Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Особенности взаимоотношений нейропептидов и гипофизарных гормонов в процессе полового созревания

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Особенности взаимоотношений нейропептидов и гипофизарных гормонов в процессе полового созревания"

АКАДЕШЯ ПЕДАГОГИЧЕСКИ пАУК СССР

КАУЧКО-ЦСОЛВДОВАТЫБСКк!*! ЩСШ'У! ВОЗРАСТАЛ

Фазкилигш: и глг.ени

ОСОБЕННОСТИ ВЗАИыООТН0ШЕШ1П НЕ^РОДЕЛТИДОВ К ГШОФИЗАРЕЫХ ГОРМОНОВ В ПРОЦЕССЕ ПОДОВОГО СОЗРЕВАНИЯ (Экспериментальное исследование)

03.00.13 - физиология человека и животных

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

На прозах рукописи

УДС 612.651.013

НИКОЛАЕВА Любовь Петровна

Автореферат

Москва - 1991

Работа выполнена в Научно-исследовательской институте возрастной физиологии и гигиены АНН СССР.

Научный руководитель - кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник Ченоданов В. 11.

Официальные оппоненты:

член-корреспондент АПН СССР Фарбер Д.А.

доктор биологических наук, профессор Бабичев В.В.

Ведущая организация - НИИ нормально!! физиологии ни.П.Н.Анохина А'2£ СССР.

Зацита диссертации состоится " . ^С I 1991 г. в ^¿''""часов на заседании специализированного совета К 018.01.01 в Каучно-исслздэвательско^ институте возрастной физиологии и гигиены АНН СССР по адресу: 119869 Шэсква, Погодинская, 8, корп.2.

С диссертацией ио*но ознакомиться в филиале 13 3 Государственной научной педагогической библиотеки ии.К. Д.¿'¡лакского при Ы1И возрастной физиологии и гигиены А!Ш СССР.

Автореферат разослан " .¿¿¿¿СруЬХ 1991 г.

Ученый секретарь специализированного совета

кандидат биологических наук

Цехыистренко Т.А.

оепал харлотзрлст.ка работы

Актуальность темы. Изучение в онтогенезе функциональных взаимоотношений звеньев нейро-эндокринноЛ регуяяинп, отвечающих за секрецию нейропептидов мозга (опиоидов) и гипофлзарннх гормонов, необходимо для решетя ряда проблем возрастной Фнзноло-г:ш. В сравнения с другим! системами межклеточной сигнализации пептидная система оказалась наиболее многочисленной по взаимодействию с различными типами рецепторов, а сами пептидные регуляторы - мультифункционалъными. Сформировалась концепция о «Тунк— циональной непрерывности, "регуляторном континууме", образуемом пептидами и сопряженными с ними межклеточными сигнализаторами другой природы.

Цультифункциональность нейропептпдов является одним из характерных признаков их центрального действия. В наибольшей мере это определяется изменениями в течение кедиаторных процессов, которые вызываются л (или) выражаются нейропептвдами в ходе тех ила иных поведенческих реакций. Вместе с тем, разнообразные функциональные проявления активнооти системы, продуцирующей нейропептлды, зависят, по-звдимому, от условий внутренней среды нейронов и сянапсов, а также от того, с каким рецептором взаимодействует пептид (Делли-Белла и соавт., 1981). В литературе накоплен значительный материал, связанный с возрастными особенностями участия нейропептццов, и в частности, опиоидов в функционировании различных структур организма, но только липь в пре-натальннй период (Угрюмов М.В., 1989). В постнатальном периоде этот запрос изучен мало.

Одна из биологических особенностей опиоидов - их филогенетическая, структурная и функциональная взаимосвязь с эндокринными факторами регуляции, в частности, с гипоталамическими нейро-гормонами, пептидными гормонами гипофиза и периферическими гормонами - кортикотропином, лютропином, тестостероном. Многочисленные литературные данные по изучению локализации и функциог-члт,-ной роли опиоидов дают возможность считать их основами гически активными веществами, принимающими участие в цсстг.чльигЛ регуляции гонадотропной функции гипофиза. Опиоллы оказывают

ражешюе влияние на функциональное состояние системы гипотала-мус-гнпофиз-гонзды, причом точкой приложения их действия может бить казвдое звено этой системы. Однако, определяющими структурами в регуляции гонадотропной функции животных является аркуат-нач и преоптическая области гипоталамуса (Бабичев В.Н., 1973).

