WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 || 4 |

Рис. 5. Изменение двигательной активности и рефлексов позы крыс в ходе развития азотного наркоза на фоне нарастающего гипоксического стимула.

В условиях жесткой, некомпенсируемой гипоксии (ниже 0,006 МПа О2) быстрее росла чувствительность и падала устойчивость крыс к наркотическому действию азота. При 0,004 МПа кислорода в ДГС весь спектр поведенческого репертуара укладывался в диапазон давлений азота 1,1 МПа. Полученные данные убедительно свидетельствуют о том, что процесс развития азотного наркоза является кислородозависимым в диапазоне концентраций кислорода в ДГС 0,021 – 0,004 МПа. При этом двухфазно увеличивалась чувствительность и уменьшалась устойчивость организма млекопитающих к наркотическому действию азота.

Развитие азотного наркоза у крыс на фоне гипоксического прекондиционирования.

На основании полученных данных для крыс породы Wistar нами было обосновано эффективное значение парциального давления кислорода в ДГС, соответствующее 0,006 МПа, приводящее к формированию метаболического гипоксического следа (Журавин, 2003). Основываясь на этом, курсовое прекондиционирующее гипоксическое воздействие на крыс производили один раз в сутки в одно и то же время в первой половине дня. Максимальная длительность гипоксического курса составляла 16 дней. Эффективность гипоксического прекондиционирования количественно оценивали на модели азотного наркоза (табл. 1). На основании проведенных исследований с 10, 12 и 16-дневными прекондиционирующими воздействиями была получена максимальная степень устойчивости, асимптотически приближающаяся к 50%, но длительность курсового воздействия при 60-ти минутной непрерывной гипоксии чрезвычайно велика. Для увеличения эффективности воздействий нами была выбрана интервальная гипоксическая тренировка. В результате 4-х дневной интервальной гипоксической тренировки устойчивость животных к действию повышенного давления азота возросла до 67,2%.

Таблица 1

Повышение резистентности крыс к действию повышенного давления азота после 8-и сеансов 60-минутного непрерывного гипоксического воздействия.

Поведенческий признак азотного наркоза

Давление азота, при котором наступает признак

Разница (в %) между наступлением признака азотного наркоза при тренировочной гипоксии и без нее

при компрессии азотом

при компрессии азотом после 8 сеансов гипоксии

Атаксия задних конечностей

1,7

2,6

52,9

Атаксия передних конечностей

2,6

3,4

30,7

Потеря выпрямительных рефлексов

4,1

5,4

31,7

Средняя величина устойчивости

38,4

  1. HSP-статус нейронов моторной коры мозга крыс при действии повышенного парциального давления азота, пониженного парциального давления кислорода и их сочетания.

В ходе компрессии азотом концентрация этого газа возрастает в каждой клетке организма экспериментального животного. Однако, клетками-мишенями для гипербарического азота являются, прежде всего, активно работающие клетки мозга. Нарушение двигательной активности и рефлексов позы в ходе развития азотного наркоза и на терминальных стадиях гипоксии может быть обусловлено дефицитом функциональной активности нейронов пирамидной и экстрапирамидной систем мозга. Нисходящие пути пирамидной системы начинаются в моторных зонах коры больших полушарий головного мозга. Иммуноцитохимическое исследование HSP-статуса этих нейронных структур составило основную задачу заключительной стадии нашего исследования.

Динамика HSP70 в моторной коре мозга крыс при азотном наркозе. У крыс контрольной группы клетки моторной коры головного мозга, дающие иммуноцитохимическую реакцию на HSP70, были разделены на три типа: клетки с сильной, умеренной и слабой реакцией (рис. 6). В клетках всех трех типов реакция носила гранулярный характер. В клетках с сильной реакцией гранулы располагались по всей цитоплазме, в клетках с умеренной – в основном на одном полюсе цитоплазмы и в клетках со слабой реакцией – гранулы в очень небольшом количестве могли располагаться по всей цитоплазме, но, в основном, наблюдались на одном полюсе.

Рис. 6. Нейроны моторной коры головного мозга крыс с различной интенсивностью иммуноцитохимической реакции на HSP70. 1 – сильная реакция, 2 – умеренная реакция, 3 – слабая реакция. Увеличение х 400.

Действие повышенного давления азота на крыс (один час при 4,1 МПа) приводило к увеличению по отношению к контролю количества клеток с сильной реакцией на HSP70 и уменьшению количества клеток со слабой реакцией (табл. 2). Сильная реакция была характерна для нейронов всех слоев моторной коры мозга.

Таблица 2

Среднее количество нейронов с различной интенсивностью иммуноцитохимической реакции на HSP70 в моторной коре мозга крыс при компрессии азотом до 4,1 МПа.

Воздействие

Среднее количество (%) нейронов

Сильная реакция

Умеренная реакция

Слабая реакция

Интактный

контроль

2,5

36,9

60,6

Компрессия азотом до 4,1 МПа

6,7

42,1

47,6

Изменение реакции, %

+168

+14,1

-27,3

Динамика HSP70 в моторной коре мозга крыс при курсовой интервальной гипоксии. Реакция нейронов моторной коры мозга крыс на интервальное гипоксическое воздействие подчинялась тем же закономерностям, что и реакция на действие повышенного давления азота (табл. 3).

