Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Обмен липидов в системе гемато-энцефалического барьера у крупного рогатого скота

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Обмен липидов в системе гемато-энцефалического барьера у крупного рогатого скота"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ СССР ЛЕНИНГРАДСКИЙ ВЕТЕРИНАРНЫЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи УДК 612.015.37:612.824.636 2

СМОЛИН Александр Геннадьевич

ОБМЕН ЛИНИДОВ В СИСТЕМЕ ГЕМАТО - ЭПЦЕФАЛИЧЕСКОГО БАРЬЕРА У КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА

03.00.13 - физиологии человека и жиногних

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

( ним Нггероург 1М1

Работа выполнена на кафедре физиологии сельскохозяйственных животных Ленинградского ветеринарного институте.

Научный руководитель: заслуженный деятель науки РСФСР,

доктор ветеринарных наук, профессор А.К. Кузнецов.

Официальные оппоненты: заслуженный деятель науки РСФСР,

Ведущее учреждение: Институт экспериментальной

в 13 часов на заседании специализированного сонета К 120.20.01 в Ленинградском ветеринарном институте.

Адрес института: 196006, г. Ленинград, Московский пр., 112.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ленинградского ветеринарного института.

Автореферат разослан " А " ¡од; г.

Ученый секретарь специализированного совета кандидат биологических няук.

доктор биологических наук, профессор A.A. Алиев, кандидат биологических наук, доцент A.C. Юшкевич.

биологии АН Эстонии.

Защита диссертации состоится

доцент

Т.А. Эйоымонт

I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Легальность темы. Проблема барьерных функция организма, в частности гамато - энцефэлического барьера (ГЭБ) продолжает оставаться одной из актуальных для биологической науки, медицины и ветеринарии. ГЭБ, выполняя защитную и регуляторную функции, не только защищает головной мозг от вредного действия веществ, случайно попавших в кровь или образовавшихся в процессе метаболизма органов и тканей, но и регулирует состав и свойства цереброспинальной жидкости (ЦСЖ), принимает активное участие в формировании внутренней среды мозге, его питании и обмене веществ.

Учеши о ГЭБ было сформулировано шпрпыо Л.С.Штерн в 1921 году и затем интенсивно развивалось в трудах многих советских (Алов А.И.. 1950, 1956; Шамбуров Д.А.. 1954; Василевский H.H., Науменко Л.И., 1959; Кассиль Г.II., 19Г.З, 1983; Фридман А.П.. 1971; Майзелис М.Я., ЮТЗ, 1981; Макаров А.Ю., 1973, 1904; Росин Я.А., 1977, 1981, 1904, И др.) и зарубежных (Alrd R.D., Strait L., 1944; Oldendorf W.II.,197), 1974; Rapoport S.I., 1971, 1976; Oavsori II., 1976; Weatergaard Б., 1977; BradburJ V., 1979; Wood J.H., 1980, 1982, и др.) ученых.

Многочисленная литература об обмене лигшдов в организме сельскохозяйственных животных (АЯнсон Х.Х., 1973; Алиев A.A., 1965-1990; Юткевич A.C., 1973; Емельянов

A.M., 1978; Уланова Л.К., 1980; Рудаков В.В., 1983; Цюпко

B.В., 1984; СавоПский А.Г., 1985; Карлолиев Р.Х., 1987; Янович В.Г., Лагодак П.З., 1391; Stan'enblell R. et al., 1988; Jenkins K.J. et al., 1988 и др.) свидетельствует о важном и многостороннем значении лиладов в обеспечении жизнедеятельности организма хивотных.

В то же время вопросы функционирования ГЗБ, лтидного состава ЦСЖ у сельскохозяйственных кивотных изучены недостаточно. Имемциеся сообщения касаются методики получения ЦСЖ (Скнев A.B., 1935; Фридман А.П., 1971; Алиев A.A., 1974), концентрации в ЦСЖ органических и неорганических веществ (Федотов А.П., 1951; Голиков A.M., 1971; Кузнецов А.К., Донков С.А.. 1990; Кочуева H.A., 1990 и др.). Единичные работы посвящены вопросам введения лекарственных веществ непосредственно в ликворную систему мозга животных (Кованов В.В., 1948; Буйков В.Г., 1974;

Данелия Р.Е..1963).

Разработка теоретических аспектов функционирования ГЭБ у сельскохозяйственных животных может служить (¡изиологическим обоснованием для уточнения вопросов этиологии, патогенеза, диагностики и лечения больных животных путем повышения проницаемости ГЭБ или введения лекарственных препаратов в субарахноидальное пространство мозга при субокцгаштальной пункции.

Все вышеизложенное и явилось обоснованием для проведения исследования по избранной нами теме диссертационной работы.

Цели и задачи исследований. Целый настоящей работы являлось изучение обмена липидов в системе ГЭБ у крупного рогатого скота и выяснение влияния на их обмен некоторых факторов физиологического состояния организма и функционального состояния центральной нервной системы.

В соответствии с этим были поставлены следущие задачи:

1. Изучить содержание общих липидов, фосфолипидов, общего и эстерифицировашюго холестерина, триглицеридов, свободных жирных кислот и Оета-липопротеидов в ЦОК, сыворотке притекающей к мозгу и оттекающей от него крови и на основе полученных данных определить артерио-венозлую разницу всего мозга и проницаемость ГЭБ для указанных липидных компонентов.

2. Исследовать обмен липидов в системе 1ИБ при различном физиологическом состоянии организма (возраст, пол, беременность, лактация, сухостойный период).

