Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Влияние адаптации к холоду, трийодтиронина и изопропидиорадреналина на систему терморегуляции белых крыс

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Влияние адаптации к холоду, трийодтиронина и изопропидиорадреналина на систему терморегуляции белых крыс"

5 й IÎ Б í С TET CT ВО ОБГАЗОМШЯ УКРАИНЫ ШВЕРОПОЛЬСКИЙ ГОСУДЛРСГВШИЙ ЗМИВЕРСИТЕТ им. М. В.ФРУНЗЕ

На правах рукописи

МАУРМПКО ЗАКОННА

&ЗШ1МЕ АДАЙТАЩШ к ХОЛОДУ, трийодтиродш И ИЗШПРМШ0РАДга1ШНА. m СИСТЕМУ тгршрпгушщи ВЕЖ КРИС

03.00.13 - физиология человека и животных

АВТОРЕФЕРАТ дшзертшрт иа сож:мянк» учоиой аптш! мавдуита йиолапшатж тук

СИМФЕРОПОЛЬ - 19Ö0

Диссертацией является рукопись

Работа выполнена на гафедре физиологии человека и местных Донецкого государственного университета

НаучпыИ руководитель: доктор (тал.наук, профессор Валерий Иванович СОВОЛЕВ

V | н ц и а л п и е спнненщ:

доктор бтп . наук, профессор Анэтоянй Наекяьешч КАЛГАШй доктор мед. каун; профессор Анатолий ЁЬааЙлшш ЕШЙЕНКО

В о д у ц.1 я организация : Донецкий научный центр гигиены труда и профилактики травматизма

Зашита состоится " " 95 года в _часов на

еаседании Специализированного сйзета К 068.43.01 при Симферопольском Государственном университете им. М.В.Фрунве по адресу: ЗЗЗОоб, г.Симферополь, ул.Ялтинская,4, биологический факультет.

С диссертацией можно оанакоыигься в библиотеке Симферопольского государственного университета им. М.В. Фрунзе

Автореферат разослан _" 1995 года

Учений секретарь Спедо&шзщтоетнвога совога канд.бяол.наук, деоцэнт

Алексавдр Викторович ЯЩЕВ

0П1|АЯ ХАРАКТЕРШЛ'ВДСЛ РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В современной биологии проблема адаптации занимает едаа ли не главное место, поскольку затрагивает фундаментальные основы жизнедеятельности. О ее принципиальном значении можно судить хотя бы потому, что адаптация в дарвиновском понимании является элементом эволюции вида, представляя целостную систему реакций основных форм организации живого (индивид, вид, биоценоз). В экологической физиологии понятие адаптации является одним из основных, а изучение ее механизмов - наиболее важным предметом исследований.

В последние 20-30 лет особое внимание привлекают вопросы, связанные с адаптацией организма к различным температурам среды. Теоретическая и практическая значимость таких исследований очевидна. В лабораториях К.П.Иванова, М.А.Якименко, Ю.И.Баженова, Ю.Ф.Пастухова, Л.¿¡некого, В.А.Максимовича и других открыт ряд основополагающих механизмов, лежащйх в ' основе формирования температурной адаптации. Тем не менее многие важные аспекты этой проблемы остаются недостаточно исследованными. Прежде всего это относится к проблеме гормонального контроля механизмов, обеспечивающих соседние" гомоАотермности, в частности выяснений" ролй и механизмов действия 'тиреоидных гормонов и катехоламинов в реакциях- поддержания постоянства температуры тела. Изучению зтих вопросов и посвящена настоящая, диссертационная работа.

Цель работы. На осаован'.ш иешшвова-ш комплексного подхода (уровень целостного организма, уровень системы органов и уровень ткани) выявить,характер действия адаптации к холоду, тиреоидных.гормонов и катехоламиной на .функционирование системы поддержания постоянства температуру.-тела У белых крыс.

Задачи исследования:

1) изучить характер действия и провести сравнительную оценку влияния хшюдовой адаптации и трийодтиронина на холодовуга устойчивость белых крыс при разной интенсивности хояодового воздействия;

2) .изучи?* влияние! холбдовой адаптации, трийодтиронина и изопро-пиднорадренйяина, как представителя катехоламинов с классическим в-ад-реЙергическйм эффектом, на значение "установочной ташературы тела" у белых крыс;

3) с помощью .мштеркической методики изучить характер действия солодовой адаптации, ' тряАодгиронина и изопро.пилнорэдреналша на один из эффектернык механизмов терморегуляции - теллообравовательную функ-

цию скелетной мышцы при вызванном теганическом сокращение.

Предполагалось, что решение поставленных задач позволит дать более полную характеристику состояния системы терморегуляции и влияния на нее ряда физиологических факторов.