Таблица 3

Среднее количество нейронов с различной интенсивностью иммуноцитохимической реакции на HSP70 в моторной коре мозга крыс при различной длительности курса интервальных гипоксических тренировок.

Воздействие

Среднее количество (%) нейронов

Сильная реакция

Умеренная реакция

Слабая реакция

Интактный

контроль

2,5

36,9

60,6

6 % гипоксия

1 сеанс

1,9

56,7

41,4

6 % гипоксия

4 сеанса

5,9

54,7

39,4

6 % гипоксия

8 сеансов

5,8

59,9

34,3

Изменение реакции после 8 сеансов гипоксии, %

+132

+62,3

-56,6

Динамика HSP70 в моторной коре мозга крыс при действии повышенного давления азота после курсовой интервальной гипоксии. После ежедневной 8-суточной интервальной гипоксии крыс подвергали компрессии азотом до 4,1 МПа. При этом в моторной коре крыс еще больше увеличивалось количество клеток с умеренной реакцией и резко снижалось количество клеток со слабой реакцией. Количество клеток с сильной реакцией было на том же уровне, что и при компрессии азотом без прекондиционирования гипоксией (табл. 4).

Таблица 4

Среднее количество нейронов с различной интенсивностью иммуноцитохимической реакции на HSP70 в моторной коре мозга крыс при компрессии азотом до 4,1 МПа после курса интервальных гипоксических тренировок.

Воздействие

Среднее количество (%) нейронов

Сильная реакция

Умеренная реакция

Слабая реакция

Интактный

контроль

2,5

36,9

60,6

Компрессия азотом до 4,1 МПа

6,7

42,1

47,6

8 сеансов гипоксии + компрессия азотом до 4,1 МПа

6,0

66,9

27,1

Таким образом, HSP-статус нейронов моторной коры мозга крыс после компрессии азотом, следующей за курсом восьмисуточного гипоксического прекондиционирования, изменялся в сторону увеличения количества клеток с сильной и умеренной реакцией и снижения количества клеток со слабой реакцией.

  1. Обсуждение результатов экспериментальных исследований.

Прямое экспериментальное измерение напряжения кислорода в моторной коре мозга линейных крыс в ходе развития азотного наркоза в нормотермических, нормоксических и нормокапнических условиях показало, что колебания регистрируемого параметра происходили в пределах 25-33 мм.рт.ст. вплоть до величины давления азота 7,1 МПа. Это означает, что гипоксической, вентиляторной, циркуляторной и гемической гипоксии в коре мозга животных в этом диапазоне давления азота не было.

Сравнение шкал изменения функционального состояния крыс при действии повышенного давления азота или нарастающей гипоксической гипоксии показало существенную разницу их функциональных проявлений. Это позволило количественно исследовать симптоматику азотного наркоза на фоне гипоксического стимула.

Если гипоксическое воздействие на крыс в экспериментах предшествовало компрессии азотом, то это приводило к уменьшению чувствительности животных к азотному наркозу. Чувствительность биологической системы к действию того или иного фактора окружающей среды определяется моментом появления самой ранней реакции на данный стимул. Первые признаки азотного наркоза после гипоксического прекондиционирования появлялись при давлении на 47,1 % превышающем давление азота, при котором признаки имели место у животных, не получивших прекондиционирующего воздействия. При этом увеличивался показатель устойчивости крыс к действию повышенного давления азота. Устойчивость биологической системы определяется разницей между моментами появления самой ранней реакции на предъявленный стимул и самой поздней. Потеря выпрямительных рефлексов у животных, получивших предварительное гипоксическое воздействие, происходила при давлениях, превышающих 4,1 МПа.

В свою очередь, экспозиция животных в условиях повышенного давления азота на фоне нарастающего гипоксического стимула приводила к прямо противоположным результатам. На стадии компенсируемой гипоксии (0,018-0,008 МПа кислорода в ДГС) чувствительность крыс к действию повышенного давления азота увеличивалась с 1,7 до 1,2 МПа азота. На стадии некомпенсируемой гипоксии (0,008-0,004 МПа кислорода в ДГС) чувствительность к действию азота возрастала более быстрыми темпами. Эти результаты хорошо согласуются с данными И.С.Бреслава (Бреслав, Ноздрачев, 2005). Одновременно двухфазно уменьшалась устойчивость животных к действию повышенного давления азота, которая, в конечном счете, изменилась с 4,1-1,7=2,4 МПа до 1,1-0,4=0,7 МПа, то есть снизилась в 3,5 раза.

Таким образом, гипоксическое воздействие на животных давало прямо противоположный результат при предварительном и одновременном действии с повышенным давлением азота. В поисках непротиворечивого объяснения полученного парадоксального результата и для выявления общих механизмов устойчивости клеток мы исследовали содержание стресс-белков HSP70 в нейронах моторной коры мозга крыс при обоих воздействиях.

Pages:     | 1 | 2 || 4 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»