Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Повреждающие эффекты гипокинезии на систему крови и их коррекция ГОМК
ВАК РФ 03.00.13, Физиология
Автореферат диссертации по теме "Повреждающие эффекты гипокинезии на систему крови и их коррекция ГОМК"
РГ6 од
? 2 ' ' '
На правах рукописи
Попкова Марина Аркадьевна
Повреждающие эффекты гипокинезии на систему крови и их коррекция ГОМК.
03.00.13 - физиология человека и животных
АВТОРЕФЕРАТ Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук
Челябинск -1998
Работа выполнена на кафедре анатомии, физиологии, валеологии Челябинского ордена «Знак Почета» государственного педагогического университета.
Научные руководители:
член-корреспондент РАЕ, доктор биологических наук, профессор Павлова В.И.
доктор медицинских наук, профессор Рассохин А.Г.
Официальные оппоненты:
доктор биологических наук, профессор Исаев А.П. доктор медицинских наук, профессор Бурмистрова А.Л.
Ведущая организация:
Уральская академия медицинских наук (Екатеринбург).
Защита состоится 26 июня 1998 года в 10 часов на заседании диссертационного совета К 113.13.04. по присуждению ученой степени кандидата биологических наук Челябинского государственного педагогического университета, 454080, Челябинск, пр. Ленина, 69.
Автореферат разослан 25 мая 1998 года.
Ученый секретарь диссертационного совета кандидат биологических наук Шибкова Д.З.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ АКТУАЛЫ \ О СТЬ ИССЛЕДОВАНИЯ
определяется отсутствием систематизированных данных о влиянии длительной гипокинезии на показатели периферической крови и костномозгового кроветворения ( П.Д.Горизонтов, 1983; В.Н.Швец и дрЛ 984,С.М.Иванова,1986,И.А.Попова, 1988,Д.И.Бельченко,1990 ).
В литературе имеются противоречивые сведения об участии системы крови и иммунной системы, а также их соотношение в обеспечении резистентности организма к неблагоприятному воздействию гипокинезии (Г.И.Козинец и др.Д983,Г.Н.Дурнова и др.,1988, Б.И.Кузник и др.,1989,Р.А.Тигранян,1990,Н.А.Чельная,1992 ).
В то же время актуальной потребностью физиологии и гашены труда, космической биологии и медицины является разрешение острых проблем пребывания человека в неадекватных условиях существования ( В.Б.Носков и др.,1986, Ф.З. Меерсон и др., 1988 ; О.Ю. Атьков, B.C. Бедненко, 1989; А.Г. Грицук, 1995,Е.А.Зимакова и др.,1996).
Остаются открытыми аспекты активной профилактики повреждающего действия гипокинезии на организм человека и животных, состояние гемопоэтических и иммунных органов.
Не до конца изученными являются вопросы взаимодействия стресс-лимитирующих систем организма человека и животных, а также системы крови в норме и при стрессовых воздействиях.
Малоизвестным является характер и направленность сдвигов в системе крови в восстановительном периоде после длительной гипокинезии.
ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ заключалась в выявлении повреждающих эффектов 30 суточной гипокинезии на показатели
системы крови крыс и коррегирующего влияния стресс-лимитирующей системы - ГОМК.
В рамках исследования решались следующие задачи:
¡.Изучить некоторые показатели периферической крови и костномозгового кроветворения у животных в динамике 30 суточной гипокинезии и через 1 месяц восстановительного периода.
2. Изучить динамику изменений активности ферментов крови и содержания РНК, общего белка, продуктов ПОЛ в костном мозге при действии 30 суточной гипокинезии и через 1 месяц восстановительного периода.
3. Изучить коррегирующие эффекты стресс-лимитирующей ГОМК—ергической системы на показатели крови и кроветворения животных в динамике 30 суточной гипокинезии.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ: Изучено состояние системы крови в динамике 30 суточной гипокинезии и на протяжении месячного восстановительного периода. Выявлена двух фазная динамика изменений показателей эритрона при гипокинезии.
