Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Функциональное состояние симпато-адреналовой и ацетилхолин-холинэстеразной систем крыс в онтогенезе и при физических нагрузках
ВАК РФ 03.00.13, Физиология
Автореферат диссертации по теме "Функциональное состояние симпато-адреналовой и ацетилхолин-холинэстеразной систем крыс в онтогенезе и при физических нагрузках"
\ г *
КАЗАНСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
На правах рукописи
АНИКИНА ТАТЬЯНА АНДРЕЕВНА
ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ СИМПАТО-АДРЕНАЛОВОЙ И АЦЕТИЛХОЛИН-ХОЛИНЭСТЕРАЗНОЙ СИСТЕМ КРЫС В ОНТОГЕНЕЗЕ И ПРИ ФИЗИЧЕСКИХ НАГРУЗКАХ
03. 00. 13 — физиология человека и животных
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук
КАЗАНЬ 1390
Работа выполнена на кафедре анатомии, физиологии и гигиены Казанского ордена Трудового Красного Знамени государственного педагогического института.
Научный руководитель— Заслуженный деятель науки ТССР,
доктор биологических наук, профессор Ф. Г. СИТДИКОВ
Официальные оппоненты: Заслуженный деятель науки РСФСР,
доктор биологических наук, профессор Н. А. ФОМИН Заслуженный деятель пауки ТССР, доктор медицинских наук, профессор Г. И. ПОЛЕТАЕВ
Ведущее учреждение — Тартускгш государственный университет
Защита состоится . /19 " г^чг утугуу^_1930 г.
в часов на заседании специализированного совета К 113. 19. 02 по присуждению ученой степени кандидата биологических наук по специальности СЗ. 00. 13— физиология человека и жньслных при Казанском ордена Трудового Красного Знамени юсудароисином педагогическом институте по адресу: 420021, г. Казань, ул. М. Межлаук, 1.
С диссертацией можно ознакомиться с библиотеке Казанского госудо рственного педагогического института по адресу: г. Казань, ул. М. Мгжлаука, 1.
Автореферат разослан . * __19С0 г.
Ученм секре гарь специа.ичироезнного соез.та канд. биоя. наук
н. ш. ;лл::алегв
Г5Г2ЭЯГ®! •
-¿ТТЛ
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
гдчя Аутуапъность исследования. Известно, что в условиях нслостно-;ртацдй_ организма существует тесная свлзь между адрснергическими и хо-линергическкми механизмами регуляции, их в конечном итоге, любая реакция организма определяется их взаимоотношением. Исследованию возрастных особенностей симпато-адреналовой и системы апетилхолин-холинэстераза растущего организма, адаптации данных систем г< физи-ческгал нагрузкам посвящено довольно большое количество работ /Э.Ш.Матлина, В.В.Меньшиков, 1567; А.Л.Горохов, 1959; Г.Н.Кассиль, 1978; В.Д.Розанова, Г.А.Антонова, 1978; Ф.Г.Ситдиков, 1974. 1987; М.Г.Мустафин, 1985; Р.А.Абзалов, 1986;У1к , 1985; Э.Тисек 1981, 1989/. 3 многочисленных исследованиях изучению подвергался один из отделов вегетативной нервной системы. Вопрос о том, при каких условиях и как устанавливается нейрогуморалыюе взаимодействие ме:к-ду -длугля системами представляет одну из наиболее вахных проблем нервной регуляции сердца /М.Г Удельнов с соавт.,1977/. Следовательно, для суждения о взаимодействии адренергических и холинергичео-ких факторов регуляции при адаптации к физической нагрузке, особенно в растущем организме, очевидна необходимость одновременного изучения ацетллхолш'оьой и симпато-ацреналовой систем.
Особою'актуальность имеет познание возрастных особенностей нейрогуморальной регуляции сердца в раннем постнатальном онтогенезе, включая пубертатный период развития, который характеризуется частыми срывами в адаптации и нарушениями со стороны сердечно-сосудистой системы. Поэтому исследование особенностей гуморальной регуляции сердна в данном периоде онтогенеза является наиболее актуальной задачей. Представляется также важннм выявление возрастных периодов, где отмечается напряжение в функционировании симпато-ацреналовой и ацетилхолин-холинэстеразной систем, изучение воздействия повышенной мышечной активности на становление функциональных особенностей этих систем в условиях интенсивного роста и развития организма.
Цель и задачи исследования.Целью работы явилось изучение особенностей функционального состояния симпато-адреналовой и ацетилхолин-холинэстеразной систем крыс в раннем постнатальном онтогенезе и при адаптации к физическим нагрузкам.
