Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

ОБМЕН ВИТАМИНОВ В И С В СИСТЕМЕ ГЕМАТО-ЭНЦЕФАЛИЧЕСКОГО БАРЬЕРА У КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "ОБМЕН ВИТАМИНОВ В И С В СИСТЕМЕ ГЕМАТО-ЭНЦЕФАЛИЧЕСКОГО БАРЬЕРА У КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА"



МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ВЕТЕРИНАРНОЙ МЕДИЦИНЫ

ОБМЕН ВИТАМИНОВ В, И С В СИСТЕМЕ ГЕМАТО-ЭНЦЕФАЛИЧЕСКОГО БАРЬЕРА У КРУПНОГО РОГАТОЮ СКОТА

03.00.13 - физиологи» человека и животных

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата бвологаческих наук

На правах рукописи

ГАМОВА Виктория Юрьевна

УД К:б12.015.3:б 12,82:636.2

САНКТ-ПЕТЕРВУРГ -1996

Сшм ¡^оик^гпгш -Ьшэай-,

гихлХ &> * ПОП"— Фк1чои$шр

Работа выполнена ж кафедре физиологии сельскохозяйственных

«

животных Санкт-Петербургской академии ветеринарной медицины

Научный руководитель - Заслуженный деятель науки РФ, доктор

ветеринарных наук, профессор КУЗНЕЦОВ АХ

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

ПРОТАСОВ Б.И.

доктор биологических наук, член-корреспондент Академии технологических наук, профессор ХОВАНСКИХ А.Е.

Ведушее учреждение - Санкт-Петербургский Государственный

Университет

Зашита диссертации состоится: в 13 час. на заседании Специализированного совета fC.120.20.01 в Санкт-Петербургской академии ветеринарной мевнинны.

Адрес академии: 196084, Санкт-Петербург, Черниговская улица, д. 5.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Саякт-Петербургск^ академии ветеринарной медицины. '

Автореферат разослан * ф" 1996 г, , ;

Ученый секретарь т

Специализированного совета

доцент " ЭЙСЬ

- '■ ' и*.

I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Аыуадьи осчь темы. Учение о гемато-эн аефал и чес ко м барьс|>е, основы которого были заложены академиком Л.С.Штерн еще в 1841 голу, получило дальнейшее развитие в многочисленных трупах отечественных и зарубежных исследователей.

Существенный'вклад и разработку проблемы физиологии гемато-зннефалического барьера внесли Г.Н.Кассиль (1937), А.П.Фридман (1957), Я.А.Росин (1977), М.П.Майзелнс (1973), Д.А.Шамбуров (1954), Е.М.Цветаиона (1974), А.Ю.Макаров (1973), Ю.А.Малашхия (1982), Г.Мак-Ильнейн (1962), Э.Эйнштейн (1988), У.КаПса (1912, 1933), М.ВгасИнлу (1979), Н.\Уее<1 (1935), \t.Davson (1967) и др.

Работами вышеуказанных н рядом лрушх исследователей изучены структура н основные закономерности функционирования гемато-эицефаличес кого барьера (ГЭБ) преимущественно »опытах на лабораторных животных или относящихся к человеку.

Исследования на сельскохозяйственных животных до недавнего времени были весьма ограниченными (Федотов А.Н., 1951; Фридман А.П., 1971). В последующие годы выполнен ряд исследований на крупном рогатом скоте но изучению обмена в системе ГЭБ минеральных веществ (Донков С.А., 1987; Кузнецов А,К., Донков С.А., 1990), углеводов (Кочуева Н.А., 1991), лишшов (Смолин А.Г., 1991) н белков (Панова Н.А., 1993).

'Обмен витаминов В, и С в системе ГЭБ у сельскохозяйственных животных не исследовался, хотя они принимают непосредственное участие в обменных процессах, протекающих в мозгу.

Витамин В, является одним из наиболее активных биологических катализаторов. Особое значение он имеет для нервной системы, где участвует к регуляции метаболических процессов, будучи в форме тиамннднфосфата (ТДФ) кофактором ферментативных реакций окислительного и нео к целительно го декарбокнитрования кетокнелот и играет важную роль, связанную с рефляцией деятельности нервных клеток.

Витамин С обладает выраженными редуцирующими свойствами, причем выражена способность его окисляться, а также легко восстанавливаться. Способность аскорбиновой кислоты (АК) подергаться окислительно-восстановительным превращением лежит в основе широкого участия ее в обмене белков, углеводов н лнпндов.

Необходимо также отметить, что В^авнтаминозы, С-авнтамшш >м сопровождаются згтачит^ищ^н^уд синими деятельности центральной н периферической ге^ыз систем (поли неащгы энцефалопатия и др.). Витамин В оказывает вши разшщие,« гозов у коров (Рдднатаров ИЛ,

1983), нитратных интоксикаций у свиней (Рябцев П.С., 1990) к окец (Иванова Л.Н., 1991).

Все вышеизложенное свидетельствует об актуальности выбранной нами теми диссертационной работы.

Цели и здлачи исследования- Основной печью исследования являлось изучение роли ГЭБ в обмене витаминов В, и С в ЦНС у крупного рогатого скота. В соответствии с этим бмг.к поставлены следующие задачи:

1. Определить содержание общего и свободного тиамина, ТДФ и АК в ЦСЖ, в притекающей к мозгу артериальной н оттекающей от нею венозной крови, установить их артерио-венозную разницу для головного мозга и целом н проницаемость ГЭБ у крупного рогатого скота разного возраста н полз.

2. Исследовать обмен тнаинна и АК у коров з связи с их физиологическим состоянием в разные периоды воспроизводительного цикла (нестельность, беременность, лактация).

3. Выяснить влияние функинонального состояния ЦНС ори возбуждении и торможении па обмен тиамина и АК »системе ГЭБ, вызванных соответственно кофеином и кетам ином.

Работа выполнена в соответствии с самостоятельным разделом комплексной теми N 7 плана научно-исследовательски л работ С.-Петербургской академии ветеринарной медицины на 1.993-1995 гг. N государственной регистрации 0)860070332.

Научная-пойнта. В результате комплексного исследования впервые определены гомеостатнческие уровни общего и- свободного тиамина, ТДФ и АК в ЦСЖ в притекающей к мозгу артериальной крови и оттекающей от него венозной крови у крупного рогатого скота разного возраста и пола. Определена артерио-венозная разница исследованных витаминов для головного мозга в целом и их проницаемость в системе ГЭБ. Установлено, что головной мозг меньше выделяет в венозную кровь витаминов В, и С, чем получает их из артериальной крови, выведены селективная проницаемость ГЭБ для общего, свободного тиамина, ТДФ и АК. Выяснено, что во второй половине беременности наблюдаются более высокие уровни общего тиамина, ТДФ и АК в ЦСЖ и крови, увеличивается их задержание топорным мозгом. Показано, что на обмен изучаемых витаминов оказывает влияние функциональное состояние ЦНС: при возбуждении ЦНС увеличивается их поглощение.мозгом, а при торможении уменьшается.

Результаты исследований в целом вносят новые данные о роли ГЭБ в обмен витаминов В, н С в головном мозгу и имеют важное теоретическое значение.

Практическая значимость. Установленные уровни общего и свободного тиамина, ТДФ и АК в ликворе, артериальной н венозной крови у крупного рогатого скота разного возраста и пола в периоды воспроизводительного цикла

рекомендуется использовать в днашостической и лечебной работе в качестве нормальных гомеостатческнх показателей. Они внедрены и работу Ленинградской областной ветеринарной лабораторией. Теоретические разработки к материалы диссертации используются в учебном процессе на ряде кафедр С.-Петербургской государственной академии ветеринарной медицины.

Дпррбания работы. Основные положения диссертации доложены на 3-х научных конференциях профессорско-преподавательского состава С.-Петербургской академии ветеринарной медицины (1994, 1995, (995 гг..).

Публикации. Пс материалам диссертации опубликовано 4 статьи в сборниках научных работ академии. ;'

Структура и объем диссертации. Диссертация включает р..злелы: введение, об юр литературы, материалы и методы исследований, результаты собственных исследований н их обсуждение, выводы и практические щ>едчожения, список литературы, приложения. Работа изложена на 147 стр. машинописного текста, содержит 9 таблиц, 15 рисунков и 10 приложений. Список литературы включает 243 источника, в том числе 80 иностранных.

Вопросы, выносимые на защиту.

1. Динамика содержания тиамина и АК в ЦСЖ, артериальной и венозной крови и их обмен в головном мозгу по показателям артерно-венозном разницы у крупного рогатого скота разного возраста и пола,

2. Обмен общего, свободного тиамина, ТДФ и АК в системе ГЭБ при физиологическом состоянии коров в разные периоды воспроизводительного цик.1а (нестельность, беременность, лактация).

3. Влияние функционального состояния ЦНС при возбуждении н торможении на обмен указанных витаминов в головном мозгу.

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Экспериментальная часть работы выполнена в 1993-1995 гг. на животных совхозов Ленсоветовский, Всеволожский, Ручьи и поступающих на убой в С.-Петербургский мясокомбинат. Лабораторные исследования проведены в условиях кафедры физиологии академии.

Опыты проводились на клини"ескн здоровом крупном рогатом скоте черно-пестрой породы хорошей и удовлетворительной упитанности.

Кормление животных в совхозах проводилось по хозяйственным рационам, составляемым к соответствии со Справочным пособием - "Нормы и рационы кормления сельскохозяйственных животных" (1985). Животные мясокомбината содержались в предубонном цехе и включались в мшты, как правило, на 2-3 день их поступления из хозяйств области. Рацион дня взрослого крупного рогатой скота включал 7-8 кг сена и 4-5 кг концентратов, для молодняка - 4-5 кг сена

и 2-3 кг концентр »тон.

В соответствии с задачами исследования проведено три ссрнн опытов.

В первой серим изучался обмен витамина В( н С в системе ГЭ1> у крупного рогатого скота разного возраста и пола. По сходству признаков (возраст, пол, порока, масса тела, упитанность) было сформировано по 9 опытных |рупл бычков и телочек в возрасте 1-3 и Ю-12 дней, 1,2,3,6,12 и 24-х месяцев и дае группы 5-6 н 10-!2 легких коров.

Взятие ликвора и крови доя исследования проводилось одновременно в две пробирки, шна дчя определения витамина В,, другая - витамина С. В пробах ликвора, притекающей к моз1у артериальной и оттекающей от нею венозной крови, определялось содержание общего и свободного тиамина, ТДФ н АК. По артерно-венозной разнице определялось суммарное поглощение исследованных вешеств всем головным мозгом. О проницаемости ГЭБ судили но соотношению содержания витаминов в ЦСЖ к артериальной крови ("ЦСЖ/А").

Во второй серии опытов Iпучатся обмен витаминов В( и С в системе ГЭБ у коров в связи с их физиологическим состоянием в периоды воспроизводительного цикла. Было сформировано три группы корон: нсстельные нел актирующие, нестельные л актирующие и стельные нет актирующие. При комплектовании групп учитывались данные зоотехнического учета сроков осеменения коров и результатов исследования на беременность, проводимые в етс не пианистами хозяйств. В необходимых случаях нами проводилось ректальное исследование для определения сроков беременности.

В третьей серии опытов изучалось влияние на обмен витаминов В, н С в системе ГЭБ функционального состояния ЦНС на 4-х группах, бычков в возрасте 6-6,5 месяиев. В первой фуппе изучалось влияние возбуждения в ЦНС на обмен шпамнна В,, во второй - витамина С, в третьей - влияние торможения в ЦНС на обмен витамина В( н в четвертой - витамина С. Возбуждение в ЦНС вызывалось подкожным введением кофённ-бензоат натрия в дозе 0,015 г/кг массы тела животных, а состояние торможения в ЦНС внутривенным введением кетамнна в форме солянокислой соли. Препарат вводили внутривенно в дозе 8 мг/кг массы тела животного. Наркоз поддерживали повторным введением препарата через 20-30 мин. в дозе, составляющей Ш первоначальной.

Схема опытов в обоих случаях была одинаковой. Перед введением того или иного фармакологического препарата одновременно брали артериальную, венозную кровь нлнквор. Полученные при этом.уровни содержания витаминов В, и С принимались за исходные гомеостатнческне показатели. Затем, после применения тормозного или возбуждающего агента, последующие исследования проводили через 15, 30 минут, 1,2,3,6 и 12 часов.

Регулярно проводилось клиническое обследование животных, при котором определялись: обшее состояние, частота аыхаиня, пульса, температура тела.

Взятие крови к ЦСЖ проводилось в одно и то же время сток, преимущественно в утренние часы и натощак. Артериальную кровь получали из брюшной аорты путем ее пункции инъекционной иглой И-33 по методу И.И.Воронина (1967). Место укола определялось на уровне верхнего контура лодвздошно-реберной мышцы левой стороны непосредственно спереди последнего ребра. Венозную кровь получали из яремной вены, при этом место в кол а иглы располагали в верхней части яремного желоба. ЦСЖ извлекали из иеребро-спиначьной цистерны мозга путем субокципктальной пункции по методу А.В.Сннева (1935) и А.П.Фридмана (1957). Пробы крови и ЦСЖ в день их взятия исследовали в лаборатории кафедры физиологии.

Содержание общего тиамина, свободного тиамина и ТДФ в артериальной, венозной крови и ликворе определяли флюорометрически по методу ГД. Елисеевой в модификации Л А.Строгановой и Н. А. Крюковой (1962), Расчет количества тиамннднфосфата производился по формуле: ТДФ=(общий тиамин • свободный тиамин) х 1,41.

Содержание витамина С в плазме артериальной, венозной кроен и в ликворе определяли по методу Цаннони в модификации АГГ.Петровой и Т.К.Абрамовон (1979).