Научная новизна: а) в работе впервые установлено, что при адаптации к холоду и экспериментальном гияерткреозе происходит смещение (вверх) значения "установочной температуры тела" в системе терморегуляции белых крыс;

б) катехоламин с ¡иассичесом 0-адренергическим типом действия -изопрошшгорадреналин - способен смещать значение "установочной температуры тела" в системе терморегуляции как в интактном организме, так л у животных, адаптированных к холоду, и у крыс с экспериментальным ги-пертиреозом;

в) многократные инъекции трийодтиронина при использованных в работе дозах повышают холодовую устойчивость гоыойотермного организма (ненарштизированные Оеше крысы) лишь при умеренной гипотермии (до 35.0°С); при интенсивном охлалздении терыорегуляторный эффект гормона исчезает.'

Научно-практическая значимость. Полученные в работе данные о способности тиреоидных гормонов и катехоламинов участвовать в определении "установочного уровня" *в системе терморегуляции, а также данные о смещении его при адаптации к холоду вносят вклад в развитие умения о го-ыойотермии и ее физиологических механизмах. Результаты исследования характера влияния трийодтиронина при экспериментальном тйпертиреозе на холодовую устойчивость животных и 'на теплоооразовательную функцию скелетных ыыт шлеют значение не только для понимания фундаментальных механизмов действия гиреойдных гормонов, но и в целом для патофизиологии эндокринной системы.

Полученные в работе теоретические выводы могут быть использованы при решении'прикладных задач температурной адаптации человека и животных и.разработке методов повышения их холодовой устойчивости

На 8ащиту выносятся следующие положения: - При адаптации к холоду-и экспериментальном гилергиреоза происходит смещение (вверх) "установочного уровня" в системе терморегуляции белых крыс, а также усиливается теплообразовательная функция сокращающейся 1п скелетной мышцы;

катохоламии иэопропилнорадренаиш способен смещать (вверх) значение "установочного уровня температуры тела" в интактном организме, а •гйКжо у .животных с экспериментальные гидерткреоаом и у крыс, адап?йро-

ванных 1С холоду;

при экспериментальном гипертиреозе использованной в работе модели повышение холодовой устойчивости наблюдается лишь при умеренном холо-довом воздействии; при интенсивном охлаждении подобный эффект трийод-тиронина утрачивается.

Личный вклад автора заключается:

а) в разработке общей схемы эксперимента в связи с целью работы и поставленными задачами;

б) в модификации метода определения значения "установочной температуры тела" у белых крыс путем введения в схему выработки сигнала обратной связи электронного алгебраического сумматора значений ректальной температуры-и температуры эталона;

в) проведении экспериментов по выяснению характера действия адаптации к холоду , экспериментального гипертиреоза и изопропшшорацрена-дипа на холодовую устойчивость белых крыс, теплообразовательную функцию скелетных мышц и целостную систему терморегуляции животных;

г) в проведении анализа полученных результатов, и формулировки на основании литературных и собственных данных теоретических выводов относительно характера действия тиреоидшых гормонов, катехоламина изоп-ропиянорадреналина и продолжительной холодовой экспозиции (холодовой

■ адаптации) йа основные звенья системы поддержания температурного гоме-остазиса.

Публикации и апробация работы: по теме диссертации опубликованы 4 статьи ( Физиол.журк., . Физиол.журн.ии.И.М.Сеченова, Арх.клин.эксп. мед.) и тезисы, представленные на 14 съезде Украинского физиологического общества (Киев, 1994)., Научной конференции ДонГУ (Донецк, 1993).

Структура и объем,работы: диссертация изложена на 153 страницах машинописи и .состоит из "ВВЕДЕНИЯ', '•ОБЗОРА ЛИТЕРАТУРЫ" (Глава 1), а также разделов: "РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТОВ" (Глава 2), "ОВСУШНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ' .(Глава 3), "ВЫВОДУ" и "СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ. Работа иллюстрирована 14 рисунками, а цифровой материал представлен в 14 таблицах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТ«

1. Методика

Эксперименты были выполнены на 3-х группах беспородных взрослы:« белых крысах-самцах массой ?00-300 г. Использовано около 170 животных. У крыс первой'группы вызывался экспериментальный гкпертиреоз следующей модели: Ю ежедневных инъекций Ь-трийодтиронипа в дозе .100 мкг\кг. Животные второй группы адаптировались к холоду (4 недели при 4-5сС). йи-

- б- -

воткне третьей группы били контрольными.

В первой сери« экспериментов проводилось изучение общей, колодозой устойчивости в процессе действия на организм низкой температур»: умеренное охлаждение 00оС, 60 мин) и интенсивное (240 мин при

Во второй серии экспериментов проводилось определение значения "установочной температуры тела" у крыс с различным тиреовдиым статусом. Принцип работы установки схематически изображен на рис.1. В установке имеются два контура регулирования •- внутренний и Еиеикий. Первый из них представлен системой терморегуляции экспериментального кивотно-го, включающей собственно животное с теплосодержанием <31 и теплоотдачей -ДЗе, термэрецепторное звено, центр терморегуляции и группу э#ек-торних механизмов. Второй, внешний, контур образован автоматической системой, работающей на основе принципа обратной пропорциональной отрицательной связи. Характер работы всей гибридной . система "орга-нигм-среда-автомат"определяется двумя предварительно заданными условиями: а) значением температуры отсчета (эталонная температура, 1°эт.» 38.5°С); б) коэффициентом "К" (И"схтз1.), 'определяющим величину корг ректирушего сигнала обратной связи *АОв, ¡метут размерность. Вг/ьС. В целом система работает следующим образом. При охлаждении .тавотного, обладающего теплосодержанием • и .теплоотдачей -Д(}е, его -ректальная температура Т°1 начинает снижаться, поскольку .температура.камеры намного нийе •температуры тела. В одном из блоков внешней корректирующей системы значение ректальной температуры сравнивается с температурой эталона (Т°9т.е 88.5°е). Величина разбаланса между фактической температурой тела и гс-млерзтурон эталона {АТо1=10зт-Т°1) поступает в блок выработки компенсационного сигнала уровень которого определяет-