Были сформулированы следующие задачи: - исследовать возрастные особенности функционального состояния симпато-адреналовой и системы аиетилхолин-холинэстераза у крип
7-100-дневного возраста;
- исследовать влияние мышечных нагрузок на функциональные показатели симпато-адреналовой и аыетилхолин-холинэстсразной систем крыс в раннем постнатальном онтогенезе;
- изучить внутрисистемные и межсистемные корреляционные связи между показателями симпато-адреналовой и апетилхолин-холинэстераз-ной систем крыс в различные периоды онтогенеза и при адаптации
к физическим нагрузкам.
Основные положения, выносимые на защиту.
I. При постепенном созревании симпато-адреналовой и становлении ацетилхолин-холинэстеразной систем крыс отмечаются переломные возрастные периоды, которые характеризуются значительным повышением холинергической активности крови и миокарда /позднемолочный и . пубертатный периоды/ и напряженным функционированием симпато-адреналовой системы /предпубертатный и пубертатный периоды развития/.
П. У растущих крысят, выполняющих систематические мышечные тренировки, предпубертатный и пубертатный периоды развития характеризуются напряженным функционированием симпато-адреналовой и снижением функциональной фактивностя ацетилхолин-холинэстеразной систем. У половозрелых животных при повышении функциональных и резервных возможностей симпато-адреналовой системы происходит возрастание холииоргической активности крови и миокарда.
Научная новизна. Получены новые данные о функциональном сос- . тоянии симпато-адреналовой и ацетилхолиновой систем крыс в ранние этапы онтогенеза. Отмечены переломные.возрастные периоды в функционировании этих систем..Определены характер и степень изменений в содержании ацетилхолина, активности ацетилхолинэстеразы, величины холинергического индекса крови и миокарда, а также содержании адреналина, норадреналина, дофамина и дофа в надпочечниках и миокарде крыс от раннемолочного периода до периода полового созревания. Установлены сдвиги ь активности симпато-адреналовой и системы аштилхолин-холинэстераза растущих крысят, развивающихся в ус-, ловлях систематических мышечных тренировок. Б предпубертатный и первый этап пубертатного периода развития у тренированных животных наблюдается снижение холинергической'активности крови, миокарда и повышение содержания адреналина, норадреналина и снижение концентрации дофамина в надпочечниках и сердце. У половозрелых крысят при повышении функциональной активности симпато-адреналовой системы и ее резервных возможностей наблюдается усиление холинергичес-
кой активности крови и миокарда.
Практическая значимость. Результаты исследований могут быть использованы в возрастной физиологии животных. Установленные особенности гуморальных факторов в адаптации сердца у тренированных животных в предпубертатный и пубертатный период развития, позволят определить закономерности функционирования сердца в данном возрасте и может стать теоретической основой для широкого круга исследователей в возрастной физиологии и спортивной медицине
, Апробация работы. Материалы диссертации доложены на итоговых научных конференциях преподавателей /1988, IS89/ и молодых ученых и специалистов /1967, 1988, 1989/ Казанского государственного педагогического института, на Куйбышевской областной конференции "Физиология вегетативной нервной системы", 1988; на республиканской физиологической конференции "Проблемн массового спорта и здоровья населения", 1988; г.Набережные Чешы; на заседании кафедры анатомии и физиологии Казанского пединститута /Казань, 1990/.
Структура и объем диссертации. Диссертация, объемом страниц, состоит из введения, обзора литературы, изложения методов исследования и их обсуждения, заключения, выводов, указателя литературы.. Работа содержит 30 рисунков и таблиц. Списо/ литературы включает' источников.
Объект'и методы исследования
Вся работа по определению функционального состояния симпато-адреналовой.и ацетилхолин-холинэстеразной систем проведена в двух аспектах: возрастном'и в процессе адаптации к физической нагрузке. В опытах были использованы беспородные крысы-сампы нескольких возрастных групп. В основу возрастной периодизации, предложенной И.П.Западняком и др. /1967/; З.И.Махинько, В.Н.Никитшшм /1975/; И.А.Аршавскям /1982/, взяты анатомо-физиологические особенности животных, интенсивность их роста, поведенческие реакции, изменения в половой сфере. Таким образом, в ходе исследования были затронуты основные этапы первой фазы жизненного цикла - «разы прогрессивного роста.
