Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Углеводный и энергетический обмен головного мозга при адаптации к переохлаждениям

ВАК РФ 03.00.04, Биохимия

Автореферат диссертации по теме "Углеводный и энергетический обмен головного мозга при адаптации к переохлаждениям"

г-л - 5

министерство здравоохранения рф

ростовский ордена дружбы народов медицинский институт

На правах рукописи

ВОЛЖИНА Надежда Григорьевна

УГЛЕВОДНЫЙ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН ГОЛОВНОГО МОЗГА ПРИ АДАПТАЦИИ К ПЕРЕОХЛАЖДЕНИЯМ

03. 00. 04—Биохимия

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

и

Ростов-на-Дону—1992

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РФ РОСТОВСКИЙ ОРДЕНА ДРУЖБЫ НАРОДОВ МЕДИЦИНСКИЙ ИНСТИТУТ

I

На правах рукописи ВОЛННА НАДЕЩ. ГРИГОРЬЕВНА

УГЛЕВОДНЫЙ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН ГОЛОВНОГО МОЗГА ПРИ АДАПТАЦИИ К ПЕРЕОХЛАЖДЕНИЯМ

03,00.04 - Биохимия

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

.Ростов-на-Дону - 1992

Работа выполнена в Дагестанском медицинском инстит}те.

Официальные оппоненты:

лауреат Государственной премии СССР, Заслуженный деятель науки РС доктор медицинских каук, профессор 5.Б.Ь'.еерсон,

член-корреспондент АЕН Российской федерации, доктор биологических наук, профессор О.З.Омирбеков,

доктор биологических наук, старгпий научныЛ сотрудник Ыикатинович З.И

Ведущая организация - Российский государственный медицинский университет.

на заседании специализированного сонета Д 084.53.01 при Ростовском ордена Дружбы народов медицинском институте /344700, г.Ростов-на-Дон, НахичеванскиЯ пер., 29/. .

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке медицинского института.

Защита диссертации состоится

1992г. в

Автореферат разослан

Ученый секретарь специализированного совета

Н.Я.Корганов

■ к „¡JM

-тдол

:ертац*й

СБИЛг1 ХЛГАКТЕИСПШ I ЛЕСТЬ!

Актуальность проблс;/п. Познание основ функционирования биологических систем в неадекватных и экстремальных условиях среды, их адаптивных возмоадсстеГ!, a текг.е поломов адаптп:»1", приводящих к патологии - насущное требование современности. Б век научно-технической зеЕОлюцкк, урбанизации, смеьы экологических условий, усиленно": мигрз-дки населения, проблема адаптации организг/л к изменяющемся условия!.: збитання, к стрессовым ситуация:.: приобретает первостепенное значение le только в фундаментальных и теоретических исследованных, но и для збеспечения потребностей практики.

Одним из частных факторов внешней среды, который оказывает суще-¡твенное влияние на к:;вой организм, изменяя в нем течение физиологических и биохимических процессов, является низкая температура. Ак- . 'уальность проблемы адаптации к холоду и повышения устойчивости к ювторным и длительным пероо;;лач:дениям несомненна и традиционка для :ногнх сфер человеческой деятельности (пребывание в условиях ьзысоко-'орья и Севера, воздухо- и мореплавание, изыскательные работы и '.д.). Общее хэлодовое воздействие в зависимости от его интенспзнос-•и к продолжительности мокот явиться неблагоприятным фактором, на-¡увг&тацим нормальное функционирование организма, его работоспссоб-ость и сопротивляемость экстремальным раздражителям, вызывающим хо-одовое повреждение организма и даже его гибель.

Кмеящаяся обширная литература посвящена в основном физиологичес-ому и патофизиологическому анализу механизмов формирования адапта-".',*/ к низки:/: температурам, вопросам: теплообразования и регуляции епла з организме в целом ( К.П.Иванов,1372,1984,1990; Майстрах-Е,В., S75; Б.ЗЛаскпн,1975,1984; Н.В.ГуринДЗВО; В.И.Казначеев.1980; .К.Баженов,1981; Ф.З.Меерсон,1981,1986; М.А.Якименко,1984; Huttunen, 982; coo sins ,1983; Presser, 1987; Cossins , Bowler, 1987 и p.).

Что касается биохимических аспектов этс'З проблемы, то они иссле-эвп'пг значительно меньпе и многие вопроси остаются невыясненными, то же время одним из важнейших условий приспособления организма постоянного или многократному действию холода я-вллется перестроя-а метаболизма, обеспечивающая новый уровень регуляции жизненных дикций. В формировании такой адаптации к изменяющимся факторам гешней среда и поддержании температурного гомеостаза у теплокров-к организмов важнейшая роль принадлежит ЦНС (А.Д.Слоним,1971,1984, 386; К.П.Иванов,1972,1984; С.Х.Хайдарлиу,1984,1989; Н.А.Барбараш,

Г.Я.Двуреченская.1986; К).И.Баженов, Л.Р.Михайлова,1990; Ke-Ilwair I97I; 31ieh ,1979; üoulaat et al, 1989;г/.уех-з , Lee ,1989 И др.).

С другой стороны, исследование биохимических основ функциональной деятельности мозга в различных условиях существования относится к фундаментальным проблемам современной биологии. Особую актуальность этим исследованиям придают такие социальные факторы настоящего времени, как резкое повышение его интенсивности,, производственная деятельность в сложных, порой экстремальных условиях. Ъсеэто выдвигает важнейшую проблему - изучение условий оптимальной функциональной актиЛюсти мозга, поиски путей повышения его работоспособности.

Всесторонние исследования показали, что деятельность головного мозга во многом определяется наличием углеводных ресурсов и интенсивностью углеводного обмена, т.к. специфические процессы, лежащие в основе деятельности .ЦНС, требуют значительных энергетических трат. Однако литературные сведения об углеводном и энергетическом обмене головного мозга при многократных охлаждениях и длительном действии холода немногочисленны и часто противоречивы (А.И.Щеглова,1969; Л.А.Исаакян,1972; В.ВЛаскин.1975; Н.П.Ларионов и др.,1979; С.П.Львова, 1986; ¿anoky ,1963;' Blakor ^t'-оз cattelli ,1978). Б связи с этим изучение различных сторон метаболизма углеводов и биоэнергетики мозга при действии многократных переохлаждений может внести значительная вклад в формирование представлений о молекулярных механизмах холодовой адаптации и выявить функциональную значимость отдельных звеньев угле водного и энергетического обмена, участвующих' в ответной реакции организма на одно- и многократные переохлаждения, а также постоянное длительное.действие низких температур,.

Цель и задачи исследования. В-работе поставлена цель - исследовать различные стороны углеводного и энергетического обмена головного мозга при .одно- и многократных переохлаждениях, выяснить особенности ультраструктурно1 и функциональной перестройки митохондрий голог-ного мозга, установить биохимические основы ^уккциониусйанл'Я головного мезга в условиях адаптации к такому стресс-агенту, как острое переохлаждение. ,,

Для репенпя этих вопросов были поставлены-следующие задачи:

I. Изучить содержание основных энергетических субстратов мозга .(глюкезы, гликогена и его фракций), а также исследовать

¡ктивности пусковых ферментов их превращений (амилазы, фосфорила-(Ы, гексокиназы, фосфоглюкомутазы) в динамике повторных переохлак-(екий.

2. Охарактеризовать различные пути превращения углеводов в юзге в процессе его адаптивной перестройки:

анаэробный и аэробный гликолиз;

дыхание;

пентозофосфатный путь; , глюкуронатный цикл.'

3. Исследовать активности окислительных ферментов цикла Креб-г :а (изоцитратдегидрогеназы, <х- кетоглутаратдегидрогеназы, сукци-гатдегидрогеназы, малатдегидрогеназн), а также пируватдегидроге-шзы.

4. Выяснить метаболические взаимоотношения в системе аденин-|уклеотиды-кр*еатинфосфат при формировании резистентности к пере-»хлазденкям.

5. Оценить состояние митохондрий нейронов кори головного моз-•а при многократных переохлаждениях. Сопоставить данные биохими-[еских к морфологических исследований и связать особенности строе-шя митохондриального аппарата с изменениями биоэнергетики в ус-ювиях формирования адаптации к переохлаждениям.

6. Сопоставить особенности энергетических процессов в голов-гом мозгу при многократных острых охлаждениях с особенностями метаболизма у животных, длительно находившихся на холоду.

7. Выяснить возможности корригирующих влияний мочевины при ютрых охлаждениях.

Для ресения поставленных задач использовали комплексный под-:од, включающий анализ ¿ктивности ферментов, динамику метаболи-'ов, исследование ультраструктурной организации нейронов коры головного мозга при действии одно- ' и многократных переохлаждений.

Научная новизна. Впервые'проведено углубленное исследование ¡азличных сторон углеводного и энергетического обмена головного :озга при одно- и многократных охлаждениях, а такие ультраструк-•урной организации нейронов, включая морфометрический анализ поученных электронограмм.-

Установлено, что характер метаболического ответа головного юзга у адаптированных животных на новое действие холодового раз-[ражителя.существенно отличается от интактных животных.

Установлены различия з путях превращения и использовании глю-:озы и различных форм гликогена в головном мозге при одно- "и

многократных переохлаждениях. Показано, что адаптивная перестройка метаболизма углеводов головного мозга направлена на активацию путей, обеспечивающих образование |ос*орилироьшшо!1 глюкозы. Установлено, что мозг многократноохлакденних крыс обладает оолее мощной системой ресинтеза А1Ф. ото обеспечивается возрастание:,1 активности дегидрогеназ ЦГК. Своеобразием отличается и реакция адаптированных животных на охлаждение: у впервые охлажденных крыс при температуре 19-а20°С основным, субстратом окисления является янтарная кислота, а у адаптированных значительная роль принадлежит кетоглютарату.

Впервые установлено, что при действии переохлаждений адаптивная перестройка митохондрий мозга связана:

с увеличением активной поверхности митохондрий, ироявляю-щейся в резком возрастания количества мито/ондриальных крист;

с появлением новой популяции митохондрий, устойчивой к действию низких температур;

с происходящей трансформацией одних фракций митохондрий в другие с перераспределением количества митохондриальных фракций в суммарной митохондриалыюй взвеси. Перераспределение идет в сторону тех фракций, которые в процессе изменения функционального состояния мозга оказались наиболее лабильными и наиболее активно реагируют на действие раздражителя. Впервые показано, что в результате морфо-функциональных изменений в тканях головного мозга адаптированных животных устанавливается новый уровень метаболизма митохондрий с характерными особенностями его регуляции,обеспечивающими приспособление клеток к изменившимся условиям существования. Полученные данные свидетельствуют о компенсаторных я приспособительных возможностях митохондрий мозга. Обнаружены специфические особенности ультраструктурной и метаболической перестройки митохондрий, характерные для ткани мозга.

Впервые установлена активация в головном мозге окислительного фермента глюкуронатного цикла - УД^глюкозодегидрогеназы на этапах охлаждения контрольных и адаптированных животных.

Раскрыты ранее неизвестные механизмы положительного влияния естественного метаболита - мочевины - на энергетический обмен и ультраструктуру нейронов коры головного мозга при глубоком переохлаждении. Парентеральное введение мочевины предупреждает значи- • тельные' метаболические и ультраструктурные изменения в тканях 'мозга "при гипотермии.

Сравнительное изучение важнейших показателей Энергетического

• »

5мена при многократных переохлаждениях (прерывная адаптация) и зпрернвном длительном действии холода, позволило впервые показать вдонаправленность, однотипность ответа головного мозга на указание воздействия. ,

Основные положения диссертации» выносимые .на защиту.

1. В результате многократных переохлаждений происходит направ-знная перестройка углеводного и энергетического обмена головного >зга,.касавшаяся, с одной стороны, регенерации и использования ¡ергки, а с другой - изменения активности и взаимоотношений ос-)вных путей метаболизма углеводов - гликолиза, дыхания, пентозо->сфатного и глхжуронатного циклов.,

2. Процесс адаптации к переохлаждения:/; характеризуется морфо-'нкциональными изменениями митохондрий нейронов коры головного 13га с появлением новой популяции митохондрий, устойчивой к ново-■ действию холода. Происходят качественные и количественные изменил в состоянии отдельных митохопдриальных фракций, их ультра-•руктуре и биохимических параметрах.

3. У адаптированных животных увеличивается мощность систем •зргообеспечения ткани мозга.и эффективность использования основ-ос энергетических субстратов.

4. Парентеральное введение мочевины при переохлаждении оказы-ет защитный эффект, предупреждая развитие изменений в ультра-руктуре и функциональном состоянии митохондрий мозга.

Теоретическое и практическое значение. Диссертация представ-ет собой фундаментальное экспериментальное исследование различ-х сторон углеводного и энергетического обмена головного мозга экстремальны.-: условиях существования /повторные переохлаждения длительное действие холода/, определяющих функциональную дея-льносЪ головного мозга и его компенсаторно-приспособительные ЗМОЕНОСТИ в этих условиях.

Полученные данные расширяют представление об общих механизмах зкции организма на экстремальные воздействия и возможности фор-розания устойчивости к ним.

Разработаны теоретические основы для прикладных исследований 1равленной фармакологической регуляции углеводного и энергети-жого обмена головного мозга в экстремальных условиях и в про-зсе формирования резистентности к стрессорным воздействиям.

Обосновано положение о том, что адаптивную .перестройку метабо-¡еских процессов следует изучать при действии физиологического

раздражителя. Такой методический подход, позволяющий выявить резервные возможности организма, оценить глубину, выраженность и стойкость адаптивных изменений, может быть применен и при изучении механизмов адаптации и к другим экстремальным факторам, а та: же других сторсн метаболизма.

Предложен метод определения активности окислительного фермен та глюкуронатного пути - УДФ-1\шокозодегидрогеназы.

Результаты работы указывают на возможность применения мочевины в клинике холодовых поражений, как средства, направленного на нормализацию нарушенных взаимоотношений в энергетическом обмене и являющегося метаболитом, способным нормализовать ультраструктурные изменения нейронов коры головного мозга.

Материалы диссертации,^основные положения и выводы работы ис пользуются при чтении лекций по общей биохимии и спецкурсам в ря де вузов страны.

Апробация работы. Материалы работы докладывались и обсуждались на il научной конференции физиологов, биохимиков и фармакологов Юга РСФСР (Махачкала,IS65); 1-ой Северо-Кавказской биохими ческой конференцийРостов Н/ДД965); Всесоюзных конференциях по проблеме гибернацяи и гипотермии(Ленинград,1966,196Э); 1У Всесою ной конференции по биохимии нервной системы (Тарту,1966); международном симпозиуме "Биохимия и функции нервной системы" (Ленинград,1967); Всесоюзных симпозиумах по митохондриям(Москла,1968,. 1969,1971, Пущино,1981); У Всесоюзной конференции по нейрохимии (Тбилиси,IS68); 11,111,1У Всесоюзных биохимических съездах(Таы-кент,1968, Рига,1974, Ленинград,1979); Всёсоюзных симпозиумах "С временные проблемы дыхания и клиника" (Иваново,1970,1972); Между народном симпозиуме "Адаптация организма человека и животных к экстремальным факторам среды" (Новосибирск,1970); Всесоюзных сии псзиумах по пентозофосфатному пути (Ленинград,1972, Гродно,1978) Всесоюзных конференциях "Теоретические и практические проблемы действия низких температур на организм" (Владимир,1972, Ленинград,1975); III Северо-Кавказской биохимической конференции (Рос юб Н/ДД97£); Всесоюзных конференциях "Важнейшие теоретические 2 практические проблемы терморегуляции" (Новосибирск,1982, .Минеи Iï£6); I Всесоюзном биофизическом съезде (!.!оскйа,1982) ; Всесоюзном cswno3i-yr.-e "Стресс, адаптация и функциональные нарушения" (Кишинев,ISS4); 1У - У - У1 школах-семинарах цо адаптации ( г'оетез н/д, I9S5,I9ô7,I99Ci ); на заседании Дагестанско-

о отделения Всесоюзного общества биохимиков (1988) и др.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано более 00 работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 359 ■границах макинописного текста, включает 26 рисунков, 41 таблиц}', остоит из введения, описания материалов и методов исследований, глав изложения полученных результатов исследования, заключения, ыводов, списка литературы. Список литературы включает 722 ссылки, з них 406 отечественных и 316 работ зарубежных авторов.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛВД0ВАШ1

Объектом исследования служили белые крысы кассой 150-2С0г, цаптацна к переохлаждениям вызывали периодическими охлаждениями ванне с холодной водой и льдом до ректальной температуры тела Э-2С°С с последующим самосогреванием. Исследования проводили пос-з 5-7 охлаждений и после 13-17 охлаждений. Интервалы между охлаж-эниями 2-3 дня. Эксперименты по изучению метаболизма мозга при эпрерывном действии холода проводили на белых крысах, длительно, течение 3-х месяцев содержавшихся на холоду. В связи с тем, что яогскратные переохлаждения или длительное действие холода прнво-ит не только к перестройке обмена веществ и установления нового зтабслического фона, но а к существенному изменению метабслтес-эй реакции на действие стрессорных воздействий, в каждой группе ¡¡следования проводили в состоянии нормотеркии, а также при ее снн-гнии до 33-35°С и 19-20°С.

Состояние животных оценивалось по общей реакции, выживаемости, -сорости самосогревания, динамике веса.

Для исследования компонентов аденилозой системы, креатинфосфа-

Н5, молочной кислоты, глюкозы, гликогена животных забивали лиз путем замораживания их в сосуде с жидким кислородом с последующи извлечением коры головного мозга, либо путем отсечения головы ул помощи ножа-гильотшш с последующим погружением в жидкий кис-эрод. Компоненты адениловой системы (АТФ-Ад^-АИ) определяли нис-здящей хроматографией на бумаге (Н.П.'Пешкова, С.Е.Северин,1379); элочкую кислоту - с параоксидифснилсм, глюкозу - методом Кельсо-з, описанного М.И.Прохоровой и З.Н.Тупиковой (1965) или глкжозо-ссидазным методом; гликоген и его фракции по методу Керра (Прохода, Туликова,1965). Неорганический фосфор определяли по методу )урн и Лопеса в модификации В.П.Скулачева (1962). * .

Активность глюкозо-6-Ф-дегидрогеназы и 6-Ф-глюконатдегидроге-назы определяли по методу А.Корнберга в модификации Ю.Л.Захарьина (1967); активность креатинфосфокиназы - по скорости образования креатина (Лызлова и др.,1968). Активность дегидрогеназ ЦТК (СДГ, щг,кдг,мдг), а также пдг определяли методом Нордманна и соавт. в модификации Ф.Е.Путилиной к Н.Д.Ешенко (1968).„ Активность фосфоглю-комутазы исследовали по убыли кислотолабильного фосфора (Н.п.Мешкова, С.Е.Северин,1979). ; ' • ;

актирность амилазы мозга определяли по Смиту и Рою в модификации Г.С.Хачатряна (1967), общую активность фосфорилазы - по методу Кори и соавт.(1943), гексокиназную активность - методом Лонга в . модификации Г.С.Хачатряна.(1967). Активность УДФ-глюкозодегидроге-назы определяли модифицированным нами методом. Белок во всех про- . бах определяли по Лоури.

