Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Влияние долговременной адаптации к холоду на чувствительность экспериментальных животных к диабетогенному действию аллоксана

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Влияние долговременной адаптации к холоду на чувствительность экспериментальных животных к диабетогенному действию аллоксана"

АКАДОЩ МЕДИЦИНСКИХ НАУК . СССР

СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ИНСТИТУТ КЛИНИЧЕСКОЙ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ мвдщина

УДК 612.592.1.014.49-08:(616.379-008.64(001.6)

ПАЛЬЧИКОВА НАТАЛЬЯ АЛЕКСАВДРОВНА

ВЛИЯНИЕ ДОЛГОВРЕМЕННОЙ АДАПТАЦИИ К ХОЛОДУ НА ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ КИЗОТНЫХ К ДИАБЕТОГЕННОМУ ДЕЙСТВИИ АЛЛОКСАНА . 03.00.13 - физиология человека и животных

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидат биологических наук

На правах рукописи

Новосибирск-1990г.

Работа выполнена в Институте клинической и экспериментальной медицины СО АМН СССР

Научный руководитель - к.м.н., ст.н.с. Ю.П.ШОРИН Научный консультант -■ к.б.н. В.Г .СЕЛЯТИЦКАЯ

Официальные оппоненты: д.б.н. М,Г.ПОЛЯК

к.м.н. Н.А.МАЛКИНА

Ведущее учреждение - Институт физиологии им.И.П.Павлова АЬ

Защита состоится К /_____ 1990г.

в " "час. на заседании специализированного совета К 001.14.01 при Институте физиологии СО АМН СССР по адресу: г.Новосибирск, ул. Акад.Тймакова, 2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института физиологии СО АМН СССР

Автореферат разослан О К УУ1 & ()р ¿Я 1990г.

Ученый секретарь

специализированного совета, к.б,н. Г. М. Домахана

Актуальность проблемы. Правильное понимание и решение проблемы адаптации в наши дни является одним из основных вопросов в физиологическом обосновании системы профилактики как принципиальной основы медицины (Аршавский и др.,1988). Многообразие природных факторов среды, их взаимных сочетаний, типов деятельности организма создают широкие возможности формирования адаптации (Слоним,1979). Для высших организмов, включая человека, большое распространение получили приемы изучения гомеостазиса, его отклонений под влиянием определенных факторов среды, скорости и характера восстановления после дозированных воздействий. Эти приемы исследования целого организма дополняются в эксперименте на животных изучением выживаемости и развивающихся патологических явлений (Слоним,1979).

Актуальное значение приобретает проблема адаптации при решении задач, связанных с освоением районов Сибири и Крайнего Севера. Проведенные исследования показывают, что у пришлого населения этих регионов со временем выявляются характерные признаки патологических изменений в дыхательной, сердечно-сосудистой, эндокринной и др.системах (Данишевския,1568;Казначеев,Ба-евский,1974;Пастухов,1982). Сахарный диабет - эндокринное заболевание, поражающее большое число людей различных социальных групп во всем мире (Доклад ВОЗ,1987). Данные литературы по распространенности диабета в северных регионах мира неоднозначны. Так, Г.Холмгрен с соавт. (1978) отмечают повышенную заболеваемость ювенильным сахарным диабетом на севере Швеции по сравнению с южными районами страны. Х.Акерблом и А.Реунанен (1978) описали обратную закономерность: заболеваемость диабетом с1.эди детей на севере Финляндии более низкая,- чем в средней по стране. В ряде работ указывается, что распространенность сахарного диабета среди популяций коренного населения северных регионов намного ниже, чем среди пришлого (Грин,Кроман,1978;Ярославский, Бычков,1978;Бурлак,1982). Высказывается мнение о значительно меньшем влиянии у коренного населения известных факторов риска сахарного диабета, таких как рождение крупных плодов, сердечнососудистые заболевания, увеличение удельного веса углеводов в пищевом рационе (Бурлак,1982).

Одним из ведущих экологических факторов в районах Сибири и Крайнего Севера является холод. Можно предположить, что именно

/

Длительное холодовое воздействие приводит к появление i:s\.; .3-ний в механизмах регуляции обмена веществ, которые пр.? определенных условиях становятся факторами риска для развитая различных заболеваний, включая сахарный диабет (Турчкнскши 19?6;Г1астухов,1982;Бурлак,1982;Доклад ВОЗ,1987). С другей стороны, "разветвленный структурный след" (Ыеерсон,1981), в той или иной мере охватывающий все органы и ткани при адаптации к холоду, может являться причиной повышения резксте;:т:-:г->• ти организма к ряду внешних факторов среды (Le Blank , Горошинская и др.,1982; Халиулин и др.,1989).

В связи с вышеизложенным, особую актуальность пр.*.;* рси-.-ют экспериментальные исследования по изучению влияния х,,ледовых воздействий на показатели эндокринной регуляции ыетсмо— лизма и устойчивость животных к действию диабетогенных фак;ори£.

