Поведенческие и мнестические функции у крыс при действии озонированного физиологического раствора

Евдокимова, Ольга Сергеевна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Поведенческие и мнестические функции у крыс при действии озонированного физиологического раствора
ВАК РФ 03.03.01, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Поведенческие и мнестические функции у крыс при действии озонированного физиологического раствора"

ЕВДОКИМОВА ОЛЬГА СЕРГЕЕВНА

ПОВЕДЕНЧЕСКИЕ И МНЕСТИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ У КРЫС ПРИ ДЕЙСТВИИ ОЗОНИРОВАННОГО ФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО РАСТВОРА

03.03.01 - физиология 03.01.04 - биохимия

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

004613957

2 5 НОЯ 2010

Нижний Новгород - 2010

004613957

Работа выполнена в Центральной научно-исследовательской лаборатории НИИ Прикладной и Фундаментальной медицины ГОУ ВПО «Нижегородская государственная медицинская академия»

Научные руководители: доктор биологических наук, профессор

Мухина Ирина Васильевна

доктор медицинских наук

Мироншн Сергей Иванович

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор

Конторщикова Клавдия Николаевна

доктор медицинских наук, профессор

Перетяган Сергей Петрович

Ведущая организация:

Российский государственный медицинский университет г. Москва

Защита состоится « Л5 » ноября 2010 г. в « .» часов на заседании Диссертационного совета Д 212.166.15 при ГОУ ВПО «Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского» (603950, Нижний Новгород, пр. Гагарина, 23)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского» (603950, Нижний Новгород, пр. Гагарина, 23)

Автореферат разослан « » октября 2010 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета, кандидат биологических наук

Копылова

Светлана Вячеславовна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы.

Регуляция кислородного гомеостаза мозга является важной проблемой нейрофизиологии (Лукьянова Л.Д, 2004). Кислород, с одной стороны, является необходимым компонентом процессов генерации энергии, с другой стороны, осуществляет передачу сигналов из внешней и внутренней среды организма через регуляторные свободиорадикалыше механизмы (Дубинина Е.Е., 2001; Сазонтова Т.Г., 2004; Сороко С.И., 2004; Дубинина Е.Е., 2006).

Изучение кислородзависимых и свободнорадикапьных процессов нервной ткани является актуальной задачей фундаментальной и прикладной биологии и медицины.

В медицине разработаны и успешно применяются методы окислительной терапии, обладающие комплексным воздействием на организм. В настоящее время озон-кислородные смеси используются во многих странах мира, в том числе в России, для лечения широкого спектра заболеваний (БаЛоп Н.Е., 1994; Перетяган С.П., 2000). Биологическая активность озона, а отсюда и основные принципы его применения в медицине - это результат изменения свободнорадикального статуса организма в ответ на дозированный внешний источник активной формы кислорода (АФК), каковым и является озон-кислородная смесь (Бояринов Г.А., 1992; Перетягин С.П., 1992; Конторщикова К.Н., 1995). Выделяют две основные функции свободнорадикального окисления в организме. Во-первых, в физиологических условиях образующиеся в процессе метаболизма и клеточного дыхания АФК выступают в качестве сигнальных молекул в реакциях адаптации организма, играют важнейшую роль, участвуя в ключевых регуляторных механизмах живой клетки (Сазонтова Т.Г., 2004; Дубинина Е.Е., 2001). Во-вторых, при интенсификации свободнорадикального окисления АФК могут играть роль повреждающего фактора, приводящего к нарушению функции и гибели клеток. Иногда именно эта функция АФК используется в медицине с терапевтическими целями при лечении гнойных и антибиотикорезистентных заболеваниях. При этом используются высокие концентрации АФК, например, при озонотерапии критических состояний, которые могут параллельно бактериостатическому и бактерицидному действию оказывать токсическое действие на многие органы и ткани организма, в частности мозг.

очень мало (Перетягин С.П., 1995; Custodio-Ramírez V., Paz С., 1997; Rivas-Arancibia S., 1998; Бояринов Г.А., Соколов В.В., 1999). Отмечаются следующие эффекты действия озонированных сред на мозг: анальгетический (Farmy, 1988), метаболическое действие (Moraleda, 1995), активация опиоидной системы мозга (Лапшин Р.Д., 2001). Имеются данные об использовании озонированного физиологического раствора (ОФР) при ишемии (Мухина И.В., 2000), для лечения дисциркуляторной энцефалопатии (Потехина Ю.П., 1997), черепно-мозговой травмы (Пилипенко Т.П., 2004), гипертонической болезни (Драпова Д.П., 2006).

Таким образом, в литературе в основном описывается влияние медицинского озона на уже патологически измененные ткани, и отсутствуют данные об исследовании нейротропного действия озонированных сред в условиях физиологической нормы. В качестве интегральной оценки нейротропного действия дозированного окислительного воздействия были выбраны поведенческие тесты, характеризующие безусловную и условную рефлекторную деятельность мозга, морфологические и биохимические параметры изменения функционирования нейронов.

Цель исследования - изучить влияние парентерального применения озонированного физиологического раствора с различными концентрациями растворенного озона на поведенческие и мнестические функции у крыс.

Задачи исследования:

1. Изучить дозозависимое влияние курсового применения озонированного физиологического раствора на двигательную активность и эмоциональное состояние экспериментальных животных в раннем и отдаленном периодах.

2. Оценить дозозависимое действие курсового применения озонированного физиологического раствора на сохранение и воспроизведение долговременной памяти у крыс.

3. Исследовать отдаленное действие курсового применения дозированного окислительного стресса на структуру моторной зоны коры головного мозга и показатели окислительного метаболизма в тканях мозга крыс.

Научная новнзна

В диссертации впервые проведено комплексное исследование влияния озонированного физиологического раствора с различными концентрациями растворенного озона на морфофуикциональное состояние головного мозга крыс в раннем и отдаленном периодах после воздействия. Выявлен дозозависимый эффект озонированного физиологического раствора на некоторые показатели морфофункционального состояния головного мозга крыс.

Впервые показано, что введение ОФР с концентрацией растворенного озона 0,7 мкг/мл вызывает нарушение воспроизведения долговременной памяти на фоне обратимых изменений в структуре моторной зоны коры головного мозга крыс и незначительном кратковременном повышении активности свободнорадикальных процессов в ткани мозга.

Установлено, что минимальное влияние на показатели поведенческой активности и мнестических функций ЦИС крыс оказало курсовое применение ОФР со средней концентрацией озона 1,7 мкг/мл.'

Впервые выявлено, что внутрибрюшинное введение ОФР с концентрацией озона 2,5 мкг/мл оказывало угнетающее действие на показатели двигательной и ориентировочно-исследовательской активности крыс, вызывало нарушение ответных реакций на новизну обстановки, значительные необратимые изменения структуры большей части нейронов коры головного мозга в отдаленном периоде.

Введение озонированного физиологического раствора с различными концентрациями озона вызывает обратимое дозозависимое увеличение интенсивности свободнорадикальных процессов в мозге крыс без изменения протекания аэробного окислительного метаболизма. В то же время, показано напряжение ферментных систем антиоксидантной защиты, проявляющееся в снижении активности супероксиддисмутазы (СОД) в первые сутки после окончания введения озонированного физиологического раствора и повышении активности каталазы в отдаленном периоде на 30-е сутки, в ответ на дозированное окислительное воздействие при введении озонированного физиологического раствора с концентрациями растворенного озона 1,7 и 2,5 мкг/мл.

Практическая и теоретическая значимость работы.

Полученные в работе данные о действии озонированного физиологического раствора с широким диапазоном концентраций на структурно-функциональное состояние коры головного мозга и высшие интегративные функции центральной нервной системы крыс расширяют теоретические представления о роли свободнорадикальных процессов в функционировании мозга.

Так как нервная регуляция играет важнейшую роль во многих процессах жизнедеятельности организма, полученные теоретические положения помогут определиться в использовании озонированного физиологического раствора для коррекции ряда заболеваний ЦНС (патент № 2009115283/14(020879)).

Положения, выносимые на защиту.

2. Курсовое применение озонированного физиологического раствора вызывает дозозависимые функциональные изменения структуры моторной зоны коры головного мозга крыс, обратимое увеличение интенсивности свободнорадикальных процессов и повышение напряжения антиоксидантной системы в отдаленном периоде.

Апробация работы.

Основные положения диссертации доложены и обсуждены на VI Всероссийской конференции с международным участием «Озон в биологии и медицине» (Н Новгород, 2005); XX съезде Физиологического общества им. И.П. Павлова (Москва, 2007); X Всероссийской конференции молодых исследователей (Санкт-Петербург,2007); VII Всероссийской конференции с международным участием «Озон в биологии и медицине». (Н.Новгород, 2007); PENS Partially supported School 2008 "Models in neuroscience: turning experiments into knowledge"(CanKT-neTep6ypr,2008); VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Озон, активные формы кислорода и методы интенсивной терапии в медицине» (Н.Новгород, 2007); 14-ой Международной Пущинской школа-конференции молодых ученых «Биология - наука XXI века» (Пущино, 2010).

Объем и структура работы.

Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов, трех глав собственных исследований; заключения, выводов, списка литературы и приложения. Работа изложена на 112 страницах и иллюстрирована 26 рисунками и 10 таблицами. Список литературы включает 147 источников, в том числе 96 отечественных и 51 иностранных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Эксперименты проведены на 177 белых нелинейных крысах - самцах массой 200 - 250 г, содержащихся на стандартном рационе вивария. Все процедуры обращения с экспериментальными животными соответствовали Приказу Минздрава России № 267 от 19.06.03 «Об утверждении правил

лабораторной практики в Российской Федерации» и согласованы с правилами, установленными этическим комитетом при ГОУ ВПО НижГМА Росздрава.

Введение физиологического раствора (ФР) и озонированного физиологического раствора (ОФР) осуществляли внутрибрюшинно в течение 12 суток через сутки в количестве 1 мл.

В первой серии (контроль) - внутрибрюшинно вводили 1 мл физиологического раствора; во второй серии вводили 1 мл ОФР с концентрацией растворенного озона 0,7 мкг/мл; в третьей серии - с концентрацией растворенного озона 1,7 мкг/мл; в четвертой серии - с концентрацией растворенного озона 2,5 мкг/мл (табл. 1).

Влияние ОФР на структуру коры больших полушарий головного мозга крыс и оценка двигательных и ориентировочно-исследовательских показателей проводилась после 1, 14, 30, 60 суток после введения.

Влияние ОФР на коэффициент сохранения памяти и интенсивность свободнорадикальных процессов оценивались через 1, 14 и 30 сутки после введения.

Методы исследования структуры коры головного мозга крыс, поведенческой активности, интегративных функций ЦНС и окислительных процессов в ткани головного мозга и крови крыс представлены в таблице 1.

Таблица 1

Методы исследования

Метод оценки поведенческих реакций Тест «открытое поле» (Буреш Я. и др., 1991)

Метод исследования долговременной памяти Водный лабиринт Морриса (Morris R. J., 1984)

Оценка структуры моторной зоны неокортекса Световая микроскопия Окраски: гематоксилином и эозином, по Нисслю

Состояние свободнораднкалышго окисления и направленность аэробных/анаэробных процессов в ткани мозга 1. Индуцированная хемилюминесценция (I max, S.) (Кузьмина Е.И. и др., 1983); 2. Супероксиддисмутаза (NishirimiM, 1972); 3. Каталаза (Aebi Н, 1970) 4. Количество лактата и пирувата в ткани мозга животных (Асатиани B.C., 1965, Кочетов П.А., 1980)

Полученные данные были обработаны с помощью программ Microsoft Exel и Statistica 6.0. Статистическую оценку достоверности межгрупповых отличий проводили по критериям непараметрической статистики, используя: критерий Манна - Уитни и к Вилкоксона. Выборки считались принадлежащими к разным генеральным совокупностям при р < 0,05 (Гланц С., 1998; Реброва О.Ю., 2002).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

1. Влияние озонированного физиологического раствора с различными концентрациями озона на показатели двигательной и ориентировочно-исследовательской активности крыс

В тесте «открытое поле» регистрировали следующие показатели поведенческой активности крыс: горизонтальная двигательная активность (число пересеченных квадратов), вертикальная двигательная активность (число стоек-подъемов на задние лапы), время замирания животных, число актов груминга, дефекации, мочеиспускания, а также количество реакций принюхивания, верчения, пячения и уровень тревожности крыс.