ся, с одной стороны, степень« температурного разбаланса (ЛТ°1), а с другой стороны - значением коэффициента "¡С, т.е. &Величи-

на коэффициента "К" в зависимости от задач эксперимента теоретически может быть выбрана любой, но большее нуля; .¿ажнб лишь чтобы в рамках какой-либо серии опытов сохранялось условие: Й=сопзЬ. Выработанная корректирующей системой порция тепла через теплоноситель подается в холодовую камеру, в результате чего .температура камеры 1°0 начинает повышаться, а значит ее .охладцамее действие будет ослабляться. По-су-ти дела, корректирующий сигнал >&30 противодействует, процессу снижения ректальной температуры животного. В результате уровень разбаланса между фактической температурой тела и температурой эталона уменьшится; соответственно величина корректирующего сигнала обратной связи +ДЦ0

Рис.1. Принцип измерзни« значения "установочной температуры тела" в сист.(о терморегуляции бедах крыс

снизится, а охлаждающее действие камеры, наоборот, начнет возрастать. Регуляторный цикл завершится. В свою очередь, вместе о усилением охлаждавшего эффекта камеры ректальная ■ температура животного начнет вновь падать, и цикл выработки корректирующего сигнала повторится заново, но уже на другом уровне. В конце концов, во всей системе "организм-среда-автомат" установится состояние динамического равновесия. Наблюдая динамику "выхода" системы в состояние равновесия и определив его параметры (значения Т°( и 1%), можно судить о работе целостной системы терморегуляции организма, так как "поведение" внешнего корректирующего контура отрачс&ет характер ее (системы) Функционирования.

Поскольку параметры, определяющие работу внешнего корректирующего контура 'детерминированы (Т°эт. s 3D.5°С, ¡idealist.), то значения T°i и Т°е в состоянии динамического равновесия определяются только особенностями работы система терморегуляции животного. В этой связи важно подчеркнуть, Что, если, допустим, у какого-либо животного величина T°i после установления состояния равновесия в гибридной системе "оргачкзм-сре-да-автомат" статистически достоверно выше, чем у другого, то это свидетельствует о сыешеит в системе терморегуляции значения "установочной температуры тела".

Ход опыта был следурцкм. Крыса фиксировалась в специальной клетке, ограничивающей ее подвюшость. Затем в течение 30-60 мин животное находилось в тердастате при 30°С, а затем помещалось в термокамеру экспериментальной установки при начальной температуре 30.0±0.1°С. После измерения значений всех регистрируемых параметров (ректальной температуры, температуры камеры и величины потребления кислорода газоанализатором "f»asiia)№f©r'"4 включалась охлаждающая система и температура камеры начинала быстра снижаться ( со скоростью б.0±1.0°С/мин). Одновременно начинала работать и внешняя корректирующая система (см.выше}. Продолжительность опыта составляла 70 мин. - Этого времени было достаточно для достишда ft гибридной системе "органиам-среда-автомат" состояния динамического равновесия. С цедьи исследования роли катехолами-нов в системе терморегуляции после установления состояния динамического равновесия-крысам едарйбекно (v.dors, penis); инфузировался классический катехолачин в- адреаергич&ского типа действия иэопропилнорадре-налин ( изадрин). Изадрш, вводился. через предварительно введенную полиэтиленовую канюлю инфугаторсу в течение 25 мин в дозе 4.0

мкг/кг/мин. •

В третьей части нашей работы проводилось исследование влияния гормонов щитовидной железы и холодобой адаптации на ряд параметров энергетики мышечного сокращения. Суть метода состоит б расчете соотношешя между приростом температуры сокращающейся мышцы и развиваемой при этом силой. Подготовка животного к опыту заключалась в следующем. Крыса наркотизировалась путем внутрибркшнного введения • этаыинала натрия' б, дово ЕО мг/кг, а затем фиксировалась в стенке установки. Далее отпре-паровывался маяоберцовый нерв, который в дальнейшем помещался в погружной электрод. Без нарушения естественной теплоизоляции отсекалось дистальнээ сухожилие передней бальшеберцовой мышцы. • При помощи стальной гибкой тяги сухожилие крепилось к соответствующему механодатчику.