Однозначной точки зрен:ш на механизмы нейроэндокршшого действия опиоадов на систему гипоталамус-гипофиз-гонада пока еще нет. Одни исследователи ук&злзают на то, что действие их реализуется через амины мозга, которые функционируют как связущее звено между вышележащими отделаш ЦНС и гипоталамусом (иорегг

ег.и1.1981;Ьопа1с1 к.а. , 1983), другие считают, что эндогенные оииоиды оказывают прямое влияние на нейроны, продуцирующие люлиберин (УесШиХз ¿.о., 1983;11аашиоавц , 1983). Сопоставление данных, касающихся влияния 'ошюадов на систем гипоталамус-гипофпз-гонпди, все же дает возможность высказаться в пользу роли биогенных аминов как главного звена в запуске овуляторного выброса лютрошша. Основной точкой приложения действия биогенных аминов во всей сложной система взаимодействия нейропептвдов и системы гипоталамус-гипофпз-гонады является преоптическая зона гипоталамуса. На это« ко уровне выявляется и причастность опио-идов к системе регуляции гонадотропной функции гипофиза.

Период полового созревания занимает особое место в структуре позткитпльного онтогенеза. Он характеризуется интенсивным соматический развитием и завершением формирования большинства физиологических систем организма, что связано, в первую очередь, с активной перестройкой эндокринной система. Очевидно, на этом отапе онтогенеза происходит созревание структур, ответственных за репродуктивную функцию организма, что сопровождается выходом системы гиаоталамус-гипофпз-гонады на дефинитивный уровень функционирования (Бабичев В.Н. и соавт., 1901).

Современные представления о гипоталамусе как нейроэндокрин-нон центре позволяют достаточно полно охарактеризовать весь про-цако центральной регуляции гонадотропной функции у животных з ходе полового созревания, в частности, взаимосвязь между гона-дотрошш-рилизянг гормоном, гонадотропинами и половыми стероидами. Однако понимание последовательности включения всех компонентов зтой функциональной системы еще более усложнилось после от-

крытия нейропептидов мозга, основным специфическим эффектом которых является тормозенис электрической активности нервных клеток. Поэтому можно с уверенностью предположить, что опиоидн, угнетая деятельность нейронов различных областей гипоталамуса, вызывают снижение уровня тропных гормонов гипофиза, в частности лютроплна, изменяя тем сагам функционирование репродуктивной системы.

Особенности нейроэндокринной регуляции процесса полового созревания изучены недостаточно. Имеется ряд дискуссионных проблем, в частности, неясна роль гормонов опиоздной системы в регуляции гонадотропной" функции гипофиза.

Цель и задачи работы. Целью настоящей работы явилось изучение особенностей взаимоотношений нейропептидов и гипофизарннх гормонов (по содержанию их в, плазме крови) в процессе полового созревания у крыс-самцов. В связи с этим были поставлены следующие задачи:

1. Оценить функционирование нейропептдцной системы (по концентрации в плазме бета-эвдорфина и альфа-МСГ) и ее функциональные возможности в процессе полового созревания, а также под влиянием физической нагрузки п эфирного стресса.

2. Проследить изменения влияния нейропептядной системы на гонадотропную функцию гипофиза.

3. Изучить секрецию нейропептидов при изменениях функционального состояния системы гипофяз-гонады (путем кастрации и андрогенизации).

4. Оценить влияние блокаторов и стимуляторов дофаминовых рецепторов ЦНС на уровень в плазме бета-эвдорфина п альфа-ЖГ в процессе"полового созревания.

Наутая новизна работы. В результате комплексного исследования содержания альфа-ШГ, бета-эндорфнна, кортикотропина, лю-тропина, тестостерона в плазме крови крыс-самцов в возрасте 4-13 недель выявлена мексистемная гетерохрония в функционировании опиоидной и гипофизарно-гонадной систем. Получены данные о взаимоотношении медиаторного и гормонального звеньев опиоидной системы. Показано, что ингибирование рецепторов дофамина галоперидолом приводит к разным во времени 'сдвигам уровней альфа-МСГ и бета-эвдорфина у крыс-самцов в период полового созревания:

если существенное повышение содержания в плазме альфа-МСГ отмечается в начале пубертата, то значительное увеличение концентрации бета-эндорфана отмечается в его середине. Стимуляция рецепторов дофамина парлоделом приводит к уменьшению содержания в плазме обоих гормонов на начальных этапах полового созревания. Новыми являются также данные об участии гормонов оплокдной системы в механизмах адаптации. Показано, что бета-эдцорфин при- • пишет участие в реализации механизма срочной адаптации, тогда как адь^а-ЫСГ участвует на втором, долговременном ее этапе, обеспечивая тем самим надежность осуществления адаптивных реакций.