При оценке влияния курсового применения ОФР на изменение двигательной активности крыс было установлено достоверное снижение горизонтальной двигательной активности (рис.1) только в группе с введением ОФР в концентрации 2,5 мкг/мл на первые и четырнадцатые сутки по сравнению с показателями в других группах, что отражает пассивно-оборонительную тактику поведения крыс в ответ на дозированный окислительный стресс, которым и является введение озонированного физиологического раствора (V. Bocci, 1996).

Это, вероятно, объясняется физиологическим действием образующихся при озонолизе свободных радикалов, которое реализуется через стимуляцию эндогенной опиоидной системы (ЭОС). Известно, что активация опиоидной рецепции сопровождается повышением К+ - проводимости мембраны и/или снижением Са2+ -проводимости мембраны, что ведет к принципиально общему конечному результату - уменьшению входа Са2+ в пресинаптические окончания во время прохождения потенциала действия и к снижению количества высвобождаемого нейромедиатора (пресипаптическая модуляция) или гиперполяризации постсинаптической мембраны (постсинаптическая модуляция) и, как следствие, преобладание процессов торможения над

процессами возбуждения в ЦНС (И.П. Ашмарин, 1996). Также под активацией ЭОС, в настоящее время принято понимать, в первую очередь, увеличение синтеза, прицельного протеолиза и высвобождения эндогенных опиоидных пептидов - эндорфинов, энкефалинов и др. Имеется большое количество данных о влиянии ЭОП на обучение и память. В-эндорфин в малых дозах ингибирует процесс обучения, активирует эмоциональные реакции, а при использовании высоких доз наблюдается противоположный эффект.

В отдаленном периоде спустя 14 суток после окончания курсового введения ОФР уровень ориентировочно-исследовательской активности по сравнению с контролем также достоверно ниже только в группе с введением высоких концентраций озона (рис.2, 3).

Последствия перенесенного окислительного стресса сказываются на протяжении длительного периода, что отражается в значительных изменениях значений горизонтальной и вертикальной двигательной активности (ГДА и ВДА), признаваемых важными поведенческими показателями (Саркисова К.Ю., 1996). Сложный характер изменения показателей двигательной активности, характеризующих возбудительные процессы нервной системы, отражает, вероятно, сложную динамику восстановительных процессов в нейронных сетях мозга (Ведяев Ф.П., Чернобай Л.В., 1981).

йШ

1сут

14сут ЗОсут

период наблюдения

бОсут

□ контроль □ конц. озона 0,7мкг/л н конц.озона 1,7мкг/мл □ конц.озона 2,5мкг/мл

Рис. 1. Влияние озонированного физиологического раствора с различными концентрациями озона на изменение горизонтальной двигательной активности крыс:

# - достоверность различий от показателей контрольной серии, р < 0,05

14 т

3 12

тТ

1сут

14 сут ЗОсут

период наблюдения

бОсут

□ контроль □ конц.озона 0,7мкг/мл 0 конц.озона 1,7мкг/мл □ конц.озона 2,5мкг/мл

Рис.2. Влияние озонированного физиологического раствора с различными концентрациями озона на изменение количества реакций принюхивания:

# - достоверность различий от показателей контрольной серии, р < 0,05

х 7

¥ 5

Ьёз

1сут

14сут ЗОсут

период наблюдения

бОсут

□ контроль □ конц.озона 0,7мкг/мл Ш конц.озона 1,7мкг/мл □ конц.озона 2,5мкг/мл

Рис.3. Влияние озонированного физиологического раствора с различными концентрациями озона на изменение количества вертикальных стоек:

# - достоверность различий от показателей контрольной серии, р < 0,05

При оценке влияния ОФР с различными концентрациями озона на время замирания животных на первые сутки после окончания курсового введения, было установлено достоверное повышение данного показателя в группе с максимальной концентрацией озона по сравнению с контрольной группой. Спустя 14 суток после окончания курсового введения ОФР в группе с введением ОФР с концентрацией озона 2,5 мкг/мл также наблюдается увеличение времени замирания животных по сравнению с контрольной группой. На 30 и 60 сутки после окончания курсового введения ОФР в опытных группах достоверных различий с контролем по данному показателю не выявлено (рис.4).

1сут

-ь

14сут ЗОсут

период наблюдения

.¡'Я:

бОсут

□ контроль рконц.озона 0,7мкг/мл нконц.озона 1,7мкг/мл □конц.озона 2,5мкг/мл

Рис.4. Влияние озонированного физиологического раствора с различными концентрациями озона на изменение времени замирания животных:

# - достоверность различий от показателей контрольной серии, р < 0,05

Важно отметить, что курсовое применение озонированного физиологического раствора со всеми исследуемыми концентрациями не оказывало влияния на уровень тревожности животных в течение всего эксперимента. В отдаленном периоде наблюдается восстановление поведенческих процессов, особенно быстро оно происходит у групп крыс с концентрацией озона в ОФР 1,7 и 0,7 мкг/мл.

2. Влияние озонированного физиологического раствора различных концентраций на сохранение долговременной памяти у крыс

В начале эксперимента животных обучали решению вероятностной задачи при консолидации долговременной памяти при постоянном положении цели в водном лабиринте. После окончания обучения животным внутрибрюшинно многократно вводили ОФР. Сохранение долговременной памяти у животных оценивали с помощью отсроченного коэффициента сохранения (оКс) (табл.2). Отсроченный коэффициент сохранения - доля времени пребывания крысы в квадранте, где находилась платформа, по отношению к общему времени пребывания крысы в водном лабиринте Морриса. При этом считается нормой, если животное провело в квадранте, где находилась платформа, около 25% общего времени пребывания в лабиринте (D'Hooge & Бе Оеуп, 2001). Изменение стратегии поиска платформы оценивали по изменению траектории животных при отсроченном тестировании при помощи графиков значимости секторов лабиринта Морриса.

Таблица 2

Значение отсроченного коэффициента сохранения долговременной памяти

у крыс после курсового применения ОФР, усл.ед.

Период исследования/ группы животных 1 сутки 14 сутки 30 сутки

контроль 24,3±1,0 23,3±0,9 22,3±1,3

0,7 мкг/мл 22,7±2,2 22,0±2,4 14,8±2,0#

1,7 мкг/мл 23,7±1,7 26,5±2,1 24,6±1,5

2,5 мкг/мл 20,2±0,8# 18,4±1,6# 17,6±2,1#

# - достоверность различий от показателей контрольной серии, р < 0,05

При оценке влияния ОФР на сохранение долговременной памяти животных на первые сутки после окончания курсового введения, было установлено достоверное снижение отсроченного коэффициента сохранения в группе с высокой концентрацией озона. Значения отсроченного коэффициента сохранения в группе с минимальной и средней концентрациями озона не отличаются от показателей контрольной серии.

На 14 сутки после окончания курсового введения ОФР с различными концентрациями озона наблюдается снижение отсроченного коэффициента сохранения в группе с высокой концентрацией озона. Значения оКс в группе с минимальной и средней концентрацией озона не отличаются от показателей контрольной группы.

В отдаленном периоде через 30 суток после курсового введения ОФР отмечается достоверное снижение значения отсроченного коэффициента сохранения в группах с минимальной и максимальной концентрациями озона по сравнению с контрольной серией. Показатели оКс в группе со средней концентрацией озона не отличаются от данного значения в контрольной группе.

Так как при проведении отсроченного теста в водном лабиринте Морриса животные могли бы достигнуть цели, если бы платформа находилась в водном лабиринте, было изучено изменение стратегии поиска платформы с течением времени и введением озонированного физиологического раствора различных концентраций (рис. 5, 6).

1 ,| 3

1 2

1 ,

Контроль

0,7 мкг/мл

1,7 мкг/мл

2,5 мкг/мл

Рис.5. Влияние озонированного физиологического раствора на сохранение научения у крыс спустя 1 сутки после окончания курсового введения ОФР. 1 - сектор не посещался или посещался 1 раз; 2 - сектор посещался 2 раза; 3 — сектор посещался 3 раза; 4 - сектор посещался не менее 4-х раз.

1! -а! |

Контроль

0,7 мкг/мл

1,7 мкг/мл

2,5 мкг/мл

Рис.6. Влияние озонированного физиологического раствора на сохранение научения у крыс через 14 суток после окончания курсового введения ОФР. 1 - сектор не посещался или посещался 1 раз; 2 - сектор посещался 2 раза; 3 — сектор посещался 3 раза; 4 - сектор посещался не менее 4-х раз.

При изучении влияния озонированного физиологического раствора на сохранение долговременной памяти при применении концентрации растворенного озона 0,7 мкг/мл выявлено значительное его влияние на воспроизведение долговременной памяти и, как следствие, на сформированную стратегию поиска цели в водном лабиринте. В отсроченных тестах на сохранение долговременной памяти животные данных групп вели себя наиболее неуверенно и тревожно, что выразилось в большем количестве пересечений секторов бассейна и отсутствии выраженной стратегии поиска цели.

Введение ОФР с концентрацией растворенного озона 1,7 мкг/мл оказало незначительное влияние, т.к. с течением времени значение оКс и выраженность стратегии поиска цели увеличились, то есть сохранение долговременной памяти осталось неизменным.

В результате исследования групп животных с введением ОФР с концентрацией растворенного озона 2,5 мкг/мл были получены низкие показатели оКс и одновременно фактически полное сохранение стратегии поиска цели по сравнению с контрольными животными. Но при этом явно выражены нарушения ответных реакций на новизну обстановки, вследствие которых животные, не найдя платформы, переходят на хаотический поиск без учета прошлого опыта.

Современные исследования мозга свидетельствуют, что актуализация следов памяти требует одновременной активации многих структур мозга, каждая из которых выполняет специфическую функцию по отношению к процессам памяти. Процессы памяти связывают с фронтальной, височной и париетальной корой, мозжечком, базальными ганглиями, миндалиной, гиппокампом, неспецифической системой мозга.

Процесс формирования следа памяти характеризуется перемещением локусов активности по структурам мозга. Вновь формируемая энграмма в отличие от старого следа памяти представлена в мозге более широкой зоной активации.

Актуализация следа памяти предполагает обязательное появление активации в префронтальной коре, которая в режиме рабочей памяти обеспечивает считывание информации из основного хранилища памяти -височной и теменной коры - и интеграцию ее на нейронах префронтальной коры. На пространственную локализацию активации влияет специфика информации, содержащейся в энграмме, которая выбирается в соответствии с решаемой задачей в системе целенаправленного поведения (Виноградова О.С., 1975).

Известно, что гиппокамп обладает целым рядом структурных и функциональных свойств, обеспечивающих записи и извлечения индивидуального опыта. Изменения структуры гиппокампа характеризуются неспособностью соотносить новую информацию с той, которая была получена ранее (Nicholls, Robert, 2003).