3. Выяснить влияние возбуждения в ЦНС, вызванного кофеином и торможения при кетаминовом наркозе на метаболизм указанных выше классов липидов и их метаболитов.

4. Изучить влияние внутривенного введения глюкозы не проницаемость и обмен лшщдов ь системе ГЭБ.

Работа выполнена в соответствии с комплексной темой Л 7 (раздел 7.1.) плана НИР Ленинградского ветеринарного института на 1986 - 1990 гг. (* государственной регистрации 01860070332).

Научная новизна. В результате комплексного исследований впервые определены гомеостатические уровни общих липидов, фоофолшидои, общего и астерифицированного холестерине, триглицеридон свободных «ирных кислот и 2

бвта-лнпопротеидов в ЦСЖ у крупного рогатого скота разного возраста и пола, при различном физиологическом состоянии организма. Выявлено наличие селективной проницаемости для изучении* компонентов лигшдного обмена. Определена артерио-венозная разница всего мозга для указанных классов липидов и некоторых ш метаболитов. Установлено влияние функционального состояния центральной нервной системы (возбуждение, торможение) на обмен липидов в системе ГЗБ. Обоснована возможность изменять проницаемость ГЭБ для липидных компонентов внутривенным введением гипертонического раствора глюкозы.

Результаты исследований позволяют с новых позиций оценить роль ГЭБ в обмене липидов между кровью, лаквором и тканями мозга.

Практическая значимость. Установленные уровни содержания общлх липидов, фосфэ липидов, общего и встерифицированного холестерина, триглицеридов, свободных жирных кислот и бета-липопротеидов в сыворотке притакапцей к мозгу и оттекающей от него крови, а также в ЦСЖ у крупного рогатого скота могут быть использованы в качества нормальных гомеастатических уровней при экспериментальных и диагностических исследованиях.

Результата исследований, имвициэ определенное фундамэнтвлыюэ теоретическое значение для физиологии гемато-енцефалического барьера могут использоваться в учебном процессе сельскохозяйственных ьузов, а такие учитываться при решении некоторых вопросов патогенеза и лечения заболеваний животных. Выявленная способность глюкозы повышать проницаемость Го Б может быть использована при назначении субокцшштальних инъекция лексрствешшх -редств.

А1гробация работы. Основные полоиегая диссертации доложены на научных конференциях црофеосерско преподавательского состава и аспирантов Ленинградского ветеринарного института (1990, 1991), на научной конфнреншш голодах ученых Ленинград,зкого ветеринарного института (1989), на Всесоюзной конференция "Физиология продуктивных кивотши - решению Продовольственной программы ССОР" (1909), на IX Всесоюзной научно -практической конференции молодых ученых и специалистов "Резервы увеличения производства сельскохозяйственной продувши" (1990), на X научно - практической конференция

холодах учета, и специалистов "Пути увеличения производства и повышения качества сельскохозяйственной продукции" (1991), на Всесоюзном совещании "Новые аспекты участил биологически активных веществ в регуляции метаболизма и продуктивности сельскохозяйственных животных" (1991), а также на заседании кафедры физиологии института (1991).

Публикации. Материалы диссертационной работы изложены в пяти статьях.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа включает следующие разделы: введение, обзор литературы, материал и методы исследований, результаты собственных исследований, их обсуждение и заключение, выводы и предложения.

Диссертация изложена на 240 страницах машинописного текста, содержит 26 таблиц и 42 рисунка. Список литературы включает 271 наименование, в том числе 103 иностранных авторов.

Волросы выносимые на защиту.

1. Основные закономерности обмена липидов в системе ГЭБ, вытекающие из результатов комплексного исследования содержания липвдшх компонентов в ЦСХ,в крови, притекающей к мозгу и оттекающей от него, определения их проницаемости в системе ГЭБ и артерио-веноаной разницы всего мозга.

2. Влияние на обмен липидов в системе 1ЭБ физиологического состояния организма (возраст, пол, беременность, лактация).

3. Результаты опытов о влиянии функционального состояния ЦНС (возбуждение, торможение) на метаболизм липидов в системе ГЭБ.

4. Возможность влияния на проницаемость ГЭБ внутривенного введения гипертонического раствора глюкозы.

2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Экспериментальная часть работы выполнена в условиях Ленинградского мясокомбината им. О.М.Кирова, исследования липидов крови и ЦСК - на кафедре физиологии сельскохозяйственных животных Ленинградского ветеринарного института в 1988 - 1991 гг.

Опыты проводились на крупном рогатом скоте черно -пестрой породы, поступавшем для убоя из совхозов им. Жданова, им. Тельмана и других хозяйств Ленинградской области. Все животные имели хорошую упитанность, были 4

клинически здоровыми. Животные с травмами н 4 воспалительными процессами в опыты не включались. Перед убоем животные содержались в течение 3-5 суток в предубойном цехе мясокомбината, где в эти сроки проводились клинические и экспериментальные исследования.

Кормление крупного рогатого скота в хозяйствах проводилось по сбалансированным по основным питательным веществам рационам. В период содержания животных на мясокомбинате они получали: молодняк - 4 - 5 кг сена и 2 -3 кг концентратов, коровы - 7 - 8 сена и 4 - 5 кг концентратов. Поение животных проводилось вволю.

В соответствии с поставленными задачами проведено 4 серии опытов.

