Нейрометаболічні особливості та інтегративна діяльність центральної нервової системи за умов експериментальної гіпертироксинемії у щурів (стр. 3 из 5)
Таким чином, за матеріалами розділу було зроблено висновок, що в дослідженнях мнестичних (умовно-рефлекторних) реакцій і орієнтовно-дослідницької активності (рис. 1) за умов експериментальної гіпертироксинемії стану має місце порушення інтегративної діяльності ЦНС, що виявляється як з боку пізнавальних, так і мнестичних (умовно-рефлекторних) показників. Амнестичний тип умовно-рефлекторної діяльності в експерименті проявляється феноменом ретроградної амнезії, для формування якої широко використовується УРПУ електричного струму. Ця реакція формується в одній пробі. УРПУ представляє собою відносно просту оборонну реакцію уникнення аверсивного струму порогового значення. Вона дає можливість досліджувати основні закономірності формування, зберігання і репродукції умовних рефлексів. Феномен ретроградної амнезії дає можливість, як видно із нашого дослідження, характеризувати зміни пам'яті, які проходять з виробленою навичкою.
Це дає підстави заключити, що тиреоїдні гормони, зокрема Т4, відіграють певну роль в умовно-рефлекторній діяльності. Як показано нами, це стосується як зберігання УРПУ, так і орієнтовно-дослідницької діяльності за умов експериментальної гіпертироксинемії. Тому наступні наші дослідження були присвячені вивченню можливих механізмів порушення цих функцій.
Рис. 1. Показники орієнтовно-дослідницької діяльності щурів у "відкритому полі" за умов експериментальної гіпертироксинемії.
Примітки: *- вірогідність результату у порівнянні з контролем при рівні достовірності р<0,05; ** - вірогідність результату у порівнянні з контролем при рівні достовірності р<0,01.
Сегментарні рефлекторні реакції за умов експериментальної гіпертироксинемії та вплив на них тривалої тетанізації. Результати вище означених дослідів можна проаналізувати за допомогою визначення впливу надмірної кількості тироксину на функціонування найпростішої рефлекторної моносинаптичної дуги спинного мозку.
Результати дослідження параметрів МРВ на поодиноке подразнення силою два пороги (2П) наведено в таблиці 2.
Таблиця 2
Параметри моносинаптичних рефлекторних відповідей у інтактних щурів та шурів за умов системної дії тироксину при стимуляції дорсальних корінців
| Групи тварин | Параметри МРВ | ||
| Амплітуда (мВ) | Поріг (мкА) | Латентний період (мс) | |
| 1. Інтактні твариниn=13 | 1,80±0,07 | 2,40±0,10 | 1,23±0,10 |
| 2. Тварини з гіпертироксинемієюn=10 | 3,87±0,27р<0,001 | 0,64±0,05р<0,001 | 0,78±0,05р<0,01 |
Встановлено, що за умов експериментальної гіпертироксинемії зростала збудливість моносинаптичних рефлекторних дуг.Амплітуда МРВ збільшувалась більше, ніж у 2 рази. При цьому поріг виникнення МРВ зменшувався майже в 4 рази, а латентний період зменшився в 1,5 рази.
Додатковим доказом збільшення збудливості мотонейронів в експерименті є дані щодо зростання амплітуди МРВ при збільшенні сили стимуляції від 1,2 до 2П. Ці дані систематизовано в таблиці 3.
Аналіз результатів, які наведено в таблиці 3, вказує, що зростання амплітуди МРВ відбувається значно скоріше у тварин на фоні гіпертироксинемії.
Таблиця 3
Зміни амплітуди МРВ у інтактних щурів та у щурів за умов системної дії тироксину при зростанні сили стимуляції дорсальних корінців від 1,2 до 2,0 П (% до амплітуди МРВ при подразненні стимулом в 2 П)
| Групи тварин | 1,2 П | 1,4 П | 1,6 П | 1,8 П | 2,0 П |
| 1. Інтактні твариниn=13 | 53,3±6,9 | 72,4±7,2 | 95,2±2,0 | 100,00±1,00 | 100,00±1,00 |
| 2. Тварини з гіпертироксинемією n=10 | 87,70±7,20р<0,01 | 96,80±2,10р<0,01 | 100,10±0,60р<0,05 | 100,00±1,50p>0,05 | 100,00±1,00р>0,05 |
Подальший етап досліджень був пов`язаний з вивченням характеру змін ПТП за умов експериментальної гіпертироксинемії. Показано, що тривала тетанізація дорсального корінця при його подразненні пачкою з 5000 стимулів з частотою 300 Гц супроводжувалась підсиленням амплітуди МРВ упродовж майже 5 хв. У експериментальних тварин, навпаки, спостерігалась виражена депресія амплітуди МРВ (рис. 2).
В усіх випадках між групами інтактних тварин та тварин з гіпертироксинемією існує різниця з достовірністю р<0,001. Як видно з рис. 2, тривала тетанізації призводить до виразного підсилення амплітуди МРВ на протязі щонайменше 5 хв. (крива а). У випадку ж вивчення цього процесу у тварин з гіпертироксинемією, замість підсилення спостерігається виразна депресія амплітуди МРВ – на протязі 5 хв. вона навіть підсилюється (крива б).
Також додатково було з'ясовано, що в експерименті поріг і хронаксія еферентних волокон СН змінювались. У експериментальних тварин поріг винекнення потенціала дії в дистальній ділянці вентрального корінця (ВК) L5 підвищувався, а хронаксія була істотно зменшеною.