Во всех опытах величина электрического раздражения (стимулятор ЭСЛ-.1. длительность импульсов 0.5 ыс, частота 60 Гц ) выбиралась выше пороговой, что позволяло мышце сокращаться с предельной силой. Термопара вводилась в среднюю часть исследуемой мышцы. С использованной методикой была проведена одна серия экспериментов. Режим сокращения мышцы был следующим: 5 односекундных сокращений с паузами 1 с. В ходе расчетов определялась степень прироста температуры мышцы на 1 Г развиваемой силы за 1 с I (йТ°С/Г)/с 1, а также сила сокращения. Все полученные результаты обрабатывались общепринятыми методами матстатистики.

2. Влияние холодовой адаптации иэкспериментального гипертиреоаа на холодойую устойчивость крыс Многодневная холодовая экспозиция вызывала существенные изменения в способности белых крыс сохранять температурный гомеостазне В условиях действия как умеренного, так и экстремального оялэлдепия. Прежде всего обращает на себя внимание факт различий в Исходном уровне температуры тела у крыс контрольной группы и животных, адаптированных к холоду. Так, у последних ректальная температура в условиях термойейт-ралькой вони (т.е. при 30°С) была на 0.8+0.14°С выше, чем у животных контрольной группы (р<0.05). ХоЛодовое воздействие умеренной силы (+10°С) вызывало заметное снижение уровня ректальной температуры у Крыс контрольной группы. Так, к концу охлаждения температура тела у" контрольных крыс понизилась на 2.4±0.4°С (р<О.СБ). Характер развития гипотермии описывался уравнениями:

Т°рект. " 37.60 - 0.020 X - (1... .20 ,ушО , Т°рект. а - 0.С59 Г - (.20...40 МИН),

Т°рект. а 35:62 - Ь.ОШ X - (40...60 МИМ), где Т°р5кт.-значение ректальной температуры;т - время охлаждения, мем.

При выбранных условиях охлаждения развитие гипотермии у контрольных бел*« ¡<рнс протекало п несколько фаз, последовательно . сменяющих друг друга: первоначальный латентный Период с относительно стабильной температурой Тела сменялся периодом развития гипотермии, после чего наступала фаза стабилизации.

ПринщтйальЦо иная картина отмечалась у животных, адаптированных к холоду - в отлйчие от контрольных крыс при выбранных условиях охлаждения температура тела в. -течение Всего периода колодового воздействия не менялась. Динамика ректальной температуры в процессе холодового воздействия описывалась уравнением прямой линий при статистически недостоверном коэффициенте регрессии и коэффициенте корреляции (р>0.05):

- 10 -

Т°рект. = 38.53 -■ С. 0083 i,

Холодоваа адаптация отражалась на устойчивости животных к охлаждению не только при относительна слабом воздействии холода, но и при интенсивном охлаждении. При г том обращают на себя внимание следующие основные моменты. Во-первын, как и в предыдущей серии экспериментов, первоначальный период охлаждения характеризовался определенным латентным периодом, ъ течение которого ректгианая температура у крыс обеих групп мало изменялась. Этот период продолжался для контрольны;« крыс около 10 кинут, а для.животных, адаптированных к холоду, растягивался до 120-130 мин. Однако в целом длкжика ректальной температуры для контрольных животных за весь опыт описывалась уравнением прямой линии, имеывдм вид: Т"рект. « 37.03 - 0.031 т.

Иная картина имела место у крыс, адаптированных к холоду. Характер падения температуры тела был сложным и проходил в три этапа, описываемых следующими уравнениями:

Т°рект 38.БО - 0.0033 "С - (1..... 120 МЛН);

Т°рвкт.* 38.35 " 0.0218 X - (120...180 мин);

Т°р«ст.- .37.20 - 0.001В t - (180.. .240 МИН).

Как видно по коэффициентам регрессий, период стабильной температуры тела в начале опыта сменялся периодом ее падения, а затем вновь наступала относительная стабилизация рьктадьксй температуры. В целом, к £40 минуте холодовой экспозиции ректальная температура у крыс. контрольной группы'Понизилась на 7.0*0.7. а у животных, адаптированных к холоду, всего на 1.6±0.4°С.

Таким образом, при холодовой адаптации наблюдаются выраженные изменения со стороны системы терморегуляции белых крыс. Это позволяет предполагать, что при мясгосуточпой холодовой зкспсзиции происходит сдвиг "установочной температуры тела" на новый уровень, который, по-видимому, и становится эталонным.

На следуете^ этапе нашей работы исследовалось влияние тиреовдньк гормоноз ка холодовути устойчивость белых крыс.при разной интенсивности воздействия .холода. Условия экспериментов были такими же, как и в случае с животными, адаптированными к холоду. Вило показано, что многократные инъекции белым крысам трийодтирокнна мызывали повышение температуры тела, измеренной в условиях термонэйтральной зоны. Taj'., исходная ректальная температура крыс с экспериментальным гипертирзозом составляла 38.8±0.1°0, что было на 1.240.14^0 выше по сравнению о контролем. Охлаждение гияертиреоидных крыс при температуре камеры 10°С не вызывало сколько-нибудь зачетного падения температуры тела. Так, через