3. Влияние озонированного физиологического раствора с различными концентрациями озона на структуру моторной зоны коры больших полушарий головного мозга крыс

Воздействие ОФР на структуру нейронов и ткани мозга оценивали по степени выраженности периваскулярного, перинейронального и перинуклеарного отека, а также по расположению хроматина в ядре, наличию ядрышек. Исследования показали, что изменение структуры неокортекса имеет дозозависимый характер и наиболее выражены через 14 суток после введения ОФР.

При применении ОФР с концентрацией озона 0,7 мкг/мл через 14 суток после введения наблюдался умеренный периваскулярный отек, появлялся отек вокруг отдельных нейронов, в половине клеток хроматин агрегирован к периферии ядра, встречался отек и инвагинация ядер, ядрышки иногда отсутствовали.

В отдаленном периоде к 30 суткам после окончания курсового введения ОФР нарушения структуры моторной зоны неокортекса менее выражены. Наблюдается уменьшение периваскулярного отека, хроматин в большинстве нейронов расположен равномерно, хотя сохраняется незначительный перинейрональный отек. К 60 суткам после окончания курсового введения ОФР с концентрацией растворенного озона 0,7 мкг/мл наблюдается восстановление нейрональных структур на фоне сохранения незначительного отека вокруг сосудов и нейронов (рис 7).

При применении ОФР с концентрацией озона 1,7 мкг/мл через 14 суток выявлен выраженный периваскулярный и перинейрональный отек, во всех препаратах отмечен отек и инвагинация ядер, наблюдается агрегация хроматина к периферии ядра, ядрышки в половине клеток отсутствуют. В 60% случаев выявляется нарушение целостности ядерной оболочки нейронов.

К 60 суткам после окончания курсового введения ОФР отека серого вещества мозга не выявлено, все слои моторной зоны неокортекса четко определяются. Наблюдается выраженный отек вокруг крупных сосудов, умеренный перинейрональный отек. В ганглионарном слое в нейроцитах хроматин расположен равномерно, ядрышки иногда отсутствуют, отмечается выпадение нейронов с появлением клеток-«теней» (рис.8).

Рис.7. Структура моторной зоны коры больших полушарий головного мозга крыс через 60 суток после введения ОФР с концентрацией озона 0,7 мкг/мл. Окр.: гематоксилин-эозин (А), хЮО; по Нисслю (Б). х400.

Рис.8. Структура моторной зоны коры больших полушарий головного мозга крыс через 60 суток после введения ОФР с концентрацией озона 1,7 мкг/мл. Окр.: гематоксилин-эозин (А), хЮО; по Нисслю (Б), х400. ПВО -периваскулярный отек, ОЯдр - отсутствие ядрышка, ТН - «тени» нейронов.

При применении ОФР с концентрацией озона 2,5 мкг/мл через 14 суток после введения наблюдался сильный периваскулярный и перинейрональный отеки, умеренный отек вокруг ядер. Агрегация хроматина по периферии и отсутствие ядрышек в половине клеток. Встречались инвагинация и разрушение ядерной оболочки. В 50% случаев выявлено появление «клеток -теней».

При световой микроскопии препаратов неокортекса в отдаленном периоде через 60 суток после окончания курсового введения ОФР отека серого вещества мозга не выявлено, слои моторной зоны коры хорошо определяются. Выявляется лишь сильный отек вокруг крупных сосудов и умеренный перинейрональнй отек. В ганглионарном слое в нейронах ядра имеют округлую форму, наблюдается равномерное расположение хроматина в ядре, наличие ядрышек практически во всех клетках, однако продолжают встречаться участки с выпадением нейронов (рис.9).

Рис.9. Структура ткани моторной зоны коры больших полушарий головного мозга крыс через 60 суток после введения ОФР с концентрацией озона 2,5 мкг/мл. ПВО - периваскулярный отек, ПНО - перинуклеарный отек Окр.: гематоксилин-эозин (А), ув. хЮО; по Нисслю (Б). ув.х400.

Таким образом, присутствие озона даже в малых концентрациях в озон-кислородной смеси, растворенной в физиологическом растворе, приводит к изменениям структуры моторной зоны неокортекса у крыс. Агрегация хроматина свидетельствует о снижении синтетической активности, структурных изменениях окисленных белков. Сморщивание и инвагинация ядер свидетельствует о снижении функциональной активности клеток. Распад ядрышек является признаком снижения синтеза РНК в клетках.

Проведенные гистологические исследования препаратов неокортекса выявили нарастание изменений структуры ткани мозга пропорционально концентрации растворенного озона в ОФР. В серии с введением ОФР с концентрацией растворенного озона 2,5 мкг/мл выявляются необратимые структурные нарушения, как в микроциркуляторном русле, так и в нейронах.

5. Влияние озонированного физиологического раствора на интенсивность свободнорадикальных процессов в ткани мозга

Исследование изменений свободнорадикальных процессов и антиоксидантной активности в ткани головного мозга крыс было проведено на 1, 14 и 30 сутки после окончания курсового внутрибрюшинного введения ОФР.

В результате исследования выявлено дозозависимое увеличение интенсивности свободнорадикальных процессов па 1 сутки после введения ОФР во всех экспериментальных группах (рис. 10). Также на 1 сутки характерно напряжение системы антиоксидантной защиты для всех исследуемых животных с введением ОФР.

Через сутки после введения ОФР выявлено снижение уровня СОД (рис.11) с последующим восстановлением на 30 сутки на фоне увеличения активности каталазы на 30 сутки (рис.12), что согласуется с данными литературы (Волховская Н.Б., 2008).

период наблюдения

]контр I 10,7 «жд 1.7 1 .32,5

Рис.10. Влияние озонированного физиологического раствора на изменение максимальной интенсивности хемилюминесценции:

# - достоверность различий от показателей контрольной серии, р < 0,05

35 у 30 --

1 сут 14 сут 30 сут

период наблюдения

I ■ ■! кпнтр I |0,7 квжяа 1,7 к_й2,5

Рис. 11. Влияние озонированного физиологического раствора на изменение активности супероксиддисмутазы:

# - достоверность различий от показателей контрольной серии, р < 0,05

Рис.12. Влияние озонированного физиологического раствора на изменение активности каталазы:

# - достоверность различий от показателей контрольной серии, р < 0,05

При изучении изменений уровня лактата и пирувата в ткани головного мозга крыс гипоксических изменений и усиления анаэробного метаболизма в

ткани мозга при курсовом введении озонированного физиологического раствора с различными концентрациями растворенного озона от 0,7 до 2,5 мкг/кг как раннем, так и отдаленном периоде после окончания курсового введения не выявлено (рис.13). Несмотря на выявленное достоверное снижение лактата на 30 сутки не наблюдается изменения соотношения лактат/пируват, являющегося показателем направленности окислительных метаболических процессов в тканях.

Рис.13. Влияние озонированного физиологического раствора на изменение уровня лактата:

# - достоверность различий от показателей контрольной серии, р < 0,05

Таким образом, введение озонированного физиологического раствора с различными концентрациями озона оказывает дозированный оксидативный стресс, выражающийся в увеличении интенсивности свободнорадикальных процессов в мозге в раннем периоде после введения и напряжении антиоксидантной системы в отдаленном периоде.

ВЫВОДЫ

1. Применение озонированного физиологического раствора с концентрацией растворенного озона 0,7 и 1,7 мкг/мл не оказывало влияния на показатели двигательной и ориентировочно-исследовательской активности животных. После курсового введения ОФР с концентрацией озона 2,5 мкг/кг наблюдалось снижение двигательной активности у крыс, что отражало

пассивно-оборонительную тактику поведения животных в ответ на дозированный окислительный стресс.

2. Курсовое введение озонированного физиологического раствора интактным крысам не оказывало влияния на эмоциональность и показатели тревожно-фобического состояния крыс.

3. Курсовое введение озонированного физиологического раствора с концентрацией растворенного озона 0,7 мкг/мл ухудшало воспроизведение долговременной памяти и, как следствие, сформированную стратегию поиска цели в водном лабиринте в отсроченных тестах на сохранение долговременной памяти. Многократное применение средних концентраций озона, растворенного в физиологическом растворе, не влияло на поведение крыс как в раннем, так и отдаленном периоде.

4. Курсовое введение озонированного физиологического раствора с концентрацией растворенного озона 2,5 мкг/мл вызывало нарушение ответных реакций на новизну обстановки и одновременно фактически полное сохранение стратегии поиска цели при тестировании в лабиринте Морриса.

5. Сравнение структуры моторной зоны коры больших полушарий головного мозга крыс в разные сроки после применения озонированного физиологического раствора с концентрацией озона 0,7 - 1,7 мкг/мл выявило наиболее выраженные, но обратимые изменения в отдаленном периоде на 14 сутки, выражающиеся в повышении проницаемости сосудов, снижении синтетической активности нейронов, повреждении клеточных мембран. Применение озонированного физиологического раствора с концентрацией озона 2,5 мкг/мл приводило к необратимым структурным нарушениям, как в микроциркуляторном русле, так и в нейронах в отдаленном периоде.

6. Курсовое введение озонированного физиологического раствора интактным животным вызывало кратковременное дозозависимое повышение активности свободнорадикальных реакций в мозге крыс. В ответ на дозированное окислительное воздействие при введении озонированного физиологического раствора с концентрациями растворенного озона 1,7 и 2,5 мкг/мл наблюдалось напряжение ферментных систем антиоксидантной защиты, проявляющееся в снижении активности СОД в первые сутки после окончания введения озонированного физиологического раствора и повышении активности каталазы в отдаленном периоде на 30-е сутки.

7. Установлено отсутствие гипоксических изменений и усиления анаэробного метаболизма в ткани мозга при курсовом введении озонированного физиологического раствора с различными концентрациями

растворенного озона от 0,7 до 2,5 мкг/кг как раннем, так и отдаленном периоде после введения.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Статьи в изданиях, рекомендованных ВАК

1. Мухина И.В. Структура неокортекса крыс после парентерального применения озонированного физиологического раствора / Мухина И.В., Евдокимова О.С., Жемарина Н.В.// Морфология. - 2006, №4. - с.89.

2. Мухина И.В. Структурно-функциональные изменения головного мозга крыс при парентеральном действии озонированного физиологического раствора/ Мухина И.В., Евдокимова О.С., Жемарииа Н.В..Миронов A.A. // Нижегородский медицинский журнал. №2, вып. 1, 2008. - с. 145.

3. Евдокимова О.С., Миронов A.A., Жемарина Н.В. Влияние озонированного физиологического раствора на морфофункциональное состояние головного мозга и сохранение долговременной памяти у крыс // Вестник Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского. - Нижний Новгород, 2010. - № 2 (часть 2), с. 354-357.

4. Медяник И.А. «Способ временного повышения проницаемости гематоэнцефалического барьера»/ Мухина И.В., Яковлева Е.И., Рахчеева М.В., Евдокимова О.С. Положительное решение о выдаче патента на изобретение № 2009115283/14(020879) от 12.04.2010.

5. Евдокимова О.С., Влияние озонированного физиологического раствора на структуру неокортекса крыс / Евдокимова О.С., Жемарина Н.В. // Морфология. - 2010, №4. - С.71.

Статьи в региональных изданиях и материалах конференций

6. Мухина И.В. Влияние однократного применения озонированного физиологического раствора па структуру неокортекса интактных крыс / Мухина И.В., Жемарина Н.В., Яковлева Е.И., Евдокимова О.С., Рахчеева М.В. // «Озон в биологии и медицине» Материалы VI Всероссийской конференции с международным участием. - Нижний Новгород - 2005. - С. 23-25.