В первой серии изучались гомеостатические уровни общих липидов, фосфолшшдов, общего и эстерифицированного холестерина, триглицврядов, свободных жирных кислот и бета-липопротеидов в сыворотке притекающей к мозгу артериальной и оттекающей от него венозной крови, а также в ЦСЖ у крутого рогатого скота разного возраста и пола. На основании анализа полученных результатов высчитывалась артерио - венозная разница. Определялся коэффициент проницаемости ГЭБ по соотношению содержания компонентов лишшного обмена в ликворе и в притекающей крови ("ЦСЖ/А"),а также соотношение концентрации липидов в венозной и артериальной крови ("В/А").

Опыты по изучению липидного обмена в системе ГЭ6 в связи с возрастом проведены на 5 группах животных: на бычках в возрасте I, 12 и 18 месяцев и нестельных коровах 2 - 5- и 5 - 6-летнего возраста, а опыты по изучению лигоидаого обмена в связи с полом - на 12- и 18-месечных бычках и телках.

Во второй серии опытов изучалась динамика показателей лишщпого обмена у коров в связи с их физиологическим состоянием. Было сформировано 3 группы животных по 10 голов каждая. В первую группу вошли нестелыше нелактирующие коровы, во вторую - нестельные лактирупцие коровы, в третью стельные нелактирующие коровы. Возраст коров 4-6 лет. Срок стельности у животных третьей группы - 7,5 - 8,5 месяцев.

ГлуОокостелыше коровы, использованные в опытах, поступали на биофабрику мясокомбината для получения фатальной сыворотки.

В третьей серии опытов изучалось влияние функционального состояния центральной нервной системы на обмен липидов в системе ГЭБ. Состояние всзбуцдения достигалось использованием кофеин-бензоат натрия в дозе 0,015 г/кг массы тела животного подкожно, состояние торможения ЦНС - применением препарата "Калипсовет", 10 мл раствора которого содержат 0,5 г кетамина в форме солянокислой, соли. Препарат вводили в дозе 8 мг/кг массы тела животного внутривенно. Наркоз поддерживали повторным введением хетвмина через 20 минут в дозе, составляющей 1/3. первоначальной.

Опыты проводились на 2 грушах бычков черно - пестрой породы в возрасте 12 - 13 месяцев по 10 голов в каждой. Схема постановки опытов в обоих случаях Оыла одинаковой. Перед введением того или иного фармакологического препарата у животных одновременно брали ликвор, артериальную и венозную кровь. Полученные при атом концентрация компонентов липидного обмена принимались за исходные гомеостатические показатели. Затем после применения тормозного или возбуждающего агента, последующие отборы проб проводили: при возбуждении - через 15, 30 минут я через I, 2, 3, 12 и 24 часа; при наркозе -через 5, 15, 30 минут и через I, 2, 3, 12 и 24 часа.

В четвертой серии опытов изучалось влияние сахарной нагрузки на обмен липидов в системе ГЭБ. Опыты проводились на 10 бычках черно - пестрой породы в возраста 12 - 13 месяцев. Состояние гипергликемии достигалось внутривенным введением 40-Я-ого раствора глюкозы в дозе 0,2 г/кг массы тела животного. Исходными уровнями содержания компонентов липидного обмена являлись концентрации липидов в сыворотке артериальной, венозной крови и ликворе, полученные до применения глюкозы. В последующем отбор проб осуществляли через 15, 30 минут в через I, 2, 3, 12 часов после введения гипертонического раствора глюкозы.

Исследования во всех сериях опытах выполнялись в одно и то же время суток - утром.

Артериальную кровь в хронических опытах получали путам катетеризации брюшной аорты, венозную кровь -яремной вены. Ликвор извлекали методом катетеризации субокциштальной цистерны мозга. Катетеризацию сосудов и субокципитальную пункцию проводили по методике A.A. Алиева (1974) с соблюдением всех правил асептики и антисептики. 6

Кровь и ЦСЖ Орали одновременно. При исследовании использовали чистую, свободную от всякой примеси крови ЦСЗ и сыворотку негемолизированной крови. При кавдом взятии материала проводилось клиническое исследование животных (общее состояние, частота дыхания, пульс, темпер&туро тола). Ректально определялись сроки беременности, а также отсутствие гинекологических заболеваний у коров. Осуществлялся контроль за кормлением животных.

Всего в опытах было использовано 130 голов крупного рогатого скота, взято 1020 проб ликвора, артериальной и вонозной крови, проведено 7140 биохимических исследований.

Общие липида в сыворотке артериальной и венозной крови, а также в ЦСЖ определяли кслоримс трс; е ским микрометодом Цолнера и Кирша (1962), модкфицирозашшм Ю. А.Еаршковым с соавт. (1966), фосфолипиды по образованию гидрофобного комплекса с ферротаоциэнатом аммония методом Stewart, в модификации А.А.Пентюк и др. (I9S7), содеркачие общего холестерина - методом Илька, эстерифкшфованрыЯ холестерта - по Балаховскому, триглицериды по Сардесаю л Маннингу (1968), свободные жирные кислоты определяли колориметрически по реакции с дитгалдаокарбоматом натрия. Бетэ-лкпопротеиды - по Бурштейну (1955) в модификации Виноградовой (1973).