Теоретическая значимость заботы. Получешшо дашшо позволяет расширить представления о гипоталамусе как о нейроэндокрин-ном центре рефляции полового созревания, с повышения активности которого и начинается этот процесс; выявлены особенности взаимосвязей в системе гипоталамус-гшюфиз-гоподы у глвотных в процессе нормального, ускорешшго и замедленного полового созревания; полученные данные позволяют уточнить представления об участки гормонов опиоидной системы в механизмах адаптации.

Материалы работы представляют интерес для специалистов, работавших по проблемам возрастной физиологии и эндокринологии, и могут быть использованы при разработке катодов коррекции отклонений, возникающих в ходе полового созревания.

Основные положения, выносимые ня зпщиту;

1. Ох начала к середине пубертата содернание в плазме альфа-ЬЙГ и бета-эндорфина существенно возрастает; на заключительном этапе пубертата концентрация альфа-.'ДЗГ по-прежнему остается высокой, а ковдентрация бета-эндорфина сиизается до препубертат-ного уровня.

2. Двусторонняя гонадэктомия и хрош1ческое введение тестостерона вызывают разнонаправленные изменения функциональной активности нейропептидной системы в ходе полового созревания. При гиперандрогенемии наблюдается существенное снижение концентрации аль||а-МСГ на начальных этапах полового созревания и увеличение

.уровня альфа-ЬЕГ в его середине по сравнению с контрольной группой; концентрация бета-эндорфина существенно увеличивается лишь в начале пубертата. При гипоандрогенемяи наблвдается существен-

ное снижение концентрации бета-эндорфина на начальном и достоверное увеличение на заключительном его этапах по сравнению с контролем, а содержание альфа-МСГ существенно не изменяется у крыс в возрасте 4-13 недель.

3. Взаимоотношения медиаторного и гормонального звеньев опиоидаой системы зависят от степени половой зрелости животных. Ингибирование рецепторов дофамина галоперидолом вызывает существенное увеличение содержания альфа-4ЕГ в плазме в начале пубертата и увеличение концентрации бета-эндорфина в его середине. Стимуляция рецепторов дофамина парлоделом приводит к уменьшению содержания обоих гормонов на начальных этапах пубертата.

4. Гормоны ояноидной системы принимают непосредственное участие в механизмах адаптации; при этом участие бета-эвдорфша выявляется на первом этапе - срочной адаптации, а участие альфа-ШГ на втором этапе - долговременной адаптации.

Апробация работы. Материалы дисоертащш доложены и обсуждены на Ш и 1У Всесоюзной конференции "Зйзиология развития человека" (Москва, 1985, 1990), на Девятом совещании по вопросам эволюционной физиологии (Ленинград, 1986), на годовой конференции молодых ученых НИИ физиологии детей и подростков АПН СОСР (1987), на республиканском симпозиуме по проблемам эндокринных механизмов рефляции приспособления организма к мышечной деятельности (Тарту, 1987).

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 138 страницах машинописного текста и включает в себя введение и три главы: обзор литературы, материалы и методы исследования, результаты собственных исследований и их обсуждение, а также заключение и выводы. Работа иллюстрирована 12 рисунками и 15 таблицами. Указатель литературы состоит из 57 работ отечественных и 221 иностранных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы исследования. Работа проведена на 450 животных. Предварительные экспериментальные исследования проводились на нелинейных крысах-самцах, основные - на линейных (Ейстар). Животные были разделены на группы в соответствии сте-

пени их подовой зрелости (Герасимов Г.А., 1981; Михальская Е.В., 1982). Введение препаратов и забор материала для гормональных исследований осуществлялись под поверхностным эфиршм наркозом, что исключало возможность болевого стресса. Все эксперименты проводились в одно л то же время суток через 10-12 часов после последнего приема пищи.

Для репеннл поставленных задач было проведено пять серий экспериментов:

в первой сетзии изучалось действие дозированной физической нагрузки (бег животных на трет-бане) на функциональную активность опиоадной систем (по концентрации в плазме алъфа-ЖГ и бета-эн-дорфлна) в начале, середине и конце периода полового соэрсвания;

во второй сети исследовались сдвиги концентрации' алъфа-МСГ и бета-эндорфана в ответ на действие эфира в начале, середине и конце периода полового созревания;

третья серия бала посвящена изучению влияния инглбирования и стимуляции рецепторов дофамина на гормоны опиоадной системы и действие этих гормонов на репродуктивную функцию крыс-самцов в начало, середине и конце периода полового созревания;

в четвертой и пятой серии изучены особенности функционирования опиоадной системы в соотношении с уровнем гипофизаршх гормонов у крыс-самцов 4-13 недель в условиях замедленного и ускоренного полового созревания.

В плазме крови животных проводилось радиоиммунологическое определение альфа-МСГ, беса-эвдорфпна, кортикотропина, лютропи-на, тестостерона с использованием коммерческих наборов фирм 1пс£^аг (США), ЗогХп (Франция) и отечественных наборов. Всего было выполнено свыше 1500 гормональных исследований.

Проведению каждой серии исследований предшествовал предварительных эксперимент, в задачи которого входило определение оптимального времени действия стимула.

Статистическая обработка результатов исследования осуществлялась стандартными методам;! вариационной статистики и корреляционного анализа.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

I. Становление функциональных взаимоотношений систем, продуцирующих опиоиды и гипсх|изарные гормоны

Установлено, что в периоде полового созревания происходят значительные сдвиги функциональной активности опиоидыой системы (табл.1). От начала к концу периода концентрация альфа-МЗГ в плазме крови животных увеличивается примерно в 2 раза. Изменения ее носят однонаправленный характер: в начале пубертата концентрация гормона относительно невысока, к его середине она существенно возрастает (р<: 0,01) и в конце пубертата не изменяется в сравнении с предыдущей возрастной группой.

Возрастная динамика концентрации кортикотропина носит сходных характер (табл.1): в начале периода полового созревания она низкая, в середине его значительно (примерно в 2,5 раза) возрастает (р л. 0,01) и в конце сохраняется на высоком уровне.

Таблица I

Возрастные изменения показателей концентрации альфе-МСГ, кортикотропина, бета-эндорфина у крыс-самцов линии Вистар в начале, середине и конце периода полового созревания

Гормон !Возраст!Число ! Диапазон I »живот- 1наблю-| значений 1 |ных(^в-|дений | М ±а 1

Алыйа-МСГ (пг/мл) 4 15 49,0-202,8 92,2±9,42

6 15 74,9-376,7 181,9±24,7ЗСх

10 15 85,4-338,7 176, ГЬМ,?**

4 15 6,7-141,7 55,1±9,6

Кортикотропин (пг/мл) 6 15 29,3-415,0 140,5±26, г3®

10 15 17,0-302,4 121,9^20,6х*

4 15 9,1-46,2 19,4±2,5

Бета-эндорфин (пыоль/л) 6 15 4,1-46,7 зо^г,?**

10 15 0,5-33,4 19,9±2,8

Примечание: достоверность различия обозначается: х) - р < 0,05;

хх) - р 0,01 по отношению к группе ■ 4-недельных животных.

В сравнении с альфа-ЬЕГ возрастная динамика содержания бета-эндорфина носит иной характер (табл.1). От> начала к сере-дане пубертата концентрация его увеличивается примерно в 1,5 раза (р ^ 0,01), к концу пубертата она снижается до уровня пре-пубертатных животных. По-видимому, разнонаправленный характер развития систем, продуцирующих альфа-!.ЕГ и бета-эндорфин, в ходе полового созревания является необходимым условием в формировании ыежсистемных взаимоотношений между гормонами опноидной систе»а и глпофцзарно-гонадной системой, а также отражает формирование внутрисистемных механизмов рефляции.

Данные корреляционного анализа подтверждают асинхронный характер возрастания продукции альфа-ШГ и бета-эндорфина. Об автономности пх формирования сввдетельствует наличие положительной связи между уровням: альфа-ЖГ и бета-эндорфшш только в конце периода полового созревания ( г = +0,523)х . Взаимосвязь между уровнями альфа-ШГ и лзотропина в начале и середине пубертата отсутствует, а в конце его выявляется существенная взаимосвязь между уровнями данных гормонов ( г = +0,745)х, а тагс&о между уровнями альфа-МСГ и тестостерона ( г = -0,738)х.

