Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Влияние паравентрикулярных ядер гипоталамуса на регуляцию функции гипофиз-тиреоидной системы при стрессе

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Влияние паравентрикулярных ядер гипоталамуса на регуляцию функции гипофиз-тиреоидной системы при стрессе"

АКАДЕМИЯ НАУК РЕСПУБЛИКИ МОЛДОВА Институт физиологии

На правах рукописи

КОРЛЭТЯНУ

Александр Николаевич

ВЛИЯНИЕ ПАРАВЕНТРИКУЛЯРНЫХ ЯДЕР ГИПОТАЛАМУСА НА РЕГУЛЯЦИЮ ФУНКЦИИ ГИПОФИЗ-ТИРЕОИДНОЙ СИСТЕМЫ ПРИ СТРЕССЕ

03.00.13 — физиология человека и животных

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Кишинев — 1992

Работа выполнена в Институте физиологии Академии паук Республики Молдова.

Научные руководители:

член-корреспондент Академии наук Республики Молдова, доктор биологических наук, профессор Фурдуй Федор Иванович

кандидат биологических наук Штирбу Евгений Иванович

Официальные оппоненты:

доктор медицинских' наук, профессор Робу Александр Иванович

кандидат биологических наук, доцент Лупашко Виктор Иванович

Ведущее учреждение:

кафедра физиологии человека и животных Молдавского государственного университета.

£7

Защита состоится « ~ » ся^-о^^ 1992 года на заседании специализированного Совета Д 012.08.01 Института физиологии Академии наук Республики Молдова (277028, г. Кишинев, ул. Академическая, 1).

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке Академии наук Республики Молдова (г. Кишинев, ул. Академическая, 1).

Автореферат разослан « » «£. 1992 г.

Ученый секретарь специализированного Совета кандидат биологических наук

Н. Б. Тугоци

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА.РАБОТЫ

Актуальность проблем. В настоящее время считается доказанным участие в реализации стрессовой реакции наряду о гипофиз-ад-реналовой (Се лье Г., I960; Vale et al., 1983) и других эндокринных систем (Мельник Б.Е. я соавт., 1983;-Эвергаг Дж., Розея-фельд Р., 1985), в частности, гяпофиэ-тиреовдкой чФурдуй Ф.И., 1980, 1986; Робу А.П., 1989). Регуляция базальной секреции гормонов осуществляется кошлекеом образований центральной нервной системы (Туракулов Я.Х., 1979), особое место в котором занимает гипоталамус (АкмаевИ.Г., 1981 ; Frohnen, Krieger, IS87), благодаря локализации в нем либеринсинтезируюшх нейронов (Guii-lemin, 1970; Falkovita, 1986). Помимо того, что гипоталамус осуществляет управление деятельностью гипофиз-адреналовой системы (Svvanson et al., 1903; Hernán et al., 1990 ), обширное представительство тиреолиберина во многих его структурах (Jackeon, 1982; Puse et al.,1990) предопределяет его участие и в регуляции функции гипофиз-тиреоидной системы. Ведущая роль в этом процессе принадлежит тиреолиберинсинтезирующим нейронам па-равентрикулярных ядер гипоталамуса (Yamada et al., 1989; Taylor et al., 1990), имеющих синаптичесме контакты с капиллярами портальной системы гипофиза (iehikava et al., 1988). Несмотря на установленный факт расположения тиреотропного центра в пзра-вентрикуляршх ядрах гипоталамуса (Lechan, 1987; iïurakamt et ■ al.,1991) и их участия в качество центрального эф^екторного звена в управлении гипофиз-адреналовой системой при стрессе (Bruhn et al., 1984; Филаретов A.A., 1987), сведения о роли этих ядер в регуляции гипофиз-тиреоидной систеш при стрессе, весьма незначительны и противоречивы (Алешин Б.В., Губский В.И., 1983; Амирагова М.Г., Архангельская М.И., 1986). Неоднозначность■-результатов исследований такого плана, вероятно, обусловлена отсутствием постоянства степени и направленности влияния различных образований мозга на тиреоидную функцию в зависимости от условий жизнедеятельности организма (Фурдуй Ф.Й., 1969). В связи с изложенным, изучение роли паравенгрикулярных ядер гипоталамуса, как основного источника гипоталамического тиреолиберина, в управлении гипофиз-тиреоидной системой'при стрессе остается одной из актуальных проблем современной физиологии.

Цель работы. Изучить влияние паравентрикулярных ядер гипоталамуса на секрецию гормонов гипофиз-тиреовдной системы в уо-ловиях физиологической нормы и в динамике стрессовых воздействий.

Задачи исследования.

1. Изучить.влияние паравентрикулярных ядер гилоталамуоа на гормональнув активность гипофиз-тиреоидной оистеш в уоловиях физиологической нормы и при стресс-воздействиях.

2. Определить характер влияния паравентрикулярных ядер гипоталамуса и функционального состояния щитовидкой железы на динамику секреции тиреотропииа при •стресс-воздействиях.

3. Выявить особенности влияния паравентрикулярных ядер гипоталамуса на базальную активность и функциональные возможности гипофиз-тиреоидной и гипофиз-адреналовой оиотем.

Научная новизна.

Доказана различная отелень влияния со сторош паравенгрикулярных ядер на функциональную активность гипофиз-тиреоидной системы в условиях физиологической нормы и при отреосових воздействиях.

Получены приоритетные данные, оввдотельствующио, что несмотря на то, что ларавентрикуиярние ядра гипоталамуса считаитоя ти-реотропкш центром, они влияют на гилофиэ-тиреовдиув оиотему только на начальном этапе страос-воздейотвия, определяя величину и продолжительность гормональной секреции тиреотрофов. Уровень секрецщи тиреотропииа предопределяется природой строоо-фактора.