Полученный экспериментальный материал обработан статистически методами биометрического анализа на ЭВМ ЕС 1841 в программе STATCRAPHICS rersla 2.6 (USA). Вычислялись: средняя арифметическая (М), квадратическая ошибка среднего (ш), степень достоверности (р), коэффициент корреляции (г). Рисунки выполнены ЭВМ ЕС 1841.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

3.1. Обмен липидов в системе ГЭБ у крупного рогатого скота разного возраста и пола

В рез>льт8тв исследования установлены нормальные гомеостатические уровни общих липидов, фо сфэ липидов, общего и эстери{ицированного холестерина, трнглицеридов, свободных жирных кислот и бета - липопротеидоь в сыворотке притекающей к мозгу артериальной крови, оттекающей ст него венозной .крови и в ЦСК у крупного рогатого скота разного возраста и пола. (табл.). Анализ полученных при этом данных позволил выяснить следуодие основные закономерности лишдного обмена в системе ГЭБ.

ЙГ

Таблица

Сидерааина иииюмнтн лтщмоги обмана l сиаоротна анормально!. (А), аяношииШ) ароая ■ ЬС* / «рупиосо рогатого скот» разного аоэраст« к пола (М.т ,п >10 а шило*

"Глл ' ' ~~

•jym лыаоп»*

воараст

UCI

Д.

В.

"Л-В

----,--- ------- - • ------------— ------ —.---- .............

Ооцна липком, г/л

I. Ем») I мае 0,30ЗД015 2,425+0,071 2,664+0,050 -0,438 0.1)

г. 1ычхм 12 мае 0,546+0,015*** 4,764^,023*** 6,606*0,030*** -0.W4 0,11

3. Емчхи 18 иес 0,439+0, ОН*** S,573.0,0«*** e.esio.osi"* -0,362

4. Телам 12 иес 0,219+0,С23хг* б.адм^г!*™ 7,ЫМ>,И:.ХХХ -0.Ь2У 0,;'j

5. Тмхи 16 мае 0,654^0, ОЬу*** ?,84зТр,зьб*** 8,342+0,401*** -0,49« 0.1«

е. Корсам 2-6 лат о.бзгТо, сее"™ «.oee+o.ioe*** 9,155^0,107*** -0,073 <1,41

7. Ко ром* 6-10 JMT O.SS^O, &Mra 7,211+0,200*** 7,M*+p,If>b,e -0.413 С,:.о

Фосфолмпцды, шал к/л !

1. Бычлм I мае 0.100+0,006 0,801+0,00/ 0,431+0,006 .0,0/0 0.4О

2. ВмЧК» 12 тс «.заг^.с-ю*** 1,504+3,025-" l.Z&M.OZb*** +0,215 о.а

3. Бм-дм 18 мае 0,276^,013** 1,212^1,056*** 1,00с*0,0ь0*п1 Л,162 0,23

4. Талин 12 мае 0,510+0,047*** i.KH+o.oe»*** i.bMtO.aee,''" »0,068 о,з:

5. Талки ie мс 0.470^0,025'** 1,54155,086ю" 1,322+0,068*** +0,219 0,30

6. Коуюаы 2-5 .«т 0,I4S£0,004** . 1,624+0,060*** 1,637^0,035*** -0;113 0,10

1. Короам 6-10 ИТ o,s2c5o,oi7na I.E«5),(W6*** 1,602^0,034*** -0,006 0,33

Общи* xaleoTafMi, мюль/л

I. Бмчкн I та - 0,307^0,0^0 0,411+0,014 -0,104 _

1. Бмчкм 12 мае 0,406+0,010™ 2,621^0,020*** •3,577+0,044*** -0,966 0,15

1. &ласм !в мае 0,44?5>,0I4*** , 1,002+0,025*** 2,07^0,061*** -0,276 0,24

4. Талка 12 мае 0,333^,016*** 2/>3ew3,C25*** 2,509^0,133*** +0,129 0,13

б. Талки 1в мао 0,426+0,021*** г,777+р,т*** 3,172,0.140"** -0,395 0,15

6. Ко рови 2-5 лет 0,<7eT0,023*w 2,754^3,066*** 2,54?«) 102*** .0,221 0,17

7, Короы 6-10 лет 0,512Л),0г0*** 3,66253,078*»* 4,237*0,157*"*-0,№St 0,14

Тригякцврк!^ , ШГ1*к/>

X. Вгаа I мае o.otv.o.oo» 0,406+0,007 0,343,0,005 .0,013 О.М

Z. Еагчхн 12 мае 0,040+0,002** 0,326-^,013 *** 0,274+0,014*** .О,».i 0,12

9, 18 мае 0,0« (¿0,005 х о.гбз^оот*** 0,227.0,008*** ^.036 0,15

4. Таш 12 мае 0,043+0,005 0,55в5>,04в*** 0,42W),043 +0,131 0,и8

0. Талям 1» мае о,оз«1о,ооз" 0,43(W3,0I5 0,367+0,'J23 +0,063 о,ои

е. Короам 2-О лат 0,(aw),002le 0,249^0,ОСв*** 0,33ek0,012* -0,009 0,13

7. Кгроам 6-10 лет 0. «7+0,003 0,380^0,011 0,51^,016*° -0,129 0,15

Свободам ки^аам кислотм, мг!