7. Mukhina I.V. The dose dependendent effect of ozonated physiological solution on arterial vasodilatation. / Mukhina I.V., Dydina E.V., Yakovleva E.I., Zhemarina N.V., Evdokimova O.S., Prodanecs N.N.// Materials of World congress IOA17. Strasburg, France, 2005, 22-26 aug.

8. Мухина И.В. Функциональное состояние головного мозга крыс при парентеральном применении озонированного физиологического раствора / Мухина И.В., Евдокимова О .С., Жемарина Н.В., Миронов A.A. // Материалы XX съезда Физиологического общества им. И.П. Павлова - Москва, 2007, 4-8 июня, с.345

9. Евдокимова О.С. Морфофункциональное состояние головного мозга крыс при парентеральном действии озона / Евдокимова О.С. // Материалы X Всероссийской конференции молодых исследователей - Санкт-Петербург,2007, 20-21 аир., с. 131.

10. Мухина И.В. Влияние озонированного физиологического раствора на морфофункциональное состояние головного мозга крыс / Мухина И.В., Евдокимова О.С., Жемарина Н.В., Миронов A.A. // «Озон в биологии и медицине». Материалы VII Всероссийской конференции с международным участием - Н.Новгород, 19-21 сент. 2007г - Казанский медицинский журнал (Приложение) 2007; 88(4): 9-10.

11. Мухина И.В. К вопросу о взаимодействии озона с водой и водными растворами хлорида натрия / Мухина И.В., Обухова Л.М., Евдокимова О.С., Сибиркин A.A. // «Озон в биологии и медицине» Материалы IV Украинско-Русской конференции с международным участием - Украина, 8-10 мая 2008-Вестник физиотерапии и курортологии 2008; 5: 8-9.

12.Обухова Л.М. Разложение озона в водных растворах: кинетика и побочные продукты / Обухова Л.М., Конторщикова К.Н., Мухина И.В., Сибиркин A.A., Гусовский Д.И., Евдокимова О.С., Чернова О.Ю. // «Озон, активные формы кислорода и методы интенсивной терапии в медицине» Материалы к VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием Revista Ozonoterapia, Num.1, Vol.3 Suppl., September 2009, с. 49-51.

13. Евдокимова О.С. Влияние парентерального применения озонированного физиологического раствора на функциональное состояние головного мозга крыс / Евдокимова О.С., Миронов A.A. // Материалы 14 Международной Пущинской школы-конфереиции «Биология - наука XXI века» - Пущино, 2010, 19-23 апр., Том 1, С. 127.

14. Евдокимова О.С. Функциональные изменения головного мозга крыс при парентеральном действии озонированного физиологического раствора // Материалы XXI съезда физиологического общества им. И.П.Павлова - Калуга, 2010, с. 199.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

АФК - активные формы кислорода

ВДА - вертикальная двигательная активность

ГДА - горизонтальная двигательная активность

оКс - отсроченный коэффициент сохранения

ОФР - озонированный физиологический раствор

СОД - супероксиддисмутаза

ЦНС - центральная нервная система

ЭОП - эндогенные опиоидные пептиды

ЭОС - эндогенная опиоидиая система

Отпечатано с готового оригинала-макета в ООП Волго-Вятской академии гос. службы

Издательская лицензия №04568 от 20 апреля 2001 г. Полиграфическая лицензия №18-0140 от 8 октября 2001 г. Подписано в печать 22.10.10.

Формат 60x84/16. Печать офсетная. Бумага офсетная. Уч.-изд. л. 1,0 Тираж 100 экз. Заказ 6083

Издательство Волго-Вятской академии гос. службы 603950, Нижний Новгород-292, пр. Гагарина, 46 тел./факс: (831) 412-33-01

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Евдокимова, Ольга Сергеевна

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Роль свободных радикалов в процессах метаболизма клеток в условиях нормы.

1.1.1. Характеристика свободных радикалов.

1.1.2. Основные источники образования свободных радикалов в клетках.

1.1.3. Особенности процессов свободнорадикального окисления в мозге.

1.2. Спонтанная двигательная активность и пространственная память как показатели функционального состояния мозга.

1.2.1. Двигательная активность животных и ее зависимость от метаболизма.

1.2.2. Навигационное научение и пространственная память.

1.3. Физико-химические и биологические свойства озона.

1.3.1. Физико-химические свойства озона.

1.3.2. Биологические свойства озона.

1.3.3. Механизмы биологического действия озона на ЦНС.

1.3.3.1. Действие озон-кислородной смеси на функции ЦНС при ингаляции.

1.3.3.2. Нейротропное действие озонированного физиологического раствора.

Глава 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Схема серий эксперимента.

2.2. Методы исследований.

2.2.1. Физиологические методы исследований.

2.2.2. Морфологические методы исследований.

2.2.3. Методы определения интенсивности свободно- 46 радикальных процессов.

2.2.4. Статистическая обработка данных.

Глава 3. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ОЗОНА С ВОДОЙ И ВОДНЫМИ

РАСТВОРАМИ ХЛОРИДА НАТРИЯ.

Глава 4. ВЛИЯНИЕ ОЗОНИРОВАННОГО ФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО РАСТВОРА С РАЗЛИЧНЫМИ КОНЦЕНТРАЦИЯМИ ОЗОНА НА ПОВЕДЕНИЕ КРЫС.

4.1. Влияние озонированного физиологического раствора на показатели двигательной и ориентировочно-исследовательской активности.

4.2. Влияние озонированного физиологического раствора на сохранение и воспроизведение долговременной памяти.

Глава 5. ВЛИЯНИЕ ОЗОНИРОВАННОГО ФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО РАСТВОРА НА СТРУКТУРУ МОТОРНОЙ ЗОНЫ КОРЫ БОЛЬШИХ ПОЛУШАРИЙ МОЗГА КРЫС.'.

5.1. Влияние озонированного физиологического раствора на структуру моторной зоны коры больших полушарий головного мозга крыс с концентрацией озона 0,7 мкг/мл.

5.2. Влияние озонированного физиологического раствора на структуру моторной зоны коры больших полушарий головного мозга крыс с концентрацией озона 1,7 мкг/мл.

5.3. Влияние озонированного физиологического раствора на структуру моторной зоны коры больших полушарий головного мозга крыс с концентрацией озона 2,5 мкг/мл.

Глава 6. ВЛИЯНИЕ ОЗОНИРОВАННОГО ФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО РАСТВОРА С РАЗЛИЧНЫМИ КОНЦЕНТРАЦИЯМИ ОЗОНА НА ИНТЕНСИВНОСТЬ СВОБОДНО-РАДИКАЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ И ПОКАЗАТЕЛИ УГЛЕВОДНОГО ОБМЕНА.

6.1. Интенсивность свободнорадикальных процессов и антиоксидантная активность в ткани головного мозга крыс.

6.2. Содержание лактата и пирувата в ткани головного мозга крыс.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Поведенческие и мнестические функции у крыс при действии озонированного физиологического раствора"

Актуальность проблемы.

Регуляция кислородного гомеостаза мозга является важной проблемой нейрофизиологии [62]. Кислород, с одной стороны, является необходимым компонентом процессов генерации энергии, с другой стороны, осуществляет передачу сигналов из внешней и внутренней среды организма через регуляторные свободнорадикальные механизмы [38,105,106,39]. Кроме того, изучение кислородзависимых и свободнорадикальных процессов нервной ткани является актуальной задачей фундаментальной и прикладной медицины. В клинике разработаны и успешно применяются методы окислительной терапии, обладающие комплексным воздействием на организм. В настоящее время озон-кислородные смеси используются во многих странах мира, в том числе в России, для лечения широкого спектра заболеваний [154, 161, 85, 69, 46, 36]. Биологическая активность озона, а отсюда и основные принципы его применения в медицине - это результат изменения свободнорадикального статуса организма в ответ на дозированный внешний источник активной формы кислорода (АФК), каковым и является озон-кислородная смесь [19, 83, 53]. Выделяют две основные функции свободнорадикального окисления в организме. Во-первых, в физиологических условиях образующиеся в процессе метаболизма и клеточного дыхания АФК выступают в качестве сигнальных молекул в реакциях адаптации организма, играют важнейшую роль, участвуя в ключевых регуляторных механизмах живой клетки [38, 105]. Во-вторых, при интенсификации свободнорадикального окисления АФК могут играть роль повреждающего фактора, приводящего к нарушению функции и гибели клеток. Иногда именно эта функция АФК используется в медицине с терапевтическими целями при лечении гнойных и антибиотикорезистентных заболеваний. При этом используются высокие концентрации АФК, которые могут параллельно бактериостатическому и бактерицидному действию оказывать токсическое действие на многие органы и ткани организма, в частности мозг.

Несмотря на более чем столетний опыт применения озона в биологии и медицине, работ, посвященных изучению механизмов прямого и опосредованного его действия на функциональное состояние нервной системы, очень мало [12, 151, 17, 86, 69]. Отмечаются следующие эффекты действия озонированных сред на мозг: анальгетический [130], метаболическое действие [141, 66], активация опиоидной системы мозга [57]. Имеются данные об использовании озонированного физиологического раствора (ОФР) при ишемии [78], для лечения дисциркуляторной энцефалопатии [108, 70], черепно-мозговой травмы [82, 115], гипертонической болезни [37].

Таким образом, в литературе в основном описывается влияние медицинского озона на уже патологически измененные ткани, и отсутствуют данные об исследовании нейротропного действия озонированных сред в условиях физиологической нормы. В качестве интегральной оценки нейротропного действия дозированного окислительного воздействия, были* выбраны поведенческие тесты, характеризующие безусловную и условную рефлекторную деятельность мозга, а также морфологические и биохимические параметры изменения функционирования нейронов.

Задачи исследования:

1. Изучить дозозависимое влияние курсового применения озонированного физиологического раствора на двигательную активность, эмоциональное и тревожно-фобическое состояние экспериментальных животных в раннем и отдаленном периодах после воздействия.

Научная новизна

В диссертации впервые проведено комплексное исследование влияния озонированного физиологического раствора с различными концентрациями растворенного озона на функциональное состояние головного мозга крыс в раннем и отдаленном периодах после воздействия. Выявлен дозозависимый эффект озонированного физиологического раствора на некоторые показатели функционального состояния ЦНС крыс.

Впервые показано, что курсовое введение ОФР с концентрацией растворенного озона 0,7 мкг/мл вызывает в отдаленном периоде нарушение сохранения и воспроизведения долговременной памяти на фоне обратимых изменений в структуре моторной зоны коры головного мозга крыс и незначительном кратковременном повышении активности свободнорадикальных процессов в ткани мозга.

Установлено, что минимальное влияние на показатели поведенческой активности и мнестических функций ЦНС крыс оказало курсовое применение ОФР со средней концентрацией озона 1,7 мкг/мл.

Впервые выявлено, что внутрибрюшинное введение ОФР с концентрацией озона 2,5 мкг/мл оказывало угнетающее действие на показатели двигательной и ориентировочно-исследовательской активности крыс, вызывало нарушение сохранения пространственной памяти и воспроизведение ответных реакций на новизну обстановки, значительные необратимые изменения структуры большей части нейронов коры головного мозга в отдаленном периоде.

Введение озонированного физиологического раствора с различными концентрациями озона вызывало обратимое дозозависимое увеличение интенсивности свободнорадикальных процессов в мозге крыс без изменения протекания аэробного окислительного метаболизма. Показано, что при введении озонированного физиологического раствора с концентрациями растворенного озона 1,7 и 2,5 мкг/мл возрастает напряжение ферментных систем антиоксидантной защиты, проявляющееся в снижении активности супероксиддисмутазы (СОД) в первые и 14-е сутки после окончания введения озонированного физиологического раствора и повышении активности каталазы в отдаленном периоде на 30-е сутки.