Одним из хорошо изученных.и широко используемых в эксперименте диабетогенных факторов является аллоксан {Лазаркс и ' др.,1946¡Баранов и др.,1983). Однако в литературе мы но встретили сообщений по изучению устойчивости кивотных, адаптированных к холоду, к диабетогенному действию аллоксана.

Цель и задачи исследования. Целью настоящего исследования явилось изучение влияния адаптации к холоду и лежащих в ее основе эндокринно^метаболических перестроек на чувствительность экспериментальных животных к диабетогенному действий аллоксана.

Б соответствии с целью исследования были поставлены следующие задачи:

1. Разработать критерии оценки чувствительности крыс к диабетогенному действию аллоксана.

2. Изучить чувствительность адаптированных к холоду крыс Вис-тар к диабетогенному действию аллоксана.

3. Изучить особенности гормональной регуляции углеводно-жирового обмена у крыс Вистар при длительной холодовой адаптации.

4. Выявить возможные механизмы изменения чувствительности к действию аллоксана у крыс при долговременном действии холода.

Научная новизна полученных результатов. В настоящей рабо- • ше проведен количественный анализ неоднородной чувствительности экспериментальных животных к действию аллоксана.

Показано, что при адаптации к холоду у крыс Вистар повышается устойчивость к диабетогенному действию аллоксана, что

выражается в существенном снижении числа животных с явной, и увеличении - со скрытой формами диабета.

Выявлены эндокринно-метаболические механизмы, вовлеченные как в увеличение резистентности животных к Холодовым воздействиям, так и в повышение их устойчивости к развитию сахарного диабета при адаптации к холоду.

Научно-практическое значение работы. Проведенная работа является частью комплексных исследований по основной теме НИР лаб.эндокринологии ИКЗМ СО АМН СССР "Изучить особенности механизмов возникновения и развития ожирения и сахарного диабета при адаптации к условиям Сибири" (№ гос.регистрации 01.86. 0020497). Полученные в работе результаты способствуют дальнейшему развитию и углублению представлений о механизмах адаптации к холоду, закономерностях кросс-адаптаций и их роли в патологии. Полученные результаты свидетельствуют о возможности использования холодовых процедур в качестве профилактических методов при зндокринно-метаболических нарушениях и, в частности, сахарном диабете. Эти данные могут явиться основой для поиска рациональных режимов холодового закаливания у лиц с риском проявления сахарного диабета и связанных с ним заболеваний.

Данные настоящих исследований используются при чтении лекций по физиологии на биологическом факультете КемГУ.

Модифицирован метод по определению чувствительности жировой ткани к инсулину по включению ^С-глюкозы в липиды in vitro ; получено свидетельство на рац. предложение (№ 237 от 18.12.85 ).

Основные положения, которые выносятся на защиту. I. Количественное соотношение форм экспериментального сахарного диабета, развивающегося после введения аллоксана, характеризует устойчивость животных изучаемой группы к диабетогенному действию препарата и различается у крыс разных линий'и аутбредных групп.

2. Повышение специфической резистентности к холоду у крыс Вистар сочетается с увеличением устойчивости этих животных к диабетогенному действию аллоксана.

3. При длительном действии холода у крыс Вистар реализуется вариант эндокринно-метаболических перестроек, включающий сниженный уровень инсулина в крови и сбалансированное исполь-

зование в организме энергетических субстратов как углеводной, так и липидной природы, что, в свою очередь, и способствует увеличению устойчивости животных к развитию экспериментального сахарного диабета.

Апробация материалов диссертации. Материалы диссертации были доложены и обсуждены:

- на б Всесоюзной конференции по экологической физиологии, Сыктывкар, 1982;

- на 4 Всесоюзной конференции "Актуальные вопросы адаптации человека к климатогеографическим условиям и первичная профилактика", Новосибирск, 1986;

- на 2 Всесоюзной конференции "Важнейшие теоретические и практические проблемы терморегуляции", Минск, 1986;

- на 4 Всесоюзном Съезде патофизиологов "Нарушение механизмов регуляции и их коррекция", Кишинев, 1989.

Публикации.По материалам диссертации опубликовано 17 работ.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы (глава I), описания объекта и методов исследований (глава 2), изложения результатов собственных исследований и их обсуждения (глава 3), общего заключения и выводов. Материалы диссертации изложены на 109 страницах машинописного' текста, включая 10 рисунков и 10 таблиц. Список основной использованной литературы включает 234 источника, в том числе 106 иностранных. »

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Эксперименты проводили на крысах самцах линий Вистар, Август и аутбредной группы беспородных крыс. Животных содержали в индивидуальных клетках.