I. Ьлаш 1 мае 3.0&+0.05 27,74+0,24 16,34^0,11 .11,40 0,11

I. Еишм 12 мое i.nTo.oe*** 28,60^0,12 * 14,66+0, И * .11,14 0,0«

э. &ма 19 мае 1,8?5>,0б»** 27,96^0,32 И,20^).2Э .11,76 0,07

4. Тадхм iZ мае i.c^o.os"* 24,62*0,12** 13,25tO,I4** .11,37 0,00

• Телки 18 мае i/wtf.oe*** 24,«esP,S3** 14.98^0,20* .10,03 0,07

Короам К-в лат 2,26^3,06* 36,14^0,22 *** 21,26+0,17 * .и,6в 0,0«

1. Квроам б-10 mi i.oe+p.os*** 41,UjO,26 *** 26,73^0,21 *** .12,38 о.оо

Rara-aMionpoTaiw, г/а

1. &4IN I «а« 1,540+0,019 г.ОСЧ^.ИВ -0,46» -

к. Strata 12 мае - 2,345 »0,027*** 3,114+0,017 *** -0,769 -

1. Емч»« 18 мае 2,117.0,023 *** 2,826+0, Сез*1™-0,709

4. Тика 12 мае - 2,927^3,022 *** З.ЗООГО,023 *** -0,373 -

5. Таыа 18 те 3,011*0,024 *** 3,523+0,030 ***-0,812

в. Порош 2-5 лат - 6,09вЛ,0Э9 *** 6.645+0,044 ""-0.747 ..

Хорош »-10 лат - 4,206+0,025 *** 4,673+0,072 ***-0,468 -

Срииханм: ж) р<0,05, 8

рыкни* тщу яссляцушш тпььятъяяш дсото»в)и* при;

XX) р<0,0!, хо) р< 0,00! - » о группой бмшо* а *оэр*ств I месишь

Исследования показали, что головной мозг избирательно или больше задерживает, или больше выделяет липидных компонентов в оттекающую венозную кровь по сравнению с их поступлением из артериальной крови.

Показателем этого нами использована ертврио-венозная разница, которая согласно литературным данным (Штерн Л.С.,1960; Кассиль Г.Ч., 1963 и др.), является наиболее адекватной характеристикой для выявления взаимозависимости меаду обменом веществ в головном мозгу и состоянием ГЭБ. Этот метод позволяет изучить обмен живого мозга, а не состав мертвой или переживалцей ткани и двет пог>можн.>сть судить о физиологических процессах, происходящих в головном мозгу.

Артерио-венознея разница всею моэгя у вс«х исследованных нами возрастных групп была отрицательной для общих липидон (-0,073 - 0,844 г/л), бетв-лииопрот.нщов (-0,373 - -0,747 г/л), для общего и эстврифиниповяшпго холестерина (за исключением 12-месячных телок и ?.-г> летних коров). Для СЖК она была положительной иII,03-«-13,«8 мг*). Артерио-венозная разница фос^липидов и триглицеридов у молодняке была положительной (соответственно +0,008 - +0,219 и +О.ОГЗ - (0,131 ммоль/л), у коров - отрицательной (-0,008—0,ПЗ и -0,08Э - 0,129 ммоль/л).

Следовательно, головной мозг в целом у молодняка крупного рогатого скота больше выделяет в венозную кровь общих липидов. общего я встерЩицированяого холестерина, бета-липопротеидов, меньше - фосфолипидов, триглицеридов и СЖК, чем получает их из Артериальной креви. У коров, в отличии от молодняка, головной мозг выделяет больше фосфолипидов и триглицеридов, чем поступает их из притекаицей крови.

Указанные различия в обмене липидных компонентов в мозгу несомненно обусловлены наиболее активным синтезом липидов в раннем постнатальном периоде и особенностями метаболизма разных классов липидов в тканях мозга.

Из представленных в таблице данных видно, что концентра:ши всех исследованных липидных компонентов в ПО* значительно ниже, чем в сыворотке как ертериальчой, так и венозной крови (р < 0,001). В ПСЖ 12-месячннх бычков, например, содержалось по отношению к артериальной крови (в процентах): обших липидов 11,45, фосфолипидов 23,4, о<*щиго

холестерина 15,49, встерифицированного холестерина 19,32, триглицеридов 12,27, СЯК 8,18. Примерно аналогичные соотношения манду концентрациями компонентов липидного обмена в ЦСЖ и артериальной крови наблюдальсь и у животных ©стельных возрастных гру1ш.

В ЦСЖ у крупного рогатого скота концентрации общих липидов колебались от 0,219 до 0,623 г/л, фосфолипидов -от 0,143 до 0,520 ммоль/л, общего холестерина - от 0,334 до 0,512 ммоль/л, эстврифицироваяного холестерина - от 0.27С до 0,395 ммоль/л, триглицеридов - от 0,033 до 0,069 ммоль/л, СЖК - от 1,75 до 3,05 мг*. Бета-липопротеиды в ЦСК не обнаружены у кивотних всех опытных групп.

Проницаемость ГЭБ для липидов не высокая. Коэффициент проницаемости "ЦСЖ/А" для всех исследовавших лшшдкых компонентов был меньше единицы, колеблясь в пределах 0,05 - 0,40. Он был наименьшим для СЖК (0,05 - 0,11) и общих липидов (0,07 - 0,13.) и более высоким - для фосфолипидов (0,10 - 0,40).

Определение корреляционной связи показало сильную степень сопряженности (г = 0,85 - 0,93) между содержанием сбщих липидов в притекающей к мозгу крови и уровнем их в оттекающей от мосга крови у большинства возрастных групп подопытных животных. В то же время мы не нашли достоверной зависимости между концентрациями общих липидов в ЦСЖ и крови крупного рогатого скота (г » 0,14 - 0,50;. Необходимо отметить, что несмотря на низкие аньчения коэффициента корреляции общих липидов в ликворе и крови у молодняка крупного рогатого скота отмечена прямая их зависимость, а у взрослых животных - обратная. Аналогичные денные были получены нами и при изучении корреляционной зависимости в отношении общего и верифицированного холестерина, фосфолипидов, триглицеридов и СЖК.