2. Соотношение активности нейропсптидной системы и систеш гипофцэ-гонады в условиях гипер-и гипоандрогенемии

В условиях замедлешюго и ускоренного полового созревания у крыс-самцов в возрасте 4-13 недель происходит постепешое нарастание содержания ольфа-!.'СГ в плазме. В начсле. полового созревания с одержание альфа-МСГ при хроническом введении тестостерона снижается примерно наполовину по сравнению о контрольной группой (р 0,05); в середине периода на фоне введения тестостерона наблюдается увеличение (р 0,05) концентрации альфа-МСГ примерно в 2 раза по сравнению с контрольной группой; у половозрелых животных концентрация данного гормона при хроническом введении тестостерона изменяется недостоверно, прирост по отношению к соответствующей контрольной группе составляет всего лишь 31% (рис.1).

Здесь и далее "х" означает достоверность связи пра вероят ной ошибке р ^ 0,05.

Возраст,недель

Рис.1 Сравнительная динамика концентрации альфа-!.СГ (А),кортнкотрошша (Б),бета-эндорфина (В) в плазме андрогонезированннх (——) и

кастрированных (---) крыс-самцов разного

возраста.

Динамика концентрации бета-эндорфшш в условиях повышенного и пониженного содержания в организме авдрогенов носит иной характер. Если у 4-неделышх крыс, как при введении тестостерона, так и после кастрации, концентрация бета-авдорфана в плазме кроеи кзывкяется незначительно, то у 5-недельных крыс на фоне экзогенного введения тестостерона уровень бета-звдорфана существенно (примерно в 4 раза по отношению к контрольной группе) возрастает (р^ 0,05). Б постк^страционный период у 5-недельных крыс концентрация бета-эндорфина в плазме достоверно (примерно в 1,5 раза по отношению к контрольной группе) снижается (р < 0,01). В последующие возрастные периода, вплоть до 13 недель, существенных изменений в содерзании бета-эпдорфпна не каблвдает-ся как в условиях повышенного, так и пониженного содержания в организме андрогенов. Однако в' отдаленный посткастрациошшй период у половозрелых животных наблюдается значительное (примерно в 2 раза по отношению к контрольной группе) увеличение (р-с 0,01) концентрации бета-эндорфина (рис.1).

Нами была изучена также секреция кортикотропина в условиях повышенного и пониженного содержания в организме авдрогенов. На начальных этапах пубертата наблюдаются существенные сдвиги в концентрации кортикотропина в плазме как при гиперандрогене-ыии, так и при гипоандрогенемпи. У 4-недельных крыс в условиях двусторонней гокадэктомии или хронического введения тестостерона уровень кортикотропина достоверно (примерно в 2 раза по отношению к контрольной группе) снижается (р^ 0,05). Однако на фоне экзогенного введения тестостерона у 5-недилышх крыс концентрация кортикотропина значительно (примерно в 2,5 раза по отношению к контрольной группе) возрастает (р^: 0,05). В пост-кастрационный период в том же возрасте содержание данного гормона достоверно (примерно наполовину по сравнению с контрольной группой) снижается (р <0,01). В последующие возрастные периода концентрация кортикотропина изменяется незначительно, как в случае гипер-, так и гипоандрогенемии вплоть до 13 недель. У половозрелых животных концентрация кортикотропина в условиях повы-» шенного и пониженного содержания андрогенов в организма снижается примерно наполовину по сравнению с контрольной группой (р < 0,05).

Таким образом, полученные данные дают, основание полагать, что существенные сдвиги функциональной активности оистем, продуцирующих альфа-МЗГ и бета-эвдорфин, на начальных этапах пубертатного процесса в моделях ускоренного и замедленного полового созревания являются отражением незрелости функциональных взаимосвязей мездУ опиовдами и гипоталамо-гипофязарно-гонадной системой. Значительное повшизние уровня бета-эцдорфина в отдаленный посткастрационный период свидетельствует о влиянии уровня андрогенов на данный нейропептид, тогда как значительное увеличение концентрации альфа-ШГ, как при пониженном, так и повышенном содержании в организме андрогенов у половозрелых животных, свидетельствует об участии альфа-МЗГ в формировании обратной связи в системе лютрошш-тестостерон. Наличие сдвигов концентрации кортикотрошша при гипер- и гиповндрогенемии дает основание полагать, что содержание в плазме кортикотропкна зависит от уровня половых гормонов. .