Ранний молочный период /0-7 суток/ характеризуется высокой скоростью линейного и объемного роста, к этому времени происходит первое удвоение массы тела. Следующая возрастная группа - сродно-молочный возраст /8-15 суток/. К этому периоду происходит второе
удвоение массы тела, открываются глаза, повышается двигательная активность. Ш возрастная группа - поздний'молочный'период /15-30 дней/. К 22 суткам происходит первое удвоение длины тела, к концу месяца - третье удвоение массы. Это важный период в жизни крысенка, он постепенно переходит на общий корм, выходит из гнезда, у него формируется тонус скелетных мышц, заканчивается формирование механизмов терморегуляции, значительно возрастает двигательная активность. Из 1У возрастной группы нами выделены 42-дневные животные, которые соответствуют предпубертатному периоду развития, и 49-дневные животные, вступающие в первый этап пубертата.
Далее идут 70-дневные крысята, которые соответствуют пубертатному периоду развития и 100-дневные, которые, согласно литературным данным, характеризуются как половозрелые животные.
Во второй части исследований были использованы две группы крыс: контрольные и тренированные. Крысят опытной группы, начиная с 21 дня жизни, подвергали систематическим плавательным тренировкам по методике, предложенной Р.А.Абзаловым /1985/. Применялось ступенчатое повышение нагрузок, постепенно увеличивалась длительность и интенсивность мышечных тренировок. Б первые дни недели происходило постепенное врабатывание организма крысят к нарастающим нагрузкам, затем увеличивался объем мышечных тренировок, к концу 4 недели время плавания достигло 90 минут. Начиная с 5 недели, проводили постепенное увеличение интенсивности тренировок, крысятам индивидуальное подбирали груз, равный 3$ от массы каждого. Режим 6 и 7 недель состоял из 90 мийут общего плавания, 30 минут с грузом Ъ% от массы тела. На 8-у неделю время плавания достигло 120 минут, из них 60 минут с грузом Ь%, в течение 9-ой недели время плавания с грузом достигло 75 минут. В конце тренировочного никла с 70 до 100-пневного возраста животные плавали 120 минут, из них 75 минут с грузом 6% от массы тела. Животные тренировались 6 раз в неделю, один день отдыхали.
Содержание адреналина, норадреналина, дофамина и дофа определяли флюориметрическим методом /П.В.Меньшиков, 1974/. Для определения концентрации ацетилхолина был использован биохимический метод С.Хеотрина в модификации И.З.Шуцкого, Р.И.Мухаметшина /1970/. Активность холгшэстеразы определялась методом С.Хострина в модификации А.Н.Пачюкова /1966/.
Обработка экспериментальных данных проведена на мини ЭВМ "йлаха" . При статистическом анализе был использован i -крите-
рий Стъюдента. Корреляционный анализ проводился по 12 показателям симпато-адреналовой и ацетилхолин-холинэстеразной систем.
Результаты исследований и обсуждение состояшм симпато-адренатовой и ацетилхолин-холинэстеразной систем у растущих животных
По нашим данным, наименьшее количество АХ в крови содержится у 7-дневннх крысят и составляет 163,0м?г/мл. 13 гозднемолочный период, когда крысята выходят из гнезда и приобретают большую двигательную активность, происходит достоверное увеличение содержания АХ /Р 0,001/, его концентрация составляет 529,25 мкг/шг. В предпубертатный период происходит существенное снижение содержания АХ в крови с дальнейшим его нарастанием на наблюдаемом отрезке онтогенеза, достигая достоверных значений в пубертатный период развития и у 100-дневннх животных.
В активности АХЭ в крови обнаружены существеннее изменения между разными группами растушчх крысят. Наибольшая активность АХЭ наблюдается у 7-цновных животных и составляет 9,30 мг/мл/час. Постепенно еэ активность уменьшается, достигая достоверных значений в позднемоло^ный период и к I этапу предпубертатного и пубертатного периодов развития.К 100-днеиному возрасту ее активность уменьшается в 1,7 раз и составляет 5,49 мг/мл/час /р<0,и01/. Активность ХЭ также постепенно снижается от 14 к 100-дневному возрасту, достигая достоверного значения у половозрелых животных /р< 0,001/.
Считается доказанным, что более тонким и точшм показателем функционального состояния системы АХ АХЭ является не отдельно взятое содержание АХ и активность холинэстераз, а величина соотношения АХЭ и АХ. Холинергический индекс крови на протяжении 3 месяцев жизни животных уменьшается более чем в 7 раз. К 30-дневному возрасту холинергическая активность крови увеличивается в 4 раза, по сравнению с новорожденными животными. Содержание АХ в крови животных этого возраста приближается к таковому у взрослых. Далее, у крысят пубертатного периода холинергическая активность увеличивается в 1,7 раза, по сравнению с 30-дневными. Таким образом, холинергическая активность крови возрастает, выражаясь в достоверном увеличении содержания АХ и снижении активности форманта АХЭ.