Таким образом, результаты исследований в первой серии опытов позволили установить количественные характеристики нормальных гомеостатических уровней наиболее важных компонентов липидного обмена в ЦСЖ, в сыворотке крови, притекающей к мозгу и оттекающей от него, выявить наличие селективной проницаемости липидов через ГЭБ и различную степень их задержки мозгом у крупного рогатого скота разного возраста и пола.

На метаболизм липидов в системе ГЭБ оказывают влияние многие факторы. В числе последних, как показали наши

доследования, важную роль играю? возрастные и половые различия юэотных.

Помимо вышеизложенных изменений показателей липидиого обмена, связанных о Еосрастом подопытных животньа, следует отметить Солее низкие концентрации в ЦСЖ общих липидов, фосфюлтидов, общего ц встврифицчроввнного холестерина и более высокие концентрации тркглицеридов ь СЖК у молодняка по срввььшго с коровами. В ЦСЯ одаомесячных телят фракции оЗщего и встерифицировзнного холестерина отсутствуют.

Коэффициенты проницаемости ГЭГ для общих лигидов, фосфолипидов и СКК были более высокими у одномесячкых телят, для трш'лицеридов, общего и 8стерифтированного холестерина - у 18-месячных бычков. Относительно высокий коэффициент проницаемости (0Г33) длч фосфолгашдов отмечен у 6-10-льтких коров.

При анелизе результатов исследований о влиянии на обмен липидов системе ГЭБ пола животных установлено, что в сыворотке крови выше у тело», чем у бычков содержание обода лшидоь (р < 0,001', фосфолшшдов (р < 0,01), общего п встеркфицировзнного холостзринэ (р < 0,001), (р < 0,001) триглицэридов и бета-липопротеядов (р<0,001), но меш.шв сзк (р < о,оо1).

В ЦСЯ у телок наблюдались белее высокие чем у бычков ь 18-месячном вограсте уровни оСцих лшшдов (р < 0,01), в 32- - 16-месячном вограсте - фосфолипидоз (р < 0,01 -0,001), и более низков содержание в 12-мезячном возрасте общих липидов (р < 0,000. в 12- и 13-месячном - общего холестерина ф < 0,01) и (Ж (р < 0,05).

Коэффициент проницаемости ГЭБ у бачков по сравнению о телкам для общих лисидов, обцзго и эстерифицнрованного холестерина, трнглицеридов был вчае, в {»осфо.щпидов - шла Изменений проницаемости ГЭБ для СЯК у еивотеых развод ¡■ала не отмечено. Различный уровень лиггедных компонентов а К).!яи и ликворе объясняют герюяалышми влияниями, в частости, повышением уровня лштдов у телок под апилнпем »Строганов (РигшпР.Я., 1969),

3.2 СнЗмен лшидов в системе ГЭБ при различных физиологических состотшях оргшшзмэ коров в периоды воспроизводительного цикла

В работе представлены материалы о содержании лшзидшлс компонентов в сыворотке крови и ЦС£, об их артерко -

венозной разнице я проницаемости РЭБ у иоствлышх вылактирупадх, настелила лактирующих в стельных нелактируивдх коров, что позволило выявить ряд изменений а функциональной деятельности ГЭБ.

Артерио-венозная разница у животных всех трех опытных групп была отрмцателыюй для общих липидов, фосфолипидов, общего холестерина, бета-липопротеидов в положитепьвой для СЯК. Артерио-венозная разница ' встерифлцированиого холестерина у нестелышх нелсктирупакх коров положительная, а у стельных и лактирующих - отрицательная..

Интенсивность выделения лииидкых компонентов мозгом в разные периоды воспроизводительного цикла ие одинакова. У лактирущих коров Сольдо выделяется мозгом в венозную кровь общих липидов. фоофолипидов, триглицвридсв и бета -липопротеидов, чем у нелактируивдх нестельшх я явлактирувдих стельных животных (р < 0.05 - 0.001). Достоверно меньше выделяется мозгом в венозную кровь у стельных коров по сравнению с нестельными нелактирувдими и нестельными лактируицимп общих ллпидов, фосфолшшдов, обоего холестерина, триглицеридов и СЕК.

Выявлена неодинаковая концентрация липидов в ЦСЕ у коров в раздав периоды воспроизводительного цикла. Более высокие уровня в ЦОЖ всех исследованных компонентов липидного обмене, зе исключением триглицеридов, наблюдались у лактирущих и стальинх коров (р < О.ОЬ -0,001). Бетв-липопротеида а ЦСХ отсутствовали у коров всв1 трех опытных грула.

Проницаемость ГЭБ для липидов ь разные периоды воспроизводительного цикла изменялась незначительно. Ковф!ициенты "ЦСК/А" у коров ьсех трех групп колебались для общих липидов от 0,09 до 0,11, фосфолшшдов - от 0,12 до 0,14, ооцего холестерина - от 0,09 до 0,10, встерифкцировашюго холестерина от 0,08 до 0,12, триглицеридов - от 0,07 до 0,06, СЖК - от 0,06 до 0,07.

Таким образом, в период воещоизводательного цикла наряду с сохранэнием основных закономерностей обмена липидов в системе ГЭБ, установленных намч у коров при выполнении первой серки опытов, наблюдается ряд изменений, главным образом, р динамике интенсирности выделения липидных компонентой мозгом и липидного состава ЦСХ.