Практическая и теоретическая значимость работы.

Положения, выносимые на защиту.

1. Курсовое внутрибрюшинное введение озонированного физиологического раствора с различными концентрациями озона оказывает нейротропное действие, вызывая дозозависимое изменение двигательной и ориентировочно-исследовательской активности, хранения и воспроизведения долговременных следов пространственной памяти на фоне сохранения эмоционального статуса и тревожно-фобического состояния крыс. 2. Курсовое применение озонированного физиологического раствора вызывает дозозависимые функциональные изменения структуры моторной зоны коры головного мозга крыс, обратимое увеличение интенсивности свободнорадикальных процессов и повышение напряжения антиоксидантной системы в отдаленном периоде. Апробация работы.

Основные положения диссертации доложены и обсуждены на VI Всероссийской конференции с международным участием «Озон в биологии и медицине» (Н. Новгород, 2005); XX съезде Физиологического общества им. И.П. Павлова (Москва, 2007); X Всероссийской конференции молодых исследователей (Санкт-Петербург,2007); VII Всероссийской конференции с р международным участием «Озон в биологии и медицине» (Н.Новгород, 2007); PENS Partially supported School 2008 "Models in neuroscience: turning experiments into knowledge" (Санкт-Петербург, 2008); VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Озон, активные формы кислорода и методы интенсивной терапии в медицине» (Н.Новгород, 2007); 14-ой Международной Пущинской школе-конференции молодых ученых «Биология - наука XXI века» (Пущино, 2010).

Заключение Диссертация по теме "Физиология", Евдокимова, Ольга Сергеевна

ВЫВОДЫ

1. Применение озонированного физиологического раствора с концентрацией растворенного озона 0,7 и 1,7 мкг/мл не оказывало влияния на показатели двигательной и ориентировочно-исследовательской активности животных. После курсового введения ОФР с концентрацией озона 2,5 мкг/мл наблюдалось временное снижение спонтанной двигательной активности у крыс с последующим восстановлением на 30 сутки.

3. Курсовое введение озонированного физиологического раствора с концентрацией растворенного озона 0,7 мкг/мл ухудшало сохранение и воспроизведение долговременной памяти и, как следствие, сформированную -стратегию поиска цели в водном лабиринте Морриса. Многократное введение средних концентраций озона, растворенного в физиологическом , растворе, не влияло на мнестические функции крыс, как в раннем, так и отдаленном периоде после введения.

4. Курсовое введение озонированного физиологического раствора с концентрацией растворенного озона 2,5 мкг/мл вызывало нарушение, как процессов хранения, так и процессов воспроизведения долговременных следов пространственной памяти при тестировании животных в лабиринте Морриса.

6. Курсовое введение озонированного физиологического раствора интактным животным вызывало кратковременное дозозависимое повышение активности свободнорадикальных реакций в мозге крыс. В ответ на дозированное окислительное воздействие при введении озонированного физиологического раствора с концентрациями растворенного озона 1,7 и 2,5 мкг/мл наблюдалось напряжение ферментных систем антиоксидантной защиты, проявляющееся в снижении активности СОД в первые и 14-е сутки после окончания введения озонированного физиологического раствора и повышении активности каталазы в отдаленном периоде на 30-е сутки.

7. Курсовое введение озонированного физиологического раствора с концентрациями озона от 0,7 до 2,5 мкг/мл интактным крысам не оказывало влияния на содержание лактата и пирувата в ткани мозга.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Изучение кислородзависимых и свободнорадикальных процессов нервной ткани является актуальной задачей фундаментальной и прикладной биологии и медицины. В медицине разработаны и успешно применяются методы окислительной терапии, обладающие комплексным воздействием на организм. Озонотерапия сегодня — это высокоэффективный и экономически выгодный способ лечения широкого спектра заболеваний, в том числе и неврологического профиля, обладающий многогранными методологическими возможностями и действующий на универсальные механизмы саногенеза. Успехи озонотерапии на сегодняшний день очевидны, но споры вокруг нее не утихают ни среди практических врачей, ни среди научных работников.

Биологическая активность озона, а отсюда и основные принципы его применения в медицине - это результат изменения свободнорадикального статуса организма в ответ на дозированный внешний источник активной формы кислорода (АФК), каковым и является озон-кислородная смесь [19, 83, 53]. Очевидно, что озонотерапия, как и любое другое воздействие, оказывающее влияние на мозг, требует очень серьезного, продуманного отношения со стороны неврологов, взявших его на вооружение. Назначению озонотерапии должен предшествовать тщательный анализ индивидуального паттерна биохимических и нейрофизиологических характеристик. При этом о пользе или вреде озона как лечебного средства нельзя говорить отвлеченно, без учета количественных характеристик метода и конкретных условий его применения. Парацельс сказал когда-то: "Любое лекарство — это яд". То же самое касается озона, только в еще большей степени, так как в данном случае* концентрация определяет не только степень выраженности того или иного эффекта озонотерапии, но и зачастую его направленность.

Известно, что при интенсификации свободнорадикального окисления АФК могут играть роль повреждающего фактора, приводящего к нарушению функции и гибели клеток. Иногда именно эта функция АФК используется в медицине с терапевтическими, целями при лечении гнойных и антибиотикорезистентных заболеваниях. При этом используются высокие, концентрации АФК, которые могут параллельно бактериостатическому и бактериоцидному действию оказывать токсическое действие на многие органы и ткани организма, в частности мозг.

Несмотря на более чем столетний опыт применения озона в биологии и медицине, работ, посвященных изучению механизмов прямого и опосредованного его? действия; на функциональное; состояние нервной системы, очень мало [12, 151, 17, 86,.69].

В настоящей диссертационной работе проведено изучение влияния озонированного физиологического раствора, с различными концентрациями озона; на морфо-функциональное состояние животных. Исследовано изменение двигательной активности; крыс, сохранение и воспроизведение долговременной памяти, структура моторной зоны неокортекса и интенсивность окислительных процессов в.мозге.

В результате проведенной работы, было показано, что применение озонированного физиологического раствора с концентрацией растворенного озона 0,7 и 1,7 мкг/мл не оказывало влияния на показатели двигательной и ориентировочно-исследовательской активности животных. Лишь, после курсового применения ОФР с максимальной концентрацией озона 2,5 мкг/мл наблюдалось снижение двигательной активности у крыс, что отражало развитие пассивно-оборонительной тактики поведения животных в ответ на дозированный'окислительный стресс, вызванный введением озонированного физиологического раствора [118]

Было выдвинуто предположение, что одной из причин снижения двигательной активности, было нарушение структуры моторной зоны коры; головного мозга, как наиболее уязвимого места в системе регуляции двигательной активности животных. Для подтверждения этого предположения было проведено исследование структуры моторной зоны коры головного мозга методами световой микроскопии после курсового применения ОФР.

Морфологическими исследованиями выявлено нарастание изменений структуры ткани мозга пропорционально концентрации растворенного озона в ОФР. Сравнение структуры моторной зоны коры больших полушарий головного мозга крыс в разные сроки после применения ОФР с минимальной концентрацией озона 0,7 мкг/мл показало, что наиболее выраженные нарушения наблюдались на 14 сутки после введения ОФР. К периваскулярному отеку, отмеченному через сутки после окончания курсового введения ОФР, добавлялся отек вокруг отдельных нейронов, отмечались инвагинации их ядер и даже локальное выпадение нейронов. Выявленные нарушения свидетельствовали о повышении проницаемости сосудов, снижении синтетической активности нейронов, повреждении клеточных мембран, связанных, вероятно, со структурными изменениями окисленных белков.

При исследовании препаратов неокортекса после окончания курсового введения ОФР со средней концентрацией растворенного озона 1,7 мкг/л в отдаленном периоде к 14 суткам наблюдаются более сильные изменения микроциркуляции и нейрональных структур, чем в серии с концентрацией растворенного озона 0,7 мкг/мл. Сморщивание и инвагинация ядер свидетельствуют о снижении функциональной активности клеток. Распад ядрышек является признаком снижения синтеза РНК в клетках. К 60 суткам наблюдается лишь частичное восстановление структуры неокортекса по сравнению с практически полной обратимостью изменений после окончания курсового введения ОФР с минимальной концентрацией озона.

После окончания курсового введения ОФР с концентрацией растворенного озона 2,5 мкг/мл к 14 суткам выявлено максимальное нарушение структуры клеток моторной зоны коры больших полушарий, по сравнению с изменениями нейронов в сериях с применением ОФР с меньшими концентрациями озона. Большое количество «клеток - теней» является следствием необратимого нарушения функции мембранных ионных каналов и насосов, повреждения клеточных мембран. К 60 суткам восстановления микроциркуляции и нейрональных структур не выявлено.

Итак, в серии с введением ОФР с концентрацией растворенного озона 2,5 мкг/мл выявляются необратимые структурные нарушения, как в микроциркуляторном русле, так и в нейронах

Таким образом, было показано, что при дозозависимом нарастании степени нарушения структуры нейронов и микроциркуляторного русла моторной зоны коры головного мозга, нарушение двигательной активности появлялось лишь при применении ОФР с высокими концентрациями озона. Возможно, что отсутствие однонаправленных параллельных изменений в структуре и функции моторной коры обусловлено вмешательством других путей воздействия окислительной терапии на механизмы контроля спонтанной двигательной активности.

Вероятно, это ингибирующий эффект высоких доз озона при парентеральном применении на двигательную активность объясняется физиологическим действием образующихся при озонолизе свободных радикалов, которое реализуется через стимуляцию эндогенной опиоидной системы. Известно, что активация опиоидной рецепции сопровождается повышением К -проводимости мембраны и/или снижением

Са проводимости мембраны, что ведет к принципиально общему конечному результату - уменьшению входа Са2+ в пресинаптические окончания во время прохождения потенциала действия и к снижению количества высвобождаемого нейромедиатора (пресинаптическая модуляция) или гиперполяризации постсинаптической мембраны (постсинаптическая модуляция) и, как следствие, преобладание процессов торможения над процессами возбуждения в ЦНС [5]. Также под активацией ЭОС, в настоящее время принято понимать, в первую очередь, увеличение синтеза, прицельного протеолиза и высвобождения эндогенных опиоидных пептидов - эндорфинов, энкефалинов и др. Имеется большое количество данных о влиянии ЭОП на обучение и память. В-эндорфин в малых дозах ингибирует процесс обучения, активирует эмоциональные реакции, а при использовании высоких доз наблюдается противоположный эффект.

Не выявив значительных изменений врожденных форм поведения при введении озонированного физиологического раствора, мы поставили цель изучить его влияние на приобретенные формы поведения, такие как обучение и память.

При изучении влияния озонированного физиологического раствора на сохранение долговременной памяти при применении концентрации растворенного озона 0,7 мкг/мл выявлено значительное его влияние на воспроизведение долговременной памяти и, как следствие, на сформированную стратегию поиска цели в водном лабиринте. В отсроченных тестах на сохранение долговременной памяти животные данных групп вели себя наиболее неуверенно и тревожно, что выразилось в большем количестве пересечений клеток места бассейна и отсутствии выраженной стратегии поиска цели.

Проведенные корреляционные исследования взаимосвязи динамики двигательной активности, ориентировочно-исследовательской деятельности, структуры моторной коры и воспроизведения долговременной памяти у крыс после курсового применения озонированного физиологического раствора позволяют сделать вывод об отсутствии корреляции между врожденной поведенческой активностью и изменением или даже нарушением хранения и воспроизведения памятных следов в отдаленном периоде после введения озонированного физиологического раствора. Механизмы нарушения мнестических функций в данном случае, вероятно, связаны с изменением нейронных сетей на других уровнях ЦНС.