Показано, что гипокинезия сопровождается изменением активности ферментов крови, содержания РНК, общего белка и продуктов ПОЛ в костном мозге. Обнаружено, что первые 15 суток гипокинезии сопровождаются ферментемией. Одновременно при этом в костном мозге происходит снижение содержания РЖ, общего белка и увеличение содержания продуктов ПОЛ.
Выявлено защитное влияние ГОМК-ергической системы на костномозговое кроветворение при длительном ограничении подвижности.
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ: Теоретическая значимость работы определяется тем, что в ней дана количественная
оценка повреждающего действия длительной гипокинезии на систему крови. Установлено коррегирующее влияние стресс-лимитирующей системы на состояние костномозгового кроветворения. Тема исследования является составной частью научной проблемы «Физиологические и биохимические проблемы механизмов адаптации к гипокинезии» и включена в отраслевую научно-техническую программу в области медицины (утверждена приказом Министерства Здравоохранения СССР за № 1137 от 26 августа 1985 года).
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ РАБОТЫ: определяется тем, что она является экспериментальным обоснованием для разработки эффективных методов защиты системы крови при длительном ограничении двигательной активности основанных на использовании метаболитов стресс-лимитирующих систем организма. Полученные данные могут быть использованы для профилактики неблагоприятного воздействия гипокинезии у больных, в физиологии и гигиене труда, космической биологии и медицине для разрешения проблем пребывания человека в неадекватных условиях существования.
Результаты выполненных исследований включены в лекционный материал по курсу «Физиология крови», «Физиология кроветворения» в Челябинском государственном педагогическом Университете.
ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ;
1. Гипокинезия сопровождается фазными изменениями состояния системы крови и метаболизма костного мозга.
2. Первая - катаболическая фаза гипокинезии (1-10 сутки) приводит к снижению показателей эритрона, к нейтрофильному лейкоцитозу, лимфопении, эозинопении, к снижению содержания РНК, общего белка, накоплению продуктов ПОЛ в костном мозге.
3. Вторая - анаболическая .фаза гипокинезии (15-30 сутки) сопровождается увеличением показателей системы крови, количества РНК, общего белка и снижением продуктов ПОЛ в костном мозге.
4. Стресс-лимитирующая ГОМК-ергическая система оказывает коррегирующее влияние на состояние организма при гипокинезии.
АПРОБАЦИЯ ДИССЕРТАЦИИ.
Материалы диссертации были представлены на Всероссийской конференции «Физиологические механизмы развития экстремальных состояний» (Санкт-Петербург, 1995); на конференциях по итогам НИР преподавателей и аспирантов ЧГПУ (1996-1997); на конгрессе «Адаптация человека и животных к факторам внешней среды» (Челябинск, 1997).
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ.
Работа состоит из введения, обзора литературы, главы материалов и методов исследования, 3 глав результатов собственных исследований, их обсуждения, заключения, выводов. Диссертация выполнена на 133 страницах, содержит 18 диаграмм, 7 таблиц. Библиографический указатель включает 253 литературных источника, из которых . 175 отечественных и 78 зарубежных.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
Биохимические исследования были проведены на базе кафедры анатомии, физиологии человека и животных Челябинского государственного педагогического Университета и лаборатории биохимии ЦНИЛ Челябинской медицинской Академии. Гематологические исследования были выполнены на базе лаборатории культур тканей костного мозга ЦНИЛ и кафедры нормальной физиологии Челябинской медицинской Академии совместно с А.Г.
Рассохнным (зав. кафедрой член-корр. РАМН, профессор Ю.М. Захаров).
Исследования проведены на 300 белых крысах - самцах линии Вистар, массой от 180-250 г. Животные содержались в условиях вивария на стандартном рационе.
Гипокинезию создавали путем помещения животного в клетку-пенал из органического стекла, размеры которого соответствовали размерам и массе животного (Е.А. Коваленко, H.H. Гуровский, 1980; P.A. Тигранян, 1985). При этом происходило значительное ограничение подвижности животных.
