Автореферат диссертации по медицине на тему Физиологические механизмы формирования функциональных взаимоотношений эндокринных комплексов в условиях высокогорья
| I w V '
1 7 ОКТ 1996
МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ КЫРГЫЗСКОЙ РЕСПУБЛИКИ КыРГЫЗСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ ИНСТИТУТ
На правах рукописи УДК: 612.43:612.017 (23.03)
ЗАКИРОВ ДЖЕЕНБЕК
физиологические механизмы формирования функциональных взаимоотношений
эндокринных комплексов в условиях высокогорья
14.00.17— Нормальная физиология
Научный консультант член.-корр. HAH Кыргызской Республики В. А. ИСАБАЕВА
докт. мед. наук, проф. | А. Д._СЛОНИМ |
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук
БИШКЕК 1996
МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ КЫРГЫЗСКОЙ РЕСПУБЛИКИ КЫРГЫЗСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ ИНСТИТУТ
На правах рукописи УДК: 612.43:612.017(23.03)
ЗАКИРОВ ДЖЕЕНБЕК
ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ФОРМИРОВАНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ВЗАИМООТНОШЕНИЙ ЭНДОКРИННЫХ КОМПЛЕКСОВ В УСЛОВИЯХ ВЫСОКОГОРЬЯ
14.00.17 — Нормальная физиология
Научный консультант член-корр. HAH Кыргызской Республики В. А. ИСАБАЕВА
докт. мед. наук, проф. А. Д. СЛОНИМ
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
доктора медицинских наук о
БИШКЕК 1996
Работа выполнена в Институте физиологии и экспериментальной патологии высокогорья Национальной Академии Наук Кыргызской Республики. * •
Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор.
3. А. ЛУПИНСКАЯ доктор медицинских наук, профессор А. ДЖ. ДЖУМАЛИЕВ доктор биологических наук, профессор А. Т. ТОКТОСУНОВ
Ведущее учреждение-Российский Университет дружбы народов
Защита состоится < ' > $—_1996 года
в « /#» час. на заседании Специализированного совета Д 14.95.35. при Кыргызском государственном медицинском институте по адресу: г. Бишкек, 720061, ул. И. К. Ахунбаева, 92.
■ в ■ С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кыргызского государственного медицинского института.
Автореферат разослан « ШгУ<:/'Щ 1996 г.
Ученый секретарь ; Специализированного совета,-
кандидат медицинских наук, доцент ; Т. Ц. ГУРОВИЧ.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. Познание сущности приспособления человека и животных к условиям высокогорья является важной и далеко еще не решенной общетеоретической проблемой современной биологии и медицины. Процесс приспособления к геофизическим факторам высокогорья хорошо изучен на уровне различных физиологических систем: сердечно-сосудистой, дыхания, крови и кроветворения, терморегуляции^ и других (Миррахимов,4-964—1994; Агад-жанян,1957, 1994; Турусбеков, 1970—1995; Данияров, 1967—1994; Исабаева. 1975; 1983; Айдаралиев, 1978; Hurtado, 1967; Imamura et ai, 1992 и др.). Сравнительно недавно начато исследование молекулярных механизмов адаптации (Яковлев с соавт., 1990, 1992, Í994). Известны также работы по адаптационной динамике отдельных гормонов, преимущественно в начальный период приспособления организма к барокамерной гипоксии и к высокогорью ((Петров, 1967; Васильев с соавт., 1974; Калюжный, 1977; Турусбеков с соавт., 1979; ДжумалиевД987; Тигранян, 1990; Заречнова, 1996; Malhotra, Murthy, 1977 и др.). Не подвергая детальному анализу результаты этих работ, отметим, что, в целом, они однозначно демонстрируют вовлечение вышеуказанных систем в реакции организма к гипоксии. Однако особенности взаимозависимости и взаимодействия между гормодальными комплексами на разных уровнях организации организма, а такйсе приспособительные последствия этих реакций (устойчивость к недостатку кислорода, обучаемость, сохранение параметров гомеостаза и др.) на разных высотах и при длительной адаптации практически не изучены. Кроме того, о влиянии гипоксии на
функции гипоталамуса, гипофиза, половых желез и эндокринные части поджелудочной железы, определенных выводов сделать пока очень трудно. В связи с этим предметом настоящего исследования стали вопросы взаимоотношений подсистем внутри некоторых эндокринных комплексов и особенно между ними у людей и животных при адаптации к условиям^ высокогорья, а также обследованы коренные жители высокогорья (люди и животные). Работа начата с 1964 г.
Цель и задачи исследования. Целью настоящего исследования язлялась — выявление оснпных закономерностей и механизмов функциональных взаимоотношений надпочечникового, тиреоидного, гонадального и поджелудочного эндокринных комплексов на разных уровнях организации организма в условиях высокогорья.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
1. Установить нормативные показатели гормонального гомеостаза эндокринных комплексов у людей постоянно живущих и адаптирующихся к горно-экологической системе Тянь-Шаня (3000 —3500 м над ур. моря).
2. Выяснить особенности функциональных взаимоотношений между эндокринными комплексами у животных — постоянных обитателей различных высот
3. Изучить динамику изменений гормонального статуса основных эндокринных комплексов организма, установить характер их взаимодействий на разных уровнях: гипоталамическом,' гипофизарном, эндокринной железе-мишени и тканево-рецепторном у равнинных организмов в процессе кратковременной и длительной адаптации к условиям высокогорья, .
4. Определить характер взаимосвязей между уровнем нейро-медиаторов мозга и активностью эндокринных систем, изучить влияние этих взаимосвязей на процесс образования и фиксации условно-рефлекторных реакций у животных при адаптации к высот когорью. ,
5. Изучить видовые и популяционные особенности функционирования эндокринных систем у животных, обитающих на различных высотах. , •
Научная новизна работы. Впервые установлены гормональные
нормативы для пшофнзарных, гонадальных, надпочечниковых и поджелудочных желез внутренней секре'цги у людей, постоянно живущих в высокогорье Тянь-Шаня (3000 — 3500 м). Впервые вскрыт характер взаимоотношений надпочечникового, тиреоидного и гонадального эндокринных комплексов на пшоталамическом, гипофизарном, периферическом (железа-мишень) и тканево-рецепторном уровнях у животных, обитающих на различных высотах. Впервые показаны особенности реализации прямых и обратных положительных и отрицательных связей менаду подсистемами вышеуказанных эндокринных комплекс.;-!?, в зависимости от сроков пребывания в высокогорье. Впервые дана количественная оценка динамики гормонального статуса эндокринных комплексов в условиях гор на уровне тканевой рецепщш изученных нами гормонов. Получены новые • факты об активности пшофизарно-гонадалыгого н гипотаяамо-гипофизарно-надпочечникового комплексов и их взаимосвязей с основными эндокринными системами при адаптации к высокогорью. Показано, что после предварительного приспособления животных к г, тсокой температуре (32°С) и продолжительной прерывистой дегидратации, сопровождающиеся характерными сдвигами в нейро-эндокрипных регуляторных системах, повышается устойчивость к высокогорью.
В результате проведенного исследования Полугены ряд новых ■ данных: : , ' ■ •
I. Методическая новизна работы: 1) адаптирован и аргументирован метод флюориметрин, в сочеташга с методом тонкослойной хроматографии (ТСХ) и конкурентно-белкового связывания (КБС) для определения кортнкостероидов в тканях различных органов,что дает возможность количественно характеризовать тканево-рецеп-торггуга подсистему в целостном эндокринном .комплексе, изучить ее значение в механизмах обратной связи; 2) разработаны новые экспериментальные модели: а) экспериментальная прерывистая дегидратация— на/л удалось гтродлоть переносимость недостатка воды после сухоядения до 17—21 дней; б) перекрестная адаптация, где осуществлялись предварительные тренировки к теплу с. последующим воздействием факторов высокогорья.
П. Методологическая новизна: показана необходимость строгого соблюдения циркадного фактора, т. е. одновременное исследование
всех шести эндокринных комплексов в определенные часы суток (8—9 час.) для учета взаимоотношений на уровне подсистему различных функциональных состояниях.
III. Новизна работы в области функциональных взаимоотношений между эндокринными комплексами:
1). Выявлена низкая функциональная активность центрального отдела эндокринных комплексов (гипоталамуса и гипофиза), мине-ралокортикоидной функции коры надпочечников и гормональной функции САС (снижение содержания адреналина) на фоне высокой активности медиаторной функции САС (повышение уровня нора-дреналина, дофамина), высокого уровня глюкокортикоидов, инсулина, тестостерона и нейромедиаторов мозга у людей и животных постоянных обитателей высокогорья.
2). Установлено в ранние сроки адаптации реципрокные взаимо1-отношения надпочечникового и тиреоидного, надпочечникового и гонадального комплексов эндокринной системы, на гипоталами-ческом, гипофизарном, периферическом и тканево-рецепторном уровнях.
3). Обнаружено, что при длительной адаптации к высокогорью независимо от вида и (экологической специализации животного имеют место синергические взаимоотношения указанных выше эндокринных комплексов на уровне гипоталамуса и гипофиза, при сохранении реципрокных взаимоотношений на периферическом и тканево-рецеп-
^торном^уровнях.
4). Показана роль тканево-рецепторной подсистемы и специфические особенности рецепции гипоталамусом гормонов кортико-стерона, норадреналина, дофамина, серотонина и тироксина, их роль в обеспечении обратных связей между надпочечниковым и тире-оидным эндокринными комплексами. ^
5). Показаны корреляционная зависимость выработки и фиксации условных рефлексов при адаптации животных к высокогорью от уровня нейромедиаторов в высших отделах центральной нервной системы. .
6). Результаты работы. послужили основанием для разработки научно-практических рекомендадий: номограммы исходных показателей (нормы) функционирования эндокринных систем у . жителей
высокогорья и нормы реакции эндокринных систем в динамике при острой и хронической адаптации у человека, а также — математической модели функционирования этих систем, с учетом взаимодействия их подсистем при адаптации к условиям гор.
IV. Проведено систематическое комплексное исследование функции гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой (ГГНС), гипоталамо-гипофизарно-щитовидной (ГГЩС), гонадально-гипофизарной (ГнГС), симпато-адреналовой систем (СА.С) и поджелудочной железы, изменения содержания циклических нуклеотидов и водно-солевого обмена; установлен фазовый характер функционирования этих систем, вскрыты механизмы активации центрального звена регуляции ГГНС (роль кортикотропин-рилизинг-гормона, адренкортикотропного гормона, обратной связи и значение биогенных аминов) у животных, обитающих на разных высотах.
Практическое значение работы. На основании совокупности обнаруженных нами фактов и закономерностей при адаптации к высокогорью выдвигается новая теоретическая трактовка роли и характера механизмов нейро-эндокринных систем в данных условйях. Наша концепция может лечь в основу разработки Т^ер профилактики и лечения при ряде эндокринных расстройств. Определены точные количественные характеристики функционирования и взаимосвязей эндокринных колшлексов в условиях высокогорья, значение динамики глюкокортикоидов, катехоламинов, тиреоидных, половых гормонов и инсулина в модуляции энергетического обмена, их роль в состоянии резистентности к острой барокамерной гипоксии. На основании полученных данных составлены номограммы показателей функционирования эндокринных систем (нормативы) у жителей предгорья и высокогорья. У животных изучены нормы реакции ряда эндокринных систем: гипоталамо-гипофизарно-надпочечуиковой, гипоталамо-гипофизарно-тиреоидной, гонадально-гипофизарной, симпато-адреналовой систем, а также поджелудочной железы при острой и длительной адаптации- к высокогорью.
Внедрение результатов работы. Ряд положений и выводов работы получили практическое воплощение и используются для выявления и изучения особенностей лечения мочекаменной болезни в условиях высокогорья, в городской клинической больнице г. Биш-
кека, а также, в практике работы биохимических гормональных лабораторий больниц в горных районах Кыргызстана.
Теоретические положения работы внедрены в учебный процесс на кафедре физиологии человека и животных Кыргызского государственного национального университета и на кафедре биологии Кыргызского, педагогического института. Основные положения работы включены в «Руководство по физиологии» (том «Экологическая физиология животных», части 1 й 3).
Разработанные нами экспериментальные модели для изучения адаптации к условиям высокогорья и недостатка воды открывают новые возможности для исследования данных процессов. Нами предложены эффективные методы повышения устойчивости животных к высокогорью и дегидратации.
Основные положения, выносимые на защиту.
1. Гормональный гомеостаз нейро-эндокринной системы у людей-аборигенов высокогорья и у животных, постоянных обитателей разных высот отличается от такового у обитателей равнины.
2. Независимо от сроков пребывания в высокогорье (кратковременного -до 30 сут., длительного -до 10 лет у людей и 10-го поколения у животных), у обследованных отмечены фазные перестройки нейро-эндокринной системы регуляции, сопровождающиеся изменением реципрокных и синергических отношений между гормональными комплексами, качественными изменениями прямых и обратных отрицательных связей в эндокринных системах и между ними.
3. Разработана динамика структуры взаимотношений нейро-эндо-кринных комплексов в процессе адаптации к высокогорью и состояния этих регуляторных систем у постоянных обитателей разных высот.
. 4. Функционирование гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой, симпато-адреналовой и гипоталамо-гипофизарно-щитовидной систем чмеет видовые и популяционные особенности' у животных — обитателей разных высот.
5. Предварительная температурная тренировка (+32°С в течение 45 дней) и прерывистая водная дегидратация (21; день) повышают адаптационные возможности и устойчивость подопытных 'животных к гипоксии. : .
Апробация работы. Материалы диссертации были доложены и обсуждены на 2f Международных физиологических конгрессах (Париж, 1976 и Будапешт, 1980); — 3 съездах Всесоюзного физиологического общества им. И. П. Павлова (Тбилиси, 1975; Алма-Ата, 1979; Баку, 1983);—Всесоюзной конференции по экологии, физиологии, биохимии и морфологии (Фрунзе, 1977); — Всесоюзных симпозиумах «Стресс и адаптация» (Кишинев, 1978, 1984); —V-конференции биохимиков республик Средней Азии и Казахстана (Фрунзе, 1976); — I и II Всесоюзных симпозиумах* Система микроциркуляции в экстремальных условиях» (Фрунзе, 1981, 1990); — II и III Всесоюзном симпозиумах «Физиологические и клинические проблемы адаптации организма человека и животного к гипоксии, гипертермии, гиподинамии и неспецифические средства восстановления» (Москва, 1978,1981); — III и IV Всесоюзном конференции «Физиология и биохимия медиаторных процессов» (Москва, 1980,1985); —IV,V и VI-Всесоюзном конференции «Память и следовые процессы» (Пу-щино, 1979, 1982 и 1985); —VII Всесоюзном конференции по экологической физиологии (Ашхабад, 1989); —I международном симпозиуме «Проблемы саногенного и патогенного эффектов экологического воздействия на внутреннюю среду организма» (Чол-пон-Ата, 1993).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 75 научных работ, из них. 3 монографии:«Гипофизарноадреналовая система и сложные формы адаптации»(1979), «Гуморально-гормональные механизмы адаптации в горах» (1983) и «Ней-рогормональные механизмы адаптации у зимоспящих» (1987) и 25 научных статей. .
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, главы материалов и методов исследования, шести глав (3—9),посвященных изложению результатов собственных исследований, главы обсуждения полученных данных, выводов и списка литературы. Работа изложена на 375 страницах, содержит 15 рисунков и 51 таблицу. Список литературы включает 708 источников, из которых опубликовано в отечественных изданиях 423 и в зарубежных—285.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ. Было обследовано 297 человек-добровольцев мужского пола: из них в предгорных условиях — 57, в высокогорных —200 человек; а также 40 испытуемых при кратковременной адаптации к условиям высокогорья (3200 м). Кроме того, эксперименты проведены на 1760 половозрелых белых беспородных и 325 крысах линии Вистар, а также на 260 желтых сусликах ( Citellus fulvus) — обитателях предгорья (600—900 м), 260 реликтовых сусликах (Citellus relict. Kasch.)--обитателях среднегорья (1600—2200 м) и 80 красных сурках (Mormota caudata)—обитателей высокогорья (3000 — 3500 м). Животных отлавливали весной и летом (май-июнь), в период их активности. После отлова, в течение 15—20 дней, их держали в карантине, затем брали для эксперимента.
Акклимация к теплу осуществлялась в течение 45 дней в специальной термокамере размером 1,5 X 1,5 м, где поддерживалась температура +32°С при относительной влажности 50%.'
Акклимация к недостатку воды проводилась по следующей схеме: три дня «сухой» корм (влажно'Ть 12—14%), на четвертый день «сухой» корм и вода без ограничения. Такой цикл повторялся пять раз. На 21 день ®животные поступали в опыт.
Методы исследования. 1.Флюориметрическин метод — для определения: а) содержания кортикостерона (В) — суммарного, связанного с белками, свободного и связывающей способности КСГ в ^плазме крови (De Moot et al., 1962) в модификации А. Ю. Панковой, И. Я. Усватовой (1965); б) катехоламинов ( А, НА, дофамин, ДОФА, НМН и МН) (Матлина, Рахманова, 1967) и в) серотонина (Euler, Lichajho, 1961) в модификации В. В. Меньшикова (1963,1973). Определение проводили на флюоресцентном спектрофотометре MPF—4 («Hitachi», Япония) с использованием в Ткачестве свидетелей В ("Siqma", США), А. НА («Merk». ФРГ).
2. Конкурентно-белковое связывание (КБС) —для определения суммарного содержания В и Т4 в плазме крови и тканях (Murphy, Endelberq, 1963). В работе были использованы кортикоегерон («Amersham», Англия), L-T4 («Siqma» США). Счет /}—распадов осуществлялся на жвдкооном счетчике МАРК-П (США), у — распадов — на том же счет-•чике с использованием у —флаконов фирмы «Nuclear» Chicago; США.
3. Биологический метод — для определенит АКТГ по изменению уровня В в плазме крови и в надпочечниках (Павлихина, Усватова, Буиатян, 1967).
4. Содержание гормонов и нейромедйаторов определяли методом радиоиммуноанализа (РИА) с использованием наборов различных фирм: АКТГ, кортизол, ЛГ.ФСГ, альдостерон, ренин, инсулин, тестостерон, эстрадиол (CIS, Франция; Amersham, Англия и СССР); ТТГ, Т3.и Т4 (Corninq, США).
5. Колоночная хроматография (гель-фильтрация) на сефадексе G—25 и G—50 — для разделения связанной и свободной форм В плазмы крови (De Moor et ai., 1962).
6.Тонкослойная хроматография (ТСХ) сухих остатков экстрактов гомогенатов тканей гипоталамуса, печени, надпочечников, сердца и скелетных мышц по Carrol et al. (1975) на пласпшк.ах 7X5 см («Merk», ФРГ) в микрокамере («Codak», США) с последующим определением кортикостерона, методом КБС.
7. Содержание адреналина (А), норадреналина (НА), дофамина, ДОФА и серотонина в крови и моче определяли флгао^ри-метрически (Euler et al., 1959; Euler, Lichajho,196T) в модификации Э. Ш. Матлиной, Т. Б. Рахманова (1967).
8. Статистический анализ данных с использованием непараметрического критерия Уилкоксона (Венчиков с .соавт.,1974; Урбах, Бейли, 1970; Гублер,1979 и др.). Кроме того, весь экспериментальный материал был подвергнут корреляционному анализу (Урбах, 1975; Мискж с соавт.,1978) по специальной программе на ЭВМ. При определении степени корреляционной связи пользовались указаниями
Г. Л. Лапина (1973). «
РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
1.1.Функциональные взаимоотношения эндокринных комплексов у постоянных жителей разных высот. В известных нам литературных источниках пока нет сведений о структурно-функциональных взаимоотношениях эндокринных желез у одного того же человека про-
- и
кивающего в постоянных условиях высокогорья и при адаптации к нему. В этом, разделе представлены результаты исследований функциональных взаимоотношений шести эндокринных желез у постоянных жителей высокогорья ( аборигены).
Предгорье. На основании полученных данных можно отметить, что содержание в крови гормонов гипофиза, надпочечников, щитовидной, поджелудочной и половых желез у предгорных жителей в основном находилось в пределах общепринятой нормы и согласуется с данными многих исследователей (Матлина,1972; Калюжный, 1972; Тигранян, 1990; Исраилов, Калюжный.1990 и др.).
У предгорных жителей в условиях основного обмена (табл.1) наблюдается корреляция АКТГ с концентрациями кортизола (г = + 0,95), адреналина (г = + 0,76), норадреналина (г = — 0,77), дофамина (г = — 0,64) и серотонина (г = — 0,76) и отрицательная с содержанием в крови тиреоидных гормонов щитовидной железы ( ТЗ.Т4) и ТТГ гипофиза. Соотношение между кортизолом и инсулином у предгорных жителей составляет 32,45 условных единиц, а корреляционная связь (г) между ними равна +0,67.
Таблица 1.
Содержание гормоне» гипофнзарно-коры надпочечниковой системы и поджелудочной железы в крови у жителей разных высот (М + т ).
Высота над АКТГ Кортизол' Инсулин 1 Кортизол '
ур. м. пг/мл. нмоль/л. • мкед/мл. /Инсулин
760 (п = 57) 23,7 ± 1,01 353,8 ± 6,5 10,9 ±0,29 32,46
2500— 16,4 ±0,65"» 405,7 ±8,5»» 13,19 ±0,15*»» 37,05
3000{п=100) (69.1) (114,5) (121.0) (144,14)
Примечание: Здесь и далее достоверность различий по отношению к данным, полученным на высоте 760 и. р<05*; р<01**; р<001*»», в скобках — процентное содержание, п-количество испытуемых.
Высокогорье. . При . сравнении гормонального профиля высокогорных жