Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Электрофизиологические корреляты изменения пpoницаемости гемато-энцефалического барьера для катехоламинов при гипотермии

ВАК РФ 03.00.22, Криобиология

Автореферат диссертации по теме "Электрофизиологические корреляты изменения пpoницаемости гемато-энцефалического барьера для катехоламинов при гипотермии"

нацюнальйа академ1я наук укра1ни i нот ит у т проблем крюбюлогп i крюмедицини

На правах рукопису

шило олексавдр володишрович

електроф131ологiчнi кореляти зм1ни проникностi гемато-енцефалiчного бар'бру для катехолам1н1в при г1потерм1i

03. 00. 22 - крюбюлогчя

Автореферат дисертащI на здебуття наукового ступеня кандидата бюлог1чних наук

Харк1в, 1994

ДисертаШею е рукопис.

Роботу виконано в ¡нституп проблем Kpioöiojiori i i крюмедицини HAH Украши

Науковий кер!вник: доктор бiологiчних наук, простор

Георг1й Опанасович Баб1Ячук

0ф1Щйн1 опоненти: доктор б!олог1чних наук, професор

Володимир йосипович Луговий

доктор б}олог1Чнйх наук,

професор

Олександр Яковлевич Могилевський

Пров {дна органгчашл: Харк11к-ький держааяий ушверситет im. 0. У. Горького

ист вибудеться "<зо" 1994 р. на зг«01данн1

с-пец1ал1зовано1 вчено: ради Д 016.60.01 при 1нститут1 проблем крюб1ологп i крюмедицини HAH Украшу; 310015, XapniB, ву/. Иереясл!г-.ська, 23

3 дисертац1ею можна ознайомитися у 6i6aioTeui 1нститугу проблем крЮб1ологП i крюмедицини КАН Украши 310015, XapKiB, вул. Переясл'гська, 23

Автореферат роз!слано "■/? " лиа-ож^д 1994 р.

Вчений секретар спец1ал1зовано1 вчено1 ради доктор медичних наук, професор

А. №. Гольце в

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ Актуальн1сть та ступ!нь досл!дженност! тематики дисертаШ!. Актуальною проблемою крюбЮлогП е вивчення форкування В1дп0В1дних реакщй орган1зму людини та тварнн на охолод-ження. Разом з цим вимагають б1льше глибокого досл1д*ення нейроф1з!оло1чч1и аспекти впливу кран!о-церебрально! гшо-терми (КЦГ), в умовах яко! переважно охолоджуеться головний мозок, а значить особливо важливо контролювати функщональ-ний стан центральног нервово! системи (ЦНС).

В регуляцП функщопального стану ЦНС при екстремаль-них, в тому числ1 температурних, впливах особлива роль нале-жить гемато-енцефалхчному бар'еру (ГЕБ), як регулятору I захиснику вгдносно! -пост1йност1 внутргшнього середовища мозку (Бредбер1 М. , 1983). 1з всього комплексу питань, що пов'язан! . з вивченням бар'ерних механ1зм1в, найб1льше складнйм, на нашу думку, I . найменше досл1дженим е спостереиення динамики стану ГЕБ при ппотерьп к

• В1домо, пк> можливе надходження катехоламШв, що прий-мають участь* у центральних механ!змах терморегулящ !• 1 опосередковують стресорну в1дпов1дь оргашзму, 13 кровь що циркулюе, в ЦНС може 1стотно зм1нювати функцюнальний стан мозку (Белова Т. I., 1986). Ощнити ж зм1ни стану ЦНС, визначити стутнь II ст!йкост1 до р!зних вид1в впливIв зручнше по параметрах бюелектрично! активное^ (БЕА).<

Електроф1з1олог1чн1 методи вивчення функцио вання головного мозку при р1зних видах охолодження являються едидами з небагатьох експериментальних заход1В; що дозволяють з м!н1мальним втручанням у природний Х1Д процес!в живого оргашзму оцшювати його динам1чн! характеристики. Зокрема,

гпдвгацення сили та тривалост1 холодового впливу залучать в реакщю структури ЦНС, що функщонально пов'язаш i3 системою терморегулящ ï, i це проявляеться у характерна змШ БЕА, особливо в секундному Д1апазон1 частот (дзета-Д1апазон) (Илкшна В. А., 1986; Баб1йчук Г. О. , Марченко В. С., 1992).

Використовуючи дан1 положения вСносно особливостей стану ГЕБ охолодженого мозку, можна припустити, що на сучасному eTani наших знань актуальною'е постановка питания про роль дзета-ритму бюелектричних npoueciB мозкових структур у регуляци проникност1 ГЕБ.

1нша важлива сторона проблеми полягае у необх1дност1 управления проникн!стю ГЕБ для катехоламШв та 1нших бюак-тивних речовин. Тому у рамках теоретично! кр!об1ологП бажано пшйти до ршення проблеми сп1вв1ДИошення нейро-мед!аторних механ1зм1в функц!ювання ГЕБ та бюелектричних реакщй охолодженого мозку.