Контрольных животных содержали по 5 особей в обычных клетках.
Гематологические методы исследования: изучение периферической крови проводили общепринятыми методами: эритроциты и лейкоциты считали в камере Горяева и определяли количество гемоглобина крови. Лейкоцитарную формулу подсчитывали в мазках крови, окрашенных по Романовскому-Гимзе, при этом анализировали 200 лейкоцитов (В.В. Меньшиков и др., 1987).
Абсолютное количество эритробластических островков (ЭО) костного мозга определяли по методу Ю.М. Захарова и соавт. (1984). Классификацию ЭО костного мозга проводили по методу Ю.М. Захарова и соавт. (1990).
Морфологический состав костного мозга изучали в мазках -отпечатках, окрашенных по Паппенгейму. Расчет миелограммы проводили, анализируя 500 миелокариоцитов, рассчитывали лейко-' -эритроцитарный коэффициент (Л/Э).
Биохимические методы исследования: Для оценки степени ферментемии определяли активность лизосомальных ферментов: кислой фосфатазы, кислого катепсина Д и шггоплазматических ферментов:
аланиновой и аспарагиновой , трансаминазы, лактатдегидрогеназы, у-глутаматтрансферазы, а-гидроксибутиратдегидрогеназы в плазме крови животных, используя автоматизированный анализатор ферментов «ФП-901 М» (Финляндия).
Извлечение РНК костного мозга производили по методу I. Schmidt, S. Thannhauser (1945). Содержание РНК определяли спектрофотометрически по A.C. Спирину (1958) на спектрофотометре СФ-46.
Общее количество белка в костном мозге проводили по методу U. Loury et al. (1951).
Перекисное окисление липидов (ПОЛ) оценивали по содержанию в костном мозге первичных продуктов (диеновых конъюгатов) и вторичных продуктов (кетадиенов и сопряженных триенов). При этом изменение их концентрации оценивали как в изопропанольной, так и в гептановой фазе липидных экстрактов (В .А. Koctiok и др., 1984; И.А. Волчегорский и др., 1989).
ГОМК животным вводили пероралыю в виде натриевой соли у-оксимасляной кислоты в дозе 75 мг/кг утром до кормления и через 3 часа после кормления.
Все результаты были подвергнуты статистической обработке на ЭВМ по И. А. Ойвину (i960).
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Влияние длительной гипокинезии на систему крови крыс.
Периферический отдел эритрона в условиях адаптации к гипокинезии:
Как видно из данных представленных на рисунке 1 А, тенденция к снижению количества эритроцитов крови гипокинетических животных
К 1 Э ? 10 15 30 В К 1 3 7 10 15 30 В
опыт (А) ГОМК (Б)
Рисунок 1. Динамика изменения количества эритроцитов крови крыс при гипокинезии (А) и при введении ГОМК (Б)
опыт (А) ГОМК (Б)
Рисунок 2. Влияние гипокинезии на количество гемоглобина в крови (А) и при введении ГОМК (Б).
отмечалась уже на 3 сутки воздействия. Достоверное снижение числа эритроцитов с максимумом на 7 день выявлено в период с 7 по 15 сутки наблюдений. Контрольного уровня число эритроцитов не достигало и на 30 день опыта.
Аналогичным образом изменялось количество гемоглобина крови (рисунок 2 А).
Количественные и качественные изменения лейкоцитов крови при гипокинезии.
Стрессорные факторы различной природы могут вызывать типичные изменения в лейкоцитарной формуле крови, которые проявляются в виде нейтрофильного лейкоцитоза, лимфопении и эозинопении.
Данные по влиянию длительной гипокинезии на количество лейкоцитов крови и лейкоцитарную формулу у крыс представлены в таблице 1.
Из анализа результатов таблицы следует, что количество лейкоцитов с 1 по 30 сутки действия гипокинезии на организм животных остаются достоверно повышенными. Аналогичную картину наблюдали в лейкоцитарной формуле палочкоядерных и сегментоядерных нейтрофилов. Особенно высокие цифры отмечали на 3, 7, 10, 15 сутки соответственно на 70; 72; 75; 71% по отношению к контролю для палочкоядерных нейтрофилов и на 126; 138; 140; 138% по сравнению с контролем для сегментоядерных нейтрофилов.