В опытах использовано 266 голов крупного рогатого скота, взято 1092 пробы крови и 546 проб ЦСЖ, проведено более 9828 анализов.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Обмен витамина В, в системе ГЭБ у крупного рогатого скота

В результате проведенных исследований определены нормальные гомеостатические уровни общего, свободного тиамина и ТДФ в ЦСЖ, в притекающей к головному мозгу артериальной и оттекающей от него венозной крови у хрупкого рогатого скота, определены их артерио-венозная разница и коэффициенты проницаемости в системе "ЦСЖ/А" (табл.).

Установлено, что головной мозг крупного рогатого скота меньше выделяет в оттекающую от нею венозную кровь оСшего, свободного тиамина и ТДФ, чем получает их из притекающей артериальной крови. Артерио-венозная разница . для всех исследованных форм тиамина положительная, но весьма низкая:'лл$1 общего тиамина равна 0,045±0,004, дои свободного - 0,020±0,003, для ТДФ -0,035±0,005 мкмоль/л. Концентрация общего тиамина и ТДФ в ЦСЖ в 4,7 раза ниже по сравнению с артериачьной кровью и в 3,9 раза с венозной. Коэффициент проницаемости "ЦСЖ/А" дня обшего тиамина равен 0,215, для ТДФ - 0,281.

При корреляционном ацгшнте пшвленя высокая и постоперная заинаШость

между содержанием в притекающей к мозгу артериальной крови и оттекающей от него венозной общего тиамина (г=0,972), свободного тиамина (г=0,941) и ТДФ (г=0,953). Достоверные корреляционные связи средней силы имелись между содержанием общего тнамина 8 артериальной крови и в ЦСЖ (г=0,637, р <0,05) и ТДФ (г=0,бб5, р <0,05), а также между оттекающей от мозга венозной крови и ЦСЖ общего тиамина (г=0,625) и ТДФ <г=0,б85).

Выявлен ряд закономерных изменений показателей обмена тиамина в связи с возрастом подопытных животных. Установлено, что возрастная динамика общего, свободного тиамина и ТДФ в артериальной, венозной крови и в ЦСЖ изменялась одионаправленио как у бычков, так и у телочек. У 1-3 дневных бычков концентрация общего тиамина в артериальной крови равнялась 0,385' ±0,008 мкмоль/л, в венозной - 0,341 ±0,008 и в ЦСЖ - 0,096±0,006 мкмоль/л, у телочек соответственно 0,Э92±0,007,0,348+0,008 и 0,098±0,004 мкмоль/л. У 2-х месячных бычков она снизилась'в артериальной крови на 42,, в венозной, на 49,9%, в ЦСЖ - на 57,2», у телочек соответственно 43,4%, 48,3% и 56,2%.

В последующие возрастные периоды концентрация общего тнамина в указанных биолзшческнх жидкостях повышалась и была максимальной у 24-х месячных бычков и телок. В артериальной крови у быков указанного возраста содержалось общего тнамина 0,45010,007 мкмоль/л (Р<0,00|), в венозной * 0395±0,009 (Р<0,00!) и в ЦСЖ - 0,102±0,005 (Р<0Д)5> мкмоль/л, у телок соответственно 0,482±0,009 (Р<0,001), 0,430±0,009 <Р<0,001) и 0,109±0,003 (Р<0,05) мкмоль/л. У 5-6 и 10-12 летних коров концентрация общего тиамина в крови н в ЦСЖ снизилась До уровня, наблюдаемого у 1-3 дневных телят.

Возрастная динамика содержания свободного тиамина и ТДФ в артериальной, венозной крови и в ЦСЖ была в общем аналогична наблюдаемой для общего тиамина.

. Артерио-еенозная разница общего, свободного тиамина н ТДФ с возрастом бычков н телочек увеличивалась к была максимальной у 24-х месячных быков и у 10-12 летних коров. Слещет отметить очень низкий уровень артерно-венозной разницы всех форм тнамина у подопытных животных.

Коэффициенты проницаемости ГЭБ "ЦСЖ/А" был меньше единицы и колебался по возрастным группам дня общего тиамина от 0,187 до 0,250 и для ТДФ - от 0,234 до 0,441.

При анализе результатов исследования влияния пола животных на обмен витамина В1 в системе ГЭБ установлены достоверные различия з содержании общего, свободного тиамина и ТДФ между бычками и телочками с наступлением половой зрелости, в первые 6-9 месяцев их жизни существенных различий не наблюдалось. Общего тнамина в артериальной крови у 12-ти месячных бычков содержалось меньше на 4,3%, а у 24-х месячных - на 6,6%, в венозной крови соответственно на 6,9% и 8,2% по сравнению с телками и нетелями.

Таблица

Содержание обшего и свободного тиамина, тнамкнш'фосфзта и аскорбиновой кислоты в ЦСЖ, артериальной н венозной крови у крупного рогатого скота (средние данные по 20 возрастным группам), <п=198, мкмоль/л, М±п).

Мкмоль/л Коэффициент

Показатели Артериальная Венозная ЦСЖ "А-В" "ЦСЖ/А"

кровь кровь

Общий тиамин 0,335±0,008 0,285±0,007 0,072±0,004 0,045±0,004 0,215

0,220...0,432 0.176..Д430 0.042..Д109 0,041.„0,055 0,187.. Д 251

Свободный тиамин 0,153±0,00б 0,133±0,005 0,020±0,003

0,094—0,265 0,077.. .0,240 0,016...0,026

Тиами шшфосфат 0,25б±0,007 0,221+0,007 0,070±0,004 0,035±0,005 0,281

0,178...0,374 0,145...0,334 0,042...0,109 0,032...0,041 0,233—0,307

Аскорбиновая 61,632±!,167 40,147±!,181 ■ 125,027±1,052 21,485±0,641 2,029

. кислота 40,541...83,807 26,857. ..56,269 59,505...205,771 13,684...27,538 (,467...2,455

Примечание: В числителе - средние показатели, в знаменателе - колебания

Концентрация свободного тиамина в крови и ликворе у 12 и 24-х месячных телок была недостоверно выше но сравнению с бычками. Содержания ТДФ в крови и ликворе у телок было более высоким, чем у быков ([><0,05).

Отмеченные выше различия в уровнях тиамина у животных разного папа, очевидно, обусловлены нейро-гормональнымн влияниями в процессе их полового созревания.

3.2. Обмен витамина С в системе ГЭБ у крупного рогатого скота

В результате исследований определены для крупного рогатого скота гомеостатнческие уровни АК в притекающей к мозгу артериальной крови и оттекающей от него венозной крови, а также а ЦСЖ, определены артерно-венозная разница АК для головного мозга 8 целом н коэффициент проницаемости "ЦСЖ/А" (табл.).

Установлено, что концентрация АК у крупного рогатого скота по данным исследования, проведенного на 20 возрастных группах животных, в среднем составляет: в плазме притекающей к мозгу артериальной крови - 6],632±1,162 мкмоль/л, в плазме венозной крови - 40,1.47*1,181 мкмоль/л. Артерио-веноэная разница положительная н в среднем равна 21,485-0,64! мкмоль/л.

Таким образом, головной мозг в целом задерживает для своих метаболических потребностей 34,9% АК из притекающей артериальной крови. Следует отметить очень высокий уровень АК в ЦСЖ, равный 125,027± 1,062 мкмоль/л, что в 2,03 раза больше, нем в артериальной крови и в.3,11 раза в ' венозной.

Коэффициент проницаемости АК в системе "ЦСЖ/А" колеблется по возрастным группам подопытных животных в пределах 1,467-2,455, составляя в среднем 2,03.

При корреляционной анализе установлена высокая и достоверная зависимость между содержанием АК а артериальной н венозной крови (г=0,985, Р<0,001), между артериальной кровью и ЦСЖ (г=0,990, Р<0,001).

Дтя возрастной динамики содержания АК в плазме артериальной и венозной крови, а также в ЦСЖ характерно снижении ее уровня с увеличением возраста подопытных животных. Максимальный уровень АК в плазме артериальной и венозной крови, а также в ЦСЖ наблюдался у 1 -3 дневных телят, составляющий соответственно: у телочек 83,807±1,568; 56,269± 0,681 н 505,77!±0,852 мкмоль/ л,у бычков 83,23^1,703; 55.247tJ.533 и 203,613± 1,192мкмоль/л. Минимальный Яюиснь установлен но группе бычков в 3-х месячном возрасте к по группе 1012 леших кйрЬв. На фоне непрерывного снижения уровня АК в указанных гншлошческих..жидкостях отмечены незначительные его повышения как у

бычков, так и у телочек в в 1 н 6-ти месячных возрастах.

Артерио-венозная разница с возрастом уменьшалась от 27,992±0,795 мкмоль/ лу I -3 дневных бычков до 16,580±0,511 мкмоль/л у 24-х месячных быков (Р<0,05) и от 27,538±0,481 мкмоль/л у 1-3-х дневных телочек до 13,684±0,625 мкмоль/ л у 10-12 летних коров (Р<0,001).

Выявлен ряд различий в содержании АК в нсследоваинь/х биологических жидкостях в связи с полом животных. Установлено, что концентрация АК в крови и в ЦСЖ у бычков н телочек до 6-ти месячного возраста достоверно не различалась (Р>0,05). Во все последующие возрастные периоды наблюдался более высокий уровень содержания АК в плазме крови и в ЦСЖ у телочек (Р<0,001).