3. функционирование опиоидной системы в условиях активации и ингабирования рецепторов дофамина

Введение галопервдола и парлодела вызывает заметные изменения в функциональной активности опиоидной и гипоталако-гипо-фазарно-гонадной систем в ходе полового созревания. В начале пубертата на фоне введения галопервдола концентрация альфа-МЗГ повышается примерно наполовину (рис.2). С увеличением возраста животных суцествешшх сдвигов в концентрации альфа-МЗГ в ответ на однократное введение галоперидолп не наблюдается. При введении галопервдола отмечается значительное (примерно в 3,5 раза по отношению к контрольной группе) увеличение (р^ 0,01) концентрации бета-ондорфина в середине периода полового созревания (рис.2). В начале и конце пубертата существенных изменений в содержании в плазме бета-эндорфина не отмечается. Возрастная динамика уровня кортикотропина при введении галопервдола в ходе полового созревания достоверно не изменяется.

Интересно отметить, что ответная реакция в системе лвтро-пин-тестостерон на фоне введения галопервдола различна во времени. Тая, наибольший сдвиг уровня лютропша в ответ на одно-

- и -

350 300 160 140 120 100

80 60 40 20 О -20

-40 -60

4 - 6 10

Возраст,недель

120 100 80 60 40 20 о -20 -40 -60

6 _ 10 Возраст,недель

Рис.2 Динамика относительного содержания (%) аль-

фа-ШГ I_] .кортикотропина ШЛА ,бета-эн-

дорфина ГГуП .лютропина ШШ .твстосторонаПЕШ при введении галоперидола (А) и парлодела (Б) крыстьсамцам разного возраста.

кратное введение галоперддола наблвдается в середине периода по-: лового созревания, тогда как наибольший сдвиг концентрации тестостерона - в его начале.

В начале периода полового созревания (рис.2) при введении парлодела концентрация альфа-ШГ снижается (р 0,05) примерно наполовину по сравнению с группой контрольных животных. В сере-дане л конце пубертата уровень альфа-ШГ в ответ на однократное введение парлодела практически не изменяется. 3 начале периода полового созревания ко:щентрация бета-эндорфнна пря введении парлодела существенно (примерно в 2 раза по отношению к контрольной группе) снижается (р-^ 0,05). В середине п конце пубертата уровень бета-зндорфина после однократного введения парлодела практически не изменяется. Возрастная динамика концентрации корткко-троплна в ответ на однократное введение парлодела существенно не изменяется. Не наблвдается также и существенных изменений в функциональной активности системы лютроплн-тестостерон.

Таким образом, полученные данные дают основание полагать, что в условиях активации и ингибированид рецепторов дофамина происходит разнонаправленная реакция опиоидной и птоф!з-гоязд-ной систем в ходе полозого созревания. При зтсм следует отжзтить, что при введении галопервдола существенные сдвиги в функциональной активности опиоидной (по бета-эццорфшу) я гипофяэарно-гопод-ной (по лютрошшу) систем выявляется в середина пубертата, тогда как прл введении парлодела значительные пзменекяя в функциональной активности опиоидной системы отмечается в его начале, а существенных изменений в системе лютрошш-тестостерон не наблюдается.

4. Влияние дозированной физической нагрузки на уровень активности опиоидной системы

Механизмы адаптации организма в ходе пубертата до настоящего времени изучены мало. Оппоидная система принимает активное участие в процессах адаптации, в частности, к мышечной деятельности. Вместе с тем, учитывая гетерохронность в развитии ее функциональной активности, представляется интересным проследить степень заинтересованности гормонов опиоидной систеш в реакции ор-

600 300 250 200 150 100 50 0

-50 500* 400

Ж

тг

3 4

Рис.3 Приросты (>) I -ольфа-МСГ;2 - кортикотропина;3 - бе-та-Э1щопфШ1а; 4 - лютропина; 5 - тестостерона у 4(Л), 61Ъ) и 101В) недельных крыс-самцов при различных ва-

риантах физической нагрузки. Вариант "Л" -О- - ^ -

Вариант -ез-

10 мин.