Количество моноцитов лейкоцитарной формулы также увеличено по сравнению с контролем на 1, 3, 7, 10, 15, 30 сутки соответственно на 87; 59; 57; 24; 39; 12%. Необходимо отметить, что на 10 и 30 сутки увеличение было не достоверным.
Таблица 1
Количество лейкоцитов крови и лейкоцитарная формула у крыс в динамике гипокинезии и через месяц восстановительного периеда.
Серия опытов Кол-во лейкопвго в в 1 мкл крови Лейкоцитарная формула |
лимфоциты % Палочкояд. Зейтрофилы % Сегментар. 1ейгрофплы % Эозинофилы % Моцоцоты %
Контроль П=8 % 10190,0 ±505,1 100 74,18 + 4,3 100 2,54 + 0,4 100 20,88 ± 4,39 100 2,24 ± 0,6 100 2,3 + 0,4 100
1 сутки п=8 % 13850,1 + 1810,5 135,9* 58,15 + 2,8 78,4* 3,88 + 0,5 152,0** 47,51 + 9,4 167,3** 0,69 ± 0,01 30,8** 4,29 + 0,9 186,5**
3 сутки п=8 % 14910,4 + 2196,9 146,3* 55,33 + 5,4 74,6* 4,32 ± 0,9 170,0** 47,26 + 8,9 226,3** * 0,4 + 0,02 17,0** 5,96 + 1,5 259,1***
7 сутки п=8 % 15652,8 + 2058,2 153,6* 46,95 + 8,9 63,3* 4,38 + 1,3 172,4** 49,62 + 9,1 237,6** * 0,5 ± 0,01 22,0* 3,60 + 0,9 156,5*
10 сутки п=8 % 15864,3 + 1679,9 155,7** 39,53 + 7,4 34,3** 4,44 + 1,1 174,8** 50,13 ± 8,6 240,0*** - 2,86 + 1,3 124,3
15 сутки п=8 % 16050,0 + 1989,1 157,5* 47,10 + 9,7 63,5* 4,33 + 1,1 170,5** 49,59 + 8,9 237,5** * - 3,21 + 0,5 139,0*
30 сутки п=8 % 12306,8 + 1409,5 120,8* 24,47 + 5,4 33,0** 3,87 + 0,5 152,4** 30,77 + 5,2 147,4* 2,58 + 0,3 112,1
Восстановл ение п=8 % 10846,6 ± 546,4 106,4 75,49 + 5,8 101,8 2,63 ± 0,2 103,5 28,09 + 5,3 134,5* 2,0 + 0,3 89,0 2,1 ± 0,9 91,3
Достоверность различий:
* - р<0,05
** -р<0,02
*** -р<0,001
В тоже время такие клетки лейкоцитарной формулы как эозинофилы снижаются на I, 3, 7 сутки соответственно на 69; 83; 78%. На 10, 15, 30 сутки гипокинезии эозинофилов не обнаружили и только в восстановительном периоде количество эозинофилов составило 89%.
Количество лимфоцитов лейкоцитарной формулы было снижено с 1 по 30 сутки действия гипокинезии на 22-67%.
Таким образом увеличение нейтрофилов обусловлено процессами миграции гранулоцитов в периферическую кровь, уменьшение лимфоцитов - миграцией в костный мозг и уменьшение эозинофилов - в ткани. Также идет активация гемопоэза за счет снижения зрелых клеток в костном мозге.
Состояние костномозгового кроветворения при гипокинезии.
Исследованиями Ю.М. Захарова, А.Г. Рассохина, И.Ю. Мельникова (1985-1997) установлено, что оценка активности эритропоэза на основе учета общего содержания ЭО и их распределения по классам, представляется более информативным, чем таковые выносимые только на основе традиционных методов изучения парциальной эритрограммы и клеточного состава периферической крови.