Артерио-венозная разница АК головного мозга в целом между бычками и телочками не имела достоверных различий. С увеличением возраста как у бычков, так и у телочек она уменьшалась.

Коэффициент проницаемости ГЭБ с возрастом животных уменьшался у бычков с 2,446 в 1-3 дневном возрасте до 1,725 в 24-х месячном возрасте (Р<0,05,(, у телочек соответственное 2,456 до 1,687 (Р<0,001).

Отмеченные выше возрастные и половые различия показателей обмена АК у подопытных животных, видимо/обусловлены нейро гуморальными влияниями в процессе формирования их организма и полового созревания в особенности.

* 3.3. Обмен витаминов В, и С в системе ГЭБ у коров в периоды воспроизводительного цикла

В опытах второй серии изучено влияние на обмен витаминов В, и С в системе ГЭБ физиологического состояния трех групп коров: нестельных нелактирующих, нестельных лактируюшнх и стельных нелактируюших.

Наиболее высокие уровни общего тнамнна в артериальной и венозной крови н 11СЖ наблмаалнсь у нелактируюших коров во второй период стельности, составляющие в указанных биологических жидкостях соответственно 0,597±0,012 мшоль/л,0,488±0,009 мкмоль/л и 0,140±0,007 мкмояь/л. Оки были выше у 'этой группы коров по сравнению г честельиыыи нелактнрунхцнмн в артериальной крови на 20,7%, в венозной • на «7,8%, в ЦСЖ - на 55,7% по сравнению с лактирующнмн иестельнымк соответствен!!) на 18,9, на 13,2 и на 34,6%.

Концентрация свободного тиамина у стельных иелактирующйх коров была ннжЬ по сравнению с нестельными неяактнрукншшн в артериальной крови на 7,2%, и в венозной крови на 13,5%, по сравнению с актирующими нестельнымн соответственно на 9,3% н 14,7%, В ЦСЖ свободный тиамин отсутствовав. =

Концентрация ТДФ бьша достоверно выше у стельных нелактирующих

коров по сравнению с нестельными нелактируюшнми в артериашюн крови на 66,5%, в венозной - на 60,0%, и а ЦСЖ - 65,4%, а но сравнению с лактпруюшнми нестельными соответственно на 66,5%, на 49,1% к на 34,6%.

Артери о-венозная разница была положительной, но относительно небольшой. У стельных нелактируюших коров она для общего тиамина составляла 0,109±0,006-мкмоль/л, для свободного - 0,035*0,004 и дня ТДФ -0,)04±0,005 мкмоль/л, улактирующих нестельных соответственно 0,071±0,004, 0,026±0,003 и 0,063^0,006 мкмоль/л, дня нестел шык нелактируюших - 0,046 ±0,005, 0,023±0,003 II 0;034±0,004 мкмоль/л. Головной мозг, следовательно, выделял с венозной кровью 42,2% общего тиамина 65,7% свободного н 30,76% ТДФ из поступивших через ГЭБ с артериальной кровью.

Коэффициент проницаемосш ь системе "ЦСЖ/А" для общею тиамина у стельных нелактируюших коров равнялся 0,235, у лактнруюших нестельных • 0,207 и для нел актирующих нестельных 0,196, а для ТДФ соответственно 0,260, 0,279 и 0,279.

В опытах по изучен ню обмена витамина С в системе ГЭ6 также наблюдалась определенная зависимость его интенсивностн от физиологического состояния хоров в период воспроизводительного цикла.

Установлены более высокие уровни АК в плазме артериальной, венозной крови и ЦСЖ у стельных нелактируюших коров, составляющие соответственно 64,256± 1,363, 40,409±0,908 и 107,371*0,985 мкмоль/л, что было выше по сравнению с «актирующими нестельными в артериальной на 38,5%, в венозной - па 37,9% и в ЦСЖ - на 43,3%, а по сравнению с нестельными нелактнрующнми соответственно на 24,3%, 11,1% и 32,3%.

Выявлены различия проницаемости ГЭБ для витаминов у разных групп коров. У стельных нелактируюших коров наблюдался, наиболее высокий коэффициент проницаемости для АК, составляющий 1,843.

Достоверные (Р<0,05) положительные среавей степени корреляционные связи имелись между лактируюшами н иелактирукшшмн коровами в артериальной крова (г=0,798), в венозной (г=0,693), отрицательные в ЦСЖ (г=- 0,471), между яловыми и стельными коровами соответственно г=0,678, 1=0,645 и г=-0,558, а также между л актирующим и и яловыми коровами - г==0,798, .г=0,634, г=-0,477.

Анализ результатов исследовании второй серии опытов показал, что обмен витаминов В) к С наиболее интененвно протекает у кров во вторую половину стельности л у лактируюшнх коров, и на меньшем уровне у нестельных.

