum under conditions of psychogenic stress in rabbits // Bull. Exp. Biol. Med. - 2011. - Vol. 151. - P. 560-563.
  21. Березина Т.П., Овсянников В.И. Механизмы торможения сократительной активности илеоцекальной зоны у кроликов при психогенном стрессе // Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова.- 2005. - Т. 91, № 8. - С. 893-902.
  22. Березина Т.П., Овсянников В.И. Изменения сократительной активности толстой кишки при психогенном стрессе у кроликов до и после блокады М- и Н-холинорецепторов и β-адренорецепторов // Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. - 2011. - Т. 97. - С. 72-82.
  23. Овсянников В.И., Березина Т.П. Стрессорное торможение сократительной активности подвздошной, слепой и толстой кишки у кроликов // Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. - 2001. - Т. 87. - С. 1393-1401.
  24. Ovsiannikov V.I., Berezina T.P. Changes of contractile activity of rabbit colon under stress conditions and during post-stress period before and after blockade of muscarinic and nicotinic receptors // Bull. Exp. Biol. Med. - 2013. - Vol. 155. - P. 183-186.
  25. Овсянников В.И., Шемеровский К.А. Влияние иммобилизационного стресса на гастродуоденальную миоэлектрическую активность кроликов // Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. - 1996. - Т. 82. - С. 131-142.
  26. Филаретов А.А., Филаретова Л.П., Богданов А.И. Многонейронная активность паравентрикулярного ядра гипоталамуса при возбуждении и торможении гипофизарно-адренокортикальной системы // Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. - 1985. - Т. 71. - С. 1057-1061.
  27. Pacak K., Palkovits M., Yadid G. Heterogeneous neurochemical responses to different stressors: a test of Selye s doctrine of nonspecificity // Am.J. Physiol. - 1998. - Vol. 275. - P. R1247-R1255.
  28. Овсянников В.И. Нейромедиаторы и гормоны в желудочно-кишечном тракте (интегративные аспекты). - СПб., 2003.
  29. Martinez V., Wang L., Rivier J., Grigoriadis D., Tache Y. Central CRF, urocortins and stress increase colonic transit via CRF1 receptors while activation of CRF2 receptors delays gastric transit in mice // J. Physiol. - 2004. - Vol. 556. - P. 221-234.
  30. Tache Y. Corticotropin releasing factor receptor antagonists: potential future therapy in gastroenterology? // Gut. - 2004. - Vol. 53. - P. 919-921.
  31. Zorilla E.P., Tache Y., Koob G.F. Nibbling at CRF receptor control of feeding and gastrointestinal motility // Trends Pharmacol. Sci.- 2003. - Vol. 24. - P. 421-427.
  32. Овсянников В.И. Механизмы реализации патогенного потенциала стресса // Мед. акад. журн. - 2010. - Т. 10. - С. 21-29.
  33. Ovsiannikov V.I., Berezina T.P. Pathogenic potential of psychogenic stress in gastric mucosal injury // Cell/Tissue Injury and Cytoprotection / Organoprotection in the Gastrointestinal tract. Mechanisms, Prevention and Treatment. Karger. - 2012. - P. 134-141.

Views

Abstract - 38

PDF (Russian) - 0

PlumX

Refbacks

  • There are currently no refbacks.

Copyright (c) 2014 Ovsiannikov V.I., Berezina T.P., Shemerovskii K.A.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.