Вариант "Л" -0- 9П Вариант "Б" -а- шн-

в

а

5

I

ганизма на мышечную нагрузку. Содержание альфа-ШГ при действии ' дозированной физической нагрузки разной продолжительности существенно (примерно в 1,5 раза по сравнению с контрольной группой) увеличивается (р 0,05) на 10 шнуте бега у животных в конце пубертата. Уровень бета-эвдорфкна достоверно возрастает при данном воздействии во всех исследуемых периодах (рис.З). Возрастная динамика концентрации кортикотропина такие существенно возрастает на действие однократной физической нагрузки разной степени а продолжительности во всех исследуемых возрастах. Однако следует отметить, что при действии физической нагрузки в начале пубертата происходит существенное (примерно в 2,5 раза по отношению к контрольной группе) увеличение (р ^0,01) концентрации лютропина. В середине и конце пубертата существенных изменений в содержании лютропина при действии физической нагрузки разной продолжительности и степени действия не наблюдается. Концентрация тестостерона в ответ на данное воздействие во всех исследуемых периодах достоверно не изменяется (рис.З).

Таким образом, в процессе полового созревания выявляется разная во времени ответная реакция опиоидной системы на действие физической нагрузки разной степени и продолжительности. При отом следует отметить, что существенное увеличение концентрации альфа-ЖГ отмечается только в конце пубертата, тогда как достоверное увеличение уровня бе'та-зздорфина наблгщается ка всех его этапах.

5. Функциональные взаимоотношения нейропептадов при специфическом воздействии на ЦНС

Содержание альфа-МСГ после воздействия эфиром существенно ; (примерно наполовину по сравнению с контролем) снижается (р / 0,01) от начала к концу полового созревания (рис.4). Следует такжо отметить, что концентрация кортикотропина поело воздействия эфиром достоверно (примерно в 2,5 раза по отношении к контрольной группе) увеличивается (р ^ 0,01) от начала к концу пубертата. Однако в конце периода полового созревания на 30 минуте наблюдения после воздействия эфиром, уровень кортикотропина существенно (примерно в 2 раза по отношению к конт-

%

150

100

50

25

0

-25 -50

1

10 20 30

Время (мцн) после воздейств1и эфиром

10 20 30

Время (мин) послё воздействия эфиром

в .

0 Ш

5 10 20 30

Время (мин) после воздействия эфиром

Рис.4 Приросты (%) альфа-ЫСГ СЗ ,кортикотропина Е23 бета-эвдорфинаШИВ .лютропинаежа .тестостерона ПТТПП после воздействия эфиром у 4(А), 6 (Б)' и 10 (В) недельных крыс-самцов.

рольной груше) снижается (р ^ 0,01) (рис.4).

Содержание бета-эндорфина в ответ на действие эфира существенно увеличивается на протяжении всего периода наблюдения; при этом в начале пубертата концентрация бета-эндорфина возрастает в 5 раз, тогда как к концу периода уровень бета-эндорфина на данное воздействие возрастает всего ляпь в 2 раза.

Действие эфира вызывает существенные изменения в системе лтагрошш-тестостерон. Так, у крыс от начала к концу полового созревания после воздействия эфиром отмечается значительное (примерно в 3,5 р!зза по отношению к контрольной группе) спнзенио (р -¿0,01) концентрации лвтрошша, происходящее но 20 и 30 минутах наблщеш'я (см.ряс.4). В начале и середине пубертата при действии офира отмечается достоверное (примерно в 2,5 раза по, сравнению с контролем) снижение (р 0,05) уровня тестостерона. В конце полового созревания концентрация тестостерона в ответ но данное воздействие существенно (примерно в 1,5 раза по ерпв-ненкю с контрольной грубой) увеличивается (р ^ 0,05) ппеь па 20 минуто наблздения (см.рис.4).

Таким образом, полученные данные дают основание полагать, что различные раздражителя вызывают неоднозначную ответную реакцию опиоидной системы. Установлено, что действие дозированной физической нагрузки вызывает существенные сдвиги концентрация только бета-эндорфина, тогда как воздействие зфярсм - сдвиги концентрации и альфа-МСГ, я бета-эндорфина.

ВЫВОДЫ

1. В периоде полового созревания у крыс выявлено ггтерохроы-нсе формирование функциональной активности опиоидной системы:

к середине пубертата происходит постепенное нарастание концентрация в плазме альфа-ШГ н бета-эадор^яна, к концу пубертата концентрация альфа-МСГ достигает дефинитивных показателей, а концентрация бета-эндорфша сшгазтся до исходного уровня.