Данные, представленные в таблице 2, показывают, что гипокинезия оказывала выраженное влияние на состояние костномозгового кроветворения у животных и, в частности, на эритропоэз в ЭО костного мозга. Так уже через сутки после начала воздействия абсолютное количество ЭО в костном мозге бедренных костей крыс снизилось на 27% в сравнении с контролем. При этом наблюдалось уменьшение содержания классов пролиферирующих ЭО: ЭО I класса зрелости и реконструирующихся ЭО с одновременным увеличением содержания классов зрелых ЭО: ЭО 3 класса и инволюирующих. Столь быстрое снижение количества ЭО в костном
мозге вероятнее всего было связано с диссоциацией клеток островков. В работе А. Г. Рассохина ( 1997 ) была доказана способность ряда гидролитических ферментов вызывать разрушение ЭО. Тенденция к снижению интенсивности эритропоэза в ЭО более четко проявила себя на последующих сроках наблюдения. Так, на 3 и 7 сутки происходило дальнейшее уменьшение содержания ЭО 1 класса зрелости и реконструирующихся ЭО с одновременным увеличением содержания инволюциируюгцих островков. Увеличение лейкоэритроцитарного коэффициента на 7 сутки на 30 % указывало на сдвиг процессов кроветворения в сторону миелоидного ростка.
Иная картина стала наблюдаться, начиная с 10 суток эксперимента, когда в сравнении с 7 днем гипокинезии, появились признаки оживления эритропоэза в ЭО, проявившиеся в небольшом увеличении абсолютного количества ЭО и содержания ЭО 1 класса зрелости и реконструирующихся ЭО. На 15 сутки гипокинезии по сравнению с 7 сутками об активации эритропоэза в ЭО свидетельствовало увеличение числа ЭО в костном мозге бедренных костей животных, а также повышенное содержание ЭО 2 и 3 классов зрелости, реконструируирующихся ЭО и сниженное содержание инволюциирующих ЭО. Данное обстоятельство указывало на способность кроветворной ткани обеспечить развитие восстановительных процессов в организме животных при гипокинезии. Этот вывод подтверждают параметры центрального отдела эритрона, исследованные на 30 сутки гипокинезии и через месяц восстановительного периода.
Таблица 2
Влияние гипокинезии на количественный и качественный состав ЭО
Серия Л/Э Абсол. Э01 ЭО 2 ЭОЗ ЭО ЭО
опыта козффиц. Кол-во. ЭО в кост. мозге бедрен. кости. класса % класса % класса % инвол. % реконст, %
Контр. 2,32+0,34 366,0+75,2 8,5+2,2 23,0+3,1 9,5+2,2 41,8+5,6 17,3+3,4
П—о % 100 100 100 100 100 100 100
1 сутки п=8 % 1,42+0,1 269,5+36,8 3,2+0,4 24,5+3,3 11,2+1,5 49,0+6,5 12,1+2,5
61,2** 73,5* 37,6*** 106,0 117,9* 117,2* 69,9**
3 сутки 2,12+0,3 211,6+34,4 2,9+0,4 17,0+2,3 9,0+1,2 66,1+8,8 5,0+1,2
п—о % 91.3** 57,8** 34,1*** 73,9** 94,7 158,1*** 28,9***
7 сутки 3,02+0,4 219,7+29,2 2,2+0,3 11,0+1,5 3,8+0,5 73,5+9,8 9,5+0,9
п—э % 130,2* 60,0** 25,9*** 47,8*** 42,1*** 175,8*** 54,9***
10 2,52+0,3 319,1+42,4 4,5+0,4 12,7+1,7 13,3+1,8 56,2+7,5 13,3+1,2
сутки п=8
% 108,6 87,1 52,9*** 55,2*** 140,0** 134,4** 76,9**
15 2,01+0,3 420,4+114,8 2,2+0,3 20,0+2,7 13,6+1,8 48,2+6,4 14,8+0,9
сутки п=8
% 86,6 74,2 25,9*** 86,9* 143,0** 115,3* 85,5*
30 2,14+0,3 323,5+42,9 2,2+0,3 15,4+2,0 16,4+2,1 58,8+7,8 7,2+2,2
сутки п=8
% 92,2 88,4 25,9*** 66,9*** 172,6*** 140,7** 41,6***
восстал. п=8 % 2,19+0,3 453,3+60,2 2,2+0,3 16,8+2,2 7,7+1,0 51,2+8,1 12,0+2,5
94,3 123,8* 25,9*** 73,0** 81,1* 146.7** 69,4**
Достоверность по отношению к контролю составляет * - р<0,05 ** - р<0,01 *** - р<0,001
Характер изменения активности ферментов крови при гипокинезии.