В работе использовали модель непрерывной адаптации к холоду Дж.Харта (Hart ,1960). Контрольную группу животных содержали при температуре 22+1°С. Крыс опытной группы содержали при температуре 5+1°С в течение 50 суток. Такие условия эксперимента приводили к резко выраженному повышению холодовой устойчивости крыс, оцененной по выживаемости при -15°С. Режимы освещения и кормления в обеих грушах крыс были одинаковы. Через 50 суток после начала холодового воздействия животных контрольной и опытной, групп подвергали различным тестам.

1. Тест толерантности к глюкозе (ТТГ) - животным внутри-брюшинно вводили глюкозу в дозе 5 г/кг массы тела и определяли-ее содержание в крови, взятой из хвостовой вены, до и через 30, 60 и 180 минут после введения препарата.

2. Тест с переносом животных в комфортные по температуре условия - животных из "холодного" (+5°С) помещения переносили в"тешюе" (+22°С) за 20 часов до забоя.

3. Тест чувствительности к JJ-адренергической стимуляции. Изопропилнорадреналин (ИПНА) вводили внутрибрюшиннс в дозе

5 мг/кг массы тела за 0,5 часа до забоя (Пастухов,Хаскин,1979).

Экспериментальный сахарный диабет у контрольных и адаптированных к холоду животных вызывали однократным введением ал-. локсана в дозе 170 мг/кг массы тела, внутрибрюшинно. В динамике развития сахарного диабета (2,3 и 8 недель) учитывали процент гибели животных, измеряли массу тела, объем выпитой воды, диурез, содержание глюкозы в крови; проводили 1ТГ.

Животных забивали декапитацией. Определяли: в крови - содержание глюкозы, лактата, СШК, триглицеридов, цАМФ, иммуноре-активного инсулина (ПРИ); в печени - содержание гликогена, цАМФ, активность гексокиназы и глюкозо-6-фосфатазы; чувствительность жировой ткани к инсулину по включению ■'-^С-глюкозы в липиды in vitro

Оценку достоверности отличий между изучаемыми величинами проводили с помощью t-критерия Стыодента.

РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Оценка чувствительности животных к диабетогенному действию аллоксана. При изучении динамики развития аллоксанового диабета у крыс Вистар были отмечены характерные ^признаки заболевания: снижение массы тела, повышение потребления воды, увеличение 'диуреза, гипергликемия, глюкозурия. Однако'степень проявления указанных признаков у исследованных .животных .варьировала в широких пределах. В связи с этим, а также с .целью использования аллоксанового диабета при.дальнейшем-сравнении различных экспериментальных групп животных, была поставлена задача разработать схему количественного анализа ответных реакций в популяции дсивотных на введение диабетогенной позы препарата.

Различали 3 формы ответных реакций на введение аллоксана, приняв за основные критерии для их выделения выживаемость животных и уровень глюкозы в крови на разных сроках после введения препарата.

На третьи сутки после введения аллоксана животным уровень глюкозы в крови у них превышал 10 ммоль/л. На 3-5 сутки после введения препарата часть животных погибла. Уровень гипергликемии у них перед гибелью составил 38+2,6 ммоль/л. Гибель животных в острую фазу заболевания, т.е. на 3-5 сутки после введения аллоксана, мы оценивали как проявление острой формы-ответ-ной реакции на введение препарата и для краткости обозначили ее термином острый диабет.

К 14 дню после введения аллоксана содержание глюкозы в крови у части животных не отличалось от контроля, а у других -оставалось повышенным. В указанных условиях эксперимента концентрация глюкозы в плазме интактных крыс поддерживается в пределах 3,9 - 6,7. ммоль/л. Приняв верхнее значение за предел нормального содержания, крыс с уровнем глюкозы в крови, превышающим через 2-3 недели заболевания 6,7 ммоль/л, относшщ к группе с явной формой диабета. Животных с первоначальной гипергликемией и уровнем глюкозы через 14 дней после введения препарата ниже 6,7 ммоль/л относили к группе со скрытой формой алдоксанового диабета, что подтверждалось диабетическим типом кривой толерантности к глюкозе. В группах животных с явным и скрытым диабетом был проведен сравнительный анализ изменений ряда показателей в динамике развития заболевания.

Через трое суток после введения аллоксана масса тела животных в обеих группах снизилась на 8-13% от исходной массы. У крыс с явной формой диабета масса тела продолжала снижаться, и за 3 недели болезни снизилась на 35-40$ от исходной. Животные со скрытым диабетом, наоборот, через 2 недели болезни начинали восстанавливать сниженную сразу после введения аллоксана массу тела.

Объем выпибаемой за сутки воды различался у крыс с явной и скрытой формами диабета во все исследованные сроки после введения аллоксана. Потребление воды крысами с явным диабетом существенно превышало контрольный уровень на протяжении всего эксперимента, тогда как у крыс со скрытым диабетом этот пока-

затель постепенно нормализовался. Аналогичным образом изменялся диурез у крыс с разными формами аллаксанового диабета: знаг-чения этого показателя многократно превышали контрольный уровень у крыс с явной формой, и мало отличались от контроля у крыс со скрытым диабетом.