В содержании АХ в миокарде наблюдается разнонаправленный характер в зависимости от возраста животных. Его наименьшее количество отмечено у 7-дневных крысят. К позднемолочно.чу периоду его копонтрация увеличивается в 2,4 раза, достигая достоверных значений и составляет 211,37 мкг/г. К концу позднемолочного периода концентрация АХ увеличивается на 80% по сравнению с 7-дневными крысятами и достигает уровня, близкого к таковому у взрослых.животных. 13 предпубертатный период происходит достоверное снижение уровня АХ в миокарде растущих животных с дальнейшим повышением в пубертатном возрасте. У 100-дневных животных содержание АХ составляет 544,64 мкг/г /Р 0,001/. В становлении системы АХ/АХЭ сердца растущих крыс происходят следующие изменения: содержание АХ значительно возрастает,а активность АХЭ снижается, что приводит к усилению холинергической активности миокарда. У 30-дневных и 70-дневных животных наблюдается более значительное повышение его холинергической активности. Активность АХЭ новорожденных крысят составляет 15,74 мг/мл/чвс. Первое значительное снижение фермента на 14% отмечается у 30-дневных животных, не достигая при этом статистически достоверной разницы. У половозрелых крыс активность АХЭ состгюляет 12,34 мг/мл/час и достигает достоверного снижения. Следовательно, в процессе роста и развития крысят происходит повышение содержания АХ в крови и миокарде и снижение активности АХЭ и ХЭ, на что указывается в ряде других работ /В.В.Фролькис, 1977; В.Д.Розанова, Т.А.Антонова,1976; Т.Н.Кассиль, 1978; Л.Н.Ло-банок с соавт., 1980; Нейота 1986; Б.Тисек 1981, 1989/. По данным, полученным в нашей лаборатории /Л.А.Александрова, 1982/, у 1,5-месячных крысят реактивность сердца к экзогенному АХ была наименьшей на все дозы, к началу периода полового созревания она резко увеличивается. В предпубертатный период /42 дня/ нами отмечается снижение содержания АХ в миокарде и ослабление холинергической его активности. 8 пубертатный период обнаружено значительное повышение АХ в миокарде. Таким образом, повышение концентрации эндогенного АХ приводит к увеличению пороговой дозы экзогенного, т.е. к снижению чувствительности органа и повышению его реактивности на протяжении исследуемого отрезка онтогенеза.
Отмечены переломные возрастные группы по изменению функциональной активности системы АХ-АХЭ. Это крысята позднемолочного периода /30 дней/ и пубертатного периода развития /70 дней/, у которых происходит значительное повышенно функциональной актив-
ности крови и миокарда. В предпубертатный период /42 дня/ и первый этап пубертата /49 дней/ наблюдается существенное снижение АХ в крови и миокарде, что приводит к снижению их холинергическоц активности.
С целью оценки функционального состояния симпато-адреналовой системы развивающихся животных проводился повозрастной анализ содержания А, НА, ДА и дофа в надпочечниках и миокарде.
Концентрация А в надпочечниках от 3-ноцельного к 100-дневному возрасту увеличивается на 29,3$, достигая достоверных значений в предпубертатный и пубертатный периоды развития. Концентрация НА 3-недельных крыс больше, чем адреналина, что указывает на функциональную незрелость мозгового слоя надпочечников в этом возрасте. Постепенное снижение концентрации НА наблюдается во всех возрастных группах, достигая достоверных изменений в предпубертатный и пубертатный периоды развития. На ранних этапах постнатального развития в надпочечниках преобладает НА, в дальнейшем, в процессе ускоренного синтеза А соотношение адреналина к норадреналину меняется и преобладающим становится НА. Так, у животных поздне-молочного периода развития соотношение адреналина к норадреналину составляет 0,86. У половозрелых животных коэффициент увеличивается в 2,2 раза и составляет 1,85; такое соотношение для 2,5-3 месячного возраста крыс отмечают и другие авторы /Б.Н.Манухин и др., 1980; Р.А.Абзалов, 1986/.
В процессе функционального созревания симпато-адреналовой системы увеличение содержания КА сопровождается одновременным повышением концентрации дофамина и дофа в надпочечниках крыс. Достоверное увеличение дофамина наблюдается у 42 и 100-дневных животных, а дофа у 42, 70 и 100-дневных крысят.