60 минут холодоьой экспозиции ректальная температура у животных данной группы составила 38.2±0.5°С против 36.8+0.1°С в начале опыта. Что де касается динамики температуры тела во время опыта, то она для гиперти-реоидных крыс описывалась уравнением прямой линии вида: Т°Р0кг. = ЗЯ.40 - 0.0093 X - гинертиреоо, Т°рркт. = 37.60 - 0.0200 х - контрольные крысы. При повышении интенсивности охлаждения (~1...+1оС) описанная- для гипертиресидных животных закономерность имела сложный характер. Так, у животных с экспериментальным гипертиреозом до 130 мин опыта ректальная температура была значительно Енше, чем у крыс контрольной группы (соответственно 33.£±0.3 - контроль и 37.8±0.3°С - гипергиреоа). Однако, начиная с 130...140 мин опыта, у животных с экспериментальным гипертиреозом относительная стабильность температуры тела резко наругаалаеь,.в результате чего ректальная температура начинала быстро падать. Так, к ксниу эксперимента (240-я мин) степень гипотермии у обеих групп животных уже статистически достоверно не различалась ( -7.0±0.7 - контроль И -5.0±0.6°С - гипертиреоз, р>0.05), лотл абсолютные значения температуры тела оставались выше у крыс с экспериментальным гипертиреозом. По-видимому, состояние повышенной холодовой устойчивости при экспериментальном гипертиреозе способно поддерживаться в ограниченном диапазоне температур. На кривой "Т0реКт.-.т" для гипертиресидных крыс четко просматривается два участка, которые описываются двумя уравнениями, хотя и одного типа (прямая линия), но При разных коэффициентах регрессий: 'Г°рект. « 38.9 - 0.00075 X (5-120 МИН), Т°рект. = 46.02 - 0.049 х (120-240 миг].

Таким образом, характер действия тиреоидных гормонов на лолодовую устойчивость белых крыс определяется интенсивностью холодового воздействия: при умеренной силе охлаждения устойчивость значительно повышена, а при интенсивном холодсвом воздействии практически-не меняется.

3. Влияние холодпвс/1 адаптации, тсмйодигронгиа и гаоиропилнорадовналикЛ на значений "установочной темтратуум тел.?)" в системе терморегуляции у бол!« йр«о

терморегуяяторнае эффекты хслсдовой адаптации проявляются не только на уровне целостного организма, но и на уровне системы органов. Такой вывод можно сделать на основании анализа дачных, полученных при исследовании характера функшктирсванин системы терморегуляции организма.

Как показачи эксперименты, холодовая адаптация и катехоламин В-адренергического типа действия оказывает существенное влияние на функционирование целостной системы терморегуляции белых крыс. После начала охлаждения термокамеры температура тела крыс, как и следовало ожидать, начинала сниматься. Так, уже через 10 мин охлаждения ректальная температура у контрольных животных понизилась с 38.5-4). 1 до 47.6±0.1Г'С, а через 20 мин достигала минимального в данных условиях значения (36.4.ШЛ°о). Достигнутый уровень температуры тела не был стабильным, а колебался возле некоторого значения. К концу данной части опыта величина ректальной температуры контрольных крыс, составила 38.6+0.14°С.

Снижение температуры тела, как указывалось при описании работы используемой в экспериментах установки, приводило к появлению разбаланса между эталонной температурой 1Т°эТ.= 38.5°С) и Фактической температурой животного. В результате внешней корректирующей системой вырабатывался пропорцноначьный компенсационный сигнал обратной связи-и охлаждающее действие термокамеры несколько уменьшалось.

Через определенное число регуляториых циклов вся система приходила в состояние динамического равновесия. Так, для животных контрольной группы состояние динамического равновесия наступаю, при температуре камеры 24..4д0.4°С и при ректальной температуре 35.б±0.1°С. Следовательно, можно думать, что значение температуры тела Зб.б±0.1°С для контрольных' Крыс при выбранных внешних условиях среды являлось "установочным уровнем", который активно поддерживался всей системой Терморегуляции животного:

Аналогичным образом менялись соответствующие показатели и у крыс, адаптированных к холоду. Однако ректальная температура и температура камеры при охлаждении животных данной группы были иными. Действительно', состояние динамического равновесия у адаптированных к холоду крыс наступало при Т°1-36.9*0.1°С и Т°в~г1.8±0.3°С. Как видно, уровень стабилизации температуры тела у кивотних, адаптированных к холоду, был на 0.3±0.14°С выше, чем у крыс контрольной группы (р<0.05). Если учесть, что эталонная температура и коэффициент К, определяющий уровень сигнала обратной связи, е ходе опыта не менялись, а состояние динамического равновесия устанавливалось на новом уровне, то можно полагать, что в системе терморегуляции адаптированных тавотных значение "установочной температуры тела" смешалось вверх..

Динамика "поведения" температуры камеры и ректальной температуры у крыс, адаптированных к холоду, также были иными. В. частности, на

- за -

кривых "Т°1-Т" и "Т°0-т" (т.е. зависимостей температуры тела и камеры от времени охлаждения) отсутствуют видимые колебания уровней, что может рассматриваться как свидетельство более точной работы системы терморегуляции у крыс, адаптироьаньых к холоду.

При изучении скорости поглощения кислорода оказалось, что ее величина у животных, адаптированных к холоду, была, во-первых, выше, а во-вторых, колебалась в более широких пределах, чем у крыс контрольно!! группы. Этот факт может рассматриваться как свидетельство формирования при адаптации к холоду более лабильного и модаого механизма- "включения-выключения" теплообразования.

После установления в системе "организм-автомат" состояния динамического равновесия животным обеих групп через предварительно введенный катетер внутривенно инфузирозался катехоламин а-адренергического типа действия изопропилнорадрепалин. Результаты экспериментов показали, что внутривенная инфузия изопропшшорадренаика вшывала нарушение состояния динамического равновесия как у крыс контрольной группы, так и адаптированных к холоду. Так, у крыс контрольной группы ректальная температура со значения 36.6Ш.1°0 (до введения иаопропклнсрадренали-на) к концу периода, в течение которого вводился катехоламин (25 мин), смещалась до величины 36.9^0.1°С; на 0.3±0.14°С (р<0.05). В соответствии с принципами работы экспериментальной установки изменение температуры тела автоматически вызываю через определенное число регу-ляторкых циклов смещенае и значения температуры камеры: ее величина уменьшалась с 24.4+0.5 до 21.4±0.0°С, т.е. на 3.0+0.?°С (р<0.05).

При внутривенном введении изопрошшюрадреналима наблюдалось так-«е изменение з интенсивности поглощения кислорода. Гак, у контрольной группы аивоиавс ого величина вшрасг&яз с 52,2£0.2 до 56.3-11.4 мд/кг/ыщ .(+3.611.4 мл/кг/!мия, р<0.05) .

Введение катехоламина животным, адаптированным к холоду, вызывало сдодные процессы в состоянии гибридной системы "организм-автомат". Так, уже к 10-й минуте ияфузии ттете ректальной температуры у крыс вэремещалось на новый уровень (с 33.9Ю.1 до 37.3±0.1°С). Сдвиг,, сле-аовательяо, составил 0.4±0.14°С (р<0.05). Аналогичным образом менялось значение температуры камеры в системе "организм-автомат": оно смещалось с г1.8±0.3 до 19.2±0.4°С, т.е. уменьшалось на 2.6±0.4°С, р<0.05). Йнфу'зия иэопропилпорадреналина отражалась и на скорости потребления кисдорода: ее величина увеличивалась на 5.1±1.5 мл/кг/мин (р<0.05).

На следующем этапа экспериментов по исследованию состояния работы целостной системы терморегуляции-под влиянием различных биорегуляторов

эндокринной природы изучался эффект одного из гормонов щитовидной ке-лезы - трийодтиронина, Включение системы охлаждения камеры сопровождалось установлением через определенное время состояния динамического равновесия между всеми исследуемыми показателями. Уже к 25-й минуте эксперимента . ректальная температуры для животных с экспериментальным гипертиреозом установилась на новом уровне (около 37.3°С), который и стал активно поддерживаться системой терморегуляции крыс. Соответственно температура камеры Tarase стабилизировалась и колебалась около значения 18°С. В конце данного периода опыта в гибридной системе "организм- автомат" устанавливалось состояние динамического' равновесия, которое характеризовалось для гипертирюидных животных следующими параметрами : ' T°i - 37.4±9.1°С - (ректальная температура), Т°в - 17.6±0.4°С - (температура камеры).

Сравнивая эти значения с соответствующими значениями для крыс контрольной группы, можно убедиться, что предварительные инъекции крысам трийодтиронина вызывали существенные изменения в количественных показателях функционирования системы терморегуляции. Например, температура тела у животных с экспериментальным гипертиреозом начинала поддерживаться на уровне, превышающим контрольный на 0.8±ü.i4°U. Следовательно, можно полагать) что в системе терморегуляции происходило смещение "установочной температуры тела".

Наряду с изменением показателей динамического равновесия со стороны • параметров теплсюбмена (ректальной температуры и температуры камеры) , под влиянием тиреоидного гормона каСлюдалось и смещение интенсивности потребления кислорода. Tac, величина потребления кислорода, а следовательно, интенсивности холодового термогенеза, у крыс с экспериментальным Гипертиреозом была всегда-выше, чем у животных с эутиреоид-ным статусом, составляя в конце опыта (до инфуаии иаадрина) б±0.8 мл/кг/ыин (р<0.05).

После установления в гибридной системе "организм-автомат" состояния динамического равновесна животным гилертиреоидной группы через предварительно введенный катетер проводили ияфуьию изопропилнорадрена-лиан. Как показали результаты исследований, инфузия изадрииа вызывала закономерное л выраженное смещение значений всех параметров, отражающее Функционирование целостной системы терморегуляции. Tac, уже через 16-Е0 мин инфузии изопролилнорадреналина уровень ректальной температуря й температура камеры, которые отражай - работу гибридной системы "о^гглиш-авто^аг1', начинали смещаться соответственно с 37.4£0.1°С и

17.5Ю.З°С до 37.710.2°С и 1б.5+0.3°С. В конце инфугчи значения исследуемых параметров составляли уде соответственно 37.7+0.1°0 и 16.3±0.3°С. Следовательно, уровень ректальной температуры сместился вверх после инфузии катехоламина на 0.3±0.1<1оС при снидении температуры камеры на 1.3±0.5°С.