Теоретическое и практическое значение робота.

Теоретическое значение работы состоит в раскрытии .особенностей регуляции паравентрикулярными ядрами гипоталоыусо фушодп гияофиз-тйресвдной системы в уоловиях физиологической нормы и при стрессе; в установлении зависимости характера ответной реакции гипоталамо-гипофизарно-тиреоидной оиптемы при отрессе от функционального соотояния еа компонентов, а также от продолжительности стресс-воздейстьия. Знание этих механизмов может служить основой для разработки дифференцированных методов коррекции дисфункций щитовидной желээн, обусловленных действием стресс факторов.

На защигу выносятоя следующие положения:

- Степень влияния, оказываемая паравентрикуляринми ядрами гипоталамуса, на функциональное состояние гипофиз-гдреоидаой сиотемн в условиях физиологической кормы и при стрессе неоднозначна.

- Характер ответной реакции составных компонентов гипота-ламо-гияофиоарно-тиреоддной сиогеш предопределяется природой, оилой и продолжительностью отресс-воздейотвия.

- При стрессе, вызванном иммобилизацией, у крыо о разру-

. шешшми паравэнтрикулярпыш ядрами кратковременное и менее выраженное, чем в контроле, повышение содержания тиреотрошша сопровождается усилением гормональной активности щитовидкой железы, достигающей уровня таковой у живоtiwx с интактнш.ти паравент-рикулярныш ядрами,

- Холодовэя экспозиция у крыс о разрушенными паравентрику-лярными ядрами приводит л блокированию усиления тнреотролной функции, что обуславливает лишь незначительное повышение секреции йодтирошшов.

- Тиреоидзктомия не оказывает влияния на функциональные возможности тиреотрофов.

Апробация работы. Основные положения диооортации были доложены и обсузденн на: Всесоюзном симпозиуме "Стресс, адаптация и Функциональные нарушения" (1йшинев, 1984); УП Всесоюзной конференции по экологической физиология (Ашхабад, 1909); Всеоовзном симпозиуме "Стресо, адаптация и дисфункции" (Кишинев, 1991).

Публикации. По теме диссертанта опубликовано 9 научных работ.

Обьем диссертации. Диссертация изложена на 120 • страницах машинописного текста, содержит 13 таблиц, V рисунков. Список литературы включает 217 источников, из них 132 иностранных.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОЛУ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследования выполнены на беспородных крысах-самцах массой 180-200 г, содержавшихся в обычных условиях вивария..Эксперименты проводились в летний и осенний периоды года.

Структурно-функциональное взаимодействий медцу паравентрн-куляргшмп ядрами гипоталамуса и гштофиз-гиреоидной системой наследовались на животных о разрушенными паравентрикулярными яд-

рами гипоталамуса. Для получения стандартных очагов разрушения, наиболее полно охватывающих структуру, электрокоагуляцию проводили током постоянного напряжения силой I мА и длительностью 20 о. Операцию осуществляли о.помощью стереотаксической установки СЗЖ-З о нашей модификацией (Корлэгяну АЛ., .Спяваченко Д.Л., 1983). Сконструированное нами приспособление дает возможность за'счет размещения на стереотаксической головке трепана-ционного устройства и алектрододержателя производить одновременно определение координат искомой точки на черепе, трепанирование, а затем введение электрода. Локализации и степень разрушения паравентрикулярных ядер-гипоталамуса определяли на серийных гистологических срезах мозга.

Влнянйе тиреоидных гормонов на функциональные возмокноотп тиреотрофов гипофиза и степень участия йодтиронинов в механизмах обратной связи на уровне гипоталамуса исследовалось на ти-реоидэктомировашшх животных о интактнши и разрушенными иара-вентрикулярними ядрами. При экстирпации щитовидной железы использован предложенный нами оригинальный методический подход, позволяющий снизить смертность оперированных животных и ускорить послеоперационную реабилитацию (Корлзтшу А.Н., 1987).

Исследования проводились в условиях физиологической нормы и при стрессовых воздействиях. В качестве отресс-факторов применяли иммобилизацию и холодовую экспозицию. Иммобилизации (5, 30, 60 и 240 ыин) осуществляли фиксацией животных в горизонтальном положении на спине с закреплением конечностей. Холодовую экспозицию (+ 4°С) продолжительностью 0,5,- 2 и 6 ч проводили в термокамере, куда крысы помещались в индивидуальных просторных клетках.

Оценка функционального состояния гипофиз-гиреоидной и ги-пофиз-адреналовой систем осуществлялась путем одномоментного тестирования в одной биопробе крови гипофизарных и перифоричес кцх гормонов с использованием радиоиммунного анализа и флуоро-метрии. Кровь для гормональных исследований получали после де-капитации животных.

Концентрацию гипофизарных гормонов (ИГ, АКТГ) и йодтиронинов (Т4, Т3) определяли с помощью коммерческих наборов: Т1Т ■ ' "ВХК Strngtec" . (Германия); АКТГ - "Orle" (Франция); Т4, Т3 Института бшорганической химии АН Беларуси. Кортикостерон ,-определяли флуорометрическим методом по De Moor о соавт.(ШЮ, 1962). . '

5 •

Счет X -активности осуществлялся на счетчике "Гамма-12". Снятие флуоресценции производилось на опектрофлуорометре шчм "flltacbl" (Япония).

Статистическую обработку экспериментальных данных проводили посредством критерия Стьгздента (Лакин Г.Ф., 1990).

РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

I. Влияние паравентрнкуллрннх ядер гипоталамуса на развитие стресс-греакции, вызванной иммобилизацией и Холодовым воздействием

Обнаружено, что разрушение паравенгрикулярных ядер гипоталамуса не сказывается на фоновые показатели гормонов гилофяэ-адренокортикальной системы: уровни как адренокортикотропного гормона, гак и кортикостерона у крыо подопытной группы не отличались от фоновых показателей этих гормонов у кгазотннх контрольной группы, ЧТО согласуется: с данными Macara et al, (198G).

Стрессирование иммобилизацией суцеогвенио изменяет характер и величину реакции гипофиз-адрскокоргикальной системы у крыс с разрушенными пяравектрикуяярнкми ядрзш по сравнении о контрольной группой. При иммобилизации (рис. I А) у крыо с шг-' тактными паравонгрикулярныш ядрами через 5 минут после начала стресснровашш наблюдается значительное повышение содержания адренокортикотрошюго гормона (99,7+5,2 пмоль/л , тогда как походный уровень составлял 41,8+1¡7 лмоль/л) и увеличение содержания кортикостерона (242+14 нмоль/л, фон составлял 214+10 нмоль/л). Максимальное содержание адренокортикотропного гормона (191,7+6,2 пмоль/л) и кортикостерона (848+23 нмоль/л) обнаружено через 60 минут сгресспровэшгя. В дальнейшем после 4 ч иммобилизации уровень кортикостерона сохраняется на таном же высоком уровне (826+20 нмоль/л), а содержание адренокортикотропного гормона хотя я несколько снизилось (139,Г+5,0шольД), однако превосходило исходный уровень в 3 раза.- - • ■

У крыс с разрушенными паравентрикуляркыми ядрами незначительное повышение адренокортикотропного гормона (53,9+4,0 пмоль/л, фон - 38,G+2,4 пмоль/л) и кортикостерона (266+23 шло ль/л, фон - 213+15 нмоль/л) отмечается позднее, чем у контрольных - на 30-й минуте иммобилизации. Этот уровень 'гормонов с незначительными колебаниями регистрируется в дальнейшем на 60 и

200.00

0.00 "[ n i i i г I n I 'I ri'rri if)',1.'' 0.00 100.00 200.00

Врешх(мкн)

т-п

300.00

200.00

?

К О

g 100.00

O.OO ) I I : i , I м I" ¡"'I i i "!' I ! 'I" 1 i I 0.00 200.00 400.00

Время(мия)

7000.00

л С

о 500.00 55

В

0.00 - ¡ г; тчт Г! .' : : i : I I м • ! ■ i I * I I I i ! ' Г)

0.00 100.00 200.00 300.00

Вреьш(мяя) •

0.00

0.00

i " ' г I

200.00 * 400.00

Время (мин)

Рис. I. Содержание адренокортикотропного гормона (АК2Г) и коргикосгерона (В) в крови у крыс с иктактшмк (-) z разрушенными (— — парав8нгрлкулярки1.п1 ядрами гипоталамуса

^—„„„„„„ m w уптюттпяпм (4°С) ВОЗДеЙСТВЕП (Б), о ?<0,05.

240 минутах исследовании.

Холодовая экспозиция животных с ингактными пзравентринуляр-ннми ядрами вызывала характерное-для стресса возрастание содержания гормонов гипофиз-адренокоргикальной системы (рис. I Б). По. мере увеличения продолжительности действия стресс-фактора содержание адренокортикотропного гормона я кортяяостерона увеличивалось. На 30 минуте наблюдения уровень АКТГ (97,4+4,7 пколь/я) в 2 раза превосходил фоноЕЫй (44,6+3,9 лмоль/л), а на 120 минуте (126,2+4,8 пмоль/л)'- почти в 2,8 раза, после 6 часов стресс-воздойствяя (145,2+6,6 пмоль/л) ~ в 3,3 раза. Содержание кортя-костерона также закономерно увеличивается, однако ото возрсста-ние. не отоль значительно, как при стресспрованик иммобилизацией: максимальная концентрация гормона (465+18 нмояь/л) обнаруживается только после 6 часов холодового воздействия. У крис с разру-шешшт пвравентрикулярными ядрами пошиение активности гдпофяз-адрсналовой оистеглы зарегистрировано нами лпзь после двухчасового охлаждения: содержание адренокортикотропного гормона составляло 44,7+1,8 пмоль/л (исходный уровень 36,9+4,3 пмоль/д), а кортикостерона - 238+18 нмоль/л (фон - 214+17 нмоль/л). Продолжение стрессирования холодом вызывало у врио подопытной группы, также как и у контрольных, увеличение содержания гормонов гкпо-физ-адренокортикальной система. Концентрация ЛЮТ составила 53,2+2,4 лмоль/л, а кортикостерона 304+13 нполь/я, Обращает на . себя внимание фак!г равного по величине возрастания концентрация адренокортикотройного гормона я кортикостерона у крыо с разрушенными паравентрякулярннми ядрами как при сгрессировапшт иммобилизацией, так и при холадовом воздействии, что указывает на одинаковую степень стресс-реакции, несмотря на различную природу стресс-факторов. В контрольной группе возрастание адренокортикотропиого гормона к, особенно, кортпксоторона при иммобилизации значительнее, чем при охлаждении. Таким образом, хотя в нормальных условиях разрушение паравентрикулярннх ядер гипоталамуса не сказывается на базальпом уровне адренокортикотропиого гормона и кортикостерона, деггуклезцкя резко подавляет развитие отресс-реакции при действия на организм стресс-факторов различной природы и одновременно уравнивает степень проявления етой реакции независимо от специфичности и сиш чрезвычайного раздражения.

2, Влияние паравентрикулярных ядер гипоталамуса на содержание в крови гормонов гипофиз-тиреоидной системы в условиях физиологической норш и при стрессе, вызванном иммобилизацией

Паравентрикуяярные ядра гипоталамуса рассматриваются как тиреотрощшй центр (Taylor et al., 1990; Murakami et al., 1991), осуществляющий стимуляции синтеза (Gyveo et el., 1987) И секреции (Davis, Shepard, 1985) тиреотропина, определяющего в свою очередь гормональную активность тиреоцитов щитовидной железы (Алешин Б.В., Губский В.И., 1983). С целью выявления структурно-функциональных взаимоотношений между наравент-рикулярниыи ядрами гипоталамуса, как основного источника гипо-физотропкого гиреолиоерина, и гипофиз-тиреовдной оистемой, мы исследовали содержание в крови тиреотропина и йодтиронинов в физиологических условиях и при стрессе у животных с интактными и разрушенными паравентрикужярными ядрами гипоталамуса.

Разрушение паравентрикулярных ядер гипоталамуса (табл. I) вызывало в физиологических условиях у оперированных животных ошшениа функции гипофиз-тиреоидной системы, выражающееся в достоверном уменьшении содержания тиреотропина (0,96+0,12 мЕ/л против 1,96+0,08 мВ/л в контроле), тироксина (29,8+3,7 нмоль/л и 62,3+4,4 нмоль/л) и трийодтиронина (0,82+0,08 нмоль/л и 1,62*0,12 нмоль/л).

Наиболее вероятной причиной подавления гормональной активности .гипофиз-тиреоидной системы у крыс с разрушенными паравен-трикулярнши ядрами гипоталамуса является резкое снижение уровня тиреолиберина, обнаруживаемого после такой операции в гипоталамуса (Brovmstein et al., 1982),и наиболее выраженного в 'орддинном возвышении (Murakami et al., 1991).

Для выяснения роли паравентрикулярных ядер гипоталамуса в регуляции функции гипофиз-тиреоидной системы при стрессе крысы о интактными и разрушенными ядрами были подвергнуты иммобилизации различной продолжительности (рио.,2).

' Стресс, вызванный иммобилизацией, вначале (на 5 минуте) сопровождался увеличением содержания тиреотропина в обеих группах (3,I5jhO,34 t.iB/л в контроле и 1,32+0,20 мЗ/л у подопытных). В контрольной группе повышенный уровень гормона отмечен и на 30 минуте (3,05_+0,17 мЕ/л), тогда как у крыс с разрушенными пара-

0.00 100.00 200.00 300.00

Время (шш)

Вреыя(ыин)

Рис. 2. Содержание тиреотролина (ТТГ),- тироксина (Т4) и

трш1одтЕгро!игна (Г3) в крови у крыс с ггагзкгньши и разрушенными паравонтрпкулярними ядрами гипоталамуса при иммобилизации. 0 Р<0,05.

- ийтактние паравектрякулярные ядра;

---разрушенные пара'вентрикулярные ядра.

вектржударныш ядрами к этому сроку происходит снижение концентрации <1,16+0,15 мЕ/л), которое незначительно превосходит фоновый уровень (0,36+0,12 мЕ/л).

Таблица I

Содержание тирвотропша (ИТ), тироксина (Т4) и трийодтирогшна (Т3) в крови у крыс с интактшми . и разрушенными паравенгрикулярными ядрами

Показатели функции)®Крысы с разрушенными гипофиз-тиреоидной Контрольные крысы ¡паравентрикуляршвд системы | {ядрами гипоталамуса

ТТГ (мЕ/л) 1,96 + 0,08 0,96 + 0,12й

Т4 (нмоль/л) 62,30 + 4,40 29,80 + 3,?0К

Г3 (нмоль/л) 1,62 + 0,12 0,82+0,08*

• к Различия достоверны, Р<0,05.

После 60 минут иммобилизации у крыс контрольной группы наблюдали достоверное снижение концентраций тиреотропина (1,25 + + 0,09 мЕ/л), уровень которого после 4 часов иммобилизации составил 1,15+0,12 мЕ/л и был значительно ниже исходного значения (1,96+0,08 мЕ/л). У крыс о разрушенными паравентрикулярными ядрами горможоние секреции тиреотропина не отмечалось. Его концентрация на 60 минуте составляла 1,12+0,19 мЕ/л, а на 240 -1,08+0,16 мЕ/л и почти совпадала с фоновым показателем (0,86 + + 0,12 -м2/д).

Учитывая биологические свойства тиреотропина, как основного стимулятора синтеза и оекреции йодсодержащих гормонов щитовидной железы (Степанов Г.С., 1979), возрастание его уровня в •периферической крови вызывало увеличение содержания тироксина и трийодтироиина. Однако, если в контрольной-группе возрастание тироксина (97,5+10,5 нмоль/л, фон - 62,3+4,4 нмоль/л) было на ¥!%',■ а трийодтиронина (1,934.0,15 нмоль/л, фон - 1,68+0,12 нмоль/л) на 55^ выше соответствующих показателей фонового уровня (62,3+4,4 нмоль/л и 1,62+0,12 нмоль/л) отмечено на 30 минуте стреооирозания, то в подопытной группе возрастание тироксина (93,8+14,4 нмоль/л, фон - 29,8+3,7 кмоль/л) и трийодтироишш (1,98+0,16 нмоль/л, фон - 0,82^.0,08 нмоль/л) происходит синхронно с тиреотропиком на 5 минуте и в относительном выражении

значительно превосходит соответствующие показатели контрольной группы: концентрация тироксина у подопытных увеличивается на 140$, а трийодтиронина - на 215$. В дальнейшем у подопытных крыс содержание тироксина и грийодтпрошша постепенно снижается до уровня фона, тогда как в контрольной группе после отмеченного на 30 минуте возрастания йодтпронинов их уровень на 60 минуте снижается ниже исходных значений (содержание тироксина составляет 28,2+2,2 нмоль/л, а трийодтиронина 1,13+0,07 галоль/л) и не претерпевает существенных изменений к 4 часу иммобилизации.