3.3 Обмен логtiOB в системе ГЭБ у крупного рогатого скота при различном функциональном состояние центральной нервной системы

Для ьыявлею'.я влияния иксперимэнталыю соэданннх возбуждения я торможения в ШС нь обмен липидов е головном мозгу и фукционировалии PJB нами использованы данные о составе притекаодей к мозгу и отгелапцвй от него крови наряду с исследованием ЦСЖ. Анализ 8тих данных показал, что при ризных функциональных состояниях ЦНО изменения в ' метаболия ib липидов касались, главним образом, интенсивности их выделения в оттекающую от мозга кровь.

Головной мозг при возбуждении усиливал или замедлял выделение с венозной к)юзью большинства исследованных липиднах компонентов, за исключением триглицеридов к СЖК, интоноинность ныделения которых усиливалась и ве менялась на вс-эм протя»• пил наблюдений.

Нескилоко иная динамика выделения липидов наблюдалась upa кетаминовом наркозе, при котором усиливалось выделение мозгом в венозную кровь общи липмдои (р < 0,001), Сета -липопротеадов (р < 0,05 - 0,001), триглицеридов (р < 0,001 и СЖК (р < 0,00t). Интенсивности выделении фосфолшшдов я общего холестерина при торможении в ЦНС уменьшалась (р < 0,00t), естерифицированнопо холостерина - то усиливалась, то уменьаалгсь.

Таким образом, при воаоуздзнии и торможении в ЦНО для большинства чсследованных липидов аиОлвдслась противоположная направленность интенсивности к-х выделения мозгом в венозьуи крсвь.

Результаты исследований показали, чго при воабукдешш ЦНС повышались в ЦСЖ концентрации фоофолгашдов, оСвузго я астерифищ'.роввнного холеотврина, в уровни общих лшидоэ, триглицеридов и СЖК в одна периоды повышалась, а другеэ -понижались. При торможении ь ЦНО содержание всех »i .".ледовитых нами компонентов лишдаого оомена повышалось. Бата-липоиротаиды в ликворе как прл возбуадонии, так п прл торможении яе обнаружены.

Коэффициенты 1гроницаемостя 1УВ для обднх липидов при вэвбуждешш в ЦНС повышалась о 0,12 до 0,16, фосфолкпидов - с 0,21 до 0,27, облиго холеотерана с 0,14 до 0,18, встеркфицировшшого холостерина с 0,16 до 0,20, триглицеридов с 0,09 до 0,26, СЯК с 0,00 ДО 0,10. Ковффмциентн ирояицасмоотя при тормоамыии поквдалясь для

обоих лшшдов с 0,11 до 0,15, фэсфолипидов о 0,17 до 0,26, триглицеридов о 0,11 до 0,16, СИК о 0,08 до 0,11 и уменьшались для общего холестерина с 0,16 до 0,13 в для встирифгцированного холестерина с 0,13 до 0,12.

Приведенные данные позволяют сделать заключение о сохранении весьма низкой проницаемости лшшдов через ГЭБ у крупного рогатого скота при изменении функционального состояния ЩС.

3.4. Влияние внутривенного введения гипертонического раствора глюкозы на проницаемость лшшдов в системе ГЭБ

Вопрос о регуляции проницаемости ГЭБ имеет важное значение прежде всего для клинической ветеринарии. Результаты исследований свидетельствуют о возможности использования доя этой целя гяпертовических растворов глюкозы.

Набладения показали, что ьри гнугривонном введении 40-Х-ого раствора глюкозы в дозе 0,2 г/кг массы теле повышались концентрации общих лшшдов, фосфолипидов, общего и эстерифицированного холестерина в сыворотке артериальной и венозной крови, а также в ЦСК. Концентрации СХК и триглицеридов при втом понижались.

Артерио-векозная разница била отрицательной для общих липидов, общего и встерш1ицированного холестарика, бета -лпткятротеидов и положительной - доя фэсфолипидов, СХК, триглицеридов, т.е. аналогична наолцдаокой нами у интактных животных в первой серии опытов. Также однонаправлево изменялась интенсивность выделения мозгом общих лишдов, общего и астерифыцированного холестерина и фосфолипидов. Однако после введения глюкозы выделение мозгом триглицеридов и (Ж увеличивалось и уменьшалось бета-липопротездов.

Коэффициент проницаемости "ЦСЕ/А" до введения глшозк у бычков равнялся для общих липидов 0,11, для фосфолипидов 0,22, для общего холестерина 0,14, для эстервХицировакного холестерина 3,16, для триглицеридов 0,10, для СХК 0,08, уже через 60 минут после введения глшозы величина коэффициента проницаемости увеличилась для оощих лшшдов до 0,15, для фосфолипидов до 0,24, для общего холестерина до 0,17, для рстерифищгрованного холестерина до 0,17, для триглицеридов до 0,12 и для СЯК до 0,11.

Таким образом, полученные нами данные свидетельствую?

о повышении проницаемости гемато-внцефалического барьере для исследованных компонентов липидцрго обмена. Эта данные, с учетом имепцихся литературных сообщений, позволяют использовать гипертонические растворы гликози для повышения проницаемости ГЭБ и усиления метаболических процессов в тканях мозга при патологических состояниях.

Результаты исследований внедрены в учебный процесс в Ленинрадском ветеринарном институте и в работу Ленинградской ветеринарной лаборатории.