Анаэробный гликолиз исследовали манометрически в аппарате Вар-бурга, об активности его судили по-количеству выделившейся углекислоты при инкубации срезов в среде, состоящей из 95$ азота и Ъ% СО2

Интенсивность аэробного гликолиза определяли по количеству образовавшейся в процессе инкубирования молочной кислоты в атмосфере кислорода.

Митохондрии выделяли общепринятым методом дифференциального центрифугирования. Среда выделения содержала 0,25 М сахарозу, 0,2 Ы трис и 0,001 М ЭДТА. Для определения степени чистоты выделен ных митохондрий проведен электронно-микроскопический контроль. Функциональное состояние митохондрий оценивалось по' интенсивности поглощения кислорода,/эстерификации НФ, дыхательному контролю. О контрактильных свойствах митохондрий судили по изменению оптической плотности при длине волны 520 нм в среде 0,25 Ы КСГ.

Суммарную митохондриальную взвесь разделяли на подфракции по следующей схеме: М-1 получали после центрифугирования при 700е, Ы-2 - 2500 е, М-3 - 8000е , Ы-4 - 16000е . Во всех фракциях определяли поглощение кислорода, фосфорилирование, дыхательный контроль, а также способность к набуханию.

Для электронно-микроскопических исследований кусочки коры головного мозга фиксировали в охлажденном глутаральдегиде, дофикса-цию проводили в 1% растворе четырехокиси осьмия, материал заливали в эпон-аралдит. Ультратонкие срезы контрастировали в солях свинца и уранил-ацетате и исследовали в электронном микроскопе В-242 Е " Тез1а Злектронограмыы подвергали морфометрическому анализу планиметрическим методом (Автандилов.1990).

и

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Ь результате многократных переохлаждений до ректальной теьшера-■уры тела 19-<Ю°С с последующим самосогреванием в коре головного юзга теплокровных животных происходит адаптивная перестройка мета-олизма, тесно взаимосвязанная с ультраструктурными изменениями ейронов, что в конечном итоге приводит к установлению нового мета-олического фона.

У адаптированных к переохлаждениям животных в головном мозге роисходят изменения в содержании углеводных энергетических ресур-ов и в активности пусковых и ключевых ферментов их превращения» табл. I). Значительно снижается количество общего гликогена за чет уменьшения его связанной формы, при этом количество свободно-о гликогена остается без изменения. Содержание глюкозы в мозгу ксперименталышх крыс, также как и активность важнейшего фермента е метаболизма - гексокиназы - сохраняются н^ уровне контрольных ивотных.

Сдвиги в соотношении гликоген мозга/глюкоза мозга, дают осно-эния полагать, что гликоген играет существенную роль в обеспече-т энергетического обмена в мозгу многократноохлазденных животных.

Наблюдаемое уменьшение уровня гликогена в мозгу адаптированных переохлаждения животных осуществляется за счет резкого возраста-:я активности фосфорилззы, т.е. повышается фосфоролитический путь эбилизации гликогена, приводя к образованию фосфорилированной >рмы глюкозы. Активность ашлолктического пути остается при этом :з изменения. Актизация фосфоролиза гликогена в мозгу при форми->вании резистентности к переохлаждениям биологически целесообраз-1, т.к. образуется фосфорилированная форма глюкозы, вовлекаемая разнообразные превращения.

Увеличение активности фосфорилазы монет быть связано с возрастем функциональной активности мозгового слоя надпочечников. Адап-щия к переохлаждениям, как и адаптация к другим стрессорным си-ация.ч, как правило, сопровождается рефлекторной активацией фукк-я симпатического отдела ЦКС с включением стресс-реализующих реак-й. Охлаждение, выступая как стрессорный фактор, приводит к усиле-ю секреции норадреналина в прёоптаческой области гипоталамуса, торый запускает нейрогормональную систему - гипоталамус - гипо-з - надпочечники. Происходит адаптивное увеличение мощности ресс-реализующих систем, при этом возрастает и потенциальная спо-бность адренергических центров головного мозга осуществлять ре-

Таблица I

'углеводы к пусковые ферменты \\1 превращения в мозге пек одно- ii йшогократхь'л переохлажденш5

р у и п а квотных . Т° тела глюкоза ! гликоген /мкмоль/г/ гексокиназа. V - с^осторплаза нмоль/мг/ мпн амилаза мкг/мг/ мин

мкмоль/г общий свободный связанный нмоль/мг/кин

ШТРОЛЪШЕ 37 о 33° 20° 1,61 ± 0,05 1,16 ± 0,05х 2,69 ± 0,13х 4,13 ± 0,11 3,34 ± 0,09х 5,42 ± 0,19х 0,50 ± 0,04 0,29 ± 0,03х 0,75 ± 0,04х 3,58 ± 0,08 3,06 ± 0,09х 4,47 ± 0,14х 25,84± 1,36 33,47± 1,56х 33,4 ± 1,37х 3,33±0,48 5,43^0,38х 2,9 £ 0,27х 17,33^0,67 17,83±0,67 12,5 ± 0,83х

I охлажде-' 37° 33° 1,73 ± 0,06 1,73 ± 0,05х " г 3,61 ± 0,Их|0,48 ± 0,02 2,72 ± 0,11х|0,34 ± 0,03 3,12 ± 0,11х 2,41 ± 0,09х 27,56± 1,37 32,75- 1,47 6,94±0,48 5,97±0,46 17,С±0,83 18,17±1,0

лнЯ

20

о.О

1,20 ± 0,08х]2,28 ± 0,03х!0,28 £ 0,03х|2,06 ± 0,13х!40,82± 1,46х |ю,11±Ь,34х|18167±1,33:!С

^-

"г

пб",1ечану1е: в таблицах 1,2,3 значения со.знаком х достоверны -в контрольной группе по отношению' неохлаждённых животных, у адаптированных - по отношению соответствующего этапа гипотермии у контрольных животных.

синтез и выделение катехоламинов в результате адаптации к стрессор-ным ситуациям. (Ф.З.Меерсон, М.Г.Ппенникова,1988;' зигЬапЪМгогаЗп , ЗиЬгаптапуап1 ,1983). В связи с этим интересно привести результаты исследования Н. ТЬопеп (1970) и к, zicr.or.cl а1 (1974), изучавших активность тирозингидроксилазы - ключевого фермента биосинтеза катехоламинов, и наблюдавших возрастание активности в различных отделах мозга при адаптации к низким температурам.

Существенные отличия в динамике углеводных субстратов мозга и активности пусковых ферментов их превращения выявлены в головном мозгу при искусственном охлаждении контрольных и адаптированных животнша

У впервые охлажденных животных наблюдается четко выраженная фазозость динамики глюкозы и гликогена в зависимости от температуры тела, отсутствующая у многократноохлааденных животных. Б контрольной группе в.начале охлаждения происходит падение уровня глюкозы и гликогена, а при глубокой гипотермии, напротив, их накопление- У адаптированных крыс снижение температуры тела сопровождается уменьшением углеводных ресурсов, увеличивается использование глюкозы:и гликогена.

Фазовость динамики глюкозы на этапах охлаждения у контрольных животных наблюдается на фоне высокой гексокиназноЗ активности, которая при глубокой гипотермии даже выше, чем при нормальной темпе->атуре тела. Сохранение высокой активности гексокиназы, обеспечи-!ающей возможность использования глюкозы в метаболических презра-¡ениях и способствующей созданию резерва углеводов в мозговой тка-ги при глубоком охлаждении, по-видимому, имеет большой биологический смысл. Головной мозг полностью зависит <?т использования тлюко-ы и даже в5тог критический момент в головном мозгу имеются воз-онности использования глюкозы.

Иное дело -.многократвоохлажденные животные. У них новое охлаж-ение сопровождается еще большей активацией гексокиназы, однако еперь происходит резкое уменьшение количества глюкозы (у первич-оохлажденкых - ее накопление), которая интенсивно окксляется по ути Змбдена-Мейергофа с последующим окислением пирувата в лактат-егидрогеназной и пируватдегидрогеназной реакции.

При охлаждений контрольных и адаптированных животных создают-. 1и различные взаимоотношения основных путей превращения гликоге-з. На первом этапе охлаждения у контрольных животных активирует-г фосфоролитйческий. путь мобилизации гликогена, а активность гид-мштического пути не претерпевает существенных изменений. При ги-

потермии 20°С происходит снижение мобилизации гликогена мозга как по фосфоролитическому пути, так и амилолитическому пути, однако активность амилазы угнетается в большей степени, чем фосфорилазы. Напротив, у адаптированных животных происходит резкое снижение гликогена, а основная роль в мобилизации гликогена принадлежит фосфо-рилазе, активность которой в 3,5 раза больше, чем у контрольных крыс при соответствующей температуре тела, при этом активность амилазы на этапах охлаждения остаемся неизменной. Биологический смысл активации фосфорилазы очевиден: при фосфоролитическом пути распада гликогена образуется фосфорилированная форма глюкозы,что способствует сохранению цитоплазыатического фонда макроэргических фосфатов, так как устраняется эндергоническая реакция ^сформирования глюкозы. Экономичность метаболизма - главная черта формирования резистентности к переохлаждениям.

Глюкоза и гликоген в тканях мозга подвергаются разнообразным превращениям, главными из которых является гликолиз и дыхание, а также и шунтовые пути - пентозофосфатный и глюкуронатный (табл.2). В процессе формирования резистентности к переохлаждениям в мозгу создаются новые соотношения между основными и альтернативными путями метаболизма углеводов.

В головном мозгу 1 многократноохлажденных животных значительно активируются гликолитические процессы, причем аэробный гликолиз увеличивается в большей степени, чем анаэробный. Обращает внимание, что у адаптированных животных усиление гликолитических процессов происходит на фоне нормального содержания лактата, не отличающегося от его количества в мозгу контрольных животных.