Изменение в состоянии динамического равновесия, вызванного инфу-зкей изопропилнорадреналина у гипертиреоидиых крыс, сопровождалось некоторым повышением интенсивности поглощения кислорода (на 9.5±1.2 мл/кг/мин ,+152, р<0. СБ). Это факт свидетельствует, что перестройка уровня функционирования системы терморегуляции под влиянием катехоламина затрагивает и такой фундаментальный параметр, как интенсивность теплообразования.

Подводя итоги экспериментам, посвященным исследованию работы целостной систамы терморегуляции животных, можно сказать, что ряд факторов, такие как" многосуточн'ая хояодовая экспозиция - адаптация к холоду, экспериментальный гипертиреоз использованной модели и катохоламин 0-ящ)енергического типа действия изопрешлнорацрекалин при его внутривенном вбедении, способны существенно влиять-на значение "установочной температур« тела", которая Смещается на новый функциональный уровень и с помощью терморегуляторных механизмов начинает активно удерживаться.

4. ■ ВдячиИе а&ятй&т й шмоду й 4|*Щ&дар8яйиа йг1 ййор^кед вазваййого мгшгечнего. софазеюв*

Третьей задачей, решаемой в работе, было выяснение характера действия холодозэй адаптации и трийодтиронина-йа энергетику вызванного мышечного сокргщэнйя. Цолыо .подобных экспериментов было проведение сравнительной оис-нки эффекта двух физиологических состояний (адаптации и экспериментального , потертиреоз'а). Нредде всего вызывает? интерес сравнение силовых. характеристик вызванного 'мйшечйого сокращения у животных контрольной группы и крыс, адаикроваишх к холоду. Оказалось, что при использованных в работе условиях сокращения (б-одкосек/ндных сокращений с паузой 1 с) средняя сила сокращений у крыс контрольной группы составляла 143121 Г; у животных, адаптированных к холоду, значение данного показателя было равным 126419 Г, статистически достоверно не отличалось от уровня контроля (-22128,' р>0.05)..

Если со стороны силовых характеристик ммяечного сокращения при адаптащш к холоду различий Не отмечалось, то при экспериментальном гнпертиреове они были четко пырёжены. из реву.готагов опытов следует.-, что, что у животных, получавши А подготовительном периоде икгекции

трийодтиронина, средняя развиваемая сила мышечного сокращения составляла 51±8 Г, что было на 4!% меньше, чем у животных контрольной группы (148±21 Г). Изменялась и форма эргеграммы, в частности та ее часть, которая характеризует фазу "удержания" (мышца гипертиреоидных крыс была не в состоянии развивать одинаковую силу при пяти односекундных сокращениях). Анализ зргограмм доказал, что при экспериментальном ги-пертиреоие при использованном в кааей работе типе сокращения (пять односекундных сокращений о паузами 1 с) амплитуда первого мышечного сокращения и последнего (5-го) различалась в среднем на 14±4Х (р<0.05).

Параллельно с измерением силы сокращения мышцы регистрировался и прирост ее температуры. Обрадаот на себя внимание следующие основные моменты. Во-первых, степень прироста температуры мышца у крыс, адаптированных к холоду, была яа ЫХ Сюльие (р<0.05), чем у животных контрольной группы. 1(ойствителько. если у контроля прирост составлял 1.И0.13°С, то у адаптирошшж - 1.48Ю.Г2°С, т.е. на 0.3310.17°С больше (р<0.05). Если при адаптации к холоду прирост температуры мышцы во время серии из пяти односекундных сокращений значительно превышал исходные уровни, „то при экспериментам ном гкпертиреозе не наблюдалось каких-либо изменений со стороны указанного параметра. Так, у крыс с экспериментальным гипергиреозс-м этот прирост составлял 1.21±0.14°С (у контроля - 1.1±0.13°С, различий статистически недостоверны, р>0.05). Анализ фермы и характера термограмм при вызванном мышечном' сокращении также не дйл'основания говорить об изменении под влиянием трийодтиро-кина данного энергетического параметра сократительного акта.

Для характеристики' теплообразователь кой функции скелетных шлиц использовался расчетный показатель - температурный эффект мышечного сокращения (ТШЙ), который численно был равен отношению прироста температуры сокращающейся мышцы к развиваемой силе ва 1 с и имел размерность С {°С/Г)/с З.ИР3. Анализ пог.ааад. что при-адаптации к холоду тепловой эффект мышечного сокращения значительно увеличивается. Например, у адаптированных крыс он составил 2.3510.14 Г(°С/Г)/сЗ 10"3 и превышал контрольный Уровень на б8£ (р<0.05).

При экспериментальном гйперткреозе подобная закономерность таима Имела место. У крыс с экспериментальным гипертиреозом значение ТЭШ составляло 3.07Ю.1? [(°С/Г)/а1 10"3, в то время как у дивотиых контрольной группы он был равен 1.49+0.16 С(°С/Г)/сЗ 10"3.