Анализ проведенных исследований позволяет заключить, что фукция ГЭБ является сложным комплексным процессом, интегрирующим различные по физиологическому значению барьерные механизмы отдельных структур мозга, динамически изменяющегося в зависимости от его функционального состояния.

ВЫВОДЫ..

1. Гемато-энцефалический барьер у крупного рогатого скота, осуществляющий регуляторную и защитную функции, обеспечивает динамически изменлвдиеся уровни общих липидов фэсфолипидов, общего и встерифицированного холестерина, триглицеридов, свободных жирных кислот и бета липопротеидов в цереброспинальной жидкости я крови мозга при различных физиологических состояниях организма и Функциональной активности центральной нервной системы.

2. ГЭБ осуществляет селективную проницаемость липидных компонентов. Коэффициенты проницаемости "ЦСЖ/А" с увеличением возраста животных снижаются для общих липидов с 0,13 до 0,07, фосфолипидов - с 0,40 до 0,10, С1К - с 0,11 до 0,05; повышаются для общего и встерифицированного холестерина, соответственно с 0,16 до 0,24 и с 0,19 до 0,29. Коэффициент проницаемости триглицеридов достоверно не изменяется. Бета-липопротеида через ГЭБ не проходят.

3. Цереброспинальная жидкость в зависимости от возраста и пола животных содержит от 0,219 до 0,632 г/л общих липидов, от 0,148 до 0,520 мюль/л фосфолипидов, от 0,333 до 0,512 ммоль/л общего холестерина, от 0,270 до 0,395 ммоль/л встерифицированного холестерина, от 1,76 до 3,05 мгХ СЯК. Концентрация липидов в лякворе у молодняка ниже, чем у взрослых животных. Несмотря на низкое значение коэффициента корреляции между содержанием липидов в ликворе и крови (г = 0,14 - 0,50), у молодняка имеется прямая И1 зависимость, а у взрослых животных - обратная.

15

4. Головной мозг у молодняка крупного рогатого скота больше выделяет в оттекающую от него венозную кровь, чем получает из притекающей артериальной крови общих липидов, бата-липопротеидов, общего и встврифицированного холестерина, а у коров также фосфолишдов и триглицеридов. Мозг задерживает СЯК, а у молодняка также - фосфолипиды а трилгицериды. Степень сопряженности прямой корреляционной связи между концентрацией исследованных липидов в притекающей и оттекающей от мозга крови сильная (г = 0,85 - 0,93) ' 5. У лактирукцих коров больше выделяется мозгом общих, липидов, триглицеридов, меньше холестерина, чем у нелактирунцих коров. Проницаемость ГЭБ для липидов в резные периоды воспроизводительного цикла изменяется незначительно.

6. При изменении функционального состояния ЦНС (возбуждение, вызванное кофеином и торможение при кетаминовом наркозе) наблюдается противоположная направленность интенсивности выделения в оттекающую от мозга кровь большинства исследованных липидных компонентов. Концентрация липидов в ЦСЖ при торможении повышалась, при возбуждении изменялась по периодам наблюдений. Бета-липопротеиды в ЦСЖ отсутствуют.

7. Внутривенное введение гипертонического 40-%~ого раствора глюкозы в дозе 0,2 г/кг массы тела животного увеличивает проницаемость ГЭБ для липидов с максимумом повышения на 60 минуте сахарной нагрузки.

ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. Установленные нами уровни основных классов липидов в отдельных метаболитов в цереброспинальной жидкости у молодняка и взрослого крупного рогатого скота могут использоваться в качестве нормальных физиологических показателей при диагностической работе в ветеринарной клинике и ори проведении экспериментальных исследований.

2. Гипертонический раствор глюкозы в дозе 0,2 г/кг массы тела крупного рогатого скота можно использовать при соответствующих показаниях для повышения проницаемости ГЭБ в усиления метаболических процессов в тканях мозга.

3. Теоретические разработки, относящиеся к функционированию ГЭБ и закономерностям липвдного обмена мозга, рекомендуется исиользовать в учебном процессе вузов

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАШШХ ПО ТШЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Смолин А. Г. Содержание липидов в крови и цереброспинальной жидкости у крупного рогатого скота// Физиология продуктивных животных-решения Продовольственной программы СССР:Мат.Всесоюз.кон$.Тарту.13-15 сентября 1989г -Таллин.1990.-4.11.-С.75-76.

2.Смолин А.Г. Динамика обмена общего холестерина и фосфолипидов в системе гемато-внцефалического барьера у крупного рогатого скоте при наркозе//Сб.научи.тр./Лен.вет. ИН-Т.-1990.-Вып. III.-<3.125-129.

3.Смолин А.Г. Обмен липидов в системе гемато-энцефалического барьера у крупного рогатого скота// СО.научи.тр./Лен.вет.ин-т.-1990.-Вып.III.-С.120-124.

4. Смолин А.Г. Показатели липидного обмена в системе гемато-внцефалического барьера у бычков разных возрастных групп//Ре8ервы увеличения производства сельскоховяйотвен-ной продукции:Тез.докл.1Х Всесооз.науч. -прахтич.конф. молодых ученых и специалистов.-Оренбург,1990 -С.41-42.

5. Смолин А.Г. Обмен липидов в системе гемато -анцефалического барьера у крупного рогьтого скота при торможении в центральной нервной систем//Актуальные проблемы ветеринарии:Тез. докл.науч.конф. препод.состава, науч.сотр.и аспир.Лен.вет.ин-т.-Л.,19Э1.-0.82-вЗ.