Следует обратить внимание, что в течение грех часов стрес-сирования (начиная-о 60 мянугн), содержание тиреотропина и тироксина у крыс контрольной группы находится на уровне фоновых значений подопытной группы, т.е. у яивегкых с интактныш пэра-вентрикудярными ядрами стрзсо вызвал состояние гипотиреоза, который количественно совпадает с исходным тироовдинм статусом животных при дефиците тиреолиборина.

Таким образом, более всего роль ляравентрикулярных ядер в регуляции гипофиз-тпреоидной систеш проявляется в условиях отсутствия стресс-воздействий, о чем свидетельствует резкое падение уровней тиреотропина, тироксина и трийодтиронина, выявленное в нормальных условиях у крыс с разрушенными ядрами. При стрессе, вызванном иммобилизацией, влияние этого гипотала-мического образования в регуляции деятельности гипофиз-тиреоидной систеш выражено незначительно и проявляется в кратковре-' метшом повышении тиреотропной функции, которое отмечается в основном в начале действия стресс-фактора. Разрушение паравентрикулярных ядер снижало возрастание секреции'тиреотропина, также как и продолжительность этого увеличения, кроме того, у подопытных животных наблюдается нарушение взаимоотношений между тиреотропной функцией гипофиза и гормональной активностью щитовидной железы: кратковременное и незначительное повышение оо-дернания тиреотропина сопровождается синхронным и более выраженным, чем у крыс контрольной группы, увеличением уровня йод-тиронинов, который сохраняется достаточно длительный срок, не- . смотря на быструо нормализации содержания тиреотропина.

3. Динамика секреции тиреотропина у тиреоидэктомиро-ванных крыс с интактными и разрушенными паравент-рикулярными ядрами гипоталамуса при иммобилизации

Выявленный в предыдущей серии опытов факт резкого повышения функции щитовидной железы у животных с разрушенными' паравентри-кулярными ядрами в условиях отрессирования организма,при кратко-аменном и незначительном усилении тиреотропной функции гипофи-дал основание предположить, что это явление может быть обусловлено понижением функциональных возможностей тиреотрофов гипофиза, либо повышением чувствительности гиреоцитов к тирёотрошшу, Для проверки этого предположения нами били подготовлены две группы животных,' у одной из которых предварительно была удалена щитовидная железа, у другой, кроме тиреоидэктомии, производили разрушение паравентрикулярных ядер гипоталамуса, пооле чего животных стрессировапи иммобилизацией к по динамике оекреции тирео-тропина оудили о функциональных возможностях тиреотрофов,

• Удаление щитовидной железы в условиях Нормы вызывало некоторое снижение бавального уровня адренокортикотропина (34,2+3,6 пмоль/л) и не оказывалось на содержании кортикоотерона (180+16 нмоль/я). У животных с интактной щитовидной железой концентрация кортикотропина была 43,2+4,3 пмоль/л, а кортикоотерона - 213+18 нмоль/л. Стреоо-реакция, вызванная иммобилизацией у тиреоидэкто-мированных крыо развивалась, но степень ее выраженности, судя по концентрации гормонов гипофиз-адренокортикальной системы в крови была меньше, чьм у животных контрольной труппы. Содержание кортикотропина у крыс подопытной группы было на 5 минуте иммобилизации (46,6+3,5 пмоль/л) в 2,4 раза, на 30 (132,7+6,5 гшодь/л) V. 60 (144,8+7,4 пмояь/л) минутах в 1,4, а на 240 (83,7+6,6 пмоиь/7 - в-1,7 раза ниже, чем в контрольной группе. Уровень кортикоотерона у тнреоидэктомкровацних крыо был не только ниже такового крыс контрольной группы, кроме того после 4-чаоового отроооиро-вания у подопыишх животных обнаружено его значительное сннженш тогда как в контроле в отот же арок он характеризуется такой ж< величиной, как и на 60 минута »мобилизации.

У тиреоидэктомированнш: крыо о разрушенными паравентрику-лярными ядрами содержание кортикотропина снижено, а концентраци кортикоотерона не претерпена изменений, также как и у тиреоидок Тонированных крыс о инФантныыи гшравзнчрикуяяршлш ядрами. Иммо-

билизация у тиреоидэнтомированных крыо с разрушенными ларавент-рикулярншли ядрами вызывала не только значительное угнетение выброса кортикотропика и кортикосгерона в кровь, даже в сравне-, нии с тиреоидэктонированными крысами, но и более позднее прояв-• дение стресс-реакции. Достоверное увеличение уровня гормонов 'гипофиз-адренокортикальной системы зарегистрировано только на 30 минуте иммобилизации. В дальнейшем у крыо подопытной группы уровень кортикотропяна и иортикостерона в 2-3 раза ниже, чем у контрольных животных.

Характерной реакцией гипоталамичеокого и гипофизарного уровней регуляции на гипотиреоз является увеличение синтезируемых и ' оекрегируешх ими горшков. У животных.с удаленной щитовидной железой обнаружено увеличение секреции тиреолиберина в срединном возвышении (йопДее! еь а1., 19896), стимулирующего усиление синтеза тиреотропина и его секрецию (Брэ-га в! а1., 1979). Анализ содержания тиреог'рогчта в крови тиреоидэктомированных крыо шдтвервдает вышеизложенные факты. Через 10 дней после удаления щитовидной железы (рис. 3 А) мы обнаруживали в физиологических условиях у оперированных животных увеличение в 5,9 раза уровня тиреотропина (12,05+0,61 мЕ/л) по сравнению с таковым (2,05+0,12 мВ/л)'у ложнооперировашщх животных, служивших контролем.

