Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Про роль преоптической области в контроле термо- и глюкогомеостаза

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Про роль преоптической области в контроле термо- и глюкогомеостаза"

М1Н1СТЕРСТВ0 ОХОРОНИ ЗДОРОВ'Я УКРА1НИ

ДОНЕЦЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ МЕДИЧНИЙ 1НСТИТУТ 1М. М.ГОРЬКОГО

РГ6 од

На правах рукопису Кузнецов 1гор Ернестович

ПРО РОЛЬ ПРЕ0ПТИЧН01 ОБЛАСТ1 У КОНТРОЛ1 ТЕРМО- ТА ГЛЮКОГОМЕОСТАЗУ

03.00.13 - ф1зюлог1я людини та тварини

АВТОРЕФЕРАТ дисертацп на здобуття наукового ступени кандидата бк>логачних наук

Донецьк - 1994

Автореферат е рукописом

Робота виконана на кафедр1 нормально! ф1зюлоги Донецького Державного медичного шститута Министерства Охорони Здоров'я Украши

Науковий кер1вник: заслужений д1яч науки та технши Украши, доктор медичних наук, професор В.Н. Казаков

Офщшш опоненти: доктор бкэлопчних наук, професор А.Ф. Косенко; доктор бюлопчних наук Д.А. Василенко.

Проввдна оргашзащя: Кафедра ф1з1ологп людини та тварин

Кшвського Державного Ушвеститету 1М. Т.Г. Шевченка

Захист ввдбудеться ■■//■• ¿2Г _1994 р. о /у годит на замдант спещал1зовано1 ради Д -01.13.01 при 1нститут1 Ф1зюлогп 1м. О.О. Богомольдя АН Украши за адресою:

252024, Кшв, вул. Богомольдя, 4.

3 дисертащею можна ознайомитися у б1блютецД 1нститут1 Ф1зюлогп 1м. О.О. Богомольдя АН Украши.

Автореферат роз1сланий ■ ^ _1994 р.

Вчений секректар спещал1зовано1 ради доктор б1ологачних наук

З.О. Сорокша-Марша

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальшсть дослвдження. Одтею з найважлив1ших проблем сучаснсй нейроф1зтлогй е орган1загця нейронних систем мозку, як1 забезпечують тдтримання гомеостазу та адаптащю оргашзма до змшливих умов зовшшнього середовища. Починаючи з перших систематичних дослщжень локал1защ1 пресорних та депресорних точок гшоталамуса, яга були проведен! J. Karplus and A. Kreidet (1909), i по Tenepinmift час накоплено велику шлыисть даних щодо рол1 гшоталамуса у регуляцп в1сцеральних функцш. Загальноприйнятою е уява про гшоталам1чну область, як про найвищий тдкорковий центр штеграцп вегетативних, емоцшних та моторних компонентав складних реакцш адаптивно! поведонки.

Серед структур гшоталамуса особливе мкще займае преоптична область (RPO). RPO - еволюцшно давне утворення ппоталамуса, грае важливу роль у регуляцц температури тала (P.J. Nagel and Е. Satinoff, 1980; T. Hori et al., 1984; T. Kiyohara et al., 1984; S. Kobayashi, 1989), шдтриманш водно-сольового балансу (J. Black et al., 1976; H. Koga et al., 1987; T. Hori et al., 1988), репродуктивнш та материнсьтй поведшщ (D.W. Pfaff,1978; A.S. Fleming et al., 1983; W.D. Pfaff and S. Swartz Giblin, 1988; M.M. McCarthy et al., 1990). Було також продемонстровано, що RPO мае безпосередне вадношення до центральних механ1зм1в кардюваскулярного контролю (S.M. Hilton and K.Spyer, 1971; О.Г. Баклаваждян, 1977; M. Numan, 1988).

Встановлено широку конвергенщю терм1чних, осмотичних та кардюваскулярних сигнал1в (T. Nakashima et al., 1985; H. Koga, 1987; T. Hori et al., 1987) чи терм1чних, осмотичних та глюкосигнал1в (J.A. Boulant and N.L. Silva, 1984; T. Hori et al., 1987) на нейронах RPO. В 1зольованш смужщ RPO при 3MiHi у перфузата осмотичного тиску чи концентраци глюкози реагують, переважно,

нетермосенситивш нейрони (J.A. Boulant and N.L. Silva, 1984). В той же час, до половини термосенситивних нейрошв RPO вщповщають на змши гомеостатичних показник1в, яш прямо не пов'язат i3 3MiHaMH температури тала (J.A. Boulant and N.L. Silva, 1984; T. Nakashima et al., 1985; T. Hori et al., 1987; V.N. Kazakov et al., 1990). На шдстав1 цього було припущено, що нейрони RPO мають низьку специф1чтсть вщносно таких впливiв як змша осмотичного тиску чи кондентрацй" глюкози у середовищ1, в пор1внянн1 з д1ею деяких шших речовин,

наприклад, репродуктивних стеродав (J.A. Boulant and N.L. Silva, 1984).