Мета та завдання досл!дження. Вивчити вплив р!зних вид1в охолодження на проникн1сть ГЕБ для адренал1ну i норад-ренал1ну та динамику БЕА головного мозку в експериментi.

1. Вивчити особливост1 зм1ни БЕА та проникностi ГЕБ для адренал1ну (A) i норадреналпну (НА) при КЦГ 32 град. С.

2. Вивчити особливост1 зм!ни БЕА та проникностi ГЕБ для A i НА при ритм1чному холодовому вплив1 з частотою 0,1 Гц (0,1 КЦГ).

3. Вивчити зм!ни БЕА та проникност! ГЕБ для А 1 НА на фон1 блокади адренорецептор!в (АР) та виснаження катехо-лам1нових депо.

4. Вивчити реакц1ю серцево-судинно! системи в умовах зм1ни проникност i ГЕБ для A i НА при-КЦГ 32 град. С та 0,1

кит.

5. Розробити cnoci6 визначення проникност! ГЕБ при Ппстерми у тварин.

Теоретична практична ц!нн!сть досл!дмэння та його на-укова новизна. В роботi вперше показано, що smî'hh ЕЕА у секундному д1апазон! частот В1ДбуЕаються односпрямовано з кс-ливаннями проникност i ГЕБ для A i НА. ПриТДГ та 0.1 КДГ cnocTepiraeTbCH Ютотна 3MiHa параметрib БЕА ■ у' секундному дтапазон1 частот.

Вперше Еивчено зшни проникност! ГЕБ для А : НА в pi3Hix структурах головного мозку ( нескерт'-ке, передня та задня облает i нпоталамусу, нпокамп, талому:-' ■ характер яких залежить в1д виду гшотерм1чного впливу. З-'дзначено, шо ритм1чний холодовий вплив з частотою 0.1 Гц - 0,1 КЦГ -викликае бхльше ictothî зм1ки проникност: ГЕЕ ? ycix вивчених структурах мозку при пор:Енянн; г КЦГ ЗЯ град. С.

На 6a3i проведених доеллджень буь розроблений спос-16 визначення- проникност i ГЕБ при ппстерми у тварин ( 4901174/14 N 314. 09. 01.9i).

Р1вень реал!зац;; та впоовадмення результат!в досшдмення. Роботу ьиконано по плану наукових досл1джень 1нституту проблем кр: об юлон i : крюмедицини НАН Укра1ни "Вивчення механ:эм!В вгаемодп терморегулятерних центрib з гншими функц!сналъкими системами в умоЕах еплиеу на овгашзм холоду".

На баз.! анал:гу результат ! в роботи еислоелюсться припушення про валлиьу роль сдноспрямованс* зм1ни проникност: ГЕБ для мсксау.н'.е та параметрie БЕА' у секундному Д1апазон! частот в ксмпенсаторних реакшях организму на

- 6 -

вплив pi3Hix вид! в охолодження.

Щ теоретичн! положения ув1йшли до основи таких розроб-лених способiв:

1. Cnociô П1двищення ет!йкост1 ссавщв до загального охолодження (А. с. N. 1714661, 23.02.92., Бюл. N7).

2. Cnoci6 визначення проникност! гемато-енцефалтчного бар'еру при rinoTepMiï у тварин (4901174/14 N 314. 09.01.91).

3. Cnoci6 визначення ртвня секрещï норадренатину в г i поталамус i у експериментальних тварин (Патент Росийсько! Федерац! ï N 4924476/14 от 03.04.91).

Апробащя та пубЛ1кащя результат!в досл1джень. OchobhI положения дисертащйно! роботи докладалися i обговорювалися на: П Всесоюз. конф. по проблем! "Холодова травма" (Лен1нград, 1989); ХХУП з'1зд! товариства кр!об1олог1в Америки (Нью-Йорк, США, 1990); конференщях молодих вчених 1Щ1К НАН Укра!ни "Холод в бюлог!! i медицин!" (XapKiB, Украина, 1987-1994); П М1жнарод. конф. "Усп1хи сучасно! кр10б10Л0Г1!" (XapKiB, Укра!на, 1992); М1жнарод. симп. "Життя в холодному навколишньсму середовшщ" (Костамукша, Рос1я, 1992); 30-му вдИчному з' 1зд1 товариства кртбюлог!в (Атланта, США, 1993); 31-му вдлчному з'!зд1 товариства кр1обюлог1В ( К1ото, Япон!я, 1994). По темг дисертацп опублжовано 19 наукових po6iT, захищено 2 авторських св!доцтва на винах!д, отримано 2 позитивних ршення на винах! д.