Степень гипергликемии в крови крыс со скрытым диабетом отличалась от таковой у крыс с явной формой уже на третьи сутки заболевания (табл.1). У животных с явным диабетом в течений всего эксперимента была отмечена выраженная гдюкозурия, которая являлась следствием стойкой гипергликемии крови.

Для крыс с явным диабетом было характерно снижение уровня ИРИ в плазме через 2,3 и 8 недель после введения препарата. У крыс со скрытым диабетом сниженное через 2 недели заболевания содержание МРИ в плазме на третьей неделе возвращалось к норме, а через 8 недель превышало контрольные значения почти в 2 раза (см. табл.1).

Таблица I.

Содержание глюкозы и ИРИ в крови крыс Виетар с разными формами аллоксанового диабета в динамике развития заболевания.

Экспериментальная Срок Содержание Содержание

группа после введения глюкозы в ИРИ в плазме

аллоксана в крови (пкмоль/л) (ммоль/л)

I. Контроль 4,9+0,1 212,5+6,4

2. Явный диабет 3 суток 34,6+2,5 -

3. -//- 2 недели 14,6+1,7 114,3_г21,8

4. -// - 3 недели 14,2+1,2 119,4+20,5

5. 8 недель 20,0+3,2 87,9+20,5

6. Скрытый диабет 3 суток 21,7+3,4 -

7. 2 недели 5,0+0,3 86,0+16,0

8. -// - 3 недели 5,5+0,2 256,8+37,2

9. - // - 8 недель 5,3+0,2 400,0+60,4

1-2,3,4,5,6/0, Ш 1-2,3,4,5^

Р 6-7,8,9/0,001 5-6/0,001

6-7/0,05

У крыс с явным диабетом через 3 недели после введения препарата увеличились концентрации лактата и триглицеридов в крови, снизился уровень гликогена в печени, а у животных со скрытым диабетом эти показатели не отличались от контрольных значений. Таким образом, с выделенными фермами аллоксанового диабета коррелирует степень выраженности обменных нарушений, что подтверждает правильность использованного подхода при количественной оценке чувствительности группы животных к дкабетогенно-му действию препарата.

Количественный анализ чувствительности крыс к диабетоген-ному действию аллоксана. Используя вышеизложенный мотод, в изучаемой популяции крыс Вист ар были выделены 3 х'руппы с разными формами ответных реакций на введение аллоксана. Если общее количество исследованных животных (140 особей) принять за 100%, то у 34$ крыс развивалась острая, у 34$ явная и у 32$ скрытая формы аллоксанового диабета.

Для сравнения был таксе проведен анализ чувствительности крыс других линий и аутбредных групп к диабетогенному действию аллоксана. Так, у крыс линии Август из 34 особей 50$ погибло от острой формы, у 44$ развился явный, у 6$ - скрытый аллокса-новый диабет. Среди 43 особей беспородных крыс соотношение форм аллоксанового диабета имело вид: 76$-острая, 12$ - явная, 12$-скрытая формы диабета.

Анализ механизмов, лежащих в основе гетерогенности популяций крыс по чувствительности к диабетогенному действию аллоксана. Показанная множественность форм ответных реакций на введение аллоксана внутри популяции может быть проявлением общей закономерности, заключающейся в гетерогенности реакций нш-вотных одной популяции на одинаковые внешние воздействия. Известно, что среди животных имеется значительная дисперсия реактивности, обусловленная биохимической и физиологической индивидуальностью (Уильяме,1960).

Сопоставляя полученные результаты с данными литературы по механизмам действия аллоксана (Блох и др.,1987), мы полагаем, что гибель животных на 3-5 сутки после введения аллоксана связана с токсическими эффектами препарата,.которые обусловлены активацией процессов свободно-радикального окисления в организ-

ме. В изучаемых нами группах крыс те животные, у которыл, по-видимому, низка активность системы антиоксидантной защиты, формируют группу с острой формой диабета. Если же активность системы антиоксидантной защиты в организме достаточно высока, то токсические эффекты аллоксана выражены в меньшей степени, и на этом фоне проявляется специфическое диабетогенное действие препарата, связанное с избирательным нарушением синтеза и секреции инсулина в ^-клетках поджелудочной железы. Тяжесть течения диабета на протяжении последующего времени, а именно развитие явной или скрытой форм заболевания, зависит от степени компенсации гипергликемии в организме и от интенсивности процессов репарации островкового аппарата поджелудочной железы.

Компенсация гипергликемии может реализоваться путем восстановления способности тканей утилизировать глюкозу при сниженной концентрации инсулина в крови, т.е. повышением чувствительности тканей-мишеней к гормону. В пользу „такого предпо- , ложения говорит тот факт, что через две недели после Введения аллоксана у крыс со скрытым диабетом уровень глюкозы в крови нормализовался при сниженной концентрации ИРИ в плазме (см. табл.1). О возможности модуляции устойчивости животных к диа-бетогенному действию аллоксана за счет изменения чувствительности тканей к инсулину свидетельствуют результаты наших экспериментов по изучению влияния радоновых бальнеопроцедур на чувствительность крыс Вистар к действию аллоксана■(Селятицкая и др.,1986).