Таким образом, при адаптации к холоду-и экспериментальном.гипер-тиреозе наблюдаются выраженные изменения со стороны энергетики вызванного мышечного сокращения. Однако их характер и особенности не всегда

- 1 г -

были одинаковыми, хотя в целом при указанных двух физиологических состояниях происходило псЕышение "выхода" тепла сократительного акта

ВЫВОДЫ

1. При адаптации к холоду наблюдаются сложные перестройки в функционировании целостной системы терморегуляции, заключакадиеся в смещении вверх значения "установочной температуры тела" при повышении точности с-е поддержания и соответствующем усилении интенсивности холодо-вого калоригенеза (химической.терморегуляции).

Z. Многосуточная холодовая экспозиция белых крыс (3-4 недели при 2... 5°С в индивидуальных клеточках) сопрокоэдается существенным повышением выраженности одного из важнейших физиологических механизмов теплообразования - теплопродукции скелетных мышц; это проявляется в возрастании (+£¡82) температурного эффекта сокращении передней больше-берцовой мышцы (5 односекундных тетанусов о интервалами 1 с) при сохранении неизменного (контрольного)' уровня развиваемой силы.

3. Тиреоидине' гормоны (трийодтиронин) обладают;способностью изменять работу системы терморегуляции гомойотермного организма (белых крыс); этот аффект проявляется в повышении холодовой устойчивости животных при умеренной интенсивности охлаждения и смещении вверх значения "установочной температуры тела" в терморегуляторнсГГ системе организма с повышением точности ее поддержания.

4. Экспериментальный гипертиреоэ,(10 инъекций трийодтиронина . в дозе 100 ыкг/кг) существенно (41%) снимает силу сокращения (1-секунд-ньге тетанусы) Передней большеберцовой мышцы белой крысы при значительном росте (165X) температурного- эффекта сократительного акта, что служит основой .усиления термогенной эффективности исполнительных механизмов' системы терморегуляции.

5. Катэхоламин 31-адреяергического типа действия (изопропшшорад-реналия) при внутривенной инфузий обладает способностью смещать вверх вначеНйе "установочной температуры тела" белых крыс; подобный эффект изопропилнорадреналина проявляется как при адаптации животных к холоду, так и в мнтактшм организме, что может рассматриваться как доказательство участия катехоламиков в настройке.системы терморегуляции на заданный уровень функционирования.

6. При -экспериментальном гиггертиреозе использованной модели (10 подкожных инъекций £-трийодтиронина в дозе 100 ыкг/кг в сутки) внутривенная инфузип изопропилноредренайина вызывает дополнигельноз смещение

вверх значения "установочной температуры тела", что рассматривается как доказательство независимого н синергичного действия трийодтиронина и катехоламина Зг-адренергического типа действия на систему терморегуляции белых крыс.

СЛИСОК РАБОТ, О1ШШ0С0ВАШШ ДО 1ЁИЕ &КСЕРГЩй1

1. Соболев В.И..Максудов М.С..Маурисио Дакошта,Рабо Гемедо Влияние экспериментального гипертиреоза на тепловой эффект мышечного сок-ращения//Арх.клин.эксп.мед.-1993-Г.2. N 1.-С.29-31. ,

2. Соболев В.И., Н.Т.Лапенко, Бекеле'Абебе, Маурисио Дакошта Влияние трийодтироника и иэопропилнорадреналина на значение температуры "установочной точки" у белых крыс//Физиол.курн.-1903.-Т.39,№1:-С.74-79,

3. Соболев В.И. ,Н.Т.ДапенкР) Маурисио Дакошта, Рабо Гемедо Влияние адаптации к холоду и изопропилнорадреналина на Установочную температуру тела у белых крыс//Физиол.журн. им.И.М.Сеченова.-1994.-N5.. -С.64-92.

4. Соболев В.И., М.С.Максудов,' Л.Г.Мерхедевш, Чали Геузчу, РаСо Гемедо, Маурисио Дакошта Влияние 2,4-диндарофенола на температурный эффект мышечного сокращения при экспериментальном типертйрео8е//Фй8й-ол.курн. йм.И.М.Сечейова.-1995. -81, НЗ.-С.80-84-.

5. Соболев В.Й.,Максудов М.С.,Рабо. Г. .Маурисио Д. Биоэнергетика шеечного сокращения и тиреоидные гормоны//Тезабы докл,Вузовской научи. конф. Донецк: ДойГУ, 1993. -С. 81."

6. Соболев В. И., Махсудов-М.С. < Маурисио Дакошта, .Рабо Гемедо Зависимость некоторых физиологических процессов от гиреоидного стагу-са/УАктуальниз экологические' пробл.КыргызстанаЛеаисы докладов.г.Он, 1983.-С. 245-247.

7. Соболев В. 1., Махсудов М.С., Маур1с1о Дакошта 1 1н. Вплив тир'е-о1дних гормон 1а на скорочувальийй термогенеэ м'кэ1в//Те8и допов1дей 14 а Чаду Укра^нського ф181ол.тоа'аристаа. КШв,1994.-С.22?.