Структура i обсяг роботи: Дисертащя викладена на 101 cTopinui машинописного тексту, складаеться з вступу, 2 глав обзору Л1тератури, 3 глав результат!в власних досл1джень та

ix обговорення, висновк1в та списку л1тератури. Робота MicTHTb 14 малюнкив i 4 таблицi. Список л1тератури мае 129 джерел.

Особистий внесок дксертанта в виконання роботи та QCHOBHi положения, що виносяться на захист. Особистий вклад дисертанта у розробку наукових результатib полягае в noBHicTK) самостийному виконнанн! всього обсягу експеримен-тально! роботи, статистичшй обрсбш отриманих даних та ix ощнць На п1дстав1 анал1зу результат експерименту та сп!вставлення ix з даними Л1тератури дисертантом зформуль-ован1 так1 положения, що виносяться на захист:

1. Зм1ни БЕА у секундному д1апазон1 частот проходять односпрямовано з коливаннями проникност! ГЕБ для A i НА.

2. КЦГ 32 град. С та 0,1 КЦГ приводять до ¡стотного шдвшцення проникност i ГЕБ вивчених структур головного мозку

Методолог1я, методи досл1дження предмету i об' екту. Експерименти виконан1 на шурах самцях л1н1i BicTap масою 180 - 200 г. КЦГ i ритм1чний холодовий вплив зд1йснювали на установщ для програмного охолодження, що створена в СКТБ з ОП 1ПК1К HAH Украгни. В ходг експериментхв м1ряли ректальну температуру за допомогою електронного термометру СТЗ-18.

Для блокування рефлекторних терморегулятсрних реакщй орган¡зму експериментальних тварин наркотизували внутр^шнь-очеревними 1н'екщями cyMimi тюпенталу натрИо i окс1бутира-ту натр!ю i3 розрахунку 30 мг/кг 100 мг/кг маси, В1дпов1дно.

Виснаження катехоламшових депо у тварин викликали од-норазовим введениям резершну ¡з розрахунку 0,5 мг/кг маси за 18 г до початку дослхду. 3 Ц1ею метою вйкористовували ра-уседтл ф1рми "Р1хтер" (Угорщина).

Блокаду альфа- 1 бета-AP проводили перфуз1ею ventricu-lus tertius 2 мкМ розчином фентоламшу i пропранололу; та внутгишньочеревними ш'егацями is розрахунку 1 мг на 100 г ваги ".варини. Вивчення вив1льнення та прониклось ГЕБ для м!чених за трит1ем A i КА проводили радио13отопним методом з використанням push-pull канюл1 (Бредбер1 М. , 1983; Годух1н O.E.. Жар'Кова А. Д. , 1979).

БКА структур мозку в iдводили монополярно Н1ХР0М0ВИМИ електродами, цо еживлялися за координатами стереотаксичного атласу ( Вуреш Я. , НетранЬ М. . Захар I. , 1962) i рееструва-лися на енцефалсграф: Bioscript 1. Спектрально-корелящйний анал13 проводили на IBM НС/AT - 286 за допомогою спещально-го пакету програм та ЕОМ СМ-4 за програмою КОСПА.

Частоту серцеьих скорочень (ЧСС) реестрували у П стан-даптному ыдьеденн1 на кардюграФ! ЕКГ-04Т з подалылою мате-магичною обрсбкою 100 кардю1нтервал1в на ЕОМ СМ-4 за програмою SrRD 1 riORF таких показниклв: мода (Мо); амплитуда мо-ди (АМо); вартащйний розмах (dX); ¡ндекс напруги регулятор-них систем ПН); поыльн! хвил1 першого порядку (Sm); п0в1льн] ХВИЛ1 другого порядку (So).

Статистичну обробку експериментальних даних проводили трздишйними методами (Лакш Г. Ф.. 1980).

РЕЗУЛЬТАТ!* ВДАСНИХ ДОСЛ1ДЖЕКЬ ТА IX ОБГОВОРЕННЯ Бюелектрична актиыидть та проникнють ГЕБ для НА i А при кранiо церебрэдьн 1 й п штя>м i i. Проникнють ГЕБ змшюетъся П1Д впливом риних ф1эичних факторхв, одним ь яких, на ьаяу думку, к i'iiiuTcpMix, У ар'яаку з цим нами було ьивч КЦГ на проникнють ГЕБ для м!чених за TpuTiüM A i нл.

ГОсля внутр!шньочеревно1 1н'екцН м1ченого НА та по-далыю! 60-хвилинно1 перфузп структур головного мозку ¿нтактних тварий розчином Кребса-Пнгера вданачено незначне проникнення нейромедгатора через ГЕБ, причому р1вень його у кров 1 залишався високим (мал. 1).

Мал. 1.

Прониюисть ГЕБ для НА при КЦГ 32 град. С. Кп - коефщгент про-

никностi.

При охолодженн1 до ректально* температури 32 град. С було В1Дзначено шдвищення проникност! ГЕБ для ус1х вивчених структур головного мозку в середньому у 2 рази (мал. 1). Аналогичш змши проникност1 ГЕБ виявлент г для А.

Таким чином, при КЦГ спостер1гаеться посилене надход-ження катехоламШв до структур мозку через ГЕБ.

У зв'язку з цим ми припустили, що нейромед1атор, яккй проник через ГЕБ. приймае участь у синаптичних процесах. Для цього через 40 хвилин теля внутртньочеревного введения мгченого НА проводили перфузш гшоталамусу розчином Кребса-Р1нгера з тдвгаценим р1внем 1он1в калш, що, як В1Домо, сприяе посиленню секрецн НА. Д1йсно, у наших експе-риментах показано, що захват I К-гндуцьоване вив1льнення си-наптичними терм!налями екзогенного НА, що проник через ГЕБ, в1дбувакться.

I / .1 • 3

1-ПП2-ЭГТЗ-Тал^-Гпп£-корв

¡С13 ¡¡5*аГ

Коливання проникност i в структурах мозку, на налу думку, повинн! привести до зм!ни параметра БЕА, це i було показано в подальш!й ceptï експеримент!в.

В основ î р1зних реакщй орган1зму лежить утворення пев-них просторово-часових патерн!в БЕА, для анал!зу яких було використано спектрально-коре ляшйний метод, як найб!лъше адекватний для вивчення просторово! органiaaulï електричних npoùectB структур головного мозку. В1домо, щр для полегшення передач! абудяенност! необх1дна синхрошпсть б!опотеншал!в в!дпов!дних , пункт!в кори (визначаеться sa параметрами фуикц11 когерентности), деяка шн!мальна площа синхронно диочих участк!в, наявн1сть ритм!чних компонент у визначеному д1апавон! частот ( виявляються за допомогою функцП автокоре-ляцП), когерентн!сть та пост!йн! фагов! в1дношення цих ритм1чних складовкг , п1двищення ïx внеску в спектр БЕА (Jli-Еанов М.Н., Рус! нов B.C., CImohob ILE та !н., 1988).

У наша екепериментах було показано, щр при наркоз! спостер1гаюгься Ictothî перебудови БЕА: подавляетъся по-тужпсть спектру в облает! високих частот, дек!лько п!дви-цуеться aKTNBHicrb у секундному д!апазон! (мал. 2).

I

Нал. 2.

Спектр потудаост! БЕА при Р13ШХ видах охо-лодження.

- 11 -

КЦГ 32 град. С приводить до посилення потужност1 спектру в дгапазон! 0,1 - 0,5 Гц у 1,5 рази, шдвишуеться внесок пер1одично1 складсво1 (мал. 3), при цьому мдвищуеться значения функци когерентност1 особливо в дзета-д!апазон1, який досягае значень 0,7 - 0,8, тобто шдвшцуеться просторова синхрон1защя БЕА (мал. 4).

Мал. 4.

Зм1ни функци когерентное^ при р1зн/х видах охолодження.

9 16 Ш а« 06 0.75 09 105

Дзета-хеил1 ыдкосяться до надпсв1льних кзливань по-тенЩал1в мозку. Зважаеться, що динам1чн1 зм1ни таких ксли-вань потенщал^Е ыдображаютъ р1зний функцюнальний стан мозку I являються ознаками д!яльност! надповгльно! управляю-

чо1 системи мозку. Для тако! системи характерно "ЕгдсутШсть реакцп на короткочасш 1 випадков1 фактори середовища I в той же час розвиток змш при систематичних (або надм1рних для орган13му) впливах" (1люх1на В. А. , 1986).

На нашу думку, пщсилення потужност1 дзета-ритму може св1дчити про шдвищення активност! "надпов1льно1 управляючо! системи мозку" при КЦГ 32 град. С.

Таким чином, зм!ни БЕА в секундному д1апазон! частот в1дбуваються паралельно 1 односпрямовано з коливаннями про-никнocтi ГЕБ (мал. 5). Тому, здавалося дощльним вивчити змх-ни БЕА I проникност1 ГЕБ при нав'язуванн! секундного ритму.

Шоркой. 2-КЦГ 32

|СЩКоесратн|ап> Б ПТ1 Омклгр БЕА

3 Прон>(н'|СШ) та

Мал. 5.

Вплив КЦГ 32 Град. 0. на проникн1сть ГЕБ для НА та когерент!поть БЕА в секундному диапазон! частот.

Бюелектрична актившсть та прониюпсть ГЕБ для НА i А при 0,1 КЦГ. Як було показано вище, при КЦГ 32 град. С мае Micue односпрямована змша вивчених параметр!в БЕА та проникностi ГЕБ для катехоламш!в. Це дозволило нам припустити, що ритм1чний холодовий вплив з частотою, близькою до дзета-Д1а-пазоку, повинен привести до ще б1льшо1 активацп "надпсв1ль-hoï управляючо! системи мозку". Це припущення було nepeBipe-не в умовах ритм!чного холодового впливу, або 0,1 КЦГ.

Д1йсно, такий вплив на протяз! 60-80 хвилин приводить до росту потужност! спектру в дзета-д!апазон! (мал. 6), на ав-токорелограм! процесу можна побачити ст1йку пер!одичну скла-дову (мал. 3), в1дбуваеться ¿стотне п!дсилення просторово1 синхрошзащI дзета-ритму (мал. 5).

ют/ иооУ оси юоо § 800^ воиК

200 о

Мал. 5.

Спектр потужност! ЕЕА при р1зних видах охо-лодження.

ОС 045 075 105 135 0.3 0.8 0.0 12 15 I. Гц

В подальппй сери експеримент1в ми вивчили стан проник-ностI ГЕБ при 0,1 КЦГ. Було показано, що подразнення термо-рецептор1в шк!ри голови з частотою 0,1 Гц на протязI 60-80 хвилин веде до п!дсилення проникност! ГЕБ для НА в ус1х вив-чених структурах в середньому у 3-4 рази (мал. 7). Под1бн1 змтни проникностI ГЕБ в1дзначен! I для А.

Мал. 7.

ЗМ1НИ проникност1 ГЕЕ для НА при 0,1 КЦГ. Кп - коефпиент про-НИКН0СТ1.

] л □ ко;" 32 ЕЯ 0.1 кщ*

- 14 -

Таким чином, 0,1 КЦГ, при пср1внянн! з КЦГ 32 град. С, б1льш Утотно п!дсилюе простсрову синхрон1зац1ю секундного ритму та шдвишуе проникнуть ГЕБ для А 1 НА у вивчених структурах мсзку, що наводить на думку про взаемозв'язок цих процес1в (мал.' 8). Для п!дтвердкення цього припущення були проведен! моделью нейрофтзУлогичн! досл!ди.

I*

12 ?> '

V

Ш э о.а

^ о.<

112 О

1-41аркоэ, 2-КЦГ. З-ОДКЦГ

¡1 IKoflcpqrnign» Б CÎTI t>wi<n-p БЕЛ УДЯ ПртцАшстГгТБ ""]

Мал. 8.

Вплив 0,1 КЦГ на проникнуть ГЕБ для НА та ко-repeHTHîcTb БЕА в секундному flianaaoHi частот.

БУелектрична активнУть та проникнуть ГЕБ для НА i А на фон! блокади адренорецепторхв та виснаження катеходам{нових депо. 0ск1льки генезУ секундного ритму пов1льно1 БЕА зале-жить В1д активност! моноам1нерг1чжи системи головного мозку (Марченко B.C. та îh. , 1992), уявлялося доидльним вивчити вплие блокади АР ни параметри БЕА. та проникшсть ГЕБ.

Було показано, ¡до блокада альфа-АР приводить до знижен-ня функцм когерентное?! (мал. 9), а при блокад! бета-АР, навпаки, шдвишуеться функШя когерентност1 в умовах КЦГ.

Якшр наше припущзкня про зв'язок пов!льнс1 активности та проникностi ГЕБ Eipne. то блокада АР повинна привести до BtflnoBiflHoï зм!ни проникност! ГЕБ для A i НА, що й було показано в подальппй cepiï експеримент!в (мал. 9).

1> ГВЯ Ко ЕВА

1И01КЦ Г ГПсрото*. I

Мал. 9.

Вплив блскаторгв АР на когерэнтнгстъ ЕЕА, прс-никнютъ ГЕБ для :1А.

Шоб урахувати вплив в лас но I секрет I норадренерпчних нейрон!в на БЕА та проникнуть ГЕБ. дан1 процеси було вивче-но в умовах резерш нового виснаження катехоламшових депо головного моаку при гшотермП.

Введения резершну не чинило будь-якого впливу на про-цес проникност1 ГЕБ для НА при КЦГ 32 град. С (мал. 10). Не' був подавлений 1 процес К-1ндуцъ ованого вивгльнення нейро-мед!атор!в. Фунгаця когерентност1 також не перетерплюе 1стотних зм1н (мал. 10).

Ю.

Вплиб ьиенажекня кате-хелам1нсвих д°пс на когерентвхсть БЕА та Г;ро:-:/.кн:сть Г£? для

Ш дан! дозволякггь визначити високу активн1сть нейроне д!атора, щэ проник, 1 припустити саме його участь в зм1нах

електроенцефалограми (ЕЕГ).

Таким чином, результати експеримент!в показали, щр ней-ромедгатор, який проник через ГЕБ, i в умовах виснаження ка-техолам!нових депо на фон! rinoTepMil приймае участь у ней-роф!з1олог1чних процесах мозку, у тому числ1 i гШоталамусу, шр повинно в!добразитися, зокрема, на активном i серцево-су-динно! системи. Тому при холодових впливах можливий i елект-рокард!ограф!чний (ЕКГ) Kpiiepift зм1ни проникностi ГЕБ для MOHoaMiHiB.

Вплив НА i А^ периферично введен!, на деяк1 параметри серцево! д!Яльност1 при rinoTepMi i. BiflOMO, шо ряд речовин мають р!зний вплив при центральному i периферийному способах введения. Так НА i А, шо введен! у кров'яне русло, виклика-югь, зокрема, шдвищення ЧСС, а при введеши у Ппоталамус, приводять до П скорочення. Тому нами було вивчено реакцИо серцево-судинно! системи на периферичне введения нейро-MefliaToptB при КЦГ 32 град. С та 0,1 КЦГ.

Внутр!шньочеревне введения катехолам!н1в тваринам роби-ло слабкий активгзуючий ефект. Введения А 1 НА на фон! вико-ристання КЦГ 32 С та 0,1 КЦГ приводить до зниження ЧСС, яке значите при ритм!чному холодовому впливi (мал. 11).

Для визначення б1льш тонких законом!рностей при цих процедурах ми провели анал1з серцевого ритму i3 використан-ням спец!альних математичних 3aco6iB (Баевський P.M., К!р1лов О. I., Кльоцк1Н С. 3., 1984).При цьому було знайдено, що показники математичного анал!зу серцевого ритму при КЦГ 32 град. С воображать pi3Hi форми процес1в регулящ! (табл. 1).

Таблиця 1. Вплив периферично введексго НА на параметри серцево! д1яльност! на фон! КЦГ.

Г1оказател1

| наркоз

Характер вплиьу ; КЦГ

МО I 0,228 1- 0.005 |

ах \ зб.з + з,а

АМс | 64.6 + 2.6 |

1Н ! 40,4 + 2.8 |

1к | 0,33 + 0,02 !

мо ! 3,6 + 0.3 I

Бо ! 2,09 + 0,03 !

Зм | 1,91+0,01 !

и, 335 ■+ с, о: О 40,0 -г и.1 74,6 + 5,4 26,3 - 0,5 0,09 + 0,06 1,0 ->0,0 1,48 - 0.06 1,56 - 0,04

Шдвищення Мо (показуе найСлльше 1мов1рний р:в«?нь функцюну-вання системи кровоб1гу1 при мало зм!нен.:му варкгтйному

розмас! <1Х (показник, щр пов'язаний з актившстю парасимпа-тично! нервово! системи) 1 АМэ (показник, що в!дображуе мобШзуючий ефект централ1зац!I управл1ння ритмом серця, обумовлений впливом симпатичного вгддглу вегетативно! нервово! системи) св!дчать про значн! перебудови у механ1змах симпатичних 1 парасимпатичних ланок регуляц!!. Низьк! значения 1к, мо (ф!з!олог!чна суть яких М1стеться в оц!нц1 сту-пеню 1 характеру впливу центрального контуру на автономний), Бо (в!дображае активн!сть м!жсистемного р1вня управлшня) та Е>м (характеризуй стан шдкоркових нервових цейтр1в), а також пад!ння 1Н (характеризуй зм!щення вегетативного гомеостазу), св1дчать про перевагу активност! парасимпатично! нервово! системи.

На нашу думку, ц! зм!ни можуть бути пов'язаш з про-никн!стю в умовах гшотерм!! катехолам!н!в у гшоталамус, де вони роблять парасимпатичний вплив на центри серцево-судин-но! системи.

Отже, статистичн! характеристики динам!чного ряду кард!о!нтервал!в при гшотермп можливо св1дчать про зм1ни проникност! ГЕБ .гтоталамусу для катехолам!н!в, а р!вень просторово! синхрон !заци секундного б1оелектричного ритму -в!дображуз загальну функщональну активн!сть ГЕБ охолоджено-го мозку.

* * *

Таким чином, отримаш нами дан! св!дчать про те, шр ви-користан! холодов! впливи вносять !стотн! корективи у зм!ни проникност! ГЕБ для катехолам!н!в, б!льш виразн! при вико-ристанн! нав'язаного холодового ритму. Нейромед!атор, щр проник, захоплюеться терм!налями нейрон!в, вив!льнюеться, та

при взаемодп з в1дпов1дними рецепторами приводить до зм1ни функЩонального стану головного мозку, що зручнше спостер1гати по модтфжащях БЕА. При цьому перебудова робо-ти механ1зм!в, що забезпечують активацш "пов1льно1 управля-ючою системи мозку" ГТлюх1на Е. А. , 1986], проявляеться в шдсиленн1 потужностг спектру у секундному Д1апазон1 частот (дзета-хвши), шдвищешп р!вня просторово! синхрон 1 защ 1 I появ1 ст1йко1 ритм1чно5 складово1 в БЕА головного мозку. Зм1ни параметр!в БЕА в секундному дгапазонг частот та про-никност1 ГЕБ для катехоламтв проходять паралельно I од-носпрямовано, а також мають загальну нейроф13юлопчну основу, що, можливо, в1дображуг взаемозв'язок цих процес1в.

Розглядаючи орган¡зм, як систему, що саморегулюеться, можна припустити можливгсть ¡снування двох головних ланок -центр1в регуляцп та об'егачв регуляии - з наявшстю прямого зв'язку взд центру до периферп та зворстмього зв'язку з численними вставними ланками. При цьсму негативний зворотШй зв'язок забезпечуе ст1йглсть функшй орган1зму, а позитивний - викликае активацш процес1в. що сприяе вШиленню фушадй Б1д початкового стану, це часто приводить до розвитку пато-лог1ЧНого процесу та зриву адаптаци [Анохш ПК., 19681. Найважлившою ланкою в систем1 регуляци е ГЕБ. Його функцюнальний стан можлгаое в1дпов1Дним фактором, що забея печуе П0ст1йн1сть внутршнього середовища, адекватность пристосовуючих реакщй. Одномоментйе включения в таку Г"' акцш орган1зму нейромед!атор!в у сполученн! 1з зм!нами про никностI ГЕБ являеться визначальним елементом розвитку В1ДП0В1ДН01 реакщ I органгзму на холодовий вплив. Акт шипел. нейромед1атор!В I характер проникност! ГЕБ, ир впливають на

- го -

БЕА мозку, виконують одну г важливших функщй, ЯК1 забегг.е-чують прямий та зворотн!й зв'язок в1д центру до периферп у систем1, шр саморегулюеться, оргашзму.

висновки

1. Цри холодових впливах змши функщ ю вання ГЕБ проходить односпрямовано з динамикою рхвня просторово! синх-рон1зац1I секундного ритму БЕА, який може служити корелятом проник1юст1 ГЕБ для моноамШв.

2. Нав'язування секундного ритму БЕА холодовим впливом з частотою 0.1 Гц (дзета-д1апазон) приводить до б1льше гначного пхдсилення проникност1 ГЕБ для НА I А в ус!х вивчених структурах пороняно з КЦГ 32 град. С, при цьому Е'Дбуваеться подальше шдсилення просторово1 синхрон1зацп, шдвицуеться потужисть спектру перюдично! складово! БЕА.

3. Блокада АР на фон1 гшотермп приводить до зниження як пронхкност! ГЕБ для катехолакингв, так I до зм1ни просто-рсг.о: синхронIзащ I БЕА в секундному д!апазон1 частот.

4. ЩдБИягння проникност1 ГЕБ при гшотермп для НА I А ьело до 1н:ц!ац11 нейротрансмхтерних процесгв захвату I К-тндуцьоБаного вивхльнення катехолам1Н1В, щр над1йшли 13 кровь

5. При гшотерми системне введения катехолам1н1В вичликае центральний ефект: знилуеться чсс, змшюються ста-тистичн! характеристики п динамтчного ряду, що може бути додатковим корелятом гу!ни проникност! ГЕБ ппоталамусу для катехолам!Н1в.

СПИСОК ОПУБЛIКОВАКИХ ЗА. ТЕМОЮ ДИСЕРТАД11 РОБ1Т

1. Следовые нейрохимические реакции ДНС на охлаждение // В кн. : "Нейрофизиологические процессы охлажденного мог-

- 21 - ' ' • га" / Вабийчук Г. А. и др. - Киев: Наукова. думка, 1992. - О. 38-76 (с В. В. Ломаке).

2. Neuroph ys i о logical mechanisms of cooled br^iri' // • Cryobiology. - 1990. - v. 27. N 6.' - december. -■ P.' 523' (c Г. А. Бабийчуком, В.С.Марченко, 3. 3. Ломако). '

3. Новый подход к изучению холодовой устойчивости организма/Действие холода на биологические объекты:. Сб. науч. трудов. - Киев: Наукова думка, 1992. - С. 35-43 (с В: С. Марченко, ЕВ. Ломако, Л. Н. Марченко). ••

4. Гемато-энцефалический барьер - барьер на пути к искусственному гипобиозу // Лечебная гипотермия: ■ Сб. науч. трудов. - Харьков, 1992. - С. 139-147 (с В. С. Марченко,

B. В. Ломако, И. И. Ломакиным и др.). .

5. Некоторые особенности реагирования ■ норадренерги-ческой системы на однократную и повторную кранио-церебраль-ную гипотермию. Экспериментальное и клиническое•исследование // Лечебная гипотермия: Сб. науч. трудов. - Харьков, 1992. -

C. 127-133 (с И. И. Ломакиным, В. В. Ломако, \ В. С. Марченко, A. IL Бачериковым). ; .'

6. Влияние кранио-церебральной гипотермии на проницаемость гемато-энцефалического барьера гипоталамуса крыс для норадреналина в норме и при экспериментальной депрессии // Лечебная гипотермия: Сб. науч. трудов. - Харьков, 1992. - С. 120-126 (с И. И Ломакиным, К В. Ломако, В. С, Марченко).

7. Функциональное состояние гемато-энцефалического барьера при различных режимах кранио-церебральной гипотермии // Фундаментальные и прикладные вопросы криобиологии: Сб. науч. трудов. - Харьков, 1993. - С. 3-12 (с - Е В. Ломако, Е С. Марченко, и. И. Ломакиным).

- 22 -

8. Общий подход к проблеме повышения проницаемости ге-матс-энцефаяического барьера и холодовой устойчивости' организма // Проблемы криобиологии. - 1994. - N 1. - С. 24-32 (с В. С. Марченко, Г. А. Бабкйчуком, В. Е Ломако, И. И. Ломакиным,.

Л. Н. Мадчекко).

3. Способ определения уровня секреции норадреналина в гипоталамусе экспериментальных животных // Патент Российской федерации N 4924476/14 от 03.04.91 (с Г. А. Еабийчуком, В. С. Марченко, В. В. Ломако и др.).

13. Способ повышения устойчивости млекопитающих к общему охлаждению // А. с. N 1714661, 23.02.92, Бш. N 7 ( с В. С. Марченко, И. И. Ломакиным. В. Е Лзмако и др. ).

11. Noradrenergic processes during adaptation to hypoterreui // Int. sywp. "Life in cold env 1 ronments: studies iti applied & comparative physioiigy. - Kostamus, Karelia, Russian Federat ion (October-27-28, 1992), 1992. - P. 11 (c Г. А. Еабийчуком, В. С. Марченко, В. Е. Ломако. И. И. Ломакиным).

12. Pattern of bioeleotrical activity and

neurotransmitting processes in brair. // 30th annual meeting

t •

society for cryobiologv (19-23 July 1993). Atlanta, Georgia, U3A, 1993. - P. 154 (с Г. А. Еабийчуком. В. С. Марченко, В. В. Ломако, JL Е Марченко).

13. The role of blood-brain barrier in thermoregulatory processes during hypothermia and hibernation. // 31st annual meeting society for cryobiology (21-25 August 1994). Kicto, Japan, 1994. - P. (с Г. А. Еабийчуком, В. С. Марченко, Jl К. Марченко).

Шило А. В. Электрофизиологические корреляты изменения проницаемости гемато-знцефали'-;ескс>го барьера для катехоламкноь при гипотермии.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 0& 00.2S - криоопологи?., Хнстх тут проблем криобиологии и криомздкаины ПАН Украины, Харьков, 1994.

Рукопись.

Установлено, что изменения биоэлектрической активнее! »• головного мозга в сскунлао« диапазоне частот црсисхом- о:-ненаправленно с колебаниями проницаемости гчуато-'лих-фалг ческого барьера (ГЭБ) для адреналина и ногадокодинс. Kl>" нио-церебральная гипотермия и ритмическое холодов«*; Дб'йствке с частотой 0,1 Гц - 0,1 'ЛИГ - тгсивоаст к сус->с:г'"« ному повышению проницаемости ГРБ для иьученм/у •_<;

всех исследованных структурах головного мозга (неокорт?: по. передняя и задняя области гипоталамуса, таламус, гиппски.-;...

ShiloA. V. - Electrophysioiigieal correal-:s о: crusv.'

blood-braen barrier permeability for the cath«y*:c*ад>1 га?.:

during hypotermia.

It has been found that alterations in the bicoli-ctricai

activity of the brain in the seconds range occur

unidfrectionally with the deviations in the blood-brain

barrier (BBB) permeability to epinephrine? and

norepinephrine. Craniocerebral hypothermia (CCH) arid -1

rhythmic cold exposure wich a f roc.uencv of 0.1 Hz (0. i CCH) result in the considerable increase in the BBB permeability to the studied monoamines ы all the brain structures under

study (neocortex, anterior and posterior departments of the hypothalamus, thalamus, hyppocamp).

Климов! слова: кранiо-церебральна г1потерм1я, ритм1чний холодовий вплив, гемато-енцефаличнй бар'ер, бюелектрична активн!сть головного мозку, терморегулящя, катехоламши.

Шдпись. до друку 15.10.94 р. Формат 60 х 84 1/16. Пап!? тип. Друк офсетний. Усл. др. арк. 1,0. Тираж 100 екз. Зс.м. ЦЧ

Безкоштовно.

/ /

В1дпов*дальний за випуск - ГР1ЩЕНК0 В. I

PoTanpiHT ФГ1НТ HAH Украши, 310164, пр-кт Лентна, 47