Переход явного диабета в скрытый зависит также от развития компенсаторных и регенераторных процессов в островковой ткани поджелудочной железы. Показано, например, что морские, свинки устойчивы к действию аллоксана благодаря регенерации ^ -клеток поджелудочной железы, которая начинается у них уже в первые дни после введения препарата ( Соггау, Ри^то-Ьо ,1983). Процессы регенерации могут быть ускорены различными веществами, при этом уровень ИРИ в крови крыс может подниматься несколько выше исходного ( оьакгауаг-ЬЬу е. а. ,1982). Следует от- • метить, что в наших экспериментах у животных из группы си скрытым диабетом через 8 недель после введения аллоксана уровень ИРИ в крови также превышал контрольные значения в 2 раза. Это позволяет предположить, что в популяцйи крыс Вистар суще-"твуют особи с повышенной регенераторной способностью (высо-.

II

кой пластичностью органов и тканей ).

Обращает на себя особое внимание тот факт, что проявление аллоксанового диабета существенно различается у крыс исследованных линий и аутбредной группы. Подобные результаты могут явиться важной характеристикой разных линий экспериментальных животных, т.к. с каждой из форм.аллоксанового диабета коррелирует активность определенных адаптивных систем организма. В нашем случае, эта разница проявляется в основном в вариации числа животных с острой формой ответных реакций на введение аллоксана, связанной, по-видимому, с состоянием системы антио-ксидантной защиты организма.

Влияние адаптации к холоду на чувствительность животных к диабетогенному действию аллоксана. Крысам Вистар (30 особей), предварительно содержавшимся в течение 50 суток при температуре +5°С - адаптация к холоду, вводили аллоксан и изучали чувствительность этих животных к действию препарата по вышеприведенной схеме.

У 30% животных проявилась острая, у - явная и у 53/? -скрытая форма диабета. По сравнению с контрольными, количество крыс с острой формой диабета в группе адаптированных к холоду животных существенно не изменилось, количество особей с явной формой уменьшилось в 2 раза, а количество особей со скрытым диабетом возросло приблизительно вдвое.

Таблица 2.

Содержание глюкозы в крови и ИРИ в плазме адаптированных к холоду крыс Вистар со скрытой формой аллоксанового диабета в динамике развития заболевания.

Срок после Содержание глюкозы Содержание ИРИ

введения аллоксана в крови (ммоль/л) в плазме (пмоль/л)

I. Без аллоксана 4,8+0,1 163,7+ 5,1

2. 3 'суток 25,2+7,5 -

3. 2 недели 5,3+0,2 125,2+19,9

4. 3 недели 5,7+0,6 171,4+92.4

5. 8 недель 4,5+0,1 184,9+28,2

Р 2-1,3,4,5/0,001 1-3/0,05

Динамика уровня глюкозы в крови у адаптированных к холоду крыс со скрытым диабетом аналогична таковой у контрольных животных с соответствующей формой диабета (табл.2). Уровень ИРИ в плазме у адаптированных крыс со скрытым диабетом через 2 недели после введения аллоксана был ниже, а через 3 и 8 недель не отличался от исходного значения (см.табл.2). Аналогично, не отличались от исходных значений содержание гликогена в печени, концентрация лактата и триглицеридов в крови.

Поскольку частота проявления острой формы аллоксанового диабета у адаптированных к холоду животных не изменяется по сравнению с контрольными, можно предположить, что мощность ан-тиоксидантной защиты у адаптированных крыс не отличается от контрольных, что подтверждается результатами непосредственного измерения показателей этой системы у животных Вистар, содержавшихся в аналогичных условиях (Колосова и др.,1984).

Перераспределение количества животных в группах с явной и скрытой формами аллоксанового диабета свидетельствует о более легком течении заболевания у адаптированных к холоду животных. Так как одной из причин этого могут служить изменения в процессах утилизации глюкозы, следующим этапом наших исследований явилось изучение перестроек в углеводно-жировом обмене и. его регуляции у крыс Вистар, адаптированньк к холоду.

Перестройки метаболизма у крыс Вистар при длительном холодовом воздействии. Перестройки в обмене веществ при адат-тации к холоду связаны, в первую очередь, с задачей субстратного обеспечения термогенеза в организме. В литературе обсуждается, но до конца не ясен вопрос о преимущественной утилизации в организме при действии холода в качестве основного энергетического субстрата либо жирных кислот, либо глюкозы (Панин,1979; Ье В1апк,ЬаЬг1е,1981; Оса е.а. , 1982; УаНегапй е. а., 1983).

Результаты ТТГ в наших исследованиях свидетельствуют о высокой степени утилизации глюкозы в организме адаптированных животных. Как видно из рис.1, уровень глюкозы в крови адаптированных крыс ниже, чем у контрольных во все изученные интервалы времени после сахарной нагрузки.

Основной вклад в повышение утилизации глюкозы в организме могут производить печень, мышечная и жировая ткани (Лейбсон,

IS62; Кендыш,1985).

глюкоза крови (тюль/л)

время после сахарной нагрузки (мин.)

РисЛ. Тест толерантности к глюкозе у крыс Вистар.

В печени адаптированных крыс увеличилась активность гексо-киназы и уменьшилась активность глюкозо-6-фосфатазы, что указывает на ускорение процессов фосфорилирования" глюкозы. Поступающая в печень глюкоза не запасается в виде гликогена, т.к. его содержание в гепатоцитах адаптированных крыс ниже, чем у контрольных (табл.3).Повышение утилизации глюкозы в печени адаптированных крыс может способствовать увеличению общего тер-могенеза путем активации синтеза и окисления жирных кислот в этой ткани, а также путем усиления синтеза субстратов для тер-могенеза в НЕТ.

Показателем интенсивности процесса гликолиза в мышцах может служить уровень лактата в крови (см.табл.3). Показанное в экспериментах двукратное повышение уровня лактата в крови адаптированных крыс позволяет ёысказатв предположение, что в мышечном термогенезе крыс увеличивается использование глюкозы.

Использование глюкозы жировой тканью оценивали по включению ^С-глюкозы в липиды эпидидтальу:уго жира в опытах in vitro. Адаптация животных к холоду сопровождалась повышением способ-

ности ?кировой ткани поглощать глюкозу: количество включенной глюкозы в липиды жировой ткани в полтора раза больше у адаптированных крыс, чем у контрольных.

Через 20 часов после перевода адаптированных к холоду крыс в условия термокомфорта содержание гликогена в печени начинает расти, а уровень лактата в крови - падать, что -свидетельствует о снижении интенсивности процессов гликолиза в мышцах и усилении гликогеногенеза в печени при уменьшении потребности в субстратах для термогенеза (см.табл.3). Концентрация СйК в крови снижается, а триглицеридов - повышается до кокт~" рольных значений (см.табл.3), что позволяет высказать предположение о переориентации потока СЖ из русла митохондриального окисления на путь этерификации. Обнаруженное снижение концентрации жирных кислот в крови адаптированных крыс при переносе их з тепло, обусловлено, по-видимому, с одной стороны, уменьшением липолитического действия гормонов и медиаторов САС на жировую ткань, а с другой - сохранившимся увеличенным потреблением СШ периферическими тканями. Эти данные свидетельствуют о повышенной утилизации СШ в организме животных при долговременном действии холода.

У контрольных животных введение ИПНА вызывало увеличение уровней лактата и глюкозы в крови и снижение содержания гликогена в печени. У адаптированных крыс эти показатели изменялись после введения ИННА недостоверно. Диполитическое действие J3-стимулятора, проявляющееся в увеличении содержания хшрных кислот в крови, не отличалось у контрольных и опытных животных (см.табл.3).

Полученные результаты свидетельствуют, что при длительном действии холода у крыс Вистар активируется потребление субстратов как углеводной, так и липидной природы, причем в организме сохраняптсл резервы для дополнительной стимуляции ли-пидного обмена.

Параметры э:що'.'ринной регуляции у адаптированных к холоду крыс. В экспериментах у опытной группы животных была выявлена адаптивная реакция на холод со стороны эндокринной системы -повышение тонуса САС и активности метаболизма тиреоидных гормонов. Концентрация ИРИ в плазме адаптированных крыс была дос--товерно снижена по сравнению с контрольными животными, что мо-

Таблица 3.

Некоторые показатели метаболизма у экспериментальных животных.

Экспериментальное воздействие Глюкоза, крови (ммоль/л) Лактат, крови (ммоль/л) ОТ, сыворотки (ммоль/л) Триглице-риды сыворотки Iммоль/л) Гликоген печени (г/Ю0г) цАМШ крови ] (нмоль/л) цАМШ печени (пмоль/г)

I. Контроль 4,9+0,-1 1,7+0,1 0,55+0,02 0,75+0,05 5,3+0,2 35+11 327+23

2. Холод 4,8+0,1 3,3+0,4 0,57^0,04 0,57+0,04 3,3+0,2 36+ 4 346+19

3. Перенос в условия термокомфорта 4. Контроль + ШНА 4,6+0,1 1,9+0,5 0,36+0,03 0,85+0,11 4,3+0,3 - -

5,9+0,2 3,3+0,4 1,64+0,07 0,56+0,06 3,0+0,4 197^-34 556+83

5. Холод + ШНА 4,9+0,3 4,6+0,6 1,46+0,06 0,5±+0,04 2,5+0,3 174+32 350+19

Р 1-3/0,05 1-3/0,01 1-3/0,001 1-4/0,01 1-4/0,01 2-3/0,01 1-4/0,001 2-5/0,001 1-2/0,05 2-3/0,01 1-4/0,05 1-2/0,001 2-3/0,05 1-4/0,01 1-4/0,001 2-5/0,001 1-4/0,05

жет быть связано с повышенной активностью САС и прямым ингиби-рованием через oC-адренорецепторы секреции инсулина в поджелудочной железе (Holm ,1983).

Перестройки в регуляторном звене при адаптации животных к холоду могут реализоваться не только за счет изменения содержания гормонов в крови, но и за счет модификации чувствительное-, ти к ним тканей-мишеней.

В наших экспериментах у адаптированных к холоду животных, несмотря на меньшее ( в 1,5 раза ) содержание ИРИ в крови, скорость снижения концентрации глюкозы в TIT была такой же, как и у контрольных крыс: от максимального подъема на 30-ой минуте после введения глюкозы падение ее уровня в крови контрольных крыс через 60 и 180 мин. составляло 8 и 40$, а у адаптированных - 16 и 45%, соответственно. Сопоставляя наши результаты с данными литературы, можно полагать, что при действии холода у крыс повышается чувствительность тканей к инсулину, в результате чего усиливается его влияние на поступление глюкозы в клетки. Результаты теста с введением J}-стимулятора ИПНА (см. выше) свидетельствуют об избирательной перестройке чувствительности тканей адаптированных крыс и к катехоламинам.

Таким образом, в процессе адаптации животных к холоду изменились не только некоторые параметры углеводно-жирового обмена, но и сформировались регуляторные механизмы, поддерживающие новое состояние метаболизма. В частности, активное использование глюкозы в органах и тканях адаптированных;крыс происходило при сниженном содержании инсулина в плазме. Положительное действие долговременной адаптации к холоду на процессы компенсации сахарного диабета объясняется, по крайней мере частично, •перестройкой внепанкреатических механизмов регуляции углеводного обмена: повышением чувствительности периферических тканей к инсулину и снижением - к его гормональным антогонистам - катехоламинам.

Результаты совместных с лабораторией патоморфологии ИКЗИ ■ СО АМН СССР работ показали, что через две недели после введения аллоксана выраженность и распространенность дистрофии и некроза инсулоцитов у адаптированных животных были меньше, чем у контрольных. Следует напомнить, что на 8-ой неде'ле заболевания у контрольных крыс со скрытой формой диабета уровень ИРИ в

крови превышал нормальные значения в 2 раза, а у адаптированных оставался таким, какой установился в процессе адаптации. Сопоставление этих данных позволяет предположить, что у адаптированных к холоду животных процесс регенерации островкового аппарата поджелудочной железы и восстановление оптимального функционирования инсулсцитов протекает быстрее. Вопросы взаимодействия процессов адаптации к холоду, гиперфункции и репарации поврезденных органов требуют дальнейших исследований.

В целом, подученные данные свидетельствуют, что повышение специфической резистентности к холоду у крыс Вистар сочетается с увеличением устойчивости этих крыс к действию диабетогенных факторов и, в частности, к действию аллоксана. Результаты позволяют обосновывать новые подходы к разработке способов прогнозирования и профилактики сахарного диабета при адаптации организма к факторам внешней среды.

вывода.

1. Количественное соотношение форм экспериментального сахарного диабета, развивающегося после введения аллоксана, характеризует устойчивость животных изучаемой группы к диабето-генному действию препарата и отличается у крыс разных линий и аутбредных групп. У крыс Вистар соотношение форм аллоксанового диабета составило: 34$ (острая), 34$ (явная), 32$ (скрытая).

У животных линии Август и аутбредной группы беспородных крыс подобное соотношение имело вид: 50:44:6 и 76:12:12, соответственно.

2. Длительное действие холода не оказывает влияния на чувствительность крыс Вистар к токсическому действию аллоксана, но повышает их устойчивость к диабетогенному действию препарата, что выражается в уменьшении количества особей с явной

(до 17$) и увеличении - со скрытой (до,55$) формой заболевания.

3.. У адаптированных к холоду' крыс Ьистар утилизация глюкозы в ТТГ выше, чем у контрольных: уровень глюкозы в крови опытных животных ниже, чем у контрольных во все изученные сроки после сахарной нагрузки.

4. Адаптация крыс Вистар к холоду сопровождается повышением способности жировой ткани поглощать глюкозу в условиях in vitro : количество включенной глюкозы в липиды жировой ткани у адаптированных животных в полтора раза выше, чем у конт-

рольныл.

о. Результаты тестов с переносом адаптированных к холоду животных в условия термокомфорта и введением И11НА свидетельствуют об усилении использования жирных кислот в организме крыс Вистар при адаптации к холоду, причем сохраняются резервы для дополнительной стимуляции липидного обмена.

6. При длительном действии холода у крыс Вистар реализуется вариант эндокринно-метаболических перестроек, включающий сниженный уровень инсулина в крови и обеспечивающий сбалансированное использование в организме энергетических субстратов как углеводной, так и липидной природы, что, в свою очередь, и увеличивает устойчивость животных к диабетогенному действию аллоксана.

CIIKCüK РАБиТ, ьПУБШиВАННЫХ Пи ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. iiiopHH iU.il., Селятицкая В.Г., Папафилова Ü.B., Пальчикова H.A. Адаптивные перестройки и гормональные механизмы их регуляции при акклиматизации 'к условиям Заполярья//Соврем.проблемы общей патологии в аспекте адаптации.-Новосибирск,1980.-С.4-12.

2. Папафилова и.В., Пальчикова H.A. и механизмах взаимодействия симпато-адреналовой и гипофизарно-адренокортикальной систем в регуляции процессов матаболизма//Тез.докл. П Всесоюз. съезда эндокринологов.-Ленинград,I960.

3. Шорин SJ.il., Селятицкая В.1., Папафилова и.В., Пальчикова H.A. Гормональная регуляция метаболических перестроек при адаптации к холоду/Дез.докл.Всесоюз.конф.по адаптации.-Ашхабад,

1981.

4. Папафилова и.В., Селятицкая В.Г., Пальчикова H.A. и др. Роль гормонов в регуляции метаболизма при адаптации//Там же.

5. Селятицкая В.Г., Шорин Ю.П., .Пальчикова H.A. Особенности адренергического контроля терморегуляции у крыс Вистар//Тез. докл. Всесоюз.конф. "Важнейшие теоретические и практические проблемы терморегуляции.- Новосибирск,1982.

6. Селятицкая В.Г., Пальчикова H.A., Шорин Ю.П. Гормональные механизмы холодовой устойчивости//Тез.докл.У1 Всесоюз.конф. по экологической физиологии.-Сыктывкар,1982.-Т.3.-С.51.

7. Шорин S.U., Селятицкая В.Г., Непомнящих Г.И., Пальчикова H.A., Ходова P.P. Чувствительность животных к диабетогень чу действию аллоксана при холодовой адаптапии//Бюл.эксперим.

- Оиологии и медицины.-1984.-№8.-С.240-242.

8. Селятицкая В.Г., Пальчикова H.A., Папафилова О.В. и др. Влияние радоновых ванн курорта Белокуриха на чувствительность белых -крыс к диабетогенному действию аллоксана//Бюл.Сибирского

'' отделения: АМН СССР.-1986.-Ж.-С.3-10.

9. Шорин X).П. .Селятицкая В.Г.,Пальчикова H.A..Гринберг П.М. Эндокринно-иммунные взаимодействия при адаптации/Дез.докл.XI Всесоюз.симп. "Биологические проблемы Севера".-Якутск,1986.--G. 66^67. .

I 1Ü. Жорин П.П. .Селятицкая В.Г. .Пальчикова H.A. .ГринбергП.М. ; эндокриыыо«-ыетаболические перестройки у крыс разных линий при ' .адаптации к холоду//Тез.докл.Всесоюз.конф. "Важнейшие теоретические и практические проблемы терморегуляции".-Минск,1986.-; Q.32Z. '

. .JI. Пальчикова H.A. Инсулин и его периферические эффекты при .адаптации к. холоду// Тез.докл.Всесоюз.конф. "Актуальные вопросы адаптации человека к климатогеографическим условиям и

- дарвичная .профилактика".-Новосибирск,1986.-Т.I.-С.129.

,12..Шорин Ю.П..Селятицкая В.Г., Пальчикова H.A..Гринберг П.М. -Эндокриннотметабодическая реакция адаптированных к холоду крыс .на-возвращение з условия термокомфорта//Там же.-С.131.

13. Ладьникова H.A., Селятицкая В.Г., Шорин Ю.П. Количественная оценка чувствительности экспериментальных животных к диабетогенному действию аллоксана//Пробл.эндокринол.-1987.-Т.ЗЗ, • М.тС.65-68.

14. Селятицкая В.Г..Пальчикова H.A..Шорин Ю.П. Метаболические основы повышенной устойчивости к холоду//Тез.докл.Всесоюз. (УП) конф.по экологической физиологии.-Ашхабад,1989.-С.275.

15. Пальчикова H.A.\Селятицкая^}.Г.,Шорин Ю.П. Адаптация к холоду и чувствительность жировой ткани к инсулину у экспериментальных животных//Там же.-С.236;

16. Пальчикова H.A. Количественная оценка чувствительности экспериментальных животных к диабетогенному действию аллокса-на//Гез.докл.1У Всесоюз. съезда патофизиологов.-Кишинев,1989,-T.3.-C.I275.

I?..¿Пальчикова H.A..Селятицкая В.Г..Аршинова Т.В.,Шорин Ю.П. Углеводно-жировой метаболизм у крыс в условиях адаптации к хо-лоду//Физиологич.журн.-1989.-Т.35,№2.-С.61-65.