Результаты наших опытов показали, что в первые сутки 30 суточной гипокинезии развивается ферментемия (таблица 3). Из результатов таблицы следует, что активность ACT через сутки гипокинезии увеличилась в 1,8 раза, a AJ1T - в 1,7 раза (р<0,01) по сравнению с контролем. Через 3 суток активность ACT оставалась увеличенной в 1,74 раза, a AJIT в 1,64 раза (р<0,01). Далее происходило некоторое снижение активности ACT и АЛТ. Так, на 7 сутки гипокинезии активность ACT была повышена лишь в 1,5 раза, АЛТ в 1,29 раза (р<0,05). Аналогичная картина повышения наблюдалась и по отношению других ферментов: ЛДГ, а-ГБДГ, у-ГТ. Большой интерес представляют данные, полученные при исследовании лизосомального фермента катепсина Д (таблица 3). Как видно из таблицы, уже через сутки содержание кислого катепсина увеличилась в 1,76 раза по сравнению с контрольными цифрами. Максимальная активность катепсина Д проявилась на 3 сутки действия гипокинезии, превышая контрольные показатели в 2,3 раза. Через 7 и 15 суток активность фермента была выше контроля соответственно на 73 и 48%.
Таким образом, анализ данных, представленных в таблице 3, позволяет сделать вывод, что гипокинезия сопровождается развитием ферментемии, которая проявляете^ в повышении в 2-3 раза активности исследованных ферментов крови, повышении активности катепсина Д и КФ, что свидетельствует о развитии катаболических процессов в тканях
Таблица 3
Динамика активности трансаминаз в сыворотке крови на разных сроках действия гипокинезии.
Серия опытов АСТ АЛТ Активность
нмоль/с/л нмоль/с/л кислого катепсина Д в мкг тирозина/мг/ белка за бОмин.
Контроль 170,6 ±19,0 180,2 ±18,0 0,84 ±0,12
п=8
% 100 100 100
1 сутки 316,2 + 12,8 307,8 ±11,2 1,48 + 0,31
п=8
% 185,4*** 170,8*** 176,0**
3 сутки 297,4 + 22,9 296,4 ± 18,2 1,96 ±0,41
п=8
% 174,3** 164,5** 233,3**
7 сутки 264,8 ± 19,8 232,8 ±23,4 1,46 ±0,16
п=8
% 158,2* 129,2* 173,0**
10 сутки 221,8 + 20,1 198,6 ±18,5 1,37±0,15
п=8
% 130,0* 110,2 159,6*
15 сутки 191,4 + 18,6 181,3 ± 16,5 1,2 ±0,14
п=8
% 110,3 100,6 148,8*
30 сутки 207,4 + 25,9 209,5+ 15,6 0,95 ±0,16
п=8
% 117,7 115,6 113,0
Восстановление 189,3 ±16,9 189,6+16,1 0,98 ±0,14
п=8
% 107,4 104,6 116,6
Достоверность различий:
* - р<0,05 **-р<0,01 ***-р<0,001
животных в первые 15 суток гипокинезии. Эти данные позволили 'предположить, что стрессорная ферментемия и, в частности, повышение активности лизосомальных ферментов может являться одной из причин
повреждения ткани костного, мозга и активатором пероксидации липидов. Для того, чтобы проверить это предположение изучали содержание РНК, общего белка и ПОЛ.
Изменения содержания РНК, белка и продуктов ПОЛ в костном мозге при гипокинезии.
Динамика изменения содержания РНК в костном мозге представлена на рисунке 3(А). Из анализа этого рисунка следует, что через 1 сутки от начала гипокинезии содержание РНК достоверно уменьшилось на 30%, через 3 и 7 сутки уменьшилось соответственно на 35 и 41%, через 15 и 30 суток гипокинезии содержание оставалось соответственно ниже контроля на 26 и 23%. Через 30 суток восстановления после одномесячной гипокинезии содержание РНК не достигало нормы на 11 %.
Динамика изменения содержания общего белка в костном мозге представлена на рисунке 4(А). Из данных, представленных на рисунке следует, что через 1, 3,1, 15 суток гипокинезии содержание белка достоверно было ниже контроля соответственно на 25; 31; 40; 27% и к концу одномесячной гипокинезии содержание белка было ниже контроле на 24 %.
Содержание первичных и вторичных продуктов ПОЛ в изопропанольной фазе липидного экстракта при гипокинезии не отличается от нормы на всех сроках от 1 до 30 суток.
Динамика изменения содержания вторичных продуктов ПОЛ в гептановой фазе представлена на рисунке 5(А). Через 1,3,7,15 суток гипокинезии содержание продуктов ПОЛ превышало контроль соответственно на 55; 53; 70; 64%, а к концу одномесячной гипокинезии превышало контроль на 50% соответственно.
Защитное действие ГОМК-ергической системы.
Ранее проведенные опыты Ф.З.Меерсоном, В.И.Павловой, В.В.Малышевым (1984-1995) показали, что введение животным ГОМК непосредственно перед эмоционально-болевым воздействием существенно ограничивает стресс-реакцшо. Наиболее значимыми для оценки повреждающего действия гипокинезии являются 7,10,15 сутки. При введении ГОМК количество эритроцитов крови и количество гемоглобина было повышено по сравнению с данными опыта (рис. 1,2(Б)). При введении ГОМК содержание ЭО реконструирующих и инвалюцирующих возросло по сравнению с данными опыта (рис. 6,7(Б)).
Существенно отметить, что ГОМК значительно влияет на содержание нуклеиновых кислот и белка. На диаграмме (рис.З(Б)) представлены данные содержания РНК на всех сроках гипокинезии и при введении ГОМК. Видно, что при введении ГОМК содержание на 7,10,15 сутки увеличилось достоверно на 15; 14,6; 17%. Далее из данных диаграммы (рисунок 4(Б)) следует, что через 7,10,15 суток действия гипокинезии повышение содержания белка при введении предварительно ГОМК составило 25,0; 22,0; 24,0% соответственно.
Таким образом, при длительной гипокинезии для снижения стресс-реакции, ГОМК, действуя на центральном уровне, предупреждает падение содержания белка и РНК в костном мозге. Доказательством, что ГОМК действует и на органном уровне, является гот факт, что ГОМК снизил ПОЛ, особенно в геитановой фазе. Так, в эти критические сроки гипокинезии ГОМК снизил ПОЛ на 35;30;25% соответственно (рис. 5(Б)).
К 1 3 7 10 15 30 В К 1 а 7 10 15 30 В
Опыт (А) ГОМК (Б)
Рисунок 3. Динамика содержания РНК в костном мозге при гипокинезии (А) и при введении ГОМК (Б).
К 1 3 7 10 15 М В К 1 3 7 10 15 30 8
опыт (А) ГОМК (Б)
Рисунок 4. Динамика содержания общего белка в костном мозге при гипокинезии (А) и при введении ГОМК (Б).