Активация гликолитических процессов в мозгу адаптированных животных приводит к повышенному образованию субстратов пути Омбде-на-Ыейергофа, которые являются интермёдиатами, участвующими в биосинтетических реакциях и альтернативных реакциях энергетического обмена. С другой стороны, гликолиз является основным поставщиком в мозгу пировиноградной кислоты, которая окисляется через UTK, обеспечивая головной мозг необходимым количеством энергии.

У впервые охлажденных животных при температуре тела 33-35°С значительное накопление лактата обеспечивается за счет возрастания ана- и аэробного гликолиза, а при глубокой переохлаждении падение уровня молочной кислоты в головном мозгу происходит за счет ■ снижения интенсивности гликолитических процессов.

Накопление лактата, наблюдаемое в начале охлаждения (темпера-туга тела 33-35°С) у контрольных животных способствует толу, что

Таблица 2

пуп: мшБсиш.;л глшш в голов;;«.! мозгу пш ол;о- и

МНОГОКРАТНЫХ ПЕРЕОЯ1А2ЯЕЯ21Х

й „ ; гликолиз дыхание лентозный путь активность ■ УДО-глюкозо-ДГ

ш.8 а з р 3 тела анаэробный аэроб-ннй поглощение О2 эстерификз' ция НФ ' Р/0 активность глхжо-зо-6-О-ДГ актив-■ность б-Ф. глюконат-ДГ

КОНТРОЛЬНЫЕ • 37° 33° 20° 73,0*1,54 92,7*1,88х 53,4*1,29х 20,4*0,98 24,1*0,59х 13,8*0,72х 47,8*2,52 43,8*1,7 27,0*1,7х 7,6*6,44 5,0*0,34х 5,85*0,35х 1,79*0,07 1,27*0,08х 2,45*0,Iх 10,3*0,2 10,1*0,3 6,9 *0,3Х 6,6*0,2 6,2*0,3 4,7*0,3х 1,56*0,08 1,69*0,11 1,63*0,09 а ■

15 охлаждений 37° 33° 20° 86,4*1,52х 83,2*1,31х 90,6*1,73х 25,4*0,61х 24,4*0,53-31,3*0,92х 64,0*2,9х 65,0*2,Iх 6,8 ±2,9х 8,7*0,49х 10,8*0,88х 8,0 ±0,6Х 1,53*0,08х 1,96*0,13х 1,31*0,08х ♦ х 5,4*0,2х 7,5*0,2х 8,5*0,2х ! 3,1*0,2х \г,9*0,12х 5,|*0,Iх ¡2,86*0,17х 5,9*0,3х ¡2,81*0,18х \ »

происходит переключение НАДН на внешний путь, в результате чего увеличивается свободное окисление, теплопродукция и тем сакым снижается эффективность использования кислорода и субстратов (А.П.Агуреев и др.,1581). С другой стороны, угнетающее действие лактата на функции митохондрий монет быть связано и с тем, что вызиваемы.1 лакта-том ацидоз способствует переходу Саг+ из цитоплазмы в митохондрии в связи с наличием Н+ - Са - прфтиьотока, что приводит к накоплению Са2+ в митохондриях и кокет повлечь за собой разобщение окисления и фосфорилирования.

Картина меняется у многократноохлажденних животных: при температуре 20°С происходит уменьшение уровня молочной кислоты в условиях интенсивно протекающего гликолиза. Это позволяет говорить о том, что у адаптированных к переохлаждения?-: животных головной мозг выработал способность утилизировать образующуюся молочную кислоту.

Изменения гликолитических процессов в головном мозгу многократ-коохлавденных животных направлены на сохргчение энергетического го-ыеостаза мозга, способствуют образованию ресурсов для выхода из состояния гипотермии и более экономичной трате энергии в процессе переохлаждения, регенерации субстратов для поддержания углеводного, лишадного и азотистого обменов.

Б процессе формирования резистентности к многократным переохлаждениям происходит и увеличение мощности системы аэробного энергообеспечения тканей головного мозга. Повышение мощности аэробного энергообразования в ЩС при многократных переохлаждениях связано со значительным увеличением активной поверхности митохондрий, заключающейся в возрастании митохондриальных крист, а также с возрастанием активности митохондриальных ферментов на единицу массы мозга.

Увеличение активности ферментов митохондрий приводит к возрастанию потребления кислорода, которое было значительным и состави-• ло 38$. При этом возросла и зстерификация НФ, однако потребление НФ увеличивается в меньшей степени, чем поглощение кислорода митохондриями мозга, вследствие чего коэффициент фосфорилирования падает с 1,79 1 0,07 до 1,53 ± 0,08, приводя к уменьшению степени со пряжения окисления и фосфорилирования. Можно думать, что наблюдаемое в наших исследованиях снижение коэффициента фосфорилирования в мозгу многократноохлажденннх животных связано не только с уменьшением фосформирующей способности внутримитохондриальной системы окисления, т.к. зстерификация НФ у этих животных даже возрастает, а именно с активацией свободного окисления по внешнему пути прев-

ращения НАДН. Этому может способствовать и активация у адаптированных к переохлаждению животных процессов гликолиза, когда интенсивно образующаяся молочная кислота окисляется в цитоплазме и образующийся НАД!, не проникая в митохондрии, окисляется на внешней мембране митохондрий за счет действия НАД! - цитохром В^- редуктазы. С другой стороны, активация внешнего пути окисления в мозгу может быть связана и со значительным возрастанием степени ненасыщеннос-тя фосфолипидов мембран, что и наблюдали Э.Г.Серебренникова и др. (1981) у многократноохлажденных животных. В этом плане уместно привести и данные работы К.В.Еигачевой и Е.Я.Каплана (1985), где показано, что увеличение степени ненасыщенности жирных кислот в митохондриях приводит к активации внешнего пути окисления НАДН.

Значительные отличия в функциональной характеристике митохондрий проявляются и в реакции на охлаждения у контрольных и адаптированных животных.

Охлаждение контрольных животных приводите уменьшению поглощения кислорода митохондриями мезга и при глубокой гипотермии оно составило 56% неходкого уровня. При температуре тела 33-35°С умень-ненке поглощения кислорода происходит в меньшей степени, чем падает эстеркфикавдя Н5 и вследствие этого является значительное разобще-ше окисления и фосфорилирования. При температуре тела 19-20°С хыхание мозга значительно снижено а, несмотря на то, что гстерпфп-сация Н5 меньше, чем при нормальной температуре тела, коэффициент Ьосфорклирования возрастает. Изменения функциональной характеряс-гики мнтохо1щриЙ в контрольной группе-животных связаны с нарушением !х ультраструктуры. На электронограммах цитоплазмы нейронов зшвот-1ых, впервые охлажденных до 19-20°С, кмеетей большое количество ¡лектронносветлых митохондрий, отдельные из них выглядят значитель-ю набухш«»:. Криста з некоторых орган аллах частично или полностью ;азрушеяы, т.е. происходит деструкция крвет, а в следствии этого ¡аблюдается пятнистое просветление катрнкса. Появляется большое ко-:кчество мелких митохондрий, а также уменьшается и среднее коллче-;тво этих органелл на единицу площади нейрона. Эти данные свиде-. ельствуют о том, что при глубоком переохлаждении контрольных ка- . отных мятохондриальный аппарат находится в состоянии .гиперфункции.

У адаптированных животных, -забитых при температуре тела 19-0°С, явление гиперфункции митохондрий, наблюдаемое при аналогич-ой температуре тела у контрольных животных, выражено в меньшей сте-ени: митохондрии не выглядят набухшими, матрикс их электронноплот-ый, кристы в большинстве своем хорошо сохранены. ..Количество мито-

хондрий на единицу площади нейрона адаптированных животных при снижении у них температуры тела не отличается от их содержания в состоянии нормотермии. В итоге - высокое поглощение кислорода в мозгу адаптированных животных, забитых при температуре тела 20°С, в то время как у первичноохлавденных поглощение кислорода при аналогичной температуре тела составляет 563» исходного уровня. При этом снижается потребление НФ митохондриями и изменяется степень сопряжения окисления и фосфорилирования: Р/0 упал до 1,31 (в состоянии нормотермии 1,53) [.Митохондрии сохраняют способность регулировать дыхание в зависимости от наличия в среде акцепторов фосфата, конт-рактильные свойства.

Высокое дыхание при охлаждении адаптированных животных может быть связано и с накоплением АД5, которое наблюдается в этот период. Снижение отношения АТ£ЛИ> У этих животных и вызывает повышение скорости митохондриального дыхания. Увеличение потребления кислорода и снижение коэффициента фосфорилгрования может быть связано и с накоплением в мозгу охлажденных адаптированных животных полиеновых кислот - зйкозатетраеновой, докозатетраеновой и докоза-гексаеновой (Серебренникова,1990). Содержание последней, по данным автора, увеличилось в 15 раз по сравнению с контрольными животными и в 8 раз по сравнению с адаптированными в состоянии нормотермии. Кроме прямого разобщающего эффекта, жирные кислоты способны активировать карнитин-ацилтрансферазы, обеспечивающие транспорт жирных кислот внутрь клетки, а также вызывать торможение транслока-зы адениннуклеотидов (В.П.Скулачев,1972), вследствие чего разобщение происходит без активации расщепления внемитохондриального фонда АТ-5, который становится недоступным для внутримитохондриальной АТФ-азы, предохраняя клетку от опасности полного истощения энергетических ресурсов в условиях холодового разобщения.

В процессе адаптации к переохлаждениям в головном мозгу выработалась способность осуществлять повышенный энергетический обмен относительно небольшим числом митохондрий (их количество на единицу площади нейрона не отличается от контрольных), однако эти митохондрии качественно отличаются от контрольных. У митохондрий, выделенных из мозга многократноохлажденных животных, значительно возросла активная поверхность, что проявляется в резком возрастании количества ыитохондриальных крист. Стабильность возникших адаптивных изменений митохондрий мозга в результате периодических переохлаждений подтверждается в серии опытов по переохлаждению адаптиро-.ванных животных; эти митохондрии остаются устойчивыма и не повреж-

даются при новом охлаждении. Это позволяет говорить о появлении в мозгу адаптированных животных новбй популяции митохондрий, устойчивых к переохлаждению.

О появлении новой популяции митохондрий в разных органах при адаптации к холоду сообщают и другие исследователи. Так, Д. и!сЬо1з (1976) показал, что новые митохондрии, появляющиеся в мышцах н бурой жировой ткани, обладают повышенной чувствительностью к разобщителям. В митохондриях бурой жировой ткани регулируемое разобщение контролируется разобщающим (антисопрягаюашм) белком (молекулярная масса 32000), находящимся на внутренней мембране митохондрий ( ТгауЬигп ,1969), количество которого значительно возрастает при адаптации к холоду. Эти белки представляют собсй специфические пути протонной проводимости, функционирующие в мембране митохондрий, и играют роль в снижении сопряжения окисления и фосфори-лирования. И.Б.Лигачева и Е.В.Мохова (1976) также сообщают о появлении новой популяции митохондрий, приспособленной к повышенному окислительному обмену в печена и мышцах адаптированных к холоду животных.

При формировании резистентности к переохлаждениям наблюдаются значительные изменения в составе и функциональном состоянии отдельных фракций митохондрий. У многократноохлажденных животных происходит увеличение поглощения кислорода во всех митохондриаль-ннх фракциях, однако особенно резко оно возрастает во фракциях М-1 и М-4. Увеличивается и фосфорилирующая активность во фракциях М-1, Ы-2 и М-3, однако вследствин того, что возрастание эстерифп-кацви Ш> в этих фракциях выражено в меньшей степени, чем повышается поглощение кислорода, происходит снижение коэффициента фосфори-лирования. В фракции ЬМ потребление НФ остается без изменения, а поглощение кислорода резко возрастает, в итоге - падение Р/0 с 1,09 до 0,34. Различные по величине и направленности сдвиги в процессе формирования устойчивости к переохлаждениям наблюдаются у отдельных матохондриальных фракций а в способности регулировать скорость дыхания в зависимости от присутствия в среде акцепторов фосфата. У контрольных животных дыхательный контроль во фракции митохондрий Ы-2 выражен лучше, чем в других. Наименьшим он был зо фракции М-4, а промежуточное положение занимали фракции Ы-1 и 1»-3. Иное состояние митохондрий у многократноохлажденных животных в состоянии нормотермии: во фракции М-2 происходит наиболее значительное снижение дыхательного контроля (за 49*), снижается он и во фракциях М-1 и Н-3 а только во фракции М-4 оностается без~йзмене-

нвя. Однако во фракции М-4 снижается способность митохондрий к набуханию, в то время как в остальных фракциях достоверного изменения коэффициента набухания не происходит.

Охлаждение контрольных и адаптированных животных избирательно влияет на биохимические показатели отдельных митохондриальных фракций. В головном мозгу впервые охлажденных животных митохондрии фракции М-1 в {¿-4 продолжают удерживать достаточно высокую дыхательную активность (при температуре 33-35°С и 19-20°С ). Совсем иная реакция наблюдалась во фракциях М-2 и М-3. Уже на первом этапе охлаждения митохондрии фракции М-2 и М-3 поглощают меньше кислорода (соответственно на 3052 и 12/0, а при 20°С дыхание в этих фракциях составило 58/ь а 74$ исходного уровня. Отчетливо проявляется влияние охлаждения в контрольной группе на эстерификацню НФ и коэффициент фосфорилирования. К в этом плане наиболее лабильным оказались фракции М-2 и М-3: эстерификация НФ и коэффициент фосфорилирования носят фазовый характер, который наиболее четко выражен во фракции М-2» В начале охлаждения коэффициент Р/0 снижается, а при глубоком переохлаждении вновь увеличивается. Самая тяжелая фракция'М-1 и самая легкая фракция митохондрий М-4 на этапах охлаждения остаются .. достаточно устойчивыми и не претерпевают существенных изменений сопряжения дыхания и фосфорилирования.

Совершенно иная реакция на охлаждение у адаптированных животных, однако и здесь наиболее лабильными и активными оказались фракции митохондрий М-2 и М-3, в которых на этапах охлаждения отсутствует фазовость потребления НФ и коэффициента фосфорилирования, наблюдаемая в контрольной группе животных. У адаптированных животных глубокое охлаждение сопровождается резким падением коэффициента фосфорилирования во фракциях М-2 и М-3: до 1,1 и 0,59 соответственно (у контрольных 'животных 3,0 и 2,9). Во фракциях М-4 наблюдается, напротив, увеличение коэффициента фосфорилирования. Фракция М-1 осталась достаточно устойчивой. Дыхательный контроль при глубоком охлаждении адаптированных животных во фракции М-2 сохраняется на уровне неохлажденных адаптированных животных, а снижение его во фракциях М-1, М-2 и М-4 выражено в значительно меньшей степени, чем в контрольной группе при аналогичной температуре тела.

Таким образом, снижение температуры тела у контрольных и адаптированных животных оказывает неоднозначное влияние на функциональное состояние, важнейшие биохимические характеристики различных митохондриальных фракций коры головного мозга» Однако, в у контрольных» в у ыногократноохлавденных животных наиболее лабильными,

реагирующими па охлаждение оказались митохондриалъные фракции 1/1-2 и М-3.

Скорость поглощения кислорода митохондриями, а также другие биохимические процессы, протекающие в них, в значительной степени зависят от интенсивности протекания реакций, катализируемых дегидро-геназами ЦТК, а для тканей головного мозга и от активности пируват-дегидрогеназы. Многократные охлаждения оказали существенное влияние на активность этих ферментов в тканях головного мозга.

В головном мозгу адаптированных животных активность депщроге-наз цикла Кребса возрастает. Исключением является ИДГ, активность которой в мозгу многократноохлажденных животных достоверно снижается. Возможно, у;^нь=енпе активности НАД - ИДГ - способствует выходу изоцитрата из митохондрий и расщеплению его в цитратлиазной реакции до ЩУК и ацетил - КоА, который в цитоплазме является субстратом для синтеза жирных кислот, количество которых значительно возрастает в мозгу адаптированных животных. С другой стороны, изоцит-рат может окисляться и с участием НАДФ - ИДГ, являющейся поставщиком НАДФН для разнообразных синтетических процессов.

Неодинаковые изменения наблюдались в активности дегидрогеназ ЦТК и при охлаждения контрольных а адаптированных животных.

В контрольной группе охлаждение до 33-35°С не приводит к существенному изменению активности всех исследованных ферментов, а при глубокой гипотермии активность всех дегидрогеназ ЦТК падает, однако активность СДГ уменьшается в меньшей степени, чегл активность других дегидрогеназ. Ото позволяет считать, что у впервые охлажденных животных головной мозг переходит на преимущественное окисление сукцинаТа. При гипотермии возникает дефицит окисленного НАД (Е.М.Хватова и др.,1972; Т.А.Хлебутина,1975)что способствует переключению тканей мозга на окисление янтарной кислоты как ФАД-зави-скмого субстрата. Существенную роль может играть и связывание кето-кнслот интенсивно образующимся в этих условиях аммиаком (Я.И.Векс-лер,1963; Э.З.Эмирбеков, С.П.Львова,1985),

Охлаждение адаптированных животных не сказывает существенного влияния па активность ИДГ, .СДГ, КДГ. а активность ЩГ уменьшается, хотя и остается значительно более высокой, чей у первичноохлаяден-ных. Активность ИДГ, СДГ и КДГ остается при температуре 19-20°С такой же, как у адаптированных неохлажденных крыс, но прн этом выше, чем при соответствующей температуре тела у контрольных животных. Наиболее четко эта различая проявляются для КДГ: ее активность у охлажденных адаптированных животных в 2,3 раза выше, чей в контрольной группе. СДГ на шее? у адаптированных алвотных преиыущест-

ва перед другими дегидрогеназаш, как у впервые охлажденных животных.

Возрастание активности дегидрогеназ дикарбоновых кислот у мно-гократноохлажденных животных может быть связано с рядом причин. Одна из них - повышенная секреция гормонов щитовидной железы. При холодовой адаптации гиперсекреция гормонов Щитовидной железы сочетается с нормальной концентрацией тироксина в крови, так как потребление гормонов тканями повышено. Н.Д.Ещенко (1985) показано, что под действием тироксина происходит интенсификация активности дегидрогеназ ЦТК в головном мозгу и он участвует в контроле над функциональной активностью цикла Кребса. С другой стороны, согласно нашим исследованиям в мозгу адаптированных животных структура митохондрий претерпевает существенные изменения, значительно возрастает количество митохондриальлых крист, меняется матрикс митохондрий и это может оказать существенное влияние на активность дегидрогеназ цикла Кребса.

Нельзя сбрасывать со счета уменьшение отношения АТЗ/АДФ. которое наблюдается в головном мозгу адаптированных животных, т.к. дегидрогеназы ЦТФ относятся к алдостерическим' регуляторкым ферментам и их активность зависит от концентрации компонентов аденилово-го пула.

Обращает на себя внимание однонаправленность изменений в головном мозгу при охлаждении контрольных крыс и неодинаковые разнонаправленные сдвиги в активности дегидрогеназ у охлажденных адаптированных животных.

У многократноохлажденных животных активность ПДГ остается без изменения, однако при новом охлаждении адаптированных животных происходит уменьшение ее активности. Сравнение активности ПДГ при охлаждении контрольных и адаптированных крыс показало, что у экспериментальных животных она значительно выше, чем в контрольной группе. Исходя из этих данных, можно думать,'что переключения углеводного типа, характерного для ЦНС, на жировой не происходит и основным субстратом окисления остаются углеводы. В тоже время в других органах теплокровных животных при длительном действии холода происходит переключение на окисление других субстратов, в первую очередь^ жирных кислот, сберегая при этом глюкозу для нормального функционирования ЦЕС.

В процессе формирования резистентности к переохлаждениям меняется состояние энергообеспечиваюших систем головного моЛа,

наиболее демонстративно проявляющиеся при охлаждении контрольных и адаптированных животных (табл.З)'. В состоянии нормо термин у адаптированных животных содержание НФ, КФ, суммарный уровень аденипну-клеотидов (АН) не отличается от контрольной группы. Однако, внутри системы АН наблюдается перераспределение аденилатов: уменьшается количество АТФ, а количество АДФ и AM5 увеличивается.

Снижение уровня АТФ в мозгу многскратноохлаяденных животных объясняется не только высокими функциональными тратами, но и уменьшением ее образования. Это связано с тем. что в мозгу адаптированных животных активируется внешний путь окисления НАДН, возрастает способность мозга окислять интенсивно образующуюся молочную кислоту, а эти процессы способствуют дыхании, но не фосфорилзрованию. Одной из причин снижения АТФ в мозгу может быть и усиление адени-латциклазной реакции, активность которой при адаптации к холоду возрастает (Ф.З.Меерсон и др.,1978; Л.И.Золочевская,1986).

У контрольных животных снижение температуры тела до 33~35°С приводит к значительному падению уровня АТФ а КФ, при этом уменьшение К5 происходит на фоне активации креатинкиназы (КК), что позволяет говорить об усиленных тратах КФ в этот период. При глубокой гипотермии происходит увеличение АТФ, почти достигающее уровня неохлажденных животных, возрастает количество КФ. У многократясох-лажденных животных отсутствует стадия резкого уменьшения AT® н К? на первом этапе охлаждения, а при температуре тела 19-20°С происходит резкое уменьшение АТФ с одновременным возрастанием АДФ а КФ.

Подсчет сум,-арного уровня макроэргических фосфатных групп показал, что у контрольных животных в начале охлаждения энергообеспеченность головного мозга снижена, наблюдается дефицит макроэргов, отсутствующий у животных, находящихся при глубокой гипотермии. У адаптированных животных отсутствует фаза дефицита макроэргов, а при глубокой гипотермии происходит даже их накопление. Однако у впервые охлажденных животных, энергообеспеченность при глубокой гипотермии идет за счет АТФ, а у адаптированных аивотных основной вклад вносит КФ. Следовательно, головной мозг выработал способность к накопления резерва энергии в виде КФ, которого следует рассматривать как адаптоген.

Следует отметить, что на этапах охлаждения у контрольных животных отсутствует стехпометричность во взаимоотношениях АТФ и КФ, с одной стороны и НФ, с другой; появляется большое количество несбалансированного НФ. У адаптированных животных при температуре

Таблица 3

МАКРОЗРШЧЕСКЙЕ ФОСФАТЫ В ГОЛОВНОМ МОЗГУ ПРИ ОДНО- И МНОГОКРАТНЫХ ПЕРЕОХЕАВДЕНШХ

группа животных - 1 м АДФ АМФ ■ Сумма ! КФ . НФ активность КК

-1- 1 тела 1 в мкмолях/г АН ямоль/мг/мин

37° 2,07 + 1 0,06 ¡0,6 + 0,02 0,4 + 0,02 3,07 3,9 + 0,09 2,7 + 0,07 169 + 13

КОНТРОЛЬНЫЕ 33° 1,5 + 0,07 !Х,3 + 0,08х 0,6 + 0,04х 3,4 2,9 + 0,12х 4,0 + 0,11х 225 + 12х

20° 1,9 + 0,09 0,8 + 0,01Х|0,6 1 \ + 0,03х 3,3 5,4 + 0,13х 1,5 + 0,08х 180 + 6,0

о 37° 1,8 + 0,04х 0,7 + 0,03х 0,6 + 0,06х 3,1 3,8 + 0,1 2,8 + 0,1. 198 + 10 £

15 охлажден 0 ний |33 1,9' + 0,05х 0,7 + 0,02х 0,5 + 0,02х ■ 3,1 - 3,8 + 0,1х 2,7 + 0,06х 190 + 6х

• 20° 0,47 + 0,03х 1,5 + 0,07х 0,5 + 0,02х 2,5 7,6 + 0,14х ■ 0,8 ■ + 0,12х 180 + 4 ■

33~35°С несбалансированного НФ вообще нет, а ори 19-20°С его увеличение выражено в значительно меньшей степени, чем у пе.г^ичноох-лазденных. Появление большого количества несбалансированного НФ свидетельствует о происходящей перестройке в система нуклеозидтрифос-фатбв и КЗ,■а также о.том, что изменения выходят за рамки системы АТФ-КФ-НФ» вовлекая в обмен и другие фосфоросодержащие соединения.

Беспорно, что среди основных моментов, определяющих характерную динамику макроэргических соединений, ведущими являются механизмы регенерации макроэргических фосфатов, главными из которых являются, описанные Еыше глйколитаческие процессы и тканевое дыхание. Однако, в энергетическом л пластическом обеспечении ЦНС значительная роль принадлежит и альтернативным путям - пентозному я глюхуронат-ному циклам (табл.2).

У адаптированна к переохлаждениям животных в состоянии цормо-термии существенно снижена скорость превращения глюкозо-6-Ф по апо-томическому путя: активность глюкозо-6-Ф-ДГ и 6-Ф-глюконат-ДГ снижается на 53^ и 50$. При гипотермии многократноохл&зденных животных происходит возрастание активности окислительных ферментов пен-тозного пути: на 39^ и 64$ по сравнению с их активностью в состоянии нормотермии. В контрольной группе, напротив, наблюдается подавление активности соответственно на 33% и 24$ по сравнению с уровнем . неохлажденных животных. Адаптированные животные выработали способность к мобилизации пентознсго цикла при их охлаждении.

В тесных метаболических взаимоотношениях' с реакциями пентозно-го пути находится и глюкуронатный цикл, об интенсивности которого судили по активности его ключевого фермента - УДФ-глюкозо-ДГ. При формирования резистентности к переохлаждениям, активность окислительного фермента возрастает после 5-7 сеансов на 54%, а после 15- 17 охлаждений - на 85$. На этапах охлаждения и у контрольных, и у адаптированных животных активность УДФ-глюкозо-ДГ существенным изменениям не подергается.

УДФ-г.такозо-ДГ находится в конкурентных.взаимоотношениях с гликогенсинтетазой'за обладание общим субстратом. Возрастание активности ключевого фермента глюкуронатного пути в. мозгу многократ-зоохлажденных животных может способствовать тому, что доля УД£-глюкозн, используемой на синтез гликогена не снижается. В итоге -- наблюдаемое нами уменьшение гликогена в мозгу многократноохлаж-1енных животных. Зтсму может способствовать и снижение в мозгу активности фосфоглэкомутазы, ограничивая вовлечение глюкоз о-1-*5 в жислнтельные превращения, что приводит к возрастанию УД-2-глюксзы,

превращаемой по глюкуронатному пути.

В результате реакции, катализируемой УДФ-глюкозо-ДГ, образуется УДФ-глюкуроновая кислота, принимающая участие в процессах глюку--ронидизации. Высокий уровень образования УДФ-глюкуронидов в головном мозгу адаптированных животных монет способствовать удалению неспецифических токсических продуктов реакции, образующихся в ответ на стрессорные воздействия и играть существенную роль в поддержании гомеостаза мозга. Общность исходного субстрата - глюкозо-6-Ф для дегидрогеназы глюкозо-б-ф, глюкозофосфатизоыеразы и фосфоглзоко-мутазы приводят к конкурентным взаимоотношениям между путем Эмбде-на-Мейергофа, пентозным и глюкуронатным циклом и способствует переключению глюкозо-6-Ф с одного пути на другой.

Все вышеописанные материалы, освещающие различные стороны углеводного и энергетического обмена, долучены на модели острых переохлаждений теплокровных организмов. Б связи с этим закономерен вопрос, насколько описанные изменения специфичны для действия холодо-еого фактора как экстремального или они свойственны только данному холодовому воздействию - многократным переохлаждениям? Для ответа на этот вопрос мы предприняли сравнительное исследование некоторых сторон энергетического обмена головного мозга при длительном непрерывном нахождении животных на холоду.

Исследования ана- и аэробного гликолиза, динамики лактата, окислительной и фосфорилирующей способности суммарной митохондри-альной взвеси, а также отдельных фракций митохондрий показали, что несмотря на различие, с одной стороны, условий и режима действия хо-лодового фактора и, с другой, физиологических механизмов, лежащих в основе формирования структурного следа адаптации при длительном непрерывном действии холода и при многократных повторяющихся стрес-сорных воздействиях, метаболический ответ в обеих случаях оказался однотипным и направлен на замещение срочных компенсаторных реакций, сохраняющих гомеостаз ценой высоких•энергетических трат на более медленные реакции, обеспечивающие экономию энергии и снижение энергетической стоимости гомеостаза.

Подводя итоги нашим исследованиям по изучению формирования резистентности к стрессорным воздействиям, какими являются для теплокровного организма острые переохлаждения, мы констатируем, что изменения метаболических процессов в головном мозгу направлены на постепенное ;тасание стресс-реакций, имеющих место при первом охлаждении. Наиболее наглядно пути направленной перестройки"метаболизма

головного, мозга проявляются-при охлаждении адаптированных животных, что отражено на схеме I.

Выявленные нами резкие'нарушения метаболизма головного мозга при острых переохлаждениях побудили искать эффективные меры воздействия на энергетический обмен с целью его коррекции. Для этого бы-:ла использована мочевина. Выбор этого препарата диктовался прежде всего тем,- что мочевина показала себя как эффективное защитное средство при ряде экстремальных состояний организма, а 3.С.Шуга-лей (1980) выдвинута гипотеза об адаптивно-приспособительном значении системы аргинин-аргиназа-мочевина в норме й при действии неблагоприятных факторов среды.