Современные исследования мозга свидетельствуют, что актуализация следов памяти требует одновременной активации многих структур мозга,, каждая из которых выполняет специфическую функцию по отношению к процессам памяти. Процессы памяти связывают с фронтальной, височной и, париетальной корой, мозжечком, базальными ганглиями, миндалиной, гиппокампом, неспецифической системой мозга. Процесс формирования следа памяти характеризуется перемещением локусов активности по структурам мозга. Вновь формируемая энграмма в отличие от старого следа памяти представлена в мозге более широкой зоной активации.

Актуализация следа памяти предполагает обязательное появление активации в префронтальной коре, которая в режиме рабочей памяти обеспечивает считывание информации из основного хранилища памяти — височной и теменной коры - и интеграцию ее на нейронах префронтальной коры. На пространственную локализацию активации влияет специфика информации, содержащейся в энграмме, которая выбирается в соответствии с решаемой задачей в системе целенаправленного поведения [23].

Ранее было показано, что при экстренных воздействиях на гиппокамп у животных происходит исчезновение слабоупрочненных и только что выработанных связей, возникают ретроградные изменения памяти [142]. Также нарушается фиксация сложных зрительно-пространственных связей и наблюдается неугасимость ориентировочного рефлекса. Неугасающая новизна экспериментальных условий ведет к неспособности отличить главное от второстепенного, выделить значимые изменения среды, и заполняет информационные каналы бессмысленной переработкой ненужной информации. В силу своей абсолютной и непреходящей новизны любой исходно поданный раздражитель может полностью монополизировать внимание. Неспособность подавить реакцию на него приводит к игнорированию других сигналов, невозможности переключаться на другое действие или перестроить реакции в соответствии с вновь появившейся информацией [145]. Задача различения «нового» и «старого» становится непреодолимо трудной, старые сформировавшиеся следы не подлежат преобразованию, нарушена интеграция новой информации с уже имеющейся. Нарушается отбор информации на запись и перевод ее в долговременное хранение. Все эти изменения объясняются неспособностью. соотносить новую информацию с той, которая была получена ранее [23].

Операция сравнения необходима для записи и извлечения, индивидуального опыта, и гиппокамп обладает целым рядом структурных и функциональных свойств, обеспечивающих эти процессы. Возможно, что дозозависимое усиление свободнорадикальных реакций при применении озонированного физиологического раствора оказывало негативное влияние на нейронные связи в гиппокампе, в результате чего выявлялись проблемы с воспроизведением памятных следов в отдаленном периоде после парентерального введения озона. Для оценки степени изменения свободно-радикального статуса были проведены биохимические исследования состояния свободнорадикальных процессов в мозге после курсового применения ОФР.

В результате исследования изменений свободнорадикальных процессов и антиоксидантной активности в ткани головного мозга крыс было показано, что курсовое введение ОФР вызывает кратковременное дозозависимое повышение активности свободнорадикальных реакций в мозге крыс. При введении ОФР с концентрацией растворенного озона 1,7 и 2,5 мкг/мл наблюдается в ответ на окислительное воздействие напряжение ферментных систем антиоксидантной защиты, проявляющееся в снижении активности СОД, начиная с первых суток после окончания курсового введения ОФР. Лишь на 30 сутки отмечается восстановление исходного уровня активности СОД. Однако именно в этот период начинает работать другая более слабо развитая в мозге система антиоксидантной защиты - каталаза, что свидетельствует о продолжающемся ответе антиоксидантной системы мозга на окислительное воздействие в виде курсового введения ОФР с концентрациями озона от 0,7 до 2,5 мкг/мл.

Таким образом, курсовое применение озонированного физиологического раствора с низкими и средними концентрациями озона не влияет на динамику врожденных форм поведения в раннем и отдаленном периоде, вызывает обратимые изменения структуры моторной зоны коры головного мозга и кратковременное дозозависимое повышение активности свободнорадикальных реакций в мозге крыс. Однако введение ОФР с минимальной исследуемой концентрацией озона ухудшало воспроизведение долговременной памяти и, как следствие, сформированную стратегию поиска цели в водном лабиринте в отсроченных тестах на сохранение долговременной памяти, а введение ОФР со средней концентрацией озона практически не влияло на мнестические функции ЦНС.

Курсовое введение интактным крысам ОФР с высокой концентрацией озона 2,5 мкг/мл угнетало врожденные формы поведения - спонтанную двигательную и ориентировочно-исследовательскую активность животных, а также приобретенные формы поведения — долговременную память: выявлено нарушение ответных реакций на новизну обстановки и одновременно фактически полное сохранение стратегии поиска цели при тестировании животных в лабиринте Морриса. Изменение поведения животных проходило на фоне необратимых нарушений структуры моторной зоны коры головного мозга и активации свободнорадикальных реакций, повышении напряжения антиоксидантных систем мозга.

Выявленная динамика поведения животных, морфологические исследования и оценка про/антиоксидантных систем в мозге в отдаленном периоде после курсового введения ОФР свидетельствует о необходимости дополнительного контроля за функциональным состоянием мозга при парентеральном применении озонотерапии.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Евдокимова, Ольга Сергеевна, Нижний Новгород

1. Анохин К.В. Мозг и память: биология следов прошедшего времени. Вестник Российской Академии Наук Т. 80, № 5-6, 2010. - С. 455-461

2. Арушанян Э.Б. Хронофармакология антидепрессантов / Э.Б. Арушанян, В.А. Батурин // Фармакол. и токсикол. 1990. - №.3. - С.70-75.

3. Архипенко Ю.А. Повышение резистентности функциональных систем при адаптации к изменению уровня кислорода / Ю.А. Архипенко, Т.Г. Сазонтова // Гипоксия: механизмы, адаптация, коррекция: материалы Четвертой Российской конференции.- Москва, 2005.- 5-6.

4. Асатиани В. С. Новые методы биохимической фотометрии / B.C. Асатиани. М.: Наука, 1965. — 541 с.

5. Ашмарин, И.П. Нейрохимия / И.П. Ашмарин. М. : Изд-во Институт Биомедицинской Химии, 1996. - 324 с.

6. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия: Учебник. 3-е изд., перераб. и доп. -М.: Медицина, 1998. - 704с. - 448 - 451.

7. Бернштейн H.A. О построении движений. М.: Медгиз, 1947. 255 с.

8. Бернштейн H.A. Очерки по физиологии движений и физиологии активности. М.: Медицина, 1966. 349 с.

9. Бернштейн H.A. Физиология движений и активность. Научное издание. Под редакцией О.Г.Газенко. М.: Наука, 1990. 496 с.

10. Биленко М.В. Ишемические и реперфузионные повреждения органов (молекулярные механизмы, пути предупреждения и лечения) / М.В. Биленко. М. : 1989.-244 с.

11. Биоантиокислители в регуляции метаболизма в норме и патологии // Труды МОИП. М.: Наука, 1982. - 240 с.

12. Бобырев В.Н., Почернява В.Ф., Стародубцев С.Г. и др. Специфичность систем антиоксидантной защиты органов и тканей — основа дифференцированной фармакотерапии антиоксидантами //Эксперим. и клин, фармакология, 1994. — 57(1) — с.47-54.

13. Боголепов Н. Н. Ультраструктура мозга при гипоксии. М., 1979.168с.

14. Болдырев A.A. Окислетельный стресс и мозг. Соросовский образовательный журнал, Т.7,№4 2001, с. 21-28

15. Бояринов Г.А., Бояринова Л.В., Соколова В.В. и др. Распад озона в физиологическом растворе// Тез. докл. III Всероссийской научно-практ. конференции «Озон и методы эфферентной терапии в медицине» — Н.Новгород, 1998. С. 9-11.

16. Бояринов Г. А., Соколов В. В. Озонированное искусственное кровообращение. Н. Новгород, 1999. 316 с.

17. Бояринов Г.А., Гордецов A.C., Бояринова Л.В. с соавт. Растворимость озона в физиологическом растворе // Озон и методы эфферентной терапии в медицине. Материалы докл. Всероссийской науч.-практ. конф. - Н. Новгород, 1998.-С. 6-9.

18. Буреш Я., Бурешова О., Хьюстон Д. Методики и основные эксперименты по изучению мозга и поведения. М., Высш. шк., 1991.-399с.

19. Васильев И.Т. Антибактериальное и иммунокорригирующее действие озонотерапии при перитоните / Васильев И.Т., Марков И.Н., Мумладзе Р.В.// Вестник клинической хирургии. 1995. - Т. 154, N 3. - С. 56-60.

20. Ведяев Ф.П., Чернобай Л.В. К вопросу о коррелятивных связях между этологическими и электрокардиографическими показателями теста «открытоеполе» (open-field test) //Проблемы физиологии гипоталамуса. Киев, 1981. Вып. 15. С. 22-29.

21. Виноградова О. С. Гиппокамп и память. М: «Наука», 1975. 489 с.

22. Владимиров Ю.А., Арчаков А.И. Перекисное окисление липидов в биологических мембранах. М.: Наука, 1972.

23. Владимиров Ю.А., Оленев И.И., СусловаТ.Б. Механизмы перекисного окисления липидов и его действие на биологические мембраны. Биофизика. -Итоги науки и техники (ВИНИТИ) АН СССР. - М. - 1975.

24. Владимиров, Ю.А. Хемилюминесценция клеток животных / Ю.А. Владимиров, М.П. Шерстнев. М. : Наука, 1989. - 218 с.

25. Владимиров Ю.А. Свободные радикалы в биологических системах //Соросовский Образо-вательный Журнал. 2000. Т 6, №12. С. 13-19.

26. Власова Т.И., Каменский A.A., Ашмарин И.П. Влияние лей-энкефалинов на обучение белых крыс в Т-образном лабиринте // Журн. высш. нерв, деятельности им. И.П. Павлова. 1983. Т. 33. № 5. С. 870-876.1983

27. Волин М.С., Дэвидсон К.А. и соавт. Механизмы передачи сигнала оксидант — оксид азота в сосудистой ткани. //Биохимия. 1998. -Том.63. - Вып. 7-с. 958-965.

28. Герасимов A.M., Гусев В.А., Брусков О.С. Влияние экзогенной супероксиддисмутазы и 1,4 диазобицикло-(2,2,2) - октана на устойчивость мышей к острой кислородной интоксикации. - Бюлл. экспер. биол. мед. - 1977. -Том83. - №2. - с. 147-150.

29. Герасимов A.M., Корнева E.H., Амелина Д.Ш. Моделирование взаимосвязи перекись-генерирующих и НАДФН зависимых процессов. В сб.: Окислительные ферменты животной клетки и регуляция их активности. Тез. Всер.симп. Горький. - 1978. - с. 23-24.

30. Гулд Д.Л., Марлер П. Научение на основе инстинкта// В мире науки. Т.З, 1987. С. 30-50.

31. Гуляева, Н.В. Характеристики свободнорадикального окисления и антирадикальной защиты мозга при адаптации к хроническому стрессу / Н.В.

32. Гуляева, И.П. Левшина// Бюл. эксп. биологии и медицины. 1988. - №8. - С. 153 -156.

33. Гуляева Л.Ф. Ферменты биотрансформации ксенобиотиков в химическом канцерогенезе/Л.Ф. Гуляева, В.А. Вавилин, В.В. Ляхович. — Новосибирск, 2000. 84 с.

34. Густов, A.B. Озонотерапия в неврологии / A.B. Густов, С.А. Котов, К.Н. Конторщикова. Нижний Новгород, 1999. - 179 с.