к 1 з т 10 15 за в к 13 т ю 18 зо в
опыт (А) ГОМК (Б)
Рисунок 5. Динамика содержания ПОЛ в костном мозге при гипокинезии (А) и при введении ГОМК (Б). Гептановая фаза
3 7 10 15
опыт (А)
3 Г 10 15 зэ
ГОМК (Б)
Рисунок б. Динамика изменения количества ЭО инволюцирующих при гипокинезии (А) и при введении ГОМК (Б)
опыт (А) ГОМК (Б)
График 7. Динамика изменения количества ЭО реконструирующих при гипокинезии (А) и при введении ГОМК (Б).
выводы
1. Гипокинезия сопровождается фазными изменениями состояния системы крови и метаболических процессов в организме: первая -катаболическая фаза протекает с 1 по 10 день, вторая - анаболическая фаза с 15 - 30 день.
2. В катаболическую фазу гипокинезии происходит уменьшение количества клеточных и молекулярных переносчиков кислорода, снижение интенсивности эритропоэза в эритробластических островках костного мозга и нейтрофильный лейкоцитоз, лимфопения и эозинопения.
3. В анаболическую фазу гипокинезии наблюдаются увеличение количества клеточных и молекулярных переносчиков кислорода, увеличение интенсивности эритропоэза в эритробластических островках костного мозга.
4. Катаболическая фаза гипокинезии сопровождается ферментемией, снижением содержания РНК, общего белка, увеличением продуктов ПОЛ в костном мозге.
5. В анаболическую фазу происходит частичное восстановление РНК, общего белка и снижение продуктов ПОЛ в костном мозге.
6. Введение ГОМК приводит к снижению повреждающего эффекта гипокинезии на систему крови, выраженность ферментемии, предупреждает падение содержания РНК, белка и увеличения продуктов ПОЛ в костном мозге.
7. Действие ГОМК соответствует характеру и направленности естественных восстановительных процессов в системе крови и метаболизме костного мозга.
Список опубликованных работ:
1. Влияние длительного эмоционального стресса на поведенческую активность животных в тесте «открытого поля» // Матер. Конф. «Физиологические механизмы развития экстремальных состояний».
- Санкт-Петербург. - 1995. - С.18-20. (Соавт. В.И. Павлова, Н.В. Мамылина).
2. Состояние лимфатической ткани и кроветворных систем при кратковременной гипокинезии П «Адаптация человека и животных к факторам внешней среды»: Тезисы докладов конгресса. - Челябинск.
- 1997. - С.62-63. (Соавт. В.И. Павлова).
3. Влияние гипокинезии на гранулоцитопоэз //Материалы конференции
«Наука и культура и образование России накануне третьего тысячелетия»: Тезисы докладов. - 1998. - С.69-71. (Соавт. В.И. Павлова, И.В. Лактионова)
4. Влияние гипокинезии на лейкоцитарную формулу крови животных //
Материалы конференции «Наука и культура и образование России накануне третьего тысячелетия»: Тезисы докладов. - 1998. - С.71-72.
5. Влияние резкого ограничения двигательной активности на некоторые
показатели периферической крови животных // Материалы конференции «Наука и культура и образование России накануне третьего тысячелетия»: Тезисы докладов. - 1998. - С.73.
Объем 1,5 п. л. Бумага офсетная Тираж 100 экз.
«
Подписано к печати 22.05.98 Формат 60x84 1/16 Заказ 22/05
Отпечатано с готового оригинал-макета ООО «АНТ», г.Челябинск, пр.Победы, 160в, 406
- Попкова, Марина Аркадьевна
- кандидата биологических наук
- Челябинск, 1998
- ВАК 03.00.13
- Влияние длительной гипокинезии на физиологические механизмы стресс-реализующих и стресс-лимитирующих систем
- Особенности развития воспалительного процесса и возможность его коррекции церулоплазмином и альфа-1-кислым гликопротеином у животных в состоянии гипокинезии
- Изменение содержания оксида азота в тканях крыс при гипокинезии различной длительности
- Протеолитические процессы в мозге крыс при стрессе и адаптивном влиянии дельта-сон индуцирующего пептида
- Физиологические изменения в системе внешнего дыхания и газообмена в условиях гипокинезии