Выраяенны1 защитный эффект мочевины при переохлаждении проявляется в тем, что ее предварительное введение предупреждает описанные ранее изменения процессов дыхания: даже при глубоком охлаждении око остается на уровне контрольных животных. У крыс, защищенных мочевиной, не развиваются резкие изменения со стороны аэробного гликолиза, характерные для контрольных животных, но не предупреждаются изменения в процессах аэробного образования молочной кислоты. Этз факты свидетельствуют о влиянии мочевины на энергетические процессы в мозгу, однако, мы далеки от мысли о специфическом влиянии мочевины именно на энергетический обмен. В наших исследованиях (Я.И.Бекслер, Н.Г.Атабегова,1969) мы наблюдали, что после предварительного введения мочевины происходят существенные изменения и в других показателях метаболизма при гипотермии. Повышение уровня аммиака происходило в меньших масштабах, чем у крыс без введения мочевины, сглаживались сдвиги в содержании дикарбоновых аминокислот а ГШ. Мочевина з значительной степени предупреждает де-замидировакие белков мозга при охлаждении. Снижалась гибель животных .в постгипотермическом периоде, укорачивалось время их самосогревания.

Защитный эффект мочевины при гипотермии проявляется не только в уменьшении степени изменения метаболизма мозга, но и в стабилизации ультраструктуры нейронов коры головного мозга. Явление гиперфункции митохондрий, выраженное при охлаждении крыс до 20°С, у крыс, с предварительной инъекцией мочевины, выражено в меньшей степени. Деструкция крист и явление набухания митохондрий встречаются реже, не происходит уменьшения количества митохондрий на единицу площади нейрона.

Таким образом, наши данные позво._яют предполагать, что мочеви-

ПУТИ НАПРАВЛЕННОЙ ПЕРЕСТРОЙКИ МЕТАБОЛИЗМА МОЗГА ПРИ ОХЛ/МНАЕНИИ КОНТРОЛЬНЫХ И АШТИРОВШЫХ ЖИВОТНЫХ

КОНТРОЛЬНЫЕ

снишеиие

испоЛЬЪСэйна; УГЛ£50Й.0й

(О «2

С

О н 2 г!

ЧГКЕЗЕЕНИЕ йИй- 11К»е€'Лсго ГЛИКОЛИЗЛ,

Л

снишниие чра&ия льдутшпл

иЛКОПАЕ'Г.ЛЕ ГИОКО?>Ы И

тисогемь

слч.МЕлта г\кптЕ>\югт\л йГ ПФП

г

СНИЖЕНИЕ, чгааиа

сглрькги'ие й!ЖУ!ацосппл \1А4> глюкогл-ЛГ

<&

2-

с с:

0 у-

1

АААПТМРОЫкННЫЕ

пс&ышьиие. испояьэоасиивг-

ЧГЛЕЕСДСЙ

ужиеиие

УГЛЕЬОАНМХ РЕС/РСОЬ

актиытмч мт- йоърделгянпБ

и ЛЭРОБНОГО С^стианссши рк-яоглюйти ^/У).

ГКИКОМЭЙ АГ ПФП

1 1 1

симиен'ЛБ чвЕлцчекке усиление.

чговна п?ои_есео&

лаклати. ЦДЛ©-и* ьешсксиилиии

ГО О

<

О?

О х

О Н

2

с«и«ЕНи,г. мощности

систем ЗЯг.РЯ005БСПЕЧЕНИЯ

11гМЕМЕНИ£

-/ГНЕИЕиМЕ

сни-.нак'ЛЕ акшиь_

ног.тн АГ НТК ьгч ььм н:«1У илесы гло1ГК

ХЙЧИЕ

ОРАГМЕИ.

ташю

КРИСГП

X

пг>осзг;Т_ ЛВ!Я£ МГ. 7РМКСЛ

НИЕ МЕМБРАН

л.

а <1

о

о н 2 2

ч&ЕкичЕ.и\ле мощности

СМСШЕМ ^»ЕРГРОБЕСЛЕЧиЯИа

пй&ьилсние: ЧБЕЫЛЧЕНИС ЬКГПУ1Е.—

УМэСПРА _ ПЮТГеЛПЬ".« •.шипя АГ УПК. ак Й.И-

структуры С* 'дуиг/ массы иоъггч

1 1

ЧЬЕЛИЧЕНЧЕ КСЛУЛШСШЬА. КР11СП7

ошгчтсшьыЕ .

чВЕмчЕтле.

кемптдхт^Мкзвим

митохоньрмй

а/ 1

на может оказать достаточно эффективное воздействие з общем комплексе профилактических и лечебных мероприятий в клинике термических поражений.

Мы надеемся, что проведенные исследования изучения метаболизма и ультраструктуры мозга при формировании адаптации к стрессовым воздействиям будут способствовать более полному представлению о некоторых сторона:: метаболизма мозга, о его пластических возможностях, лежащих в основе формирования резистентности к переохлаждениям, а также поиску путей и методов эффективного предупреждения стрессовых нарупенпй.

ВЫВОДЫ'

I. В результате многократных переохлаждений животных (15-17 раз до ректальной температуря тела 19-20°С) происходит направленная перестройка углеводного и энергетического обмена головного мозга, касающаяся, с одной стороны, регенерации и использования энергии, а с другой, изменения активности и взаимоотношения основных путей метаболизма углеводов: гликолиза, дыхания, пентозного и глю-куронатного циклов.

2. В головном мозге адаптированных к переохлаждению животных активируются гляколитичеекке процессы, при этом аэробный гликолиз увеличивается в большей степени, чем анаэробный, а содержание молочной кислоты' остается без изменения. Головной мозг адаптированных животных выработал способность окислять интенсивно образующуюся молочную кислоту.

3. Многократные переохлаждения приводят к функциональной и ультраструктурной перестройке митохондрий головного мозга. 3 митохондриях коры головного мозга происходит разобщение окислительного фос-форилирования за счет значительной активации процессов тканевого дыхания,увеличивается активность дегидрогепаз дикарбонозых кислот -СДГ,КДГ,!.'ДГ; изменяется состав и функциональная характеристика отдел! ных фракций митохондрий» Перераспределение' митохондрий идет в сторону тех фракций, которые оказались белее лабильными и реагирующими на охлаждение (фракции М-2 и М-3). доследование ультраструктуры митохондрий показало, что высокий уровень энергетического с'-мзиа, характерный для адаптированных жиьелшх, обеспечивается относительно неболыглм количеством митохондрий, однако в митохондрии.

значительно возрастает активная поверхность,'что выражается в резком увеличении количества ыитохондриальных крист.

4. В процессе формирования адаптации к переохлаждениям в головном мозгу создаются новые соотношения в скорости протекания и взаимоотношениях различных путей метаболизма углеводов: увеличивается скорость превращения по пути Эмбдена-Мейергофа с последующим окислением образующегося пирувата в лактатдегидрогеназной к пиру-ватдегидрогеназной реакциях. Значительно снижается скорость превращения глюкозо-6-Ф по пентозофосфатному пути:.активность глюко-зо-6-Ф-ДГ и 6-Ф-глюконат-ДГ падает в 1,5 раза. Возрастает количество глюкозы, вовлекаемой в глюкуронатный цикл: активность УДФ-глю-козо-ДГ возрастает почти в 2 раза.

5. Многократные переохлаждения приводят не только к перестройке обмена веществ и установлению нового метаболического фона, но

и изменению реакции на новое действие холода. Биохимические процессы в коре головного мозга при реакции на острое переохлаждение у адаптированных и неадаптированных животных существенно отличают-

СЯ^ ;

6. При охлаждении до 20°С .у-неадаптированных /контрольных/ животных происходят нарушения в системах энергообеспечения тканей мозга. В цитоплазме уменьшается способность ткани мозга использовать глюкозу и гликоген за счет угнетения ана- и аэробного гликолиза, падения активности дегкдрогеназ пентозного цикла.

Снижение мощности- ыитохондриальных систем энергообеспечения ткани мозга связаны с нарушением их функционального состояния и ультраструктуры. При глубоком охлаждении контрольных животных значительно снижаются процессы тканевого дыхания, уменьшается активность дегидрогеназ цикла Кребса, при этом активность СДГ угнетается 'в меньшей степени, чем активность других дегидрогеназ. Происходит набухание митохондрий, просветление матрккса, фрагментация крист, повреждение мембран.

7. Изменения ультраструктуры и метаболизма головного мозга, происходящие при новом охлаждении адаптированных животных, показали, что наблюдается угасание стресс-реакций, имеющих место при первом охлаждении. У адаптированных животных обнаружен феномен защиты от острого охлаждения. Охлаждение адаптированных животных

до 20°С приводит к повышению использования углеводов в цитоплазме: активируется ана- и аэробный гликолиз, возрастает образование НАДФН в пентозном цикле, а также активность' УДФ-глюкозо-ДГ. В ми-

тохондркях .;сры головною мозга происходят терморегулятор:»«з -щенке окислительного фосфорилирования, увеличивается активность де-гидрогеназ цикла Кребса. Головной мозг адаптированных животных заработал способность к накоплению резорва энергия в виде кроатия-фосфата. Исследование улыраструктуры митохондрии пгч охлаждения адаптированных животных выявило отсутствие гиперфункции митохондрий, наблюдаемое у впервые охлажденных животных.

8. Исследования метаболизма мозга в процессе формирования адаптации/после 5-7 сеансов переохлаждений/ показало, что концентрация метаболитов и активность ферментов углеводного и скергечпческого обмена в состоянии нормотесмии существенно не отличается от контрольных, никогда у,г о сюздаБзихся заветных. Однако иу охдаг.денчз позволило выявить существенные отличия в функционально»: состоянии к метаболизме мозга, свидетельствующие о том, что и после 5-7 охлаждений в клетках головного мозга закреплен структурный след адаптации.

9. Сопоставление важнейших показателей биоэнергетики в мозгу адаптированных к переохлаждению животных с полученными кагэ данными у крыс длительно, б течении 3-х месяцев находившихся на холоду, показало однонаправленность биохимических процессов в головном мозге при многократных переохлаждениях и акклиматизации к холоду. Острое охлаждение до 20°С акклиматизированных животных сопровождается усилением анаэробного гликолиза, который возрастает в меньшей степени, чем аэробный, что приводит к ослаблению эффекта Пастера,

а в митохондриях наблюдаются процессы разобщения окисления и фосфо-рялирования.

10. Биохимические изменения в коре головного мозга адаптированных, к переохлаждению и акклиматизированных животных направлены на замещение срочных компенсаторных механизмов, имеющих место в начале формирования адаптации, на реакции, обеспечивающие экономию энер-гкл и снижение энергетической стоимости гомзостаза. Перестройка метаболизма и улътраструктуры головного мозга адаптированных животных направлены на постепенное ограничение стресс-реакций, приводящих у впервые охлажденных животных к глубокому нарушению метаболизма.

11. Мочевина оказывает выраженный защитный эффект при гипотермии. Предварительное введение мочевины снижает степень нарушения энергетического обмена у животных, охлажденных до 20°С, улучшает общее состояние животных, увеличивает их выживаемость, а также спо-

собствует стабилизации ультраструктуры нейронов коры головного мозга, явление гиперфункции митохондрий, которое наблюдается при глубоком переохлаждении, у животных, защищенных мочевиной, выражено в меньшей степени. .

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Окислительное фосфорилированке в головном мозгу при глубоком переохлаждении /Я.И.Векслер/.- // I Сев.-Кав.биохимии.конф.: Тез.докл.- Ростов Н/Д.- С.16.

2. Метаболизм мозга при гипотермии, адаптации, согревании

/ Я.И.Векслер, З.С.Гершенович, И.В.Готлобер/.- // Всес.конф.,по-свяшенная проблеме гибернации и гипотермии: Тезисы докл.- Л., 1966.- С.21-22.

3. Адаптационные перестройки обмена головного мозга при адаптации к переохлаждениям и акклиматизации к холоду // 1У Всерос. конф. по биохимии нервной системы: Тез.докл.- Терту,1966.- С.23.

4. Мочевина и амиды в метаболизме мозга'в нормальных и скст-ремальных условиях существования / З.С.Гершенович, А.А.Кричевс-кая и др./.- // Биохимия и функция нервной системы: Матер.между-1 нар.симп,- Л.,1967.- С.90-96.

5. О функциональной гетерогенности митохондрий головного мог га крыс в норме и при глубоком переохлаждении / л.И.Векслер/.-// Митохондрии. Ферментативные процессы и их регуляция.- М.: Наука,1968.- СЛ61-184.

6. Энергетическая функция и особенности ее регуляции у различных типов митохондрий коры головного мозга в связи с функциональной и структурной гетерогенностью /Я.И.Векслер/.- // У Всерос.конф.по нейрохимии:.Тезисы докл.- Тбилиси,1968.- С.113-114.

7. Сравнительная характеристика дыхания и фосфорилирования .. митохондрий и срезов коры головного г/озга при переохлаждении животного // Теорет.проблемы действия низких температур на организм: Мат-лы II Всесоюз.конф.- Л.,1968.- С.3-4.

8. Взаимоотношения энергетического и азотистого обмена головного мозга при адаптации к переохлаждениям и холоду /Я.И.Векслер/.- Матер. II Всес.биохимяч.съезда.- Ташкент, секция "Нейро-химия",1969.- С.7.

9. 0 регуляции метаболизма митохондрий головного мозга в

связи с адаптацией теплокровного организма к холоду / Я.И.Векслер/, - // Митохондрии.-Биохимические функции в системе клеточных орга-нелл.- М: Наука,1969,- С.119-123.

10. Влияние парентерального введения мочевины на азотистый обмен головного мозга при общем переохлаждении животного /Я.й.Век-слер/.- // Вопросы кед.химии.- 1969.- С.459-461.

11. Влияние мочевины на дыхание и фосфорилирование в норме и при их нарушении // Современные проблемы дыхания и клиника: Матер.Всес.конф.- Иваново,1970.- С.174-177.

12. Адаптивные изменения митохондрий ЦНС при акклиматизации теплокровного животного к низким температурам внешней среды

/ п.К.Бекслер/.- // Проблемы биоклиматологии и климатофизиоло-гии.- Новосибирск,1970.- С.81-84.

13. Пути перестройки энергетического обмена головного мозга при адаптации к холоду и переохлаждению / Н.И.Векслер/.- //Проблемы биоклиматологии и климатофизиологии.- Новосибирск,1970.-С.94-9В.

14. Молекулярные механизмы головного мозга при адаптации теплокровного животного к холоду / Я.И.Векслер/.- // Адаптация организма человека и животного к экстремальным факторам среды: Матер.мездун.симпозиума,- Новосибирск,1970.- С.164-165.

15. Особенности регуляции энергетического обмена в митохондриях различных тканей при естественном гипобиозе и выходе из него / Я.И.Векслер/.- // Митохондрии. Структура и функции в норме и патологии.- 1971.- С.137-140.

16. Влияние мочевины на энергетический обмен мозга в условиях гипотермии / Я.И.Векслер/.- // Вопросы мед.химии,- 1972.2.- С.202-207.

17. Пентозофосфатный цикл в тканях головного мозга при общем охлаждении теплокровных животных / Я.И.Векслер/.- // Теоретические проблемы действия низких температур на организм,- Владимир, 1972.- С.38-42.

18. Энергетический обмен головного мозга при адаптации теплокровного организма к переохлаждениям / Я.И.Векслер/.- // Известил СКНД.- 1976,- № 2.- С.86-90.

19. Метаболические взаимоотношения головного и спинного мозга при реакциях на стресс / Я.И.Векслер, М.С.Арбуханова, З.МЛу-говец, Г.Х.5иамцеьа/.- // Актуальные проблемы стресса,- Кишинев, 1976»- С.44-54.

20. Гликолитические процесс!' я головном мозгу при прерывной и непрерывной адаптации к низким температурам // Епол,науки,-197В.- В 5.- С.32-36.

21. Взаимосвязь основных путей превращения углеводов в мозгу при гипотермии // Вопросы мед.химии.- 1878,- .''3.- С.330-334.

22. Углеводы и ферменты их превращения в тканях головного мозга при адаптации к переохляждскию // Укр.биохим.ж.- Л 2.-С.188-192,

23. Активность окислительных ферментов цикла Кребса в головном мозге при гипотермии // Вопросы мед.химии.- 1979,- Л3.~ С. 308-311.

24. Особенности ультраструктуры и метаболизм митохондрий мозга адаптированных к переохлаждению животных // ¡митохондрии. Механизмы сопряжения и регуляции: Тез.докл.- Пущиио,1981.- С.9.

25. Влияние низких температур па биофизический -статус митохондрий головного ;.:озга // I Всес.бкофизич. съезд: Тез .докл.-М.,1982.- Т.П.- С.323.

26. Активность окислительных ферментов цикла трикарбоновых кислот в головном мозге адаптированных к переохлаждению животных // Укр.биохим.а.-1982.-54, й 3.- 270-274.

27. Структурные.и метаболические регулятор-ше механизмы ЦНС при адаптации к переохлаждению // Всес.конф. "Важнейшие теоретические и практические проблемы терморегуляции.- Тез.докл.Ьсес. конф,- Новосибирск,1982.- С.146.

28. Активность, дегидрогеназ пентозного и гл:о::уронатного путей утилизации углеводов в головном мозге при однократных и многократных переохлаждениях // Укр.бнохик.ж.,1985.- Т.57, М,-

С.67-70.

29. Глюкуронатный шунт н его связь с другими путями обмена углеводов в головном мозге при одно- и многократных переохлаждениях // Важнейшие теоретические и практические проблемы терморегуляции: Тезисы докл.Всес.конф.- ¡»¡инск,188?.- С.61.

30. Роль смены популяций митохондрий б адаптивной перестройке головного мозга / Г.М.Федоренко/.- // Адаптивные и-компенсаторные процессы в головном мозге.- ГЛ.,1986.— С.130-131.

31. Смена популяций митохондрий при многократных переохлаждениях и их регуляторная роль в энергетике мозга / Г.М.Федоренко/.-// Фундаментальные достижения нейрохимии-медкцине. X Всес.конф. по биохимии нервной системы: Тез.докл.- Горький,2987.- С.34.

32. Взаимоотношение метаболизма едениннуклеотидов и креатин-фосфата в головном мозгу при адаптации к переохлаждению // Адаптация; компенсация и восстановление функций при экстремальных состояниях.- Ставрополь,1988,- C.II-I5.

33. Роль лизосом в адаптивной перестройке головного мозга при многократных переохлаждениях / Г.М.Федоренко/.- // Механизмы адаптации животного и растений к экстремальным факторам среды.-Ростов Н/Д,1990.- С.91-92. ..

34. Структурно-функциональные изменения нейронов коры головного мозга при формировании резистентности к переохлаждениям

/ Г.М.Федоренко/.- // Система терморегуляции при адаптации организма к факторам среды.- Новосибирск,1990,- С.200-201.

35. Пути и механизмы адаптивной перестройки метаболических взаимоотношений в ЦНС при многократных переохлаждениях // Система терморегуляции при адаптации организма к факторам среды.-Новосибирск,1990.- С.216-217.

36. Структурно-функциональная перестройка нейронов головного мозга при адаптации к переохлаждениям / Г.М.йедоренко/.-

// Биохимические аспекты холодовых адаптаций,- Харьков,1991.-С.50-57.