У ряд1 poôiT детально дослщжеш реакцп термосенситивних нейрошв RPO на змши артер1ального тиску чи обсягу циркулюючо'1 KpoBÎ (К.M. Spyer, 1972; H. Koga et al., 1987; T. Hori et al., 1988, 1991), на локальну внутрипньомозкову чи периферичну змшу осмолярноста (Т. Nakashima et al., 1985; H. Koga, 1987; T. Horiet al., 1988, 1991), a також на емощогенш та поведшков1 стимули (Т. Hori et al., 1986). Не icHye даних, отриманих in vivo, в1дносно реакщй термосенситивних нейрошв RPO на змши концентрацп глюкози, хоча вщомо, що глюкосенситивш нейрони вентромед1ального гшоталамуса реагують як на пер1фер1чну температурну стимулящю, так i на температурну стимулящю RPO (S.N. Thornton, 1984).

Опосередкованим сввдоцтвом наявноста центральних мехашзм1в спряжения м1ж концентращею глюкози в плазм1 KpoBi та терморегуляторними реакнДями е феномен глюкозо-1ндуцированого термогенезу (Е. Ravussin et £•!., 1985; О. Deriaz et al., 1989; D. Schneeberger et al., 1991), початков1 етапи якого мають рефлекторний характер.

Таким. чином, питания специф1чноста реакщй нейрошв RPO на температурш та нетемпературн1 стимули не вир1шено остаточно. Практично недосладженим залишаеться конвергенщя температурних i глюкозних сигнал1в на нейронах RPO; не icHye експериментальних даних вщносно центральних мехатзм1в спряжения терморегуляторних реакщй з енергетичним потенщалом оргашзму.

Мета i задач1 досл1дження. Мета дано!' роботи полягала у nopiBHHHHi реактивносп нейрошв RPO до адекватних зрушень температурного та глкжозного гомеостазу, у функщональнш щентифшацп термо- i глюкосенситивних нейрон1в RPO та сум1жних з нею структур переднього гшоталамуса, анал1з1 i пор1внянш реакщй нейрон1в RPO на температурш та глюкоз Hi впливи, ощнщ ступеня конвергенщ1 температурних та глюкозних cигнaлiв на нейронах RPO.

У в1дпов1дност1 з метою були поставлеш таю задач1:

1. Визначити noporoBi штенсивноста температурних та глюкозних вплив1в, яга викликають реакщ! нейрошв RPO.

2. Проанал1зувати типи реакцш нейротв RPO на терм1чт та глюкозш стимули i визначити локал1защю глюко- i термосенситивних нейротв.

3. Ощнити ступшь зв'язку м1ж змшами 1мпульсно1 активносп термо- i глюкосенситивних нейротв i змшами температури та концентрацп глюкози вщповщно.

4. Проанал1зувати епециф1чшсть реакщй нейротв RPO на температурт та глюкозы! впливи.

5. Визначити глибину й характер конвергенцп температурних та глюкозних сигнал1в на нейронах RPO.

Наукова новизна роботи. В цш робоп отримат hobí дат про специф1чт електрофгзюлопчт особливосп термо- i глюкосенситивних нейротв RPO. Для вир1шення поставлених задач був розроблений i створений оригшальний програмно-апаратурний комплекс (авт. св1д. N 1717109).

В умовах гострого експерименту при використант адекватних гомеостатичних вплив1в були функщонально щентифшоват термо- i глюкосенситивт нейрони RPO. Визначет пороги нейронних реакщй на локальт та генерал1зоваш змши температури шк1ри та ствввдношення холодо- i теплосенситивних нейротв. Запропонована класифшащя реакщй нейротв RPO на температурт стимули та визначена локал1защя дих клмин. Нейрони RPO були класифшоваш на тдстав1 латентних перюд1в (ЛП) температурних реакщй та ступеню зв'язку míjk змшами частоти розряд1в нейротв та змшами температури, при цьому, вперше були описаш нейрони, у яких температурт реакцп розвивалися у фаз1 тслядп.

Уперше проведено систематичне вивчення

глюкосенситивних нейротв RPO in vivo. При цьому були визначет noporoßi величини пщвищення концентр anil глюкози у басейт а. carotis interna. Реакци глюкосенситивних нейротв були роздхлет на 4 типи (монофазнк гальмов1 та активащйт, i двофазт: активацшно-гальм1вт та гальмово-активацшт). Була визначена локал1защя глюкосенситивних, нейротв i проведена ix класифшащя за ЛП та ступеней зв'язку míjk змшами частоти розряд1в нейротв й тдвищенням концентрацп глюкози.

Уперше було визначено глибину та характер конвергенцп температурних i глюкозних сигнал1в на нейронах RPO й висунуто припущення про те, що тат конвергентт нейрони утворюють субстрат центральних механизм1в спряжения терморегуляторних реакщй з енергетичним потенщалом оргатзму.