35. Демлов Р., Юнгманн М.Т. Руководство по кислородной и озонотерапии. М., 2005

36. Драпова Д.П. Озонотерапия в лечении больных с гипертонической болезнью, автореф. дис. мед. наук: 14.00.05 / Драпова Диана Павловна. -Ульяновск, 2006. — 24 с.

37. Дубинина Е.Е. Роль активных форм кислорода в качестве сигнальных молекул в метаболизме тканей при состояниях окислительного стресса // Вопр. мед. хим. 2001. Т. 47. № 6. С. 561-581.

38. Дубинина Е.Е. Продукты метаболизма кислорода в функциональной активности клеток. Жизнь и смерть, созидание и разрушение. СПб.: Мед. пресса, 2006. 400 с.

39. Ерюхин И.А., Шляпников С.А. Экстремальное состояние организма. Элементы теории и практические проблемы на клинической модели тяжелой сочетанной травмы. СПб.: Эскулап, 1997. - 296с.

40. Жемарина Н.В., Смирнов В.П. Влияние экстракорпорального озонирования крови на морфо-функциональные характеристики миокарда // Озон и методы эфферентной терапии в медицине: Материалы Всероссийской науч.-практ. конф. Н.Новгород, 1998. - С. 17-18.

41. Журавлев, А.И. Свободнорадикальная биология: Лекция / А.И. Журавлев. М. : Моск. вет. акад., 1993. - 70 с.

42. Зайцев В.Г., Закревский В.И. Методологические аспекты исследований свободнорадикального окисления и антиоксидантной системы организма

43. Вестник Волгоградской медицинской академии (BMA; Тр., т. 54, вып. 4) -Волгоград, 1998. с. 49-53.

44. Зайцев В.Я., Разумовский С.Д. Озонотерапия // Озон и методы эфферентной терапии в медицине: Материалы Всероссийской науч.-практ. конфер. Нижний Новгород, 1998. С. 11-12.

45. Зенков Н.К. Окислительный стресс. Биохимические и патофизиологические аспекты / Зенков, В.З. Панкин, Е.Б. Меныцикова М., 2001. - 343 с.

46. Змызгова A.B., Максимов В.А. Клинические аспекты озонотерапии. М., 2003

47. Иванова-Смоленская, И.А. Особенности перекисного окисления липидов при некоторых дегенеративных заболеваниях головного мозга / И.А. Иванова-Смоленская, Т.Н. Федорова // Бюл. эксп. биологии и медицины. 1994. -№2. - С. 207-211.

48. Казимирко В.К., Мальцев В.И. Антиоксидантная система и ее функционирование в организме человека. Медицинская Газета «Здоровье. . Украины», выпуск № 192 «Новости медицины».

49. Кольман Я., Рем К.Г. Наглядная биохимия: Пер. с нем. — М., Мир, 2000. — 469 с.

50. Комарова Т.Ф. Деятельность щитовидной железы и двигательная активность в онтогенезе у собак Т.Ф. Комарова, В.Г. Кассиль Бюлл. экспер.биол.-1989,-№2.- 108-110.

51. Конев С.В., Матус В.К. Озонобиология: молекулярно-мембранные основы // Материалы I Всероссийской научн.-практ. конфер. «Озон в биологии и медицине». Н. Новгород, 1992. С. 27-28.

52. Конторщикова К.Н. Перекисное окисление липидов при коррекции гипоксических состояний физико-химическими факторами: Автореф. дис. Док. биол. наук. Санет-Петербург, 1992. 30 с.

53. Конторщикова К.Н. Биохимические основы эффективности озонотерапии // Материалы II Всероссийской научн.-практ. конф. «Озон в биологии и медицине». Н.Новгород, 1995. С. 8.

54. Кудрявцев В.А., Галкин A.A. Динамическое спектрометрическое исследование процессов, происходящих при озонировании воды и растворов хлорида натрия// Казанский медицинский журнал, 2007-Т.88, №4- С.301-303.

55. Кудрявцева H.H. // Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова, 1999. №1. С.67-83.

56. Лапшин Р.Д. Функциональное состояние головного мозга крыс при действии озонированного физиологического раствора. Автореф. дис. биол. наук. 03.00.13. / Лапшин Роман Дмитриевич. Н. Новгород, 2001. - 24с.

57. Лебкова Н.П. Ультраструктурные аспекты озонотерапии // Озон и методы эфферентной терапии в медицине: Материалы Всероссийской науч.-практ. конф. Н.Новгород, 1998. - С. 33.

58. Ленинджер А. Биохимия. Молекулярные основы структуры и функции клетки. М.: «Мир», 1999. с.390-422.

59. Леонов А.Н. Гипербарическая оксигенация как метод интенсивной терапии // Анестезиология и реаниматология. 1996. - N 5. - С. 17-20.

60. Лидин P.A., Андреева Л.Л., Молочко В.А. Химические свойства неорганических веществ. М: КолосС, 2003- 480 с.

61. Лунин В.В., Попович М.П., Ткаченко С.Н. Физическая химия озона. М.: Изд-во МГУ, 1998. 480 с.

62. Ляхович B.B. Активированные кислородные метаболиты в монооксидазных реакциях./ Ляхович В.В., Вавилин В.А., Зенков Н.К.// Бюллетень СО РАМН, №4 (118), 2005. с.7-12.

63. Максимов В.А., Каратаев С.Д., Чернышева А.Л. Применение озона в лечении язвенной болезни двенадцатиперстной кишки // Российский журнал гастероэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. 1997. Т. VII, N 4. - С. 5 -12.

64. Малахов 2008 Озонотерапия в неврологии / В.А. Малахов, Т.Т. Джанелидзе // Международный неврологический журнал. 2008. - Т.2, №18. - С. 23-25.

65. Маркель А.Л. Особенности поведения крыс с наследственно обусловленной артериальной гипертензией. Журн. высш. нерв. деят. 1986. 36 (5): 956-962.

66. Марков Х.М. О биорегуляторной системе L-аргинин оксид азота. //Патофизиология и экспериментальная медицина. -1996. - №1. -с.34-39.

67. Масленников О. В., Конторщикова К.Н. Практическая озонотерапия. Пособие. Н. Новгород: Изд-во «Вектор - ТиС», 2003. - 52с.

68. Маянский А.Н., Маянский Д.Н. Очерки о нейтрофиле и макрофаге. -Новосибирск: Наука, 1981. -168с.

69. Маянский Д.Н. Острое воспаление и новые проблемы./ЯТатол. физиол. и эксперим. терапия. 1989. - №2. - с.80-86.

70. Маянский Д.Н., Цырендоржиев Д.Д. Активация макрофагов. //Успехи современной биологии. 1990. - Т. 109. - Вып. 3-е. 352-369.

71. Маянский Д.Н. Проблемы хронического воспаления в современной патофизиологии.//Патол. физиол. и эксперим. терапия. — 1994. -№2. с. 51-55.

72. Меерсон, Ф.З. Избирательное подавление перекисного окисления липидов в головном мозге при стрессе / Ф.З. Меерсон, Ю.В. Архипенко, В.В. Диденко // Бюл. экспер. биолог, и медицины. 1988. -№ 11. - С. 542 - 544.

73. Метелица Д.Н. Активация кислорода ферментными системами /Д.Н. Метелица. М., 1982.

74. Мирошин СИ. Применение озона в хирургии. Военно-медицинские аспекты: Автореф. дис. д-ра мед. наук. 14. 00. 27./ Мирошин Сергей Иванович. -Москва, 1995.-39 с

75. Мухина И.В. Влияние препаратов с антигипоксическимисвойствами на функциональное состояние сердца и мозга в реперфузионном периоде. Автореф. дис. докт. биол. наук. 14.00.16. / Мухина Ирина Васильевна Москва, 1999. - 42с.

76. Недоспасов A.A. Биогенный NO в конкурентных отношениях //Биохимия. 1998. - Т. 63, вып. 7. - с. 94-95.

77. Никушин, Е.В. Перекисное окисление липидов в центральной нервной системе в норме и при патологии / Е.В. Никушин // Нейрохимия. 1989. - №1. - С. 124 - 145.

78. Нонхибел, Д. Радикалы / Д. Нонхибел, Д. Тедцер, Д. Уолтон М., 1982. -277 с.

79. Пилипенко, Т. П. Комплексное лечение черепно-мозговых травм у пациентов с использованием озонотерапии. Автореф. дисс. канд. мед. наук / Т. П. Пилипенко. —Новосибирск, 2004. 20 с.

80. Перетягин С.П. Механизмы лечебного действия озона при гипоксии // Всероссийской науч.-практ. конф. «Озон в биологии и медицине» Н.Новгород, 1992. С. 4-5.

81. Перетягин С.П., Бояринов Г.А. Организация учебного процесса по озонотерапии и эфферентным методам в медицине // Материалы III Всероссийской науч.-практ. конф. «Озон и методы эфферентной терапии в медицине». Н.Новгород, 1998. 135 с.

82. Перетягин СП. О многофакторном механизме лечебного действия озона / СР. Перетягин // Нижегородский медицинский журнал : Озонотерапия, приложение. 2003. - 6-8.

83. Пирожков C.B., Панченко Л.Ф. Роль альдегиддегидрогеназ в метаболизме малонового диальдегида в печени крыс // Биохимия. 1988. Т. 53, № 9. С. 1443-1448.

84. Проскуряков С.Я., Коноплянникова А.Г., Иванникова А.Н., Скворцов В.Г. Биология оксида азота. //Успехи современной биологии, 1999. -Том. 119, №4.-с. 380-395.

85. Раевский К.С. Оксид азота новый физиологический мессенджер: возможная роль при патологии центральной нервной системы. //Бюл.ЭБиМ. -1997. - Т. 123. - №5. - с. 484-490.

86. Разумовский С.Д., Заиков Г.Е. Озон и его реакции с органическими соединениями. М.: Наука, 1974. 322 с.

87. Риллинг 3., Фибан Р. Практика озонкислородной терапии. М: Издательство медицинской литературы , 1997. 152 с.

88. Родина В.И. Новый метод оценки тревожно-фобических состояний у крыс / Родина В.И., Крупина H.A., Крыжановский Г.Н // Журн. Патологическая физиология и общая патология. 1992. УДК 612.821+591.51+615.21

89. Саркисова К.Ю., Куликов М.А., Коломейцева И. А. Влияние субстанции Р на поведенческие показатели в тестах «открытое поле» и «Вынужденного плавания» у крыс с разным типом поведения // Бюл. Эксперим. Биологии и медицины. 1996. - Т. 121, №3. - С. 244-247

90. Саульская Н.Б. Влияние введений 6-гидроксидофамина в прилежащее ядро и черную субстанцию на поведение крыс // Физиол. журн. им. И.М.Сеченова. 1992. Т. 78. №4. 14-20.

91. Свободные радикалы в живых системах / Ю.А. Владимиров др. // Итоги науки и техники. Сер. Биофизика. 1991. - Т. 29. - 273 с.

92. Северина И.С. Растворимая гуанилатциклаза в молекулярном механизме физиологических эффектов оксида азота. //БИОХИМИЯ, 1998. том 63.-вып. 7.-с. 939-947.

93. Семенова Т.П. Роль взаимодействия серотонин- и норадреналинергической систем в регуляции поведения // Ж. высш. нерв. деят. 1997. Т. 47. №2. С. 358-363.

94. Скулачев, В.П. Снижение внутриклеточной концентрации 02 как особая функция дыхательных систем клетки / В.П. Скулачев // Биохимия. 1994. -Т. 59. - Вып. 12. - С. 1910 - 1912.

95. Скулачев В.П. Кислород в живой клетке: Добро и зло //Соросовский Образовательный Журнал, 1996.№3 с. 4-16.