Содерканке А в миокарде у крнс на наблюдаемом отрезке онтогенеза увеличивается, достигая достоверного значения у 49-дновнях животных /Р< 0,001/. В содержании НА в миокарде отмечены более существенные изменения. У 3-недельннх крысят концентрация НА в шкжарце наименьшая - 0,082 ¡.кг/г. Первое возрастное увеличение НА происходит к началу периода полового созревания /Р< 0,02/. Максимальное содержание НА в миокарде наблюдается у половозрелых животнчх и составляет 0,153 т/г, ото второе возрастное увеличение КА. В процессе естественного роста сдвиги концентрации ¡¡Л в тглокарде более вирожонн, чем адреналина, поэтому соотношение ац-р-налииа к норадреналину с возрастом изменяется в сторону преоб-
лацания НА, однако его становление еще не завершилось. На возрастное увеличение КА в миокарде неполовозрелых крысят 3 и 10-нецель-ной жизни указывает'в своих исследованиях Р.А.Абзалов /1986/.
Концентрация дофамина в миокарде растущих крысят увеличивается на 58,6$, достигая достоверных значений в позднемолочный, предпубертатный и пубертатный периоды развития. Концентрация дофа в миокарде увеличивается в 2,4 раза в процессе естественной жизни крысят. Значительное, достоверное увеличение дофа происходит у животных лредпубертатного и пубертатного периодов развития.
Как известно, регуляторное влияние гормонов и медиаторов симв пато-адреналовой системы зависит от функционального состояния адренорецепторов сердца. Но данным Л.А.Александровой /1982/, для периода полового созревания выявлена характерная особенность ад-реночувствительности миокарда. В 2,5 месяца к адреналину и в 3,5 месяпа к норацреналину чувствительность и реактивность сердца уменьшается. Ото согласуется и с нашими данными. Так, у 49-днев-ннх животных происходит значительное повышение концентрации адреналина в миокарде, а у 100-дневных наблюдается существенное повышение содержания НА и величина его максимальна по сравнению с другими возрастными группами, что обусловлено, по-видимому, особой эндокринной ситуацией организма в этот период. Таким рбразом, по мере увеличения концентрации КА в миокарде происходит уменьшение чувствительности р -адренорецепторов. На возможность подобного взаимоотношения между чувствительностью адренорецепторов сердца и других вегетативны»; органов и концентрацией катехоламинов в них указывали Б.Н.Манухин и др. /1979/. На ранних этапах онтогенеза наблюдается прямая зависимость между концентрацией катехоламинов и адреночувствительности сердца крыс,на повышение которой указывали Л.А.Александрова, Ф.Г.Ситдико'в /1960, 1982/; Р.А.Абзалов /1985, 1986/; В.Ф.Савин /1988/.
В наших исследованиях проводился корреляционный анализ показателей системы АХ-АХЭ крови, миокарда и симпато-адреналовой системы. Результаты исследований показали, что связи между показателями этих систем, а также внутри самих систем, в процессе развития организма отмечаются динамичностью. В раннемолочный период для апетилхолиновой системы характерна высокая сопряженность между ее показателями: АХЭ}< и ХЭК / г= 0,877/, АХС к АХЭ / г= +0,910/ и АХк и АХЭ[С / г- 0,791/. 3 позднемолочный период отмечаются высо-кодостозернче положительные связи между А и ДА в надпочечниках, А I! нпгпочечникак ккокадое, ДА в надпочечниках и А в сердпо, ДА
в надпочечниках и-КА в сердце. Коэффициент корреляции находится в пределах от 0,993 до 0,883. Наличие отрицательных межсистемных связей указывает на то, что повышение функциональной активности симпато-адреналовой системы не сопровождается одновременным усилением активности системы АХ-АХЭ. В первый этап пубертата происходит усиление межсистемных корреляционных связей. Появляются високодостоверные связи между содержанием в крови АХ и НА в надпочечниках, АХ в миокарде и ВА в сердце, активностью АХЭ, ХЭ и содержанием А в сердце и ДА в надпочечниках. Коэффициент корреляции находится в пределах от +0,836 до +0,895. Пубертатный период характеризуется появлением многочисленных высокодостоверных внутрисистемных связей. В системе АХ и АХЭ в этот период наиболее многочисленные связи между АХ и АХЭ /АХК, АХС, г = 0,993; АХЭК и АХЭС, г = 0,999/. Одновременно увеличивается влияние НА в надпочечниках на большинство параметров симпато-адреналовой системы /ДА, Д в надпочечниках; А, ДА, Д в сердце/. Коэффициент колеблется в пределах + 0,980 - 0,998. Таким образом, пубертатный период развития характеризуется высокой функциональной активностью обеих систем. У половозрелых животных сохраняется количество внутрисистемных связей, присутствуют отрицательные связи между содержанием А в надпочечниках и ДА в сердце, концентрацией Д и ДА, ДА и Д в миокарде.'Снижение активности симпато-адреналовой системы сопровождается дальнейшим возрастанием АХ в крови и повышением хо-линергической активности этой системы.
Состояние симпато-адреналовой и апетилхолин-холинэстеразной систем у растущих крыс в условиях мышечной .тренировки •
Сравнительный анализ холинергической активности крови и миокарда контрольных и тренированных животных в наших исследованиях показал следующее. В содержании АХ в крови тренированных крыс наблюдается разнонаправленный характер изменений в зависимости от возраста животных. У 30-дневных тренированных крысят наблюдается достоверное увеличение содержания АХ по сравнению с контрольными /р <0,001/. В предпубертатный и первый этап пубертатного периода развития отмечается сдвиг в сторону уменьшения концентрации медиатора, достигая достоверных значений в 70 дней. У тренированных животных уровень АХ снижается на 22$ и составляет 452,60 мкг/мл. У половозрелых крыс наблюдается повышение АХ на 9,2^, достигая
достоверных значений в 70 дней. У тренированных животных уровень АХ снижается на 22$ и составляет 452,80 мкг/мл. У половозрелых крыс наблюдается повышение АХ на 9,2$, достигая достоверных значений, по сравнению с контролем /р 0,001/. Активность АХЭ в крови в процессе тренировки снижается у 49-дневных, а активность ХЭ у 30 и 70-цновннх животных,
У 30-дневных крысят концентрация АХ в миокарде повышается на 14% и приводит к достоверному увеличению по сравнению с нетренированными. Мышечная тренировка в содержании АХ, активности АХЭ у крысят 30-дневного возраста вызвала более глубокие изменения, что говорит о более ранних включениях холинергических механизмов регуляции /Г.А.Антонова, В.Д.Розанова, 1978/. У 42 и 70-дневных крысят мышечная тренировка приводит к значительному снижению количества АХ в миокарде и достоверному уменьшению активности АХЭ в предпубертатннй период /р< 0,05/.
У тренированных животных предпубертатного и пубертатного периодов развития мышечная тренировка приводит к существенному снижению содержания АХ в крови и миокарде и к уменьшению активности АХЗ в миокарде и ХЭ в крови, что приводит к значительным изменениям величины холинергического индекса. Так, у тренированных крысят преппубертатного и пубертатного периодов развития холинергический индекс ¡»шокарда увеличивается в 1,3 раза, следовательно, происходит снижение его холинергической активности, .физическая нагрузка в отмеченных возрастных периодах привела к существенному снижению содержания медиатора, что совпадает с уменьшением активности фермента. По-видимому, предложенная плавательная тренировка для этих животных является стрессовым фактором, который приводит к угнетению синтетических процессов и подавлению активности ферментов.
У 100-дневных тренированных животных наблюдается достоверное повышение АХ в миокарде, снижение холинергического индекса в 1,3 раза. Таким образом, мышечная тренировка вызвала более выраженное увеличение активности миокарда взрослых крыс, что можно объяснить и более совершенной холинергической регуляцией взрослого организма.
Проведенный нами анализ сдвигов содержания катехолачинов в зависимости от возраста показал, что в большинстве возрастных периодов предлагаемая мышечная тренировка привела к повышению содержания всех видов катехолових аминов ц дофа, но сдвиг был раз-л::''Ч1г.' по группа:,' .тпэот!т.
Концектраияч А в иадпочвчккчах под влиянием йш«час---ой на-
грузки увеличивается во всех возрастных группах. Значительное увеличение концентрации НА происходит в прецпубертатный и пубертатный периоды /р< 0,02/. У 100-дневных крысят мышечная тренировка приводит к снижению концентрации НА на 15,7$ /р 0,02/. Так»/ образом, систематическая тренировка способствует возрастанию запасов А и НА в надпочечниках /Горохов А.Л., 1969; Г.Н.Кассиль,I960; С.СЛинкин, 1985; Р.А.Абзалов, 1986/. При этом концентрация адреналина повышается во всех возрастных периодах, а концентрация НА возрастает у неполовозрелых животных, снижаясь к 100-дневному возрасту. По-видимому, причиной разнонаправленной динамики А и НА является разная степень прироста их запасов в надпочечниках в процессе естественной жизни крысят. Мышечная тренировка в развивающемся организме ускоряет становление уровня соотношения адреналина к норацреналину, которое характерно для половозрелых крысят /Р.А.Абзалов, 1985. 1986/.
Как известно, благоприятными считаются изменения, при которых увеличение содержания КА сопровождается соответствую;!;;».! повышением концентрации дофамина и дофа. Чем больгае сдвиг'в содержании предшественников, тем выше потенциальные возможности симпато-адрснало-Boii системы, потому что в нужный момент из них могут синтезироваться активные формы гормонов и медиаторов /Г.Н.Кассиль, 1983/.