Теоретичне та практичне значения роботи. Теоретичне значения роботи полягае, по-перше, у систематичному опии електроф1з1олог1чних властивостей глюкосенситивних нейрошв ИРО та в 1х класифшацп, заснованш на типах реакцш та ступет зв'язку м1ж змшами частоти розряд1в нейрошв 1 тдвищенням концентраци глюкози. Це дозволяв падшти до визначення розб1жностей у функщональних станах цих нейрошв при ф13юлогачних концентрациях глюкози в плазм1 кров! та до пояснения особливостей 1х реакщй на шдвищення концентраци глюкози. По-друге, важливим е факт специф1чних змш в структур! 1мпульсних послщовностей у ввдповадь на температурш та глюкозш впливи, що дозволяв шдшти до розкриття принцшпв кодування в1сцерально1 шформащ! у центральнш нepвoвiй системь По-трете, факт широко!' конвергенцп температурних та глюкозних сигнал1в на нейронах ЫРО вказуе на нжування штегращ! терморегуляторних реакщй з енергетичним потенщалом оргашзму, з одного боку, та харчовою псведшкою - з шшого. На цш шдстав1 може бути сформульована гшотеза про те, що нейрони ПРО, чутлшп до змш шшрно1 температури та концентраци глюкози у плазм1 кров1, утворюють нейронний субстрат центральних механизм1в спряжения терморегуляторних реакщй з енергетичними можливостями оргашзму.

Опис функщональних особливостей термо- та глюкосенситивних нейрошв ИРО, а також феномена конвергенцп температурних 1 глюкозних сигнал1в може мати практичне значения при визначенш деяких вщцв мозково1 патологи, для штерпретаци вгсцеральних порушень, яш спостер1гаються у клипщ невроз1в, зокрема, для з'ясування мехашзмав 1 патогенезу д1ендефального синдрому та ряду вегетативних дистонш.

Головш положения, винесеш на захист, можуть бути сформульоваш таким чином.

ИРО мштить значну галыасть термо- та глюкосенситивних нейрошв, реакци яких на температурш та глюкозш впливи мають пороговий характер. Реакцп нейрошв 11Р0 на температурну та глюкозну стимулящю належать до 4 титв (монофазш: гальм1вт й активацшш та двофазш: активацшно-гальм1вш й гальмово-активацшш) 1 розр^зняються за ступенем зв'язку м1ж змшами частоти розряд1в нейрошв 1 розвитком за часом гомеостатичних зрушень. Локатзащя глюко- та термосенситивних нейрошв ИРО в значнш м1р1 специф1чна.

Виявлена суттева конвергенщя температурних та глюкозних вход1в на нейронах RPO; це дозволяв припустити, що нейрони RPO, чутлив1 до змш температурного та глюкозного гомеостазу, е важливими елементами

центральних мехашзм1в спряжения терморегуляторних реакщй з енергетичним потенщалом оргашзму.

Апробащя роботи. Матер1али дисертаци опублжоваш у 13 друкованих працях. Результата дослДджень були викладеш на 10 Всесоюзтй Нарад1 з еволюцшно! ф1зюлогп (Летнград, 1990), на 4 робочш нарад1 "Моделювання й методи анал1зу бюелектрично! активное^ головного мозку" (Пунцно, 1991), на вшзднш cecii Науково! Ради "Ф1зюлопя людини i тварин АН Украши" (Донецьк, 1991), на ьпжнародному ceMinapi "Сучасне трактування й обробка результапв електрофгзюлойчних дослщжень в клшичнш практищ (Симферополь, 1992), на 10 Всесоюзнш з ¡тжнародною участю науковш конференщ! з нейрошбернетики (Ростов-на-Дону, 1992), на конференщ! "Ф1зюлопя в1сцеральних систем" (Льв1в, 1992), на 32 м1жнародному KOHrpeci ф1зюлопчних наук (Глазго, 1993). Робота була розглянута i рекомендована до захисту на заевданш кафедри нормально! ф1зюлоги Донецького медичного шетитуту 22 червня 1993 року.

Обсяг i структура роботи. Дисертащя складаеться з вступу, п'яти глав, заключения та висновшв. Робота викладена на 160 сторшках машинописного тексту, м!стить 22 малюнка i 10 таблиць. Покажчик л1тератури М1стить 44 в!тчизняних та 118 шоземних джерел.

Об'ект i методи доелвджень. Дослщження проведен! на 17 безпородних дорослих мшках обох статей вагою 2.5-3.0 кг в умовах гострого експерименту. Xipypri4Ha процедура та наступний електрофгзюлойчний експеримент проводився шд комбшованим (кетамш + закис азоту) наркозом. Xipypri4Ha процедура включала венесекщю i катетер1защю v. femoralis право!" лапи, препаровку i катетер1защю a. carotis intrna, трахеостомио, дренування cisternae subarachnoidal, трепанащю черепа i часткову асшращю мозково! тканини л1во! твкул1 до ventriculus lateralis. 1мпульсна актившеть нейрошв вадводилася позаюитково за допомогою скляних мшроелектрод1в, заповнених 2М розчином NaCl з опором 1020 МОм. Введения мжроелектрода проводилося шд кутом 72 градуса до горизонтально! стереотаксично! площини через

контралатеральну твкулю. Пстолопчний контроль локал1зацп електрод1в проводився за стандартною методикою на послздовних фронтальних зр1зах мозку.