Рис. 2.Зміни амплітуди моносинаптичної рефлекторної відповіді вентрального корінця сегменту L5 спинного мозку білих щурів після нанесення подразнення пачкою в 5000 стимулів з частотою 300 Гц на дорсальний корінець цього ж сегменту.
Примітки: а – інтактні тварини (n=13); б – тварини з експериментальною гіпертироксинемією (n=10); за 100 % прийнята амплітуда МРВ на подразнення силою в 2 П до проведення тетанізації.
Вивчення метаболізму ліпідів в структурах головного мозку. Нами вивчено обмін фосфоліпідів, які являються головними компонентами біологічних мембран і мієліну. Стан мембран являється одним з найважливіших факторів підтримання гомеостазу та регуляції біохімічних та фізіологічних процесів у клітинах (Владимиров Ю.А. и др., 1972; Воскресенский О.Н., 1987; Богацкая Л.Н. и др., 1990; Бурлакова Е.Е., 1990). Фосфоліпідні фракції включають як насичені, так і ненасичені ЖК. Присутність вільних ЖК в тканинних системах, зокрема в головному мозку, інтенсивно впливає на перебіг в них метаболічних процесів.
Проведений нами газохроматографічний аналіз складу ЖК ліпідів мозку показав, що в філогенетично різних відділах головного мозку вміст вільних ЖК відрізнявся. В корі головного мозку інтактних щурів рівень насичених кислот (пентадеканової і пальмітинової) був більш високим. В стовбурі головного мозку звертало увагу підвищення рівня насиченої стеаринової кислоти (С18:0), а також ненасичених олеїнової (С18:1) і арахідонової (С20:4) кислот. В гіпокампі мало місце зростання концентрації олеїнової кислоти (С18:1). Порівняльна характеристика рівня ЖК свідчить, що в стовбурі головного мозку інтактних щурів показники насичених (С14:0, С18:0), а також ненасичених (С18:1, С18:2 і С20:4) ЖК були вище, ніж в гіпокампі і корі головного мозку.
Нами встановлено, що за умов експериментальної гіпертироксинемії змінюється обмін ліпідів в структурах головного мозку. Звертало увагу зниження концентрації насичених ЖК в корі головного мозку, тоді як рівень ненасичених ЖК в спектрі С18:1 - С20:4, навпаки, зростав. Збільшувалась концентрація лінолевої (С18:2) кислоти в 2 рази по відношенню до контрольних тварин.
Основою ліпідного матриксу клітинних мембран являються поліненасичені ЖК, що входять до складу фосфоліпідів і зумовлюють структурні та функціональні властивості мембран. Одна з найважливіших ненасичених ЖК у складі фосфоліпідів клітинних мембран є арахідонова, рівень якої в корі головного мозку зростав на 120%. Вона являється основним джерелом синтезу ейкозаноїдів та одним із головних субстратів ПОЛ.
Дещо несподіваним, з нашої точки зору, являється результат в гіпокампі, який виконує важливу роль в процесах навчання і запам’ятовування. Так, якщо в корі головного мозку за даних умов рівень насичених ЖК (С14:0 – С18:0) знижувався, то в гіпокампі, навпаки, відмічено зростання концентрації ЖК в даному спектрі. При цьому рівень ненасичених кислот в гіпокампі змінювався різноспрямовано. Встановлено зниження рівню олеїнової (С18:1) та арахідонової (С20:4) кислот, та збільшення концентрації лінолевої (С18:2) на 162% (р<0,01) (табл. 4).
Таблиця 4
Динаміка вмісту вільних жирних кислот (мкмоль/г) в структурах головного мозку щурів за умов експериментальної гіпертироксинемії
| Жирні кислоти | Кора головного мозкуМ±m, % змін | ГіпокампМ±m,% змін | Стовбур мозкуМ±m,% змін |
| Міристинова С14:0Пентадеканова С15:0Пальмітинова С16:0Стеаринова С18:0Олеїнова С18:1Лінолева С18:2Арахідонова С20:4 | 0,03±0,01 *-570,79 ±0,01 *-267,68±0,75+77,22±0,62 *-4214,65±0,53+80,68±0,10 *+1001,06±0,15 **+120 | 0,02±0,001 **+1000,22±0,02 *+226,36±0,67 *+198,79±1,13+1516,69±1,90-110,76±0,11 **+1621,38±0,18 **-34 | 0,04±0,01 ***-890,05±0,004 ***-915,81±0,6408,25±1,13*-5630,96±0,83-40,82±0,04*+641,95±0,21 **-56 |
Примітки: наведено середнє значення та похибка середнього M±m; * - р<0,05; ** - р<0,01; *** - р<0,001 по відношенню до інтактних; n = 9.
Ці факти дають підстави стверджувати, що фосфоліпіди гіпокампу також являються об’єктом впливу ТГ. Це співпадає з більш ранніми дослідженнями (GenP. etal., 1994) щодо підвищеного рівню ТГ, які стимулюють синтез насичених ЖК і інтенсифікують процеси ПОЛ в тканинах. На думку деяких дослідників (Бурлакова Е.Б. и др., 1980), особливість окиснення ЖК в тканинах заключається в тому, що в першу чергу метаболізуються ненасичені ЖК. Це вказує на зміни рівня ненасичених (С18:1, С20:4) ЖК в гіпокампі.