По нашим данным, в предпубертатнтй период и первый этап пу- -бертата происходит снижение концентрации дофамина и дофа в надпочечниках, следовательно, реакция адаптации осуществляется без достаточного восполнения резервных возможностей САС и отражает ее напряженное функционирование. Данный тип функционирования GAG характеризуется неэкономным реагированием этой системы, потому что значительное увеличение концентрации адреналина и норадреналина в надпочечниках сопровождается снижением ее резервных возможностей.
У животных пубертатного периода развития наблюдается прирост концентрации дофамина и до[а на 32,2 и 39,6^ соответственно, что свидетельствует о достаточно высоких резервных возможностях САС. С другой стороны, наблюдается максимальное повышение концентрации А и НА в надпочечниках и минимальный слвиг в соотношении А и НА у тренированных животных, наблюдаемая динамика отражает напряженное функционирование симпато-адреналовой системы.
У половозрелых крыс происходит более благоприятная реакция спятто-апрякадовой системы на физическую нагрузку. Этому соответствует возросший запас катехоламннов, более выраженное увеличение
соотношения адреналина к норадреналину и существенный прирост в концентрации предшественников, характеризующий реакцию симпато-ад-ренадовой системы как более совершенную, идущую с повышением резервных возможностей. У 70-дновных животных концентрация дофамина и дофа повышается на 11,6$ и 18,2$ соответственно, а у 100-дневных - на 8,9 и 31$.
В большинстве возрастных групп мышечная тренирогка вызвала повышение содержания А и НА б миокарде. Физическая нагрузка не привела к статистически достоверным увеличениям концентрации адреналина. Наибольшее увеличение НА в миокарде тренированных животных наблюдается у 70 и 100-дневных животных, что согласуется с данными Р.А.Абзалова /1985, 1986/ и т.т/1986/.
В условиях воздействия активного двигательного режима на развивающийся организм соотношение А к НА в миокарде изменяется в сторону преобладания норацреналина во всех возрастных периодах. Имеются данные, в которых тренированное сердце обладает меньшей чувствительностью адренорепепторов в сердце тренированных животных /И.А.Жданов, 1973; А.С.Чинкин, 1975; П.К.Кырге, А.А.Виру, 1981; Р.А.Абзалов, 1985; В.Ф.Савин, 1988/, вследствие уменьшения активно функционирующих адренореиепторов / Sylveatвr . 1982/ и по мере повышения концентрации катехоламинов в миокарде. Вместе с тем реактивность сердца у 'адаптированных к мышечным нагрузкам молодых крыс /10-12-ой недели жизни/ к катехоламинам существенно возрастает /Р.А.Абзалов, 1986; В.Ф.Савин, 1988/.
Проведенное исследование показало, что у 42 и 49-дневных крысят мышечная тренировка приводит к одновременному снижению концентрации дофамина в надпочечниках и миокарде.Такие сдвиги нейрогор-монов не соответсвуют возрастной динамике содержания катехоламинов и расцениваются в литературе как неблагоприятные изменения, отражающие напряженное функционирование симпато-адреналовой системы у крыс предпубертатного и первого этап.-: пубертатного периодов развития.
В предпубартатный и пубертатный период развития мышечная тренировка привела к повышении функциональной активности симлато-ад-реналовой системы, которое выразилось в накоплении катехоламинов в надпочечниках и сердце растущих крысят. Одновременно физическая нагрузка вызвала снижение содержания аиетилхолина в крови, миокарде, уменьшению активности ацетилхолинэстеразы в миокарде 42-дневных и возрастанию активности холинэстеразы в крови 70-дневных
крысят, что привело к значительному снижению холинергической активности крови и миокарда. Существенное возрастание норадреналина в сердпе происходит у крысят пубертатного периода развития, что приводит к нарушению соотношения нейрогормонов. У половозрелых животных мышечная тренировка вызвала увеличение общего запаса ка-техоламинов в надпочечниках, более выраженное, характерное для взрослых, соотношение адреналина к норадреналину, существенный прирост в концентрации предшественников. В миокарде наблюдается уменьшении соотношения адреналина к норадреналину за счет более выраженного увеличения содержания НА, что характерно для половозрелых животных. Мышечная тренировка вызвала увеличение холинергической активности крови и миокарда взрослых крыс. При этом происходит повышение концентрации аиетилхолина в крови и миокарде и уменьшение величины холянергического индекса.
ВЫВОДУ
1. В становления холинергической активности крови и миокарда в постнатальном онтогенезе у крыс обнаружены переломные возрастные периоды. Значительное увеличение концентрации ацетилхолина и снижение активности ацетилхолинэстеразы происходит в позднемолочный
и пубертатный, период развития. В предпубертатний период отмечается снижение содержания ацетилхолина в крови и миокарде и повышение величины холинергинеского индекса.
2. Обнаружены переломные возрастные периоды и при созревании симпато-ацреналовой системы в онтогенезе. Усиленное образование адреналина и снижение концентрации норадреналина в надпочечниках отмечается у крысят в предпубертатний и пубертатный период развития. Содержание дофамина и дофа увеличивается с возрастом, наиболее интенсивно нарастая в 42 и 100-дневном возрасте.
3. У растущих крысят значительное увеличение концентрации норадреналина в миокарде происходит в 49 и 100-дневном возрасте. Наиболее выраженный прирост дофамина отмечается в период 30, 49 и 70-дневного возраста, а дофа - в 49 и 70 дней.
4. У крысят 7-100-дневного возраста выявлены возрастные изменения корреляционных связей между показателями снмпато-адрона-ловой и аиетилхолин-холинэстеразной систем. До 15-дневной жизни более стабилыт и пысокодостоверны связи показателей системы АХ. АХЭ, с 14 по 21 день - между показателями сиклато-адреналовой
системы. В период полового созревания прочность и количество связей одновременно увеличивается з обеих системах, снижаясь к 100-дневному возрасту.
5. Мышечная тренировка ускоряет функциональное созревание мозгового слоя надпочечников, при этом концентрация адреналина повышается во всех возрастных группах, концентрация норадреналина также возрастает, снижаясь к 100-дневному возрасту. В предпубер-татный н первый этап пубертатного периода развития отмечается снижение содержания дофамина, у 70 и 100-дневных - повышение концентрации дофамина и дофа в надпочечниках тренированных животных.
6. Усиленная двигательная активность приводит к накоплению катехоламинов и увеличению соотношения адреналина к норадренали-ну в миокарде. Наиболее интенсивно увеличение содержания норадреналина происходит у 70 и 100-дневных животных. У крысят 42-х и 49-дневного возраста наблюдается отклонение ряда показателей сим-пато-адреналовой системы от возрастной динамики ее развития, систематические мышечные тренировки привели к уменьшению концентрации дофамина в надпочечниках и миокарде.
7. У половозрелых животных, выполняющих систематические мышечные тренировки, при накоплении катехоламинов и дофа в надпочечники* и сердце происходит увеличение холинергической активности крови и миокарда. В предпубертатный и пубертатный.период развития мышечная тренировка привела к снижению еодержадия ацетил-х.олина в крови, миокарде, уменьшейию акАшности ацетилхолинэсте-разы в сердце 42-дневных и возрастанию активности холинэстеразы
в крови 70-дневных крысят, что привело к значительному увеличению холинергического индекса. Одновременно у 70-дневных животных наблюдается значительное возрастание норадреналина в миокарде, что приводит к нарушению соотношения нейрогормонов в сердце.
Публикации по теме диссертации
1.Ковтун Л,Г.,Аникина Т.А.'Реакция симпато-адреналовой системы на физическую нагрузку большой мощности у школьниц 15-16 лет // Межвузовский сборник научных трудов. - Пермь, 1989- С. 2.Состояние системы апетилхолин-холинэстераза в раннем постнаталь-ном онтогенезе // Куйбышевская обл.конф. "Физиология вегетативной
нервной системы". Тез.докл.- Куйбышев, 1988. — С.6
3„ Аникина Т.А.,Сибгатуллина И. Функциональное состояние системы апетилхолин-холинэстераза крыс в раннем постнаталъном онтогенеза // Растущий организм в условиях мышечной деятельности. -Казань, 1990. С.8-12.
4.Аникина Т.А.,Хуления М.С. Возрастные особенности холинер-гической активности сердца при мышечной активности. - Каза. ,, 1990 - С.176-180.
- Аникина, Татьяна Андреевна
- кандидата биологических наук
- Казань, 1990
- ВАК 03.00.13
- Возвратные особенности вегетативных сдвигов при адаптации организма к мышечной деятельности разной интенсивности и длительности
- Постэмбриональное развитие органов и регуляторных систем у цыплят-бройлеров
- Содержание и скорость синтеза катехоламинов в надпочечниках крыс в условиях разного режима двигательной активности
- Роль Р2Х-пуринорецепторов в сердечной деятельности крыс в онтогенезе
- Посуточные изменения показателей экстракардиальной регуляции насосной функции сердца неполовозрелых крыс