Для функционально! щентифшацп нейрошв RPO як глюкосенситивних застосовувалось невелике короткочасне шдвищення концентраций глюкози. Для цього у кровотш a.carotis interna шфузувався 5.5% (1зотоничний) розчин глюкози. Для функщонально! вдентифжацп нейротв RPO як термосенситивних застосовувалось як локальне, так i генерал1зоване тдвшцення i зниження температури шшри, тод1 як ректальна температура шдтримувалась незмшною на протяз1 усього експерименту.

Для реал1зацд комплексного тдходу до анал1зу реакпдй нейротв RPO на гомеостатичт зрушення в умовах, максимально наближених до природних, був розроблений програмно-апаратурний комплекс, який забезпечував реестращю 1мпульсно! активносп нейротв в умовах гшерглюкозного впливу у басейт гомолатерально! а. carotis interna та рецептурного температурного впливу. Треба в1дзначити, що такий cnociö впливу вимагав надшно! системи контроля стану i стаб1п1зацп препарата, що забезпечуе стандартизацию зовнпптх умов i, як наслщок, приблизно под1бний р1вень активноста системи, яка тдтримуе гомеостаз. За допомогою системи контроля стану i стабш1зацп препарату проводився постшний мотторинг найважлив1ших ф1з1олопчних показникИв, що давало можливють наносити наступний вплив теля того, як закшчилася д1я попереднього.

Процедура реестрацп реакпдй нейротв RPO на глюкозну i температурну стимуляцдю запускалася у тому випадку, коли фонова ¡мпульсна активnicTb нейрона мала стащонарний характер. Поданню в1сцерального стимула передував запис фону на протяз1 30 с, дал1 наносився один i3 вплив1в, що змшювали гомеостаз. Цикл стимулящ! завершувався як мш1мум хвилинним постстимулящйним записом 1мпульсно1 активност1 нейрона. Контроль реакцй здшснювався за допомогою введения Идентичного об'ему 0,9% розчину NaCl. Для анал1зу реакщй будувались пстограми середньо! частоти та пстограми розподшу м1ж1мпульсних штервалИв до i теля стимуляцй". Сумарний об'ем шфузш в одному эксперимента не перевищував 20 мл. Для визначення статистично! BiporiflHoeri зм1н фоново! активное« нейрошв шеля нанесення вюцеральних стимул1в використовувався t-критерш Стьюдента. Додатковим прийомом, використаним для ощнки реакхцй, було математичне пор1вняння розподипв

м1иймпульсних штервал1в фоново! та постстимуляцшно! активность

РЕЗУЛЬТАТЕ ЕКСПЕРИМЕНТ1В ТА IX ОБГОВОРЕННЯ.

1. Реакщ! нейрошв RPO на зрушення температурного гомеостазу.

Для щентифжащ! термосенситивних нейрошв RPO використовувались два типи температурних вплив1в охолодження i нагр1вання, як1 прикладали локально (подушечка право! лапи) i генерал1зовано (уся шгарна поверхня, KpiM шгари голови). Порогов! величини шдвищення i зниження температури шгари подушечки лапи, яга викликали статистично достов1рш змши фоново! частоти !мпульсацп, пом1тно в1др1знялися. Було виявлено, що зниження температури подушечки лапи на 1.9-2.3 °С е температурним порогом виникнення реакщй на охолодження. Для виникнення реакщй на названия потр1бна була вдв1чи б1льша р1зниця температур - nopir теплових реакщй лежав у межах 3.4-4.1 °С. Для генерал1зовано! температурно! стимуляцп камера-кожух термостату тварини продувалась охолодженим до 15 °С чи niflirpiTHM до 38 °С повггрям. BiporiflHi змши фоново! активноста термосенситивних нейрошв RPO виникали при зниженш температури шшри на 0.5-0.7 "С. Пороги виникнення теплових реакщй виявились дещо вищими: 0.91.1 "С.

В щлому температурна стимулящя була тестована на 129 нейронах, в тому числ1 на 62 нейронах МРО i 67 нейронах LP0. Сумарно до цих нейрошв було застасовано 260 температурних вплив1в, в тому числ1 у 129 випадках -шдвищення, а 76 - зниження температури шгари подушечки лапи на 7 °С, в 22 та 33 випадках - нагр1вання i охолодження Bciei шгарно! поверхш на 2 °С в1дпов1дно.

Незважаючи на вщмшноста в ЛП, у виразноста i тривалоста реакщй нейрон1в RPO i сум1жних з нею зон переднього гшоталамуса на короткочасш зрушення температурного гомеостазу, i'x можна розпод1лити на два основн1 типи - монофазш (активацшш чи гальм1вш, коли або шд час нанесення стимула, або в перюд шслядп спостер1галося тальки шдвищення або зниження частоти активноста) i двофазш (активащя, що змшювалась гальмуванням або, навпаки, активащя теля гальмування). Найчасташими виявились монофазш активацшш реакщ!, яга при Bcix температурних стимулах зустр1чались у 33% (86/260) випадгав. Монофазш гальм1вш реакщ! виникали

приблизно вдв1чи рщше активащйних - у 18% випадшв (48/260). Двофазш (активацшно-гальм1вш та гальмово-активацшш) реакцц зустр1чались значно рщше, 1 хх частки складали 6% (15/260) та 4% (11/260) ввдповщно.

Виразна специфша була знайдена у локал1зацп термосенситивних нейрошв, основна маса яких групувалася у вентральних ввддолах ИРО 1 особливо ЬРО. Зона БО залишалась практично вшьною вщ реактивних нейрошв, кр1м того, спосрерз.галася ютотна р1зниця у термосенситивноста ЬРО 1 МРО. ЬРО вмщуе дещо б1льшу кшьк1сть як холодо-, так 1 теплосенситивних елементав -вадношення галькоста термосенситивних нейрошв МРО 1 ЬРО складало 0,8/1. Большою з'явилась реактившсть нейрошв ЬРО у пор1внянш з МРО, р1зними були сшввщнонпення гальмових та активащйних реакцш.

Для ощнки конвергентних властивостей

термосенситивних нейрошв ИРО 1з усього масиву обстежених нейрошв були вибраш 19 клггин, до яких були застосоваш ус! 4 вида температурной стимуляци 1 одержана реакщя хоча б на один 1з вплив!в. Тетрасенсорних, що реагували на ус1 4 вплива, нейрошв виявилося найменьше -16% (3/19), три- та моносенсорних була знайдена р1вна шльтсть - по 26% (5/19) вшоввдно. Найб1льшою виявилась шльтсть бкенсорних нейрошв - 32% (6/19).

Гстотним моментом анал1зу термосенситивноста ЛРО з'явилась класифшащя нейронних реакщй за часом 1х виникнення. В тому випадку, якщо статистично в1ропдш змши 1мпульсно1 активноста нейрошв виникали шд час нанесення температурного впливу 1 зникали при поверненш температура до вихадного р1вню, таш реакцп були вщнесещ до групи вщповщей, що розвиваються виключно пщ час стимулювання (перша група). Другу групу склали нейрони, у яких статистично значуцц змши 1мпульсно! активносп виникали шд час нагр1вання або охолодження шшри та збер1гались деякий час (шод1 до десятшв секунд) шсля повернення температури до вихщного р1вня, або знову виникали в ход1 реестрування постстимулящйно! спайково1 активноста. Якщо статистично значуцц змши хмпульсно! активносп нейрона були вщсутш шд час нагр1вання або охолодження шшри (як локального, так 1 генерал1зованого) 1 виникали тальки теля завершения циклу температурной стимуляцп, тобто шсля того моменту, коли температура вже повернулася до вихщного р1вня, то таю змши були в1днесеш до групи реакщй, яш розвиваються в шелядц (третя група). Найчисленшшою виявилася друга група нейрошв (54%, 86/160). Значно меншою була шльгасть нейрошв в першш

rpyni (35%, 56/160) i найменша (11%, 18/160) - у третш rpyni.

2. Реакцй нейротв RPO на зрушення глюкозного гомеостазу.

Визначення noporiB реакщй на глюкозт стимули полягало в floöopi мипмального об'ему введеного розчину, який викликав статистично значунц змши (р<0,05) 1мпульсно1 активность При шфуз1ях 5,5% изотон1чного розчину глюкози статистично значунц змши фонового ритму 1мпульсацп виникали при дгапазот oô'gmîb 0,1-0,3 мл. Були розраховат приблизт штенсивноста гомеостатичних зрушень при глюкозних впливах. Максимальне теоретичне тдвшцення концентрацй' глюкози у всш плазм! KpoBi тварини при шфузи 0,3 мл 5,5% розчину глюкози не перевищувало 19% ввдносно вихадного piBHH. За тих же умов, максимальне теоретичне пвдвищення концентрацп глюкози у плаз Mi Kpoai, яка проходила у басейт а. carotis interns протягом шфузи сягало 120%

Важливим моментом в анал1з1 реакцп нейротв RPO на зрушення глюкозного гомеостазу було пор1вняння 3MÎH активноста нейротв SO, функщя яких явно пов'язана з регулящею осмотичного гомеостазу (E.B. Verney, 1947; J.N. Hayward, 1977; C.W. Borque and L.P. Renaud, 1984; J. Tanaka et al., 1988); ця структура вентрально межуе з LPO i МРО.

Глюкозна стимулящя була застосована до 67 нейротв, в тому числ1 до 49 нейротв RPO (24 нейротв LPO i 25 нейротв МРО) i до 18 нейротв SO, з яких 3 були щентифжоват антидромно як нейросекреторт клиини при подразнент волокон, яи проходять в ножщ гшоф1за.

Реакцй' нейротв, що спостер1галися при гиперглюкозному вплив1, були дешлькох тишв. У Bcix обстежених структурах перший тип реакцй (дивись вище) зустр1чався в 64% (43/67) шфузш. Другий тип спостерегався рщше - в 11% (7/67) шфузш. Третш тип зустр1чався ще р1дше, а найрщшим був четвертий тип - 2% (1/67).

Виразна специфша була виявлена в локал1зацп глюкосенситивних нейротв. Групування нейротв, яи в!дпов1дали монофазними активащйними реакщями на гиперглюкозний вплив, локал1зувалися в дорсальному i центральному вщдшах МРО, в латеральнш частит LPO й, особливо, в латеральтй частит зони SO, де в1дзначалася максимальна пцльтсть глюкосенситивних елеменпв з монофазними активащйними реакщями. Вентральний в1дд1л

МРО й центральний взддш ЬРО практично не мютили под1бних нейрошв. Була виявлена схоласть в локал1зацп глюкосенситивних нейрошв, яш вщпов1дали монофазними активапдйними й двофазними реакщями, та термосенситивних нейрошв, яш в1дпов1дали монофазними активапдйними й гальмовими, а також двофазними реакщями на нагр1вання 1 охолодження подушечки лапи.

У в1Дпов1дност1 до ЛП реакщй глюкосенситивш нейрони ИРО були под1леш на три групи. Найчислешшу (51% в1д загально! кшькостх глюкосенситивних нейрошв) групу склали клхтини, у яких статистично значупц змши 1мпульсно1 активное^ виникали ш.д час шдвшцення концентрацп глюкози та збер1гались деякий час теля повернення концентраци до вихщного р!вня, або знову виникали в тсляди. Трохи менше було нейрошв, 1мпульсна актившсть яких змшювалась безпосередньо в ход1 глюкозного впливу. Найменша шльшсть нейрошв демонструвала реакци ильки в тсляди.

Таким чином, в ИРО 1снуе три популяци глюкосенситивних нейрошв, яш мають мтотш в1дмшност1 у час1 виникнення реакщй. Вони виявляють р1зний ступшь зв'язку м1ж змшами 1мпульсно1 активносп й зрушеннями концентраци глюкози, що, можливо, вказуе на гёнування складно оргашзовано! системи, яка бере участь в центральному контрол1 глюзного гомеостазу.

З.Конвергенщя терм1чних та глюкозних сигнал1в на нейронах ИРО.

Глюкозна стимулящя була застосована в щлому до 67 нейрошв ПРО та БО, при цьому в 56 нейронах були зареестроваш реакцп. Той факт, що 36% (20/56) глюкосенситивних нейрошв НРО реагували на температурш впливи (виявляли термочутлив1сть), вказуе на суттеву конвергенщю температурних й глюкозних cигнaлiв на нейронах ИРО. Найменыною (10%, 2/20) виявилася вщносна шльшсть пентасенсорних нейрошв, яш реагували на вс1 температурш впливи, та на шфузпо глюкозного розчину. Шлью.сть 61- та трисенсорних нейрошв, частота 1мпульсацп яких в1рог1дно зм1нювалась при 1нфузи глюкозного розчину та при одному чи двох видах температурних вплив1в, сягала 25% (5/20) \ 30% (6/20) вщштдно. Найбыьшою (35%, 7/20) виявилася шльшсть тетрасенсорних нейрошв, яш реагували на три температурних стимули, та на шфуз1ю глюкозного розчину.

Той факт, що з 56 нейрошв ИРО та вО, яш були адентифшоваш як глюкосенситивш, 32 (57%) реагували на

нагр1вання та охолодження поверхш ннири, вказуе на явну конвергенщю температурних вход1в на глюкосенситивних нейронах ИРО. Фактично, 1мпульсна актившсть кожного другого глюкосенситивного нейрона ИРО змшювалася при температурному впливь

У структур! конвергенцп зустр1чалися рДзш комбшацп реакщй на глкжозш 1 температурш впливи, проте при пор1внянт шлькосй нейрошв, що активувалися 1 гальмувалися у вщповщь на шфуз1ю глюкози, спостер1галася тенденщя до переваги активацшних реакщй над гальм1вними по м1р1 зниження ступеня конвергенщ!. Так сшввщношення гальмованих 1 активованих при глюкозовому вплив1 пента- й тетрасенсорних нейрошв було 1/1, а три та бДсенсорних - 0,2/1 та 0,25/1 в1дпов1дно.

При ощнщ того, до яких саме термосенситивних нейрошв ИРО, холодових чи теплових, кнують б1льш численш глкжозш входи, була знайдена !х приблизна р1вшсть.

Значна специфша була виявлена в локал1защ1 пол1сенсорних нейрошв ИРО. Той факт, що таш нейрони не були знайдет в зош БО пояснюется тим, що тут практично були вщсутш термосенситивш нейрони як таш. Звертала увагу загальна тенденщя до локал1защ! конвергентних нейрошв у вентральних вщдДлах МРО та ЬРО, хоча при цьому виявлялась 1стотна рДзниця м1ж цими делянками. Шлыисть бшенсорних нейрошв у МРО в два рази переважала юлькють трисенсорних, тод1 ак у ЬРО спостерДгалася перевага трисенсорних нейрошв над бгсенсорними (сшвввдношення: 1,2/1).

ЗАКЛЮЧЕНИЯ.

Той факт, що в ИРО представлен! елементи, яш можуть проявляти чутливДсть одночасно до шдвищення концентращ! глюкози у кров1, а також до нагр1вання чи охолодження шюри, вказуе на досить низьку специфгчшсть реакщй нейрошв ИРО по в1дношенню до цих вплив1в. Однак при кожнш з цих дш спостер1галися пом1тш вщмшноста в характер! реакщй. Це виявлялося в р1зному латентному перкдо та патерт реакщй, яш виникали у одного й того ж нейрона при глюкозному та температурному впливах.

Можна було припускати, що реакци на змшу гомеостатичних показншив будуть значно вщр1знятися у нейрошв ИРО та БО. Але важлив1шим виявилося те, що пом1тш вДдмшноста спостер1галися в реакщях нейрошв ЬРО

та МРО. Це може свщч1ти про pi3Hy природу термо- i глюкосенситивност1 нейрошв МРО та LPO.

На niflCTaßi того, що в щй робота не вдалося виявити значних розб1жностей Hi в реактивноста нейрошв RPO до застосованих вкщеральних стимул1в, Hi в типах реакщй, як! виникали при температурних та глюкозних впливах, а також на тому, що реакци нейрошв RPO на щ етимули виникали з р1зними латентними перюдами та в локал1зацц в1дпов1дних нейрошв простежувалась виражена специфша, можна зробити висновок, що специф1чшсть нейронних реакщй RPO як на температура, так i на глюкозт зрушення, е приблизно однаковою. Хоча в RPO i були виявлет термодетекторт нейрони, 1мпульсна активтсть яких була прямо детермшована температурою шири. Под1бних глюкодетекторних нейрошв знайдено не було.

Можна гадати, що RPO, яка е найважлив1шим центром терморегулящ!, бере участь у контрол1 травно! поведшки, причому в тай його частит, що стосуеться метабол1чного термогенезу. Глюкосенситивт нейрони RPO, можливо, причетт до коордшацп терморегуляторних адаптивних реакщй i забезпечують терморегулюючу систему 1нформащею про енергетичний потенщал оргашзму. Конвергентн1 нейрони, як1 одержують температурш та глюкозт входи, мабуть, виступають як координукт елементи центрально!" системи спряжения терморегулящ! та метабол1зму.

висновки.

1. Нейрони RPO реагують як на локальне, так i на генерал1зоване тдвищення та зниження температури шшри, а також на тдвищення концентращ! глюкози в басейш а. carotis interna. Реакци нейрошв RPO на глюкозт i температурш впливи носять пороговий характер. BiflHocHi величини гомеостатичних зрушень, що викликають статистично значупц змши !мпульсно! активност! нейрошв при цих впливах, не перебшынують розмаху коливань констант гомеостазу у ф1зюлог1чних умовах.

2. BiflHocHi KÜibKocri тепло- i холодосенситивних нейрошв сумарно при локальнш та генерал13ованш температурнш стимулящ! були приблизно однаковк 64% в1дпов1даючих нейрошв були теплосенситивними, а 56% холодосенситивними. Температурний nopir виникнення реакщй на охолодження виявився приблизно вдв1чи нижчим у пор1внянш з реакщями на нагр1вання.

3. При температурних И глюкозних впливах були видшет 4 типи реакцш нейрон1в. Монофазш активацшт реакцп (перший тип) при вс1х температурних стимуляциях зустр1чались у 33% випадшв, монофазш гальм1вш (другий тип) - у 18% випадшв. Двофазнг. активацшно - гальм1вш та гальмово - активацшт реакцп (третай та четвертий типи в1дпов1дно) зустр1чались значно р!дше, 1 !х частки склали 6% И 4% вИдповщно. Частка нереагуючих нейрошв складала 39%. При глюкознш стимуляцп перший тип реакщй зустр1чався у 64% випадшв шфузш, другий тип спостер1гався р1дше - у 11% шфузш, третш тип зустрИчався ще рщше - у 7% шфузш 1 найрвдкшшм був четвертий тип -2%.

Таким чином, у ИРО представлен! високоспещал1зоваш елементи, яи вздповвдають двофазною реакщею на вплив, таш реакци спостер1гаються у 10% реагуючих нейрошв при температурнш 1 9% при глюкознш стимуляций При цьому в1дносна шльшсть монофазних активащйних реакщй (властивих низькоспещалгзованим елементам) на глюкозну стимулящю була приблизно вдв1чи бшьшою вщносно шлькоста цих реакщй на температурну стимулящю.

4. Виявлена специфша у локал1защ! термо- та глюкосенситивних нейрошв ИРО. Основна масса термосенситивних нейрошв групувалася у вентральних вщдгпах ИРО та особливо ЬРО, зона вО залишалася практично в1льною вщ вщповщаючих нейрошв. Поштш скупчення нейрошв, вщповщаючих монофазними активащйними реакщями на гшерглюкозний вплив, локал1зувалися у дорсальному та центральному ввддшах МРО, у латеральнш частит ЬРО, та особливо у латеральнш частит зони БО, де в1дм1чалась максимальна пцльшсть глюкосенситивних елеменив з монофазними активащйними реакщями. Вентральний та центральний вцуцли ЬРО практично не мали под1бних нейрошв.

5. У вщпов1дноста з1 ступенем зв'язку м1ж 1мпульсною актившстю та зрушеннями гомеостатичних показнишв, були видьлет три популящ! як серед глюко- так И термосенситивних нейрошв. Першу популящю склали нейрони, 1мпульсна актившсть яких змшювалась т1льки в ход1 впливу. ЛП реакщй цих нейрошв узгоджувались за часом з досягненням порога; для них був також характерним пстерезю поропв. До друго1 популящ! увшшли нейрони, реакш! котрих розпочиналися шд час нанесення впливу та продовжувалися у тслядп. В реакщях глюко- та термосенситивних нейрошв третьо! популящ! був вщсутнш безпосереднш зв'язок м!ж часом виникнення реакщй та

зрушеннями гомеостатичних показнишв. Наявтсть трьох популяцш термо- та глюкосенситивних нейрошв, що проявляють р1зний ступшь зв'язку м1ж 1мпульсною актившстю та зрушеннями температури шшри 1 концентрацп глюкози, вказуе на кшування складно оргашзованох системи, що приймае участь у центральному контрол1 температурного 1 глюкозного гомеостазу.

6. Значна под1бшсть температурних та глюкозних реакщй нейрошв ИРО простежуеться в пороговое^ та типах реакщй, локал1защ1 ввдповвдаючих нейрошв, в ЛП реакщй та ступешв зв'язку м1ж 1мпульсною актившстю та змшами концентращ! глюкози та температури. Той факт, що 57% глюкгосенситивних нейрошв ИРО реагували на нагр1вання та охолодження поверхш шюри, вказуе на виразну конвергенщю температурних та глюкозних вход1в на нейронах ИРО.

Висока спупень конвергенцп температурних та глюкозних сигнал1в на нейронах ИРО дозволяе вважати, що глюкосенситивш нейрони ИРО причетш до координаци терморегуляторних адаптивних реакщй, вони забезпечують терморегулящйну систему шформащею про енергетичний потенщал оргашзму. Однак для доведения цього припущення потр1бш спещальш досл1дження.

СПИСОК РОБ1Т, ЩО ОПУБЛ1КОВАН1 ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦЙ

1. V.N. Kazakov, P.Ya. Kravtsov, N.N. Borodiy, I.E. Kuznetsov et al. Functional organization of some afferent systems of the hypothalamus// Abstr. 2-th Congress of AOPS-New Delhi, 1990- P. 157.

2. B.H. Казаков, П.Я. Кравцов, И.Э. Кузнецов, А.В. Терещенко. Электрофизиологический анализ кортикофугальных влияний на нейроны преоптической области // Нейрофизиология.- 1991.-Т.23, №6.-С. 699-709.

3. В.Н. Казаков, П.Я. Кравцов, И.Э. Кузнецов, А.В. Терещенко. Особенности реакций нейронов преоптической области на предъявление серийных кортикальных стимулов// Нейрофизиология.- 1991.-Т.23, №6.-С. 720-729.

4. В.Н. Казаков, П.Я. Кравцов, И.Э. Кузнецов, А.В. Терещенко.Метод изучения активности нейронов преоптической области в условиях их адекватной стимуляции // Физиол. журн.- 1992.- Т.78, N5.- С.116-120.

5. В.Н. Казаков, П.Я. Кравцов, И.Э. Кузнецов, А.В. Терещенко. Оценка выраженности функциональных связей между структурами головного мозга // Физиол. журн. Киев,- 1992- Т.38, N2- С.3-7.

6. V.N. Kazakov, P.Ya. Kravtsov, I.E. Kuznetsov, A.V. Tereschenko. Influences from different areas of the cerebral cortex on preoptic neurons. Morphological and electrophysiological data //Neuroscience- 1992- V.42, N1- P. 69-80.

7. В.Н. Казаков, П.Я. Кравцов, И.Э. Кузнецов, А.В. Терещенко. Реакции нейронов преоптической области на изменения осмотического и глюкогомеостаза //Сб. Ин-та мозга РАМН- 1992- вып. 21- С.70.

8. В.Н. Казаков, П.Я. Кравцов, И.Э. Кузнецов, А.В. Терещенко. Исследование активности нейронов преоптической области при адекватной их стимуляции // Сб. експериментальная и прикладная физиология-ТЗ. Физиология висцеральных систем- С-П- 1992-С.102-109.

9. V.N. Kazakov, P.Ya. Kravtsov, I.E. Kuznetsov, A.V. Tereschenko. Corticofugal influences on thermo-, osmo-, gluco-and pressuresensitive neurons of preoptic region // Abstr. XXXII Congr. IUPS, Glasgow, 1993- P.59.

10. В.Н. Казаков, П.Я. Кравцов, И.Э. Кузнецов, A.B. Терещенко. Преоптическая область и поддержание гомеостаза // Арх. клин, и эксп. медицины - 1993.- Т. 2, N1.-С.24-28.

11. В.Н. Казаков, П.Я. Кравцов, И.Э. Кузнецов, A.B. Терещенко. Активность нейронов преоптической области при изменении осмо- и глюко- гомеостаза // Нейрофизиология. -

1993.- Т.25, N4.- С.281-291.

12. В.Н. Казаков, П.Я. Кравцов, И.Э. Кузнецов, A.B. Терещенко. Роль преоптической области в сопряжении констант гомеостаза //Арх. клин, и эксп. медицины - 1993.-Т.2, N2.- С.183-192.

13. В.Н. Казаков, П.Я. Кравцов, И.Э. Кузнецов, A.B. Терещенко. Роль преоптической области в сопряжении температурного и глкжогомеостаза // Нейрофизиология.-

1994.- в печати.