3.4. Влияние функционального состояния ЦНС на обмен витаминов В( И С в системе ГЭБ

Опыты третьей серии, выполненные на бычках при экспериментально созданных возбуждении н торможении в ЦНС, выявили ряд характерных изменений в функционировании ГЭБ н обмене витаминов В, и С в головном мозгу.

Установлено, что при возбуждении ЦНС, вызванном кофеином, увеличивается поглощение головным мозгом общего, свободного тиамина н ТДФ, повышается артерио-венозная разница и коэффициенты их проницаемости.

Артерио-венозная разница общего тиамина ко 2-му часу после подкожного введения кофеина увеличилась до 0,076 мкмоль/л по сравнению с 0,046 мкмоль/ л в исходном состоянии (1М),05), свободного тиамина соответственно до 0,30 с 0,19 мкмоль/л, ТДФ - до 0,065 с 0,037 мкмоль/л (Р<0,05),

При торможении в ЦНС, вызванном кетамином, головной мозг уменьшает задержание общего, свободного тиамина и ТДФ в результате чего их артерио-венозная разница уменьшалась. К 30 и 60-й минутами опыта артерио-венозная разнниа для всех исследованных форм тиамина была даже отрицательной, т.е. мозг выделял незначительно больше тиамина, чем получал его из артериальной крови (Р<0,05). В последующие сроки наблюдений артерио-веиозкая разница повышалась и была положительной.

Аналогичная тиамину закономерность поглощения мозгом при изменении функционального состояния ЦНС наблюдалась и дня витамина С. Артерно-венозная разница АК при возбуждении в ЦНС повышалась. Максимальный ее уровень наблюдался через час после подкожного введения кофеина, составляющий 28,860 мкмоль/л, Tonta как перец его введением был равен 17,620 мкмоль/л (Р<0,001). В последующие сроки наблюдений она достоверно уменьшалась по сравнению с исходным уровнем.

Головной мозг при кетаминовом торможении ЦНС в течение всего опыта меньше задерживал АК. Разница концентрации в венозной крови по сравнению с артериальной, равная в исходном состоянии 17,488 мкмоль/л к 30-й минуте опыта понизилась до 11,421 мкмоль/л (Р<0,001), затем постепенно повышалась. Показатели общего, свободного тиамина и ТДФ как при возбуждении, так и при торможении возвращались к исходном уровню к 12 часу наблюдений.

Следовательно, головной мозг при возбуждении ЦНС усиливает поглощение и АК, а при торможении уменьшает.

Полученные в наших опытах данные об усилении потребления витаминов и С мозгом во время возбуждения и снижения их потребления при торможении отражают зависимость изменений интенсивности обмена веществ в мозгу от функционального состояния .ЦНС.

(иг м м»

ом 0.» 0 Л М с 0.1«

I 0,1»

Л о.и 0,11 0.1 о.оа о.м 0.« о.ог 1

# ■¡•л ■" 1 * -

к ' \

-.»«я™'■ - .

у"' ;••• VI : • ■ ■" ■ -••

'Н!-У'С;.-'Г : .' Л*4*^""':'.": „" № > ¡1.;

■■.'."'.Г 1

.^И: ■.'»'/-> - Т^ ■■ ^----■"•Г" '-■

! I I М 1 I I

I

| минуты

I

о.мо о.мо

0.32«

о.эм ел« о.гм о.мо езга

| ш |

1 ».1(0 о.мо

»,100 о.ом «,ем о.мо ■ оло о.мо

У*Л ■ Гу —'Т К : ••V":

-'У '!\ " ■!: ■" 1

• ' ! •-. :...... - . ; ; :*-"' -V •• • •: .• •. '•• • ^ "у.

I

4

I !

г з

! I Г I I

минуты

Динамике содержания общего тиамина при возбуждении (А) и торможении в ЦНС у бычков в артериальной (1), венозной крови (2) и в ЦСЖ (3)

выводы

1. Гемато-эннефалический барьер, осуществляя регулятор ную и защитную функции, поддерживает динамически изменяющийся гомеостаэ витаминов В, и С в крови и ЦСЖ, в связи с потребностями мозга при разных физиологических состояниях животных.

2. У крупного рогатого скота в притекающей к мозгу артериальной крови в среднем содержится 0,3 35 ±0,008 м к моль/л, общего тиамина, 0,153±0,006 мкмоль/л свободного тиамина н 0,25б±0,007 мкмоль/л ТДФ, в опекающей от него венозной крови соответственно 0,285*0,007, 0,133±0,005 н 0,221±0,007 мкмодь/л, в ЦСЖ. - 0,07 2±й,004,0,ООО-слеш и 0,070±0,004 мкмоль/л. Витамина С в плазме артериальной крови содержится 61,632±1,160, в плазме венозной -40,147±], 181 и в ЦСЖ- 125,027^1,057 мкмоль/л.

3. Выяапено наличие функциональной взаимосвязи между тиамином и АК в процессе их обмена в системе ГЭБ. Положительная к достоверная зависимость. средней силы наблюдалась в артериальной крови между содержанием общего тнамниа н АК (г=0,774), свободного тиамина и АК {г=0,514), между ТДФ и АК (г=0,687), а также в венозной крови соответственно г=0,658, г=0,54& и г=0,623. В ЦСЖ имелась отрицательная корреляция между общ^м тиамином и АК, между ТДФ и АК (гй-0,485, Р<0,001).

4. ГЭБ крупного рогатого скота обладает селективной проницаемостью для тиамина и АК. Коэффициент проницаемости в системе "ЦСЖ/А" для общего тиамина равен 0,215, для ТДФ - 0,281 и для АК - 2,029. Свободный тиамМн в ЦСЖ отсутствует.

5. Головной мозг в целом меньше выделяет в оттекающую венозную кровь, чем получает из притекающей артериальной крови на 13,43% общего тиамина, на 13,07% свободного тиамина, на 13,6% ТДФ и на 34,86% АК. Артерио-венозная разница высокая для АК (21,485*0,641 мкмоль/л) и низкая для общего тиамина (0,045±0,004), свободного тиамина (0,020±0,003 мкмоль/л) н ТДФ (0,035 ±0,004 мкмоль/л).

6. ГЭБ тонко регулирует потребление головным мозгом витаминов В, и С на разных этапах постнатального развития животных. Концентрация всех форм тиамина в крови и ЦСЖ у бычков и телочек до 9-ти месячного возраста снижалась, а с наступлением половой зрелости повышалась. Содержание АК в крови и ЦСЖ снижалось во все возрастные периоды. Артерно-венозная разница тиамина с возрастом животных достоверно не изменилась, а АК - снижалась.

7. Интенсивность обмена витаминов В, и С а головном мозгу у коров изменяется в связи с их физиологическим состоянием в периоды воспроизводительного цикла. Во втором периоде стельности уровни общего тнамниа, ТДФ н АК в артериальной, венозной крови и в ЦСЖ, артерио-венозная

разница и коэффициент проницаемости 13Б выше, чем у нестельных и лактнруюшях коров.

8. Обмен витаминов В, и С в системе ГЭБ находится в зависимости ог функционального состояния ЦНС, При возбуждении, вызванном кофеином, поглощен не головным мозгом общего и свободного тиамина, ТДФ и АК . увеличивается, а при кетаминовом торможении уменьшается. На 30 и 60 минутах после введения кетаминя положительная артерно-венозная разница меняется на отрицательную.

Практические предложения.

1. Данные о содержания витаминов В, н С в ЦСЖ, артериальной к венозной крови у крупного рогатого скота разного возраста и пола рекомендуются использовать в качестве нормальных гомеостатнческнх показателей при диагностической и лечебной {»боте.

2. Материалы об обмене витаминов В, и С в системе ГЭБ у крупного рогатого скота могут использоваться в учебной работе рядом кафедр ветерннарньах и зоотехнических вузов.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Гамова В.Ю. Содержание аскорбиновой кислоты вликворе у крупного рогатого скота разного возраста и пола //Сб. научн. трУСПб. академия ветер, медицины. - 1994. - Вып. 121. - С. 53*55.

2. Гамова В.Ю. Обмен тиамина в системе гемато-эниефаличес кого барьера у крупного рогатого скота//Сб. научн. тр7СПб. академия ветер, медицины. -1995. - Вып. 123. - С. 33-34.

3. Гамова В.Ю. Обмен витаминов {В, и С) в системе гемато-энцефалнческого барьера у коров в разные периоды воспроизводительного циклам/Тез. докл. 49-й научн. коиф. молодых ученых и студентов СПб. гос. академии ветер, медицины. - 1995. -С. 11.

. 4. Гамова В.Ю. Влияние функционального состояния ЦНС иа метаболизм аскорбиновой кислоты в молу у крупного рогатого скота//Тез. докл. 49-Й научн. кояф. молодых ученых и студентов СПб. гос. академии ветер, медицины. • 1995. - С. 12.

Подписано в печать I7.CZ.96. Заказ Ы?19 . Тираж 100 экз. ■ Форма1? бумаги 60х84Д6. Усл. печ. л. 0,75. Цена договорная.

Санкт-Петербургская государственная медицинская академия . Л95067, Санкт-Петербург, Пискаревскнй пр., 47

Типография ТОО "Доверие"