Иммобилизация у тиреоидэктомированных животных, так же как и у контрольных, вызывала на начальном этапе сгрессирования (на 5 и 30 минутах) увеличение содержания тиреотропина (15,9+1,4 мВ/л и 17,15+1,67 ыЕ/д), которое в относительном выражении было в 1,52 раза меньше, чем у крыс контрольной группы, однако, в отличие от последних, у подотшшх животных повышенный уровень гормона зарегистрирован во все последующие сроки тестирования на 60 (17,00+1,02 мЕ/л) и 240 (14,60+0,80 мВ/л) минутах. В контрольной группе в ути ке сроки отмечено торможение секреции тиреотропина, выражающееся в снижении его концентрации ниже базального уровня.

Таким образом постоянно повышенный уровень тиреотропина при стрессе, вызванном иммобилизацией, может'свидетельствовать об отсутствии снижения функциональных возможностей тиреотрофов гипофиза, однако для получения более убедительных подтверждений этому необходимо било исключить влияние гипофизарного тиреолиберина, ооаовшш иоточинком которого, как было указано ранее, являются поравонтрикуялрнна ядра гнпоталамуоп (шикала ег а1., 1988). Экспериментальной моделью для этих допей служили тирео-

20.00

15.00

10.00 -

Г-. £

5.00 -

0.00

/

0.00

"гттт—I I 1~1"| I с—I—I—г-1—гг~т~1 i i i I "1—г~п~

100.00 200.00 Время (мин)

300.00

20.00

н

3 10.00 £

0.00 | | ii i i i i м i v i i i i i i vi" | м м i м м |ч i i 1 ii м i | v 0.00 . 100.00 200.00 300.00 400.00

Времп(мин)

Рис. 3. Уровень тиреотропина (ТТГ) в крови у тиреоидэкто-мированннх крыс ври иммобилизации (А) и холодовом (4°С) воздействии (Б), о р<0,05. - контроль;

------- интактные паравентрикулярные ядра;

--- разрушенные паравентрикулярные ядра.

идэктомярованные животные о разрушенными паравентрикулярными ядрами.

Разрушение паравенгрикулярных ядер у тиреоидэятомированных , крыо в физиологических уоловиях ограничивает увеличение содер-• жания тиреотропина, Если у тиреовдэктомированных крыо концантра-ция гормона (12,05+0,61 ыЕ/л) в 5,9 раз выше, чем у контроля' (2,05+0,12 ыЕ/л), то после разрушения паравентрикулярных ядер содержание тиреотропина у крыо о удаленной щитовидной железой ооотавляет 5,68+0,72 мЕ/л, что в 2,9 раза больше, чем у конт-■рольных (1,91+0,15 мЕ/л). Полученные нами данные о влиянии паравентрикулярных ядер на содержание тиреотропина у тиреоидэктомированных животных в физиологических условиях согласуются о результатами Иог1, Уаиайа (1987).

Иммобилизация у тиреоидэктомированных крыо о разрушенными паравентрикулярными ядрами, в отличие от животных с разрушенными паравентрикулярными ядрами гипоталамуса и интактной щитовидной железой и гиреоидэктомир(ыанннх о интактными паравентрикулярными ядрами не вызывала увеличение содержания тиреотропина росле 5 минут с трассирования. Повышение концентрации тиреотропина (7,87+0,63 мЕ/я) выше фонового показателя (5,68+0,72 мЕ/л) у животных с оочетанннм выключением центрального и периферического уровней гипоталамо-гипофизарно-тиреоидной системы наблвда-атся на 30 минуте иммобилизации. После часового отреооирования наблюдается нормализация уровня тиреотропина. В конце эксперимента (4 часовая иммобилизация) вновь наотупало увеличение концентрации тиреотропина (8,36+0,54 мБ/л), которое было максимальным и на 47$ превосходило базальный уровень (5,68+0,72 мЕ/л).

Таким образом, на основании результатов-проведенных экспериментов установлено, что разрушение паравентрикулярных ядер, вызывающее резкое снижение тиреотропина в нормальных условиях. Тяреоидэктомия, которая наоборот стимулирует увеличение оинтеза и секреции тиреотропина, также как и их сочвтакное воздействие (разрушение ядер и тиреовдэктомия), не оказывают значительного влияния на функциональные возможности тиреотрофов гипофиза при отреосироЕашш животных иммобилизацией.

4, Влияние паравенгрикулярннх ядер гипоталамуса на содержание в крови гормонов гипофиз-тиреоидной ситемы в условиях физиологической нормы и при стрессе, вызванном Холодовым воздействием

В предыдущих главах исследовалось влияние неспецифического для гипотаяамо-гипофизарно-тиреаидной системы стресс-воздействия - иммобилизации, действие которой на организм животного особенно на начальном этапе, шеет эмоциональную окраску. Вместе с тем, для составления более полного представления о влиянии стресса на функцию гипофиз-тиреоидной системы необходимо было использовать такой стресс-фактор, действие которого специфически вовлекав! в формирование ответной реакции эту систему. Этому требованию отвечает холодовая экспозиция (Майстрах Е.В., 1984), методика применения которой изложена в главе "Материалы и метода исследования".