96. Скулачев В.П. Законы биоэнергетики //Соросовский Образовательный Журнал, 1997.№1. с. 9-14.

97. Скулачев, В.П. О биохимических механизмах эволюции и роли кислорода / В.П. Скулачев // Биохимия. 1998. - Т. 63. - Вып. 11. - С. 1570 - 1579.

98. Скулачев В.П. Эволюция, митохондрии и кислород //Соросовский Образовательный Журнал, 1999. №9. с. 1-7.

99. Скулачев В.П. Явления запрограммированной смерти. Митохондрии, клетки и органы:роль активных форм кислорода. //Соросовский Образовательный Журнал, том 7, №6, 2001. с.4-10.

100. Слоним А.Д. Экологическая физиология животных : учеб. пособие для студ. биолог, специальностей / А. Д. Слоним. М. : Высшая школа, 1971. - 448 с.

101. Стокле Ж.-К., Мюле Б., Андрианцитохайна Р. Гиперпродукция оксида азота в патофизиологии кровеносных сосудов.//Биохимия. 1998. — Том. 63. — Вып. 7.-С. 976-983.

102. Стручков П. В., Селицкий Г. В., Коробейникова М. В. Использование озонотерапии в комплексном лечении больных дисциркуляторной энцефалопатией //Вопросы курортологии, физиотерапии и ЛФК. 2008, №2. - С. 10-13.

103. Судаков К.В. Олигопептиды в системных механизмах поведения // Физиологически активные пептиды. -Пущино, 1988. С. 68-79.

104. Типовые патологические процессы /Н.П.Чеснокова: Монография /Издательство Саратовского медицинского университета. 2004. -400 с.

105. Фридович И.В. Радикалы кислорода, пероксида водорода, токсичность кислорода / И.В. Фридович // Свободные радикалы в биологии. М., 1979. - Т.1. -С. 273 -314.

106. Шаляпина В.Г., Ракицкая В.В.,Петрова Е.И. // Журнал Высшей нервной деятельности им. Павлова, 2005. №2.С. 241-246.

107. Шепелев А.П. Роль процессов свободнорадикального окисления в патогенезе инфекционных болезней. / Шепелев А.П., Корниенко И.В., Шестопалов, А.В// Вопросы медицинской химии. 2000. - №2. - с. 54-59.

108. Шовен Р. Поведение животных. М.: Мир, 1972.

109. Aebi, Y. Methoden der enzymatischen analyses / Y. Aebi // Verlag Chemie. Academic Press Inc. - 1970. -V. 2. - P. 636 - 647.

110. Anderson R., Lukey P.T., Theron A.J., Dippenaar U. Ascorbate and cysteine-mediated selective neutralisation of extracellular oxidants during Nformylpeptide activation of human phagocytes //Agents and Actions. — 1987. — 20 (1/2). — P. 77.

111. Bocci V. Does ozone therapy normalize the cellular redox balance? Implications for therapy of human immunodeficiency virus infection and several other diseases // Med. Hypotheses. 1996. - V. 46, N 2. - P. 150-154.

112. Bocci V. Ozone as a bioregulator. Pharmacology and toxicology of ozonetherapy today // J. Biol. Regul. Homeost. Agents. 1996. - V. 10, N 2-3. P. 3153.

113. Chesworth, M.J., Cassone, V.M., Armstrong, S.V. Entrainment of rat circadian rhythms by daily injection of melatonin dependents upon the hypothalamic suprachiasmatic nuclei.// Physiol. Behav. 1986. -V. 36. - P. 1111-1121. Circadian., 1989

114. Cottet-Emard J.M., Dalmaz Y., Pequignot J., Peyrin L., Pequignot J.M. Long-term exposure to ozone alters peripheral and central catecholamineactivity in rats // Pflugers. Arch. 1997. - V. 433, N 6. - P. 744-749.

115. Custodio Ramirez V., Paz S. Ozone produces functional deficits in the rat visual pathway// Electroencefalogr. Clin. Neurophysiol. 1997. - Vol. 104, №3. - P. 269 -273.

116. Cytochrom P-450-mediated differential oxidative modification of proteins: albumin, apolipoprotein E, and CYP2E1 as targets/D.W. Choi, B. Leninger-Muller, M. Wellman et al. //J. Toxicol. Environ. Health A. 2004. - Vol. 67.-P. 2061-2071.

117. D'Erme M., Scarchilli A., Artale A. Ozone therapy in lumbar sciatic pain // Radiol. Med. (Torino). 1998. -V. 95, N 1-2. P. 21-24.

118. D'Hooge R. & De Deyn P.P. Application for the Morris water maze in the study of learning and memory // Brain Res. Rev., 2001, №36. P. 60-90

119. Dalm S., Grootendorst J., de Kloet E.R., Oitzl M.L. Quantification of swim patterns in the Morris water maze// Behav. Res Meth., 2000, №32. P. 134-139

120. Englander, E. W. Differential modulation of base excision repair activities during brain ontogeny: Implications for repair of transcribed DNA / E. W. Englander, H. Ma // Mech. Ageing Develop. 2006. - Vol. 127. - P. 64 — 69.

121. Escalante-Membrillo C., Paz C. Development of an experimental model of epilepsy in rats exposed to ozone // Toxicol. Lett. 1997. V. 93, N 2-3. P. 103-107.

122. Esterbauer H., Gebicki J., Puhl H., Jurgens G. The role of lipid peroxidation and antioxidants in oxidative modification of LDL //Free Radie. Biol. Med. -1992. — 13. —P.341-390.

123. Fahmy Z. Ozone Therapy in rheumatic diseases // Ozone in medicine: Proceedings of the ninth ozone World congress.-New-York, 1999. -V.3.-P. 28-40.

124. Gelai R., Clayton N.S. Analysing hippocampal function in transgenic mice: an ethological perspectives // Trends Neurosci., 1999, №22(2). P. 47-51

125. Gelai R. Behavioral tests of hippocampal function: simple paradigms complex problems // Behav Brain Res., 2001, № 125(1-2). P. 269-312

126. Gene regulation and DNA damage in the ageing human brain / T. Lu et al. //Nature. 2004. - Vol. 429. - P. 883 — 891.

127. Goodrige J.P., Taube J.S. Preferential use of the landmark navigation system by head direction cell in rats// Behav. Neurosci., 1995, №109(1). P. 49-61

128. Kuryszko J., Madej J.A. Ultrastructural studies on organs of cadmium-poisoned rats treated withoxigen-ozone mixture //Arch. Vet.Pol—1995.-V. 35, N 1-2. — P. 109-115.

129. Legrund-Poels S., Vaira D., Pincemail J. Activation of human immunodeficiency virus type 1 by oxidative stress // AIDS Res. And Human Retroviruses. 1990. V. 6. P. 1389 1397.

130. Locke K.W., Holtzman S.G. Behavioral effects of opioid peptides selective for mu or delta receptors. I. Morphine-like discriminative stimulus effects. J Pharmacol Exp Ther 1986 238:990-996

131. Means L.W., Alexander S.R., O'Neal M.F. Those cheating rats: male and female rats use odor trails in water-escape "working memory" task // Behav. Neural., 1992, №5. P. 144-151

132. Morris R.G.M., Garrud P., Rawlins J.N.P., O'Keefe J. Place navigation impaired in rats with hippocampal lesions // Nature, 1982,№297. P. 681-683

133. Morris R.G.M. Development of a water-maze procedure for studing spatial learning in the rat // Neurosci. Meth. 1984, №11. P. 47-60

134. Naghdi N., Majlessi N., Bozorgmehr T. The effects of the anizomycin (a protein synthesis inhibitor) on spatial learning and memory in CA1 region of rats hippocampus // Behav. Brain Res., 2003, № 139(1-2). P. 69-73

135. Nicholls J. C., Robert M. From neuron to brain. USA: «Sunderland», 2003, 678 p.

136. Nishinimi, M. The occurrence of superoxide anion in reactions of redused phenaxi-nemetasulfate and molecular oxygen / M. Nishinimi, A. Roo, K. Xagi // Biochem. Biophys. res. commun. 1972. - V. 146. - № 2. - P. 849 - 854.

137. Passannante A.N., Hazucha M.J., Bromberg P.A., Seal E., Folinsbee L., Koch G. Nociceptive mechanisms modulate ozone-induced human lung function decrements // J. Appl. Physiol. 1998. - V. 85, N 5. - P. 1863 - 1870.

138. Paz C. Some consequences of ozone exposure on health // Arch. Med. Res. -1997. Summer; 28(2). - P. 163 - 170.

139. Richelmi P., Franzini M., Vandenassi L. Ossigeno-ozonoterapia. Pavia-Bergamo, 1995. 80 p.

140. Rilling S., Viebahn R. The use of ozone in medicine. — New York: Haug, 1987. -180p.

141. Rivas-Arancibia S., Vazquez-Sandoval R., Gonzalez-Kladiano D., Schneider-Rivas S., Lechuga-Guerrero A. Effects of ozone exposure in rats on memory and levels of brain and pulmonary superoxide dismutase // Environ. Res. 1998. V. 76, N 1. P. 33 -39.

142. Rokitansky O. Klinik und biochemie der ozontherapie// Ozontherapie. -1982. -№52.-S. 643-711.

143. Rossier J., Heaberli C., Schenk F. Auditory cues support place navigation in rats when associated with visual cue// Behav. Brain Res., 2000, №117. P. 209-214

144. Sartori H.E. Ozon the eternal purifier of the Earth and cleanser of all living beings. Life Science Foundation, 1994. 556 p.

145. Silva A.J., Ciese K.p., Fedorov N.B., Frankland P.W., Kogan J.H. Molecular, cellular, and neuroanatomical substrates of place learning// Neurobiol Learn., 1998, № 70. P. 44-61

146. Smith, J.B. Malondialdehyde formathionas an indicathion of prostaglandin production by human píeteles // J.B. Smith, C.M. Jngerman, M.I. Silver // I. Lab. Clin. Med. 1976. - V. 88. - N. 4. - P. 167 - 172.

147. Sunnen G.V. Ozone in Medicine: overview and future direction // Proc. 9lh Ozone World Congress. 1992. V. 146, N 608. P. 29.

148. Van Loon G R, Kim C Dopaminergic mediation of beta-endorphin-induced catalepsy. Res Commun Chem Pathol Pharmacol July 1978 Vol. 21, Issue 1, Pages 3744

149. Vesely D.L., Giordano A.T., Raska-Emery P., Montgomery M.R. Increase in atrial natriuretic factor in the lungs, heart, and circulatory system owing to ozone // Chest.-1994.-V. 105,N5.-P. 1551 1554.

150. Vetulani, Marona Lewicke Neurochemical correlates of differences in responses to psychotropic drugs. I. Apomorphine and morphine effects on locomotor activity of C57/BL and Balb/C mice. Pol J Pharmacol Pharm. 1989 Sep-Oct;41(5):431-8-,

151. Viebann R. The biochemical process underlying ozone therapy // Ozonachrichter. 2001. N 4. P. 18-30.

152. Willis S. L. Cognitive training and everyday competence. In K. W. Schaie (Ed.), Annual review of gerontology and geriatrics (Vol. 7). New York: Springer. 1987

153. Wolf H.H. Das Medizinische Ozone. 1977. - 583p.

154. Wollnik F, Gartner K, Biittner D. Genetic analysis of circadian and ultradian locomotor activity rhythms in laboratory rats. Behav Genet. — 1987. 17(2) - P. 167 -178 .

Информация о работе

Евдокимова, Ольга Сергеевна
кандидата биологических наук
Нижний Новгород, 2010
ВАК 03.03.01

Диссертация

Поведенческие и мнестические функции у крыс при действии озонированного физиологического раствора - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы