Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Роль перекисного окисления липидов в структурно-функциональных нарушениях тканей мозга при острой гипоксии

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Роль перекисного окисления липидов в структурно-функциональных нарушениях тканей мозга при острой гипоксии"

АКЩШЯ ПАУК АЗЕРБАЙДЖАНСКОЙ ССР ШСЛПУТ ШИОЯОГИИ ЕМ. А. И .КАРАЕВА

ЕШЕЗ ХАЯАГА ЙЗУШ оглн

. Ш: 6I2.8I5-SI2.273r59I.48-65.OS4.38-54.39

РОЛЬ ПЕРЕКЙСЕОГО ОКИСЛЕНИЯ ДПЩОЗ Б СТРУКЗУШО-ШШОНШШХ НАРУШЕНИЯХ ТКАНЕЙ МОЗГА ПРИ ОСТРОЙ ГИПОКСИИ

03.00.13 - физиология человека я жпвогша

АВТОРЕФЕРАТ

днссергашга на соасгапне ученой сгепеяя каядадаиа•бгояогичесютс наук

■Па правах рухсохтася

Дхесевящгя анЕолнеш в даборагсрпг окофизяки рзиеииг ИчсгЕтуте фпзюлогии Е4.А.К.Караова Акадеиыг.иаух AsopoalraaHCECÍi С СТ.

Научные рукоьоджгель:

гокгср ОЕОлогктаскгх наук, профессор A.H.Jsáyapoi

sanaron? ояслсгкчесхпх наук, стврзЕй вззчнцй сстгздне;

Н.^.'лагокего«

-ТЗЕПЕДЛЫШО ОЕЛОКСЕТЫ:

Sokíop овзлсггческях zzyr., профессор Р.Н.Глебов EOF.TCP 0е0лсгеч005'.ех. E8JE с.!/..ЦеЛЕКОН Шедшее учреждение - НЕЙ ыозга Alfil СССР

Багета состоится " //" О/С/'ЛО/уЛ' 1990 года в " //' часов на заседания Спевдалвзироваккого Совета К ÜD4.II.0I по прЕсугденш ученой степени кандлиата казн в Рлсгетуте физиологии ва.А.И.Караева АН АзербайжанскоЗ• ССР по cspacy: 370100 -Баку, ул. Шарвф-Заде -2.

. С Екзсвртацкай моано ознакомиться в бвбясогоге Езвгигуто фЕзкологЕИ ш.А.И,Караева АН Азербайджанской ССР.

Автореферат разослав " ,20 ". ¿£/¿l¿í ISS0

;-!ШНЫЙ СЕКРЕТАРЬ СпвцшлшгровЕКЕОге Совете

КЕНДШИГ бЕОЛОГЕЧОСКПХ EajIC

СНЦ&Я ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Изучение повредцовдего действия ютоконз на различные иембрзнше образования яшнется одной 23 актуальных проблем современно!! оиошгаи к медиана. Это презде всего связано с тем, что патогенез многочисленных заболеваний человека обусловливается нарушением кислородного обеспечения организма..

Полученные дакнве свидетельствую? о гон, что подавление окислительного фосфорилкрования - основного пути синтеза >лакроаргов псе гваоксвв, tpeoyet компенсации клеточных энергетических запасов за счет гликолиза (Меероон, 1984; Хватова s-др., 1937). Это приводит к накоплению в клетке различиях восстановвтедьшх метаболитов - АДФ, НАИН, НАДШ, неорганический фбсфаг, лакта? а ДР., а также ионов металлов переменной-. валентноста, катализзруотах перекясное окисление лвпидов (ПОЛ) (Владшгаров, Арчанов, 1372; Еиленко, 1982; Меероон, 1934; Хватова и др., IS87; Boiiai'et al., IS70;SoIer-ArgiIaaa et al., 1974; Ho_sbor£, 1977). В этом азу-чае сохраняющееся в тканях незначительное количество кислорода, недостаточное для нормального метаболизма, вполне достаточно для инициирования свободнорадикального окисления (Васильев, Еичутин-ская, 1932). В связи с эгш, в последние годы проводятся всесторонние исследования по изучении особенности ПОЛ в различных измеренных образованиях при гипоксия и ишешзи (Баленно, Ï9S2; Андреев, Шшшьберг, ISS4; Меероон, 1Э84; Буров и др., IS87; Магомедов и др., 1987).

Установлено, что интенсиршашш ПОЛ при гипоксии вызывает подавление электрической активности сетчатки и иозга (Акогшн, 1985; Магомедов и др., 1987), что, по-вадикому,- связано с нарушением работы -кь-К насоса, причеты которого в настоящее время остается открнтнш. Кроме «ого, пояазаяо, что ентжовдантн -вие-вт вазное значение для сохранения структурно-фухшшональной целостности различных клеток. Однако, отсутствуют даиане о возмозвой коррекция интенсивности ПОЛ антиоксидаятами в структурах иозга при пшоксЕИ и-влиянии этого процесса на электрическую активность.

Проведенные на различных органах и тканях исследования ncitass-взгт, что усиление ПОД и накопление его продуктов приводят к на-птиекав -йЕозлектргческпх процессов,.-энектявепяа кейбракосвяааааа

фераэвишх кошяексов, пояЕыериааиин багоов, повреадешш яаскед-сгзекного саяарага к увелктенвю проннпаеаосги кшбрая (Вяадшз-РОВ. АрчакоЕ, 1972; 31ег3о 1972; ;у.11ег, 7о0а, 1972).

Однако. экспериментальные фанги по комплексному изучения огрук-турно-фуккщюналышх нарушений в тканях мозга при гшоксзш, в настоящее врекя, почти отсутствуют. В связи с зш, весьма актуальна является изучение накопления продуктов ПОЛ и его нослед-прг гезоксг.е в отдельных ойласгях мозга е их клазевыг субклеточных осразозанзкх (вгтохондрвях к саваптосомах), а также ппедогвреаейие в них мегаболкческЕх я сгрухгуряо-фуякпаоаалыш: нарупенкй дейсЕвке^ различных антЕокскдантов.

Цель у. з.адачгп всследованЕЯ. Ь^ть» настоящей раооти являлось исследование Еятенскввосгп ПОЛ 2 значение его продуктов в механизме струтгтуряо-функшюнадънкх нарушений в тканях шзга и ех каы-сранякх образованиях, а таки- путей антиоксидативной регуляпна этгхг процессов при острой гипоксии Б соответствия с этим, основные задачи налах исследований сводились к следуюдеку:

1. Определить влияние гипоксии на алектрнческую активность сенсоиоторной коры мозга крыс,. опекЕваемая по изменению ашлятуд-кых параметров вызванного потенциала.

2. Выявить изменение актгвносги транспортных АТФаз ( к а, К 1

-АТФаз) в отдельных областях мозга п ех мкгохондркальных п

сикаптосоиальнкх фракциях при острой гепоксее и гипоксии с после' душей реоксЕгенеаией.

3. Исследовать изменение интенсивности ПОЛ в отдельных облас тях шзга е г.х цггохоцдриашшх.Е сЕнепгосакальных фракциях при острой геяокске .е гшзоксы! с последушей реоксЕгенапией.

4. Изучить влияние гипоксии и гипоксии с последувдей реоксн-ге к алией на содержание различных типов 2 Н-грутш в отдельных областях мозга.

г 5. Выяснение эффективности антиоксидантов для коррекции всзкиашх сдвигов в изменении интенсивности ПОЛ, активности трш спортшпс АТФаа, теоловоц оог.ене и электрических реакциях мозга яра гепоксее и реоксигенапик.

Научная яовт-Ека. Шервые проведены исследования по кзучешз аятеисшшостн ПОП в отдельных областях мозга крыс и ех шхохоа-х сдгютосюлаяыпгх фраетвях вря гапохсжз а даюксш: г

- о. о -"-V 1 - íi

"Ч X i i"i î г

TS'..--

-A)

_ * ^ i ~ о ет

>п , ~ p " o _ o, o r~

" r 1 " o ia-

) - Oï-

o:

CJV3Í

С L

Показа!», " - ~ ' l"-"-, ' г o- "oír' c, ' i.e.";

л , г-г i î " ) ^ • Í ti т.

íkrenchbhoci-» i-C.I 3 —л ^ с^.с.ч:., Ёрзкшввс при газскскл, чг-о сопровогщаеуся вр-> ' 'V" -.л /г í унекшэ-:::л акггвноста гргшезоргкже АТФаз, еодоркаккя г г 1*лоз

к H-"pYïïii i! полазяешгем елбхпшчеекей шгатан^ога шкга.

" "'-J- '""J;1 J ÇL22_ r ' " i " 5 ' "

о^ГЪ ^ С""1 з ^ " "U ~ и с о -

rr i- ( [Of i с i i -

a"j i ^ " ^ t J , -s \i л

■ г "' О^Л'ЭКТН^ЧСС^'ОЗ — " -"ОС; ' 'J!^ Г '.j "> ~ 'V- ■' r^;yç~vv-\'T>

' О Д r " c v. rr oí

¡рагсгичеслое зш"?екке для разработки зффгкк-зню: ерздегз 'npoSïûïSK-

л лечекш па-го-ог^й, еонроко-лдагадигея усглекнем

жооодаорадйкрльннх аропсссоз (кг^аргег fcosra, "реззозотарз: пря раз-

1 ^ с - I -Г { г_

3 ) о -,. - "

А О i

^ ~ <~ с t ~ Г -__-

ПЛ „ ( " ) z -i 'ft.

г

s «-груш:, вяехгпячеоког ехуявносзж) шзга ярл острой х-каокснз.

¿¿тройагггя работы. Основные положения диссертация докладывались на:

- научной конференции аспирантов АН Азербайджанской СС? (Баку, 1986};

- конференции молодых ученых, посвякеннэй 70-летию ВЛКСМ (Баку, I9SÍ);

- Ii Всесоюзной конференции "Еиоантиоксидант" (Москва, I9S9);

- научном сеиинаре Института физиологии АН Азербайджанской °С? (Баку, libö).

Яусггкапии. По катеркакам диссертации опуйликовано 7 работ.

Структура в оо*е«. Диссертация состоя? из введения, обзора литературы, катериала а методов исследования, собственных исследований. оосухдения полтченинх результатов, выводов и списка литературных источников.

Раоога изложена на 170 страницах клинописного текста, содержит 8 таолш в 23 рисунка. Список использованной литературы включает 244 наименований, из которых 124 отечественных и 120 иностранных автороь,

!ЛАТЕР1^Л V ЬЕТОДД ИССЛЕДОВАНИЯ

Основная задача наzzx исследований сводилась к определению ряда структурно-функциональных и физико-химических изменений б отдельных областях головного мозга на тканевом к ультраструктур-ком уровнях при воздействии гипоксии, реокскгенаиии и антиокси-дантов. Ь частности, изучали вызванный потенциал сенсомоторной дорк, активность мекорашшх транспортных ферментов ( на, К и

-АТ^аз), интенсивность проиесооз ПйЧ и состояние глояового осыека в .тканях и субклеточных фракциях коры (сенсомоторная и зрительная кора) Оольсих полушарий ко зга и стволовых структур иозга Vпродолговатый ыозг и мозжечок) крысы в норме, после гипоксии, реоксигеналип и при воздействии веществ с антиоксиданг-íiusíE свойствам.

Эксперименты проведены на белых крысах. Острая гипоксия сог давалась в герметично закрывающейся камере 2 путяк?.: полным за-ueaesESK воздуха азотом и постоянным прокачиванием через камер; предварительно подготовленной смеси газов (5л О2 и 35% и 2) г геченве 1,5 реохсигснааса.осуществлялась продувкой камера

:слорояса под кебольгш давлением в seietsss 20 vzz.

Для взятия образпоз- sssseS изучаошх структур когга sanos-:х деквяитгроваяя, бистро Езвяеккт г.озг на холоде и выделяли :обходеаае для исследования структура. Ноэесш тканей гомогокн-:ровалв. Сик?лтосо?лальки8 и кагохеадрйвлКЕЕв feascan нсслсдуе-IX структур козга получал:'» по кетоду -Хайоша (1975). В качестве •т^оксидактсз была применены ввташя В в виде тсляпого расгвс-I, феноьан-калия я аяфгп-вагрия в ззде годных растворов, кото-m вводились в организм ввугршгзе^гно и конол з заде шсллпого ¿створа, которая вводился ввугрябраякяю. Вое вегестзза Сялв гедены в организм подопытных кззотянх за 16-18 часоз до г;:по:с-«еского воздействия»

Отведение вызванного потенциала сенссмогорной коры проводить путем погружения электродов в данкнй участок мозга на осно-? стереотакскческих измерений по атласу (Sswyer , Everett reei* 1954) с поправкой Р.М.Мещерского н П.А. Чериыазвсксй LSS0). Запись потенциалов осуществляла с помощью катодного ос-¡ллографа С1-6Э через бяоусЕлдтеяь УШ2-03.

Определение ахиявнооя» гран'опортных АТФаз в ntassx и субфрзк-аях клеток исследуемых структур козгь проводили по методу entine et al.CISe4).

05 интенсивности ПОЛ в отдельных структурах козга и их езнгл-эсомалышх и матохондриалышх фракциях судили по изменению со-эру.анкя гидроперекисей (ГП) я малонового догльдегяда (ЭДА), зределяеше по методу Asacava and líatsuahita (1980).

Различные типы sH-rpynn в гемогевагах определяла по метода Liran ' (1959), в ьюдифвкагши Sodlock (ISSÜ).

Белок определяли по методу Лоурп (IS5I). Результаты исследо-знкй обрабатывали вариапионио-сгатасипескнм методом (Рокецкий, 557).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Изменение интенсивности ПОЛ з тканях, синапгосокальннх и шгохоадряияьгопс фракциях рааштах струлгхр юзга яра острей гдяоясии и раокйнгешшз.

Кис yse бнло показано как элекгрогенеэ, гак а деятельность знэтрапепортгшх активных Екзшгатическях ягсоснпз: систем з нерн-~~егкгг вследствие острой гяпоксни существенно угзетаэтея. i::- глазннх ¡?p3"St rsxoro sipysiesza в здекгро^ииодоги!'

иервншс клеток коано было бы ус&агрввать в деатабшшзадая сгрук-турнэ-фуккцЕоналъной пелостноота лепвдного бислоя клеточных кегг-орак, наступашгх в сад-' ЕнтенсЕфдкашш процессов ПОЛ з результате расстройства тканевого ел?, клеточного дкхакгя. На основапгг проведенных в других органах исследований однозначно оценивается коррелятивная связь кеаду гкаоксией z снгенсг-фикагией ПОЛ, что следует рассматривать как одну пз основополапшвкх закономерностей развитая целого каскада наруяеиий в клеточной деятельности тканей opraHZ3bta.

Относительно козга, его структур к тек солее дх субклеточшг ооразованпй, этих связей мевду различного рода наруаенияки, виз занята пшокске! до скх пор ке изучены, к этот .пробел явно про глааквается, когда речь глет о характеристиках ПОЛ в узких вазз для негвнкх клеток субэбразоваяЕях, как митохондрпи и сзнаптосс Uasi: доследования, пссвздеинке Езучениз пропессов накодлендя продуктов ПОЛ (гидроперекисей v. калонового дкальдегада) в ткан* ьжтохондргях е скнадтоооках отдельных структур мозга в условен: гелокске к реоксЕгенадЕЕ, позволяют в некоторой степени пополнять этот прооел kobbxe дапшгс..

(jzut's показалд, что у кктактшх кквотных'количество гвдроп рекксей (ГП) г. калонового этальдегида (ЩА) в тканях изученных нами структур мозга (продолговатого мозга, мозкечка, зрительно д сенсоиоторной кори) колеблется в пределах 3,75-4,19 относите них еддшдх z 2,87-3,54 нМоль/кг белка соответственно. Под еле* мнем острой гдпокепд уровень Ш и 1>5ДА во всех зтгх структурах мозга достоверно увеличивается, количество ГП достигает до 4,! 5,35 (р^0,05) откосктальккх еддкки, a КЕД - до 3,58-4,65 нМо. иг Салка. {¿аксиальное увеличение ГП наблюдалось е сенсокотор коре (42%), Ш - в зрительной коре {32%).

Гипоксия вызывает резкий подъем уровня ГП и МДА как" з ш:т хоцдрдях, так с в скнаггосомах структур мозга. После гкпоксее наиоольаее увеличение ГП было обнаружено в митохондриях зрктс но£ кора (до 7,21 огн.ед.прогдв контроля 4,72 отн.ед.) к мзз; за. ;до 4.14 отн.ед. проггв контроля 2,44 отн.ед.), МДА - в ш ховдрых зрительной кори {до 5,67 кМаль/кг белка против конт] с .¿ir 1йаль/сг белка). Количество ГП б санаптосомах различных структур иазга колебалось от 3,80 до 5,80 отн.ед. Их иаиболы VEStfisezs окло БГ-рггастадрошпю л csncsiocoasuc срзяезш)& к

г.-оз~ечка. Такая as картина б-тла зафэхозрозга® для язнененкя одер~а.гшл ЩА в сянаптосстшш: фрздциях зрительной и сенссмо-■орноЗ косы, a TSK2S мозпочка. По сравнений с нгка, в снналтосо-iax продолговатого мозга уровень .УДА был значительно меньше.

В начале реохсягвнашот, несмотря на нор:-'-ализсгшэ дыхательного млзотнкх, увеличение уровня ГП и ЩА в ткснях иозга продолжается. Эта законокерность характерна кет для корковых, так и ¡тволовых структур мозга. Однако, пря реоксигенашш в корковых ¡труктурах содер-таниз продуктов ПОЛ намного вкшз, пек з стволовых структурах.

Б отличие от тканевого уровня, на субклеточной уровне пабл»-1аегся несколько иная картина в сдвигах cosepsaam ГП и ЩА после эеоксигенапин. Как зо фракциях «штохонкрай, гак и во фракциях »¡каптосом мозга количество ГП и 1.1ДА либо ниве, ч&л при гипоксии, :ибо находится на уровне, характерном'для гипоксия. Правда, есть 1склшение из этой тенденшш, когда в ряде структур наблюдается возрастание уровня как ГП, так и ЩА после реоксигенашш. Это характерно,. например, для ВДА иягохонцрвй зрительной коры, для ГП ■ипохондрий сенсомоторной коры и продолговатого мозга, для ЗДА зикаатосом продолговатого мозга, для ГП синалтосом сенсокотррной :соры. Восстановление продуктов ПОЛ до контрольного, уровня в изученных фракциях происходит только через 26 час. после гипоксии.

Активность АТФаз в тканях, санапгосомальннх- и тлитохондриальных-фракпиях отдельных стрзпстур-мозга при осгрой гипоксии и реоксигенашш.

Учитывая, что процессы генералки и распространения биоэлектрических потенциалов в нервных клетках тесвейиш образом связаны с работой фиксированных -па плазматических мембранах эн'ергоза-вискмых ионотранспортных АТФаз и то, что до сих пор слабо изучены механизмы нарушения генерации электрических ответов мозга при гипоксии, - мы провели ряд исследований, в которых эти вопросы рас-' сбагривались с разных сторон. Была проанализированы изменения в гктигяоста На, К и % -AT® з екакях, иитохондряях и сшапто-со:.:ах продолговатого ксзга, козяечка, зрительной Ii еенсоглоторноЗ кори при гипоксии и последующей ресксигекалии.

При воздействии гипоксии активность транспортных АТФаз дгне-гаегся в. тканях структур мозга. Подавление актшшоота АТФазных фзрдаятов более sapasejio в стволовых структурах мозга (продолго-

натай мозг к ыоэхсчок), нежели в корковых областях {зрительная и сенсоыоторная кора). Изменения в активности зга, К и M g -ATîeuj в синаптосомах имеет свои особенности, зависимые от структуры мозга и продолжительности кислородного голодания. Во-первых, в нормальных условиях в синаптосомальных фракциях структур мозга активность всех форм АТФоз почти в два раза больше, чем в их тканевых фракциях и митохондриях. В этом отношении синаптосомы корковых ооразований отличаются от синаптосом стволовых структур мозга - в последних данная активность заметно ниже.

Под влиянием гипоксии происходит резкое ингибирование активности ;,"а, К - АТЗаз сияалтосом зрительной и сенсоиоторной коры, далее, мозжечка и продолговатого чгозга. Активность Mg -АТФаэы изменяется неоднозначно, имеет зависимость от структуры, в которой проведен!! эти анализы. Что касается активности Ms -АТФазы мкгохокдриальных з^ыекй корковых к стволовых структур козга, то следует отметить, что во время воздействия гипоксии ена изменяете-'; оолее или менее сходный с синаптосомакк образом. После гипоксии особенно сильно ингибируется митохондриальная' tig -АТФаза как в корковых, так к некорковых образованиях мозга.

Как показали наш: исследования, активность lia, К и Ms Alias ь структурах козга достоверно бывает пониженной не только а начальные периоды дёйствия гипоксии, но и даге через 6-12 часов после прекращения ее воздействия. А обшая активность всех изученных нами видов транспортных АТФаз нормализуется лиеь спустя 26 - '¿и часоь после начала реоксигеналик, что характерно для всех изученных структур мозга.

Изменение в тиоловом обмене различных структур мозга при озгрои гипоксии и динамика их восстановления в постгипок-окческом периоде.

Как известно, серосодержащие (тиоловые) соединения - различные сульфгкдрильные группы ( SH-группы), глутатион и ферменты тешговэго обмена (глутатион-пероксидаза, глутатион-редуктаза к дд) игоавт очень ватную роль в механизмах регуляпни гоыеосгаза и зазнтно-адаативных сил клеток и тканей организгла. Особенно значительны для функционирования клеток связи тиалов с сосгояне-пуи белковых макромолекул, активным трансмембранным переносом, перекисныы окислением и детоксикапией поврегдапдих агентов. Поэтому изучение количественно-качественных сдвигов, проасходжах в

'¡головом обмене при экстремальных ситуациях, и влияние этих сдвигов на другие клеточные процессы (работа энзетлатшгеских насосов, ;нтенсивность ПОЛ л т.д.) тлеет принципиальное значение для даль-¡ейЕзего развития представлений о месте и роли тиолов в обеспеченна нормального функционирования клеток и тканей организма. Поэтому мы решили изучить некоторые показателя тиолового обмена лозга при гипоксии.

Было изучено в основном содеряание глутатиона ( ^ЗН), повер-чносгно расположенных белковых йН-групп (ПР- йН-группы), структурно-замаскированных белкових БН-групп (СЗБ- эН-трушш), а такие свободных БН-груш в продолговатом мозге, моззечке, зрительной и сенсомоторной коре в норне, при гипоксии и реоксигена-цлк.

В начальные периоды после гипоксии в структурах мозга уровень глутатиона бывает достаточно сниженным и это особенно выражено через четыре часа после гипоксии: к этому времени содержание глутатиона падает в продолговатом мозге с 16,18 йМоль йН/мт бежа в норме до 13,26 нМоль зн/мг-белка, 3 козкечке с 17,13 нМоль йН/мт белка до 14,81 нМоль ЗН/мг белка, зрительной коре с 15,81 нМоль эн/мг белка до 12,44 нМоль зн/мг белка, в сенсомоторной коре с 15,97 нМоль ЗН/иг белка до 12,44 нМоль ЗН/мг белка.

Нормализация уровня глутатиона в тканях козга происходит по истечении суток после гипоксического воздействия. Гипоксия вызывает снияенке в тканях козга содержания основных фора сульфгид-рклышх групп. Наибольшее снижение содержания ПР- зН-групп было обнаружено в зрительной коре, мознечке и сенсомоторной коре, а СЗБ- ЗН-групп - в продолговатом мозге, мозгечке и зрительно! коре. Такой пониженный уровень сульфгидрильных групп в структурах мозга сохраняется до 12 часов после гипоксии и возвращается к исходному контрольному уровню лишь спустя 24-28 часов после тапок сии.

Результаты наших опытов показывает, что хотя в общей-динамике посггяпоксзческих изменений;содержания как глутатиона, так л различных сульфгндрнлышх групп в мозге наблюдается одна и та ае закоаскзрпость, приводящая к относительному снкяению ах уровня, но степень этого ■ сшзяення по-разному внракена в его отдельных морфофутколональпых образованиях. Обкарукеншэ наш сдвиги в'

уровне тиолов ыозговсй ткани свидетельствуют о достаточно, глубокой нарушении метаболизма вследствие воздействия гипоксии. Нарушение тиоловсго обмена, по-видимому, способствует в определенной степеки интенсификации ПОЛ и подавлению активности транспортных АТФаз. поскольку достоверные изменения в этех показателях по времени и выраженности совпадают независимо.от структурных и функциональных особенностей изучаемых отделов мозга.

Изменения вызванных потенциалов сенсомогоркой коры

мозга при острой гипоксии и реоксигенадии.

(анты на контрольных животных убедили нас в тон, что алек-трококные раздражения контрлатерапьной задней конечности крыс сопровождаются формированием б сенссмоторной области коры кратко-патентных вызванных потенциалов, представленных позитивно-негативным кокплексо;-, за которым обычно следовала вторичная негативная волна, длительность первичной позитивной фазы равнялась 13-15 моек., а негативной 20-22 мсек. Амплитуда первично-позктиз-коГ: волны колебалась в пределах 62-64 ккв, а негативной 70-90 :св. Следом за первичным ответом сенсомоторной коры развивалась вторичная волка длительностью 36-36 мсек и амплитудой 30-80 ккв. Ооаая длительность первичного ответа составляла 36-40 мсек, а : .'обичного и вторичного - 73 - 76 мсек.

Острая гипоксия, как показали над;?, исследования, влечет за собой выраженные изменения в отводимых от сенсомоторной коры вызванных потенциалах в ответ на одиночные к серийные злектро-конные раздражения. Анализ электрографической картины вызванных потенциалов сенсомоторной коры на фоне воздействия гипоксии показал. что с первых икнуг пос. е гипоксии вызванные потенциала данной области корк заметно изменяется и такое состояние соЗра-няется длительное время.

Лрп этом, как амплитудные, так и временные характеристики вызванных потенциалов изменяются неоднозначно. Так, на 30 минуте гипоксии ашлитуда негативной волны уменьшается до 50 ыкв,. длительность волны сохраняется более или менее на исходных величинах, а амплитуда позитивной волны падает еще болыде и состав-лае г около 4 0-43 iscE.

Изменение амплитудно-частотных и временных параметров вызванных потенциалов сенсомоторной коры продолжается и на последу-

жшх сроках гкаохсжг. Тгк, на 60 кзн. г-няокидя аншшгуза кега-скзкой вожш у.~е составляла примерно 36-37,5 ккз, а длительность волны около 10 коек; а на 90 шя. шадагуда внзвшжщс похешиалов гндгалась до 25 ихз при гяагельзосгя волны в 10 неек. Таким образом, из пслучошшх далгдх вытекает, что гппоаояя вызывает су-геотвеншге карупенгя 2 электрсмг-зтгояогдчееклх нерэгзгрэх вызванных потешхпадсз еенссмоторяой корн гетзга.

Сразу после рзокскгеягшкя, последовавшей острой гипоксии, каблкдаегся «ксотгкое восстановят» кскеяенгпз: в ходз гагонси-чесногэ воздействия осковнах аьрнгегроз тлккеднзя пстзпддзлсз, а через 5-30 шш. обнаруживается лвзоз угяехвягв хюктргчесхой акгквЕосга мозга, что свакоггльсгвуеу о продо;;г:г:сдихся после воздействия гкзокспл глубсгсзх расстройстз в деягальяосгк нервных клеток. Полнея исходная (нормальная) картина визвгншяс аогешхаа-лоз сенсо:ю?оркой кора воссганеалгвается через 23-30 чао. после нэтагп реоягггскггдг.

Вдшша ашжжсгдаагоэ на шзвзккыз нотегапзлы, интенсивность ПОЗ, активность АТ&з я тноло-ыЗ'обизя мозга в условиях пшоксзи и реоксягеаашш.

Предварягельное ззеденсэ вкгаакка В и пснода до гдпоксав.в определенной степени способствовало воддзркда® нор.'яаяышх электрических ответов мозга на внешние сгщулы, Вето показано, что даге в начальные период» гклоксического воздзйсгазя злектрофязи-слогичеокие паракегрн (гмлдитудаз я эреьакйша харсктеркстзка негативных и позитивных волн) вызванных погенпнаяов сенсомогор-ной коры мозга мало чем отличаются от контрольных величин. Наблюдавшиеся при этом незначитзльннэ нзкененгя эгнх показателей полностью воосгакаэлаваэгся уге на чегвергон часу реозсагенапга.

Предварательиое введепхе вкзгаиапа Е спсаобоагаозвдо зйкзгноцу снижении уровня ГП я ДНА зо всех изученных яш структурах мозга как при острой гипоксии, так я ара рссзсагеяадяя. После зззденая данного препарата больше всего уменьшая?ся уровень ГП, особенно э коркозах областях мозга.

Полученные дащш показывал?, чго ззтакая 3 в оарздзлгнной степени прадотвращает обуслоздзЕяоз ггагохснеЭ возрастание накоплен:» продуктов ПОЛ в егруетурах козга. 7 ншогнкх, иодучавззх 2оз<уг до кайлздолссз боасев кграяеавзб подавление ш-

тснмйекшшй процессов ПОЛ кед в корковых, так ж стволовых структурах ыозга. Полог тгелькое действие гонола. было особенно'заметно к во время ре ох сиге л елей,- При этом, уровень ЦДЛ был почти одинаковым ка всем протяжении постгипоксическсго периода. Било показано, что акфен-катрий и фенозан-калий в той ели иной мере способны предотвратить ингексификапив проиессст ПСйГ в структурах мозга во время гипоксии. Отмечено, что при этом тормозной аффект аетсн-натрип на ПОЛ более сильнее, чем фенозан-капкя.

изучение влияния витамина Е, ионола, фекозан-калЕя и анфея-нат^кя на содержание ГП к МДА во фракциях синаптосом и мктохон--oali отдельных структур мозга ь условиях нормы, гипоксии и р-эок-здгопааяг показало, что они способны подавлять до определенной степени стимулируемые гипоксией нарастания продуктов ПОЛ в этих оусхлегочных фракциях мозга. Б то Ее время следует отметить, что их действия на ПС£ имеет свои особенности. Бее эти антиокекдантц по-разному влияют на снижение скорости накопления ГП и ВДА в ск-нштесомзх и штохондрккх мозга. При этом,' эффект витамина Е и генозаи-калкя оказался сильнее, чем ионола и анфев-квгрия. Таким образом, использованные нами антиокекданты на клеточном уровне повлияли ка ПШ неоднозначно; это зависело как от структуры мозга и его субклеточных фракций, так и от сроков гипоксии и реокси-

Гшюксическое воздействие на фоне введения витамина Е, ионола, андюн-натрия и фенозан-калия в большинстве случаев не .приводило к подавлению активности а, К к К'£- АТФаз как в тканях, так к субклеточных уровнях, даже отдельные антиокекданты способствуют значительному повышению их активности, особенно в синап-тосомах всех структур мозга ктх во вредя гипоксии, так и при ре-оксигенапип.

Определение содержания различных дН-групп и глутатиона в отдельных структурах мозга у аивотных, получавших антиоксидактк до гипоксии и реокспгенапЕи, показало, что эти вещества в раде случаев весьма эффективны в отношении обусловленных гипоксией изменении в тколовом обмене.

Введение витамина Е увеличивало содержание СЗБ- s й-грутш у. ПР- Ь'К-групп. Действия ионола на уровень этих показателей оказались более вффекяшшм, по-сравнеюш с вигааинои Е, оеобег-

ко в период реоксагеясдкл.

зшшш

Анализ полученных данных ясказшг&вт, что острая гипоксия способна дестабилизировать фязшсо-таяескае а структурно-функциональные состояния клеток и тканей организма. Эти изменена*! особенно отражаются на процессах ПОЛ керзншс клеток, ах зазкт-ных и адаптивных ?геханзз?л_х, деятельности трансмембрантпс активных эизиматяческях насосннх систем я способности нервных элементов прореагировать на внепниэ электрические стЕгдулы.

Было установлено, что острач гипоксия закономерно вызывает во'всех структурах мозга усплпняе процессов ПОЛ. Однако, степень обусловленной гипоксией интенсификации ПСШ в. различных какро- н макроструктурах мозга неоднозначна: в корковых н их синапткческз" образованиях этот процесс характеризуется более знсохкка велачи-наии накопления Ш и МДА, кегеян в сгаояовнх структурам мозга и их нитохондриалышх фракциях. Таким образом, кам знерзые удалось показать, что по гвтенсифякашш- перекисного окисления кембраятк липидов между структурами глозга имеются различая, по-вядииому, связанные прежде всего с их морфо-функшаональннми й метаболическими характеристикам. Усиление процессов ПОЛ в мембранных структурах нейронов мозга закономерно приводит к уменьшена» активности фиксированных на этих мембранах различных гранспортянх АТФаз. Дифференцированное изучение активности отдельных АТФазных систем нервных клеток как на тканевом, так п на субклеточном уровне показало,- что при гипоксии з большинстве случаев зягабпрусгся активность На, К - АТФазы и она более выражена в огноаении активности синаптосомальннх тршзспортзшх знззыов. Эта данные, на над взгляд, представляют больной интерес для выяяеаяя более глубоких взаимосвязей маяду ПОД и работой насосннх кехапизмоз как в норие, так и при воздействиях, способствующих усиленна овободаорадшсаль-г ных процессов в клетках организма, в х-ом числе в нейронах нозга.

Опыты по изучению вызванная пдгеншалов от сеяоойоторяой корн мозга на фоне гкпсксичзского воздействия показаяз, что зрекзнше амплитудные и волновые характеристики этих потеииалов сильно-азврадаатся, особенно на отдалзяных"сроках дейсяш шпакояя. Дая восстановления зтих нарушений в биоэлектрической актявносги.кора глозга требуется достаточно 'ддаталхиое зрсш, что свидетельствует

о сгуооках сдвигах б формировании кяеточшгх шжтрзчеюш: потенциалов. вследствие взизиеяия молекулярной стабильности лкпеднкх бпслоев плазматических мембран и активности фиксированных на них катиошшх транспортных АТФаз.

Полученные наки данные по изменению различных типов г Н-грусд при гшокоиа позволяет предположит!,, что в проаессах подавления активности транспорта АТСаз пркчастпы нарушения в тколовом обмене.

Таким образом, Езаеаеняя в кэзге после гипоксии свидетельству-гт о аепнок характере вкзкваешх дефшвтом кислорода кзтаболнчео-ккх а адаптивных иродессов в нервных ¡слетках, что приводит г: стр^турно-функигокадыш.: нарушениям.

Кйга езнгк, посаженные сравнительного изучении влияния некоторых препаратов ( <*- -токоферола, конола, анфен-натрдя и фопо-заи-калия) на оорачоилкваекне гипоксией фкзйкс-хшпческйе к аяе-ктрсфдзкологнческве нарушения б тканях и субнейроналышх фрзкци-ях ыззга хнвотных показал!'., что предварительное системное введение к&ааого в отдельности этих химических агентов в организм до гкпоксического воздействия, в большнетве случаев, приводит к оолее ели менее пологительнык эффектам в смысле предотвращения !--е облегчения течения вызываемых гипоксией органических нарушении в цозге. Основные характеристики влияния кавдого из этих веществ на активность АТФаз, тиоловый обмен в вызванные потенциалы имеет ооаке к специфические особенности. Витамин Е к вонсл 'отчетливо снижает интенсивность ПОЛ, в значительной степени способствуют сохранению активности АТФаз (особенно ка - К) клеточ-.>шх кекоран, упорядочение тиолового обмена и нормализации еле--ктрофпзЕОДОгвческих показателей в структурах мозге у таюкскровзи ных сивотных. Бдаяния шфен-натрия и фенозан-калия на те пе показатели мозга оказались менее выраженными, чем токоферола и еоно-ла. иднако, сравнение &|фектов анфена-натркя и фенозана-калия мегг? собой показывает, что при этом анфен-натргя в ряде случаев оолагает оолее сальники антиокислительными свойства«, чш зап-каг.ия. Наои опыты по изучению влияния этих четырех анхг.оке:> даятов на оффег.ты гипоксии г мозге даст наи основание расположить сх со сале воздействия на процессы ПСШ и друпис связгкккх с юга катабоветескЕх и функциональных. явлений в такой последова--с-елькостд: гопал —-----;> токофгрол-----------» ак^гк-катрп.? -

-> февсзкн-яазня

Характеризуя нет исследования, в делом, следует подчеркнуть, {то наш впервые удалось ваязать каскад ззашгосзязенннх пусковых механизмов действия гипоксия на козг, закиочазздкся в усяазппа зропзссов ПОЛ, шшкгкзаши кзсбразкофиксярозшшшс' транспортных энзимов (на, К и И 8~АТФаз), нацгшзнии тиолозого обмена и электрической активности нейронов, что мозет.привести к более тяяелнм для мозга патолоютеекал последствиям. Они особенно сильны на начальных этапах кшоксия (от'перзкх г,пнут до 6-12 часов после гипоксии) и более пли «зное нормализуется по истечзнг® суточного периода после пшоксического воздействия. .Аятлокмдаатэ зпа-гзгеяьйо убцстряют сроки восстановлений нарушешшх гипоксией козгознх процессов как па макро-, так и на шкрауровзях -их организации. •

1. Показано, что острая гипоксия внзнваэт нарушения функциональной активности сенсеаогоряой кора-красы, о чем свидетельствует подавление агтлитуда вызванного потеншгаяа. Полное восстановление параметров вызванного дотенпаала наблюдалось спустя 26-30 часов после начала ресксзгенащи.

2. Действие острой гипоксия приводит к увеличению накопление продуктов перекисного охислзяия яипвдов в продолговатом мозге,, мозжечке, зрительной и сенсомоторяой коре и их синаптосомальяых и

3..Острая гипоксия.приводит к подавлению активности На, К и -АТОаз и уызяшеншэ ссдерзания различных йН-групп в исследованных областях мозга и ех синаптосомалшых и штоховдряальнах фрак-аиях.- Подавление активности транспорта!« АТФаз при лнтенспфикапвп ПОЛ в результата езлокситосйого воздействия осуществляется путем окисления зН-групп.

4. Рзоксигзиаиия в начальном этапе после острой гипоксии усугубляла струетурио-фуййпионадышэ нардания з тканях мозга, что варазалось в более, существенной яакодяшша продуктов ПОЛ, умзньпения активности транспортных АТ5аз, содержания различных типов э Н-групп л подавдзшш электрической активности.

5. Установлено, что нрэдварягелшсз введете езтиоксндантов

3 НВОДЫ

фракциях.

(ЕэтаьтинЕ Е, испода, з?енозана-калкя н анфен-натрая) предотвращает иЕтепсизикасию перекисного' окисления лнпидов в указанных областях мозга к их сшаптосомалькых и ыитохондриальных фракциях при остро!: шпоксек. Природные и синтетические антиоксдданты проявляют накбол; еуе ээдактивнссть при реоксигенашш, чем при гипоксии.

6. Подавление накопления продуктов ПОД введением антиоксидан-тоб сопровождалось эфайктивао;: защитой активности транспортных АТ'*'аз и содержанием различных типов БН-урупп в исследованных областях мозга, их сЕкалтоссиальных и ыитохондриальных фракциях при

7. Стаогдазапия накопления продуктов ПСЛ, активности транспортных ¿Т^аг, еодерказкй различных типов БН-група в сенсомотох— цок коре п ее сЕнаптосомалышх и кнтоховдриальнах фракциях при предварите лыгом введении антиоксидантов б значительно;-: степени предотвращает подавление вызванного потенциала сенсомоторнок коры з условиях пшиссмческогс воздействия.

Полученные результата указывает на неоОходниость применен шн различных природных и синтетических антиоксидантов в клинической практике при нарушенной функционально;; сктивностк мозга, сопро бог-жшхся интеесе'дакапие;-: ПОЛ..

саисок раоот, опубликованных по теме диссертации:

Баоаев Х.с. Перекисное окисление липидов я содержание различных типов сульззгидрильных груш в зрительной оОласти коры wo:— га при гипоксии. - Б кы.: Материалы конференции молодых ученых, посвященной 7&-летиа ВЛКСМ. - Бак:/, 198Б, c.Sü.

2. Баоаев X.w. Qo осооениостях изменения активности АТФазных ферментов в сиваптосомах и митохондриях мозга при гипоксии. - Б пн.: изтераалы научиой конференции аспирантов АН Азерб. ССР. - Баю. ISSb, с.21-22.

¿¿аваров i-Л1., Магомедов Е.Ы., Керимов Б.Ф., Баоаев X.t ., Ах-¡¿едава Г.In. Влияние фенозань-калия и анфена-натрия на перекисное окисление липидов и содержание различных типов s Н-хрупп в зрительной ооласти коры мозга при гипоксии. - Б ich. : Материалы III Ьсесовзнок конференции "Биоантиоксидапт". - М., I9B9, s.Z., с.126-127.

Д-нфароз Л.И., 1.5агомздсз ILM., Бабаев X.Q., Ах'лэдега Г.Su Влияние антиоксэданЕов ira перекисноз схисязкзе ягшедов и активность АТОазпнз фзр.чзнтоз з стаптосоакигашх и гатохопдргг-аяьшх фраадшт мозга при гипоксии. - Там ко, IS39, с.155-11:5.

!. Дгафаров А. И., Магомедов H.L1.,■ Еабазв X.S., Адаэдова Г.И. Перекисноэ окис веша лзшидоэ в сЕиаптос овальной и кзтохоздрз-аяьвей фргкпиях отдельна* структур мозга при ¿'лпеженл. - Волл. ¡шшерзз. биоя. и изд., IS39, J53, с.305-307.

, ДгЕфароз А.И.. Магомедов ILM., Бзбазв Х.Ф., Аагздсва Г.Ш., Бехбудова S.A. Перзкисиое оккслонгз лдпздоэ и ахегнвтшета АТйаз в сияаотосоиальнах н китсхоздрзалыгах фршздвзх козга '*лри гипоксии. - Боар. кзд. -стлз, I9B9, й 4, ''c.5I-5G.

. Динаров А.К., Магомедов H.H., Бабаев Х.5., Ахкадсва Г.Ш.' Об особенностях изменения шстивзосги AKassux фзраштсв-в с1Шаптосо«ггах и катохондрнях «огга при острой пшгйсип. - ДШ Агзрб.ССР, Ï9S9, т.45, S 2, с.34-38.

Л<Лл:к.п*ч, f8.v7t,?0 ИГ OS.j п.*.