Хоподовое воздействие (рио. 4) уже спустя 30 минут вызывает у крыс с интактаыш паравентрикуяярными ядрами резкое повышение . содержания тиреотропина в крови (8,38+0,31 мЕ/л, против 2,05 + + 0,15 мЕ/л в обычных условиях), высокий уровень гормона сохраняется на всем протяжении исследования (6 часов). Следует отметить, что уровень тиреотропина у крыс, подвергнутых холодовой экспозиции, намного выше, чем у крыс, подвергнутых иммобилизации. Концентрация тироксина и трийодтиронина у этих животных увеличивается позднее: в наших экспериментах она отмечена спустя 2 часа после начала действия холода. К концу исследования - после 6 часов холодовой экспозиции, содержание тироксина (94,0+1,2 гаоль/л) было на гаком же высоком уровне, как на 2 чаоу холодовой экспозиции (92,3+3,2 нмояь/я), в то время как концентрация трийодтнро-нина (2,0+0,1 нмоль/л) снижалась до исходного уровня (1,7+0,2 нмоль/л).

Функциональное состояние гипофиз-тиреоидной системы у крыс с разрушенными паравентрикуляршши ядрами, при холодовой экспозиции изменяется по-иному, чем у интактннх, как и у крыс, подвергнутых денуклеации, но стрессированннх иммобилизацией. Тиреотро-пин незначительно увеличивается лишь на 30 минуте (1,28+0,10 мЕ/л), после чего он возвращается к исходному фоновому - уровню (1,05+0,12 мЕ/л). Концентрация тироксина в крови периодически увеличивается, п&вышение содержания выше исходного уровня (31,7+

10.00

5.00 -

Б

0.00

ГТ11 I I I I | | IT I I i i I I I ( I II i i i i i i | i i i i i i i i T 1

0.00 100.00 200.00 300.00 400.00

Вреыя(ыин)

100-,

50

41-

0-

о

ТЧ ' ' I I I I I ) ГII I I I I 1Т~ГГ1 I I III IT | lili 1111 Г~1

0.00 100.00 200.00 300.00 400.00

Времп(ыин)

4.00

я

ю н

2.00 -

0.00

IТТТТТТТТТ-Г1 I I I I I I Г|'Г1 I I I I I I I ГГГГТТ-ГТТ"П 0.00 100.00 200.00 300.00 400.00

Время(шш)

Рио. 4. Содержание тиреотропииа (ТТГ), тироксина (Т4) и

трийодтиронина (Т3) в крови у крыо о ннтвктными и раз. рушенными паравентрикулярными ядрами гипоталамуса при хоподовом воздействии (4°С), о р<0,05.

-- иитактшге паравенгрипуяяршт ядра;

--— разрушенные пгравептрикулярнна ядра.

- 18

+0,1 нмоль/я) отмечается раньше", чем в контроле -"на 30 минута • (43,5+2,5 нмоль/л) и после 6 часов охлаждения (38,5+2,1 ¡шоль/л). Основное различив в реакции гапофиз-тиреоидном сиотеш при действии холода и иммобилизации у животных о интактными паравент-рикулярншш ядрами состоит в следующем: I) при стрессе, вызванном иммобилизацией у крыс с интактными яаравентрикудшрннмй ядрами функция гипофиз-тиреоидной сиотеш первоначально увеличи- ' ваегся на непродолжительное вреш, яоола чего она угнетается, в го вреш как обусловленным холодом - ловыиена на всем протяжения действия фактора; 2) у крыс с разрушенными наравентрику-лярнымя ядрами при стрессе, вызванном иммобилизацией, несмотря на кратковременное повышение содержания тиреотропина,

функция щитовидной железы в начале стросо-воздеиствия естественно повышается, пооле чего наступает нормализация ее функции, в то время нак при хояодовоы стрессе содержание тиреотропина посла незначительного увеличения в начале воздействия в дальнейшем находится практически на уровне фона; функция щитовидной железы усилена, но менее значительно, чем при иммобилизации на всем протяжении воздействия. Следовательно, характер изменений функции гшофиэ-тиреовдной системы зависит не только от целостности гилоталаыического центра регуляции, но и природы стресс-фактора.

5. Динамика секреции гареотропша у тиреоидэкто-мкрованных крыс с интактными и разрушенными паравентрикулярными ядрами при стрессе, вызванном Холодовым воздействием

Удаление щитовидной железы (рио. 3 Б) в физиологических условиях несколько уменьшало уровень кортикотропина и не сказывалось на содержании кортикостерона. Стрессирование тиреоидэк-томировакных крыс холодом вызывало типичную стресс-реакцию о характерным увеличением кортикотропина и коргикоотерона, однако ее величина, судя во уровню гормонов гипофиз-адреналовой системы, была меньше, чем у крыс с интактной щитовидной железой. При этом следует отметить, что содержание кортикотропина у крыс вод-опытной группы увеличивается по сравнению о контролем менее значительно, тогда как отоуготвиа гиреоядных гормонов менее значительно отражалось на содержании кортикостерона.

л

Разрушение паравеитрикулярных ядер у тиреоидзкгомировашшх крыс сказывалось в физиологических условиях только на уровень кортикотропина. Холодовое воздействие у подопытной группы животных вызывало угнетение стрессовой реакции, характеризующееся резким снижением выброса в кровь кортикотропина и кортикостеро-на по сравнению с контролем.

Наряду с этим отмечаем значительноа замедление реакции гилофиз-адреналовой системы на стрессорное воздействие. Увеличение содержания кортикотропина (48,4+5,2 пмоль/л) и кортико-' отерона (218+14 нмоль/л) обнаружено только на 120 минуте охлаждения, тогда как в контрольной группе к этому сроку, концентрация кортикотропина возрастала в 2 раза, а уровень кортикосте-рона - на 20$ превосходил походный уровень.

Тиреоидэктомия вызывала характерное увеличение базального уровЕМ тиреотропина в крови. При холодовом воздействии содержание тиреотрошша повышено в течение 2-х часов экспозиции, а к 6 часу охлавдешя снижается ниже базального уровня, который намного выше, чем у интактных животных. Стрессирование тираоидэк-,томированных крыс о разрушенными паравонтрикулярными ядрами приводило к менее существенному повышений тиреотропина в крови, чем у крыо с удаленной щитовидной железой. Однако в отличие от тиреоидэктомированных крыс о интактными ларавентрикуляргами ядрами, у тиреоидэктомированннх о разрушенными ядрами повышенный уровень тиреотропина сохраняется на воем протяжении воздействия.

Таким образом, эти данные дают основание считать, что у крыс о разрушенными паравентрикулярннми ядрами гипоталамуса и удаленной щитовидной железой не отмечено снижение функциональных возможностей тиреотрофов, поэтому менее выраженное повышение функции щитовидной железы при отреосировании холодом крыо о разрушенными паравентрикулярными ядрами, по оравнеиию о таковыми при стреосированяя иммобилизацией, обусловлено не огольно низкими фуикциональннми возможностями тиреотрофов, а вероятнее, изменением чувствительности- тиреоцитов, обусловленной нервными . факторами.

ВЫВОДЫ

1. Электролитическое разрушение иаравентрикулярннх ядер гипоталамуса приводит к угнетению функции гипофиз-тиреоидной системы только в условиях физиологической нормы.

2. При отрессе, вызванном иммобилизацией, у животных с ин-тактными паравенгрикулярцнми ядрами первоначально усиливается тиреотропная функция, затем - тиреоиднэя, в то время как их последующее подавление наступает одновременно.

3. Разрушение паравентрикулярных ядер гипоталамуса при стрессе, вызванном иммобилизацией, приводит к изменению характера ответной реакции: тиреотропная функция гипофиза, за исключением первоначального незначительного и кратковременного повышения, не претерпевает существенных изменений, в то время как функциональная активность щитовидной железы, резко повышается и сохраняется достаточно продолжительный промежуток времени без последующего наступления ее торможения.

4. При стрессе, вызванном Холодовым воздействием, у крыс с ингактнымн ларавентрикулярнымя ядрами имеет моето синхронное повышение тиреотропной функции гипофиза и гормональной активности щитовидной железы на протяжении всего воздействия (6 часов).

5. Разрушение паравентрикулярных ядер в значительной степени блокирует возрастание уровня тиреотропина, характерное для крыс с кнтактными ядрами при холодовом воздействии, однако не предотвращает повышения функции щитовидной железы при стресои-ровании.

6. Установлено, что разрушение паравентрикулярных ядер, тиреовдакгомий, как и их сочзтанное воздействие не оказывают значительного влияния на функциональные возможности гиреотрофов при стрессовых воздействиях.

7. Сравнительное изучение эффекта разрушения паравентрикулярных ядер гипоталамуса на гормональную секрецию гипофиз-тире-оидной и гипофиз-адраналовой сиотем выявило, что паравентрику-.лярные ядра определяют базальную активность гипофиз-тиреоидной системы и функциональные возможности гипофиз-адреналовой системы.

8. Характер ответной реакции гипоталамо-гипофизарно-тирео-идной системы при сгрессировании предопределяется функциональным состоянием компонентов системы, природой и продолжительное-

тыо стреос-воздейсгвия.

9. Вовлечение щитовидной хелезы в ответную реакцию орга- ■ низма осуществляется различными механизмами, определяемыми природой стресс-фактора: при эмоциональном стрессе преимущественно ларагипофизарным , при холодовом (специфическом для ги-лофиз-тиреоидной системы) - траногипофизарным.

10. На основании полученных данных выдвигается положение

о регуляции функции гипофиз-тиреоидной сиогемой в физиологических условиях и при отреосе различными механизмами.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1, Развитие стреооовой реакции на холод у крыс при нарушении деятельности различных'звеньев гипоталамо-гилофизарно-тире-оидной системы // Известия АН МССР: Сер. биол. и хим. наук, 1982. В 4. С. 61-63.

2, 0 роли передней гияоталамвдеской области и щитовидной железы в развитии стресса, вызванного иммобилизацией /Соавторы: Марин Л.П., Бешатя Т.С. // Молодежь и научно-технический прогресо. Кишинев, 1982. С. 164.

3, Развитие стреооовой реакции у крно о разрушенным передним гипоталамичеоким полем и удаленной щитовидной железой / Соавторы: Фурдуй Ф.И,, Штирбу Е.И. // Известия АН МССР: Сер, биол. и хим. наук. 1983. Я 5. С. 47-49.

4, Приспособление к головке отереотаксичеокой установки СЭ2-3 /Соавторы: Спиваченко Д.Л. //Курн. высш. нервн. деятельности. 1983. Т. 28. й 6. С. 421-423.

5, Функциональное состояние коры надпочечников у тиреоидэктоми-ровашшх крыо при стрессе // Стресс, адаптация и функциональные нарушения: Тез. докл. Всеооюз. симп, Кишинев, 1984. С.106,

6, Функция щитовидной железы и тиреотропная активность гипофиза при стресое / Соавторы: Бабарэ Г.М,, Арестова З.Я., Спиваченко Д.Л. // Стрвоо, адаптация и функциональные нарушения: Тез. докл. Всеооюз. оимп. Кишинев, 1984, С. 106-107.

7, Модификация операции удаления щитовидной железы у крыс // Пробл. эндокринол. 1987. Т. 33. № I, С. 51-52.

8, Роль различных образований мозга в адаптации организма при остром действии сгреоо-факторов среды / Соавторы: Штирбу Е.И., Павалюк П.II., Спиваченко Д.Л. и др. // Матер. УП Воесоюзлгонф.