2. В условиях гиперацдрогеноиия проясходит существенное увеличение концентрация бота-зцдорфяна в плазме на начальных отапах полового созревания и последующее сняяение концентрации до исходного уровня по достижения животными половой зрелости;

при пшоандрогенемии происходит значительное снижение концентрации бета-эндорфина к середине пубертата и последующее ее увеличение к половозрелости. При гиперандрогенемии концентрация аль-фа-МСГ в плазме существенно снижается в начале пубертата, а затем значимо возрастает в его середине. При гипоавдрогенемии содержание альфа-ЫСГ в плазме * ; от 4 до 13 недель существенно не отличается от содержания данного гормона у крыс контрольных групп.

3. Гормоны опиоидной системы оказывают воздействие на эндокринную систему через дофаминэргическую нейротрансмиттерную систему: ингабирование -дофаминовых рецепторов галопервдолом вызывает увеличение концентрации в плазме альфа-МСГ в начале периода полового созревания и значительное увеличение концентрации бета-эндорфина в середине периода. Стимуляция дофаминовых рецепторов парлоделом вызывает снижение уровня обоих гормонов на начальных этапах полового созревания; в середине и конце периода существенных сдвигов в сравнении с контролем не обнаружено.

4. Однократная физическая нагрузка различной степени и продолжительности вызывает существенное увеличение концентрации в плазме бета-эндорфина на всех этапах полового созревания, происходит на заключительном его этапе значительное повышение уровня альфа-МСГ.

5. После однократного эфирного воздействия в ходе полового созревания наблюдается разнонаправленная реакция опиоидной системы: после воздействия эфиром концентрация альфа-МСГ в плазме существенно снижартся к концу пубертата, а содержание бета-эндорфина значительно увеличивается на начальном и заключительном его этапах. Это свидетельствует об участии бета-эндорфина и альфа-МСГ в адаптивных процессах: по-видимому, бета-эндорфян принимает участие на первом этапе (срочная адаптация), при переходе системы на более экономный уровень функционирования.

6. В состоянии относительного покоя и при действии различных стимулов выявлено наличие достоверных отрицательных взаимосвязей ыеаду концентрацией в плазме гормонов опиоидной системы и концентрацией кортикотропина, лютропина, тестостерона,

7. Изменения концентрации в плазме гормонов ошшидной системы у крыс в условиях нормального, ускоренного и замедленного полового созревания свидетельствует о непосредственном участии их в рефляции полового созревания, а такие в течение адаптационных процессов в этот период.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Николаева Л.П. Динамика уровня альфа-меланоцитостимули-рупцего гормона при физической нагрузке (Возрастные особенности физиологических систем детей и подростков) // Всес.науч.конф. "физиология развития человека", 3-я: Тез.докл. - М., 1985. -

С.255-256.

2. Константинова H.A., Николаева Л.П. Взаимоотношения мела-ноцитостимулирущего гормона и АК?Г при физической нагрузке

у крыс в онтогенезе (Вопросы эволюционной физиологии) // Совещ. по эволюционной физиологии, 9-е: Тез.сообщ. - Л., IS86. - С.204.

3. Николаева Л.П. Реакция нейропептвдов на физическую нагрузку у крыс в начале, середине и конце периода полового созревания // Эндокриюше механизмы регуляции приспособления организма к мышечной деятельности: Тез.респ.симп. - Тарту, 1987. -

С.48-50.

4. Николаева Л.П. Сравнительный анализ концентраций нейро-пептидов в условиях стресса в периоде полового созревания у крыс // Нейроэндокринные механизмы адаптации. - Ставрополь, 1988 С.82-87.

5. Чемоданов В.И., Николаева Л.П. Взаимоотношения опиоидной системы и гонадотрогшой функции гипофиза при половом созревания в условиях экспериментальной гиперандрогенемии // Новые исследования по возрастной физиологии. - 1988. - J* 2(31). - С.31-35.

6. Николаева Л.П. <5ункционирование эндогенной опиоидной системы в период полового созревания // Новые исследования в психологии и возрастной физиологии. - 1989. - 5 2(2). - С.95-98.

7. Николаева Л.П, Суккционадьные взаимоотношения меяду аль-фа-МСГ, лзотеишззируодим гормоном и тестостероном у крыс-самцов

в период полового созревания (Возрастш/е особенности физиологических систем детей и подростков) // Всес.науч.конф."Физиология развития человека", 4-л: Тез.докл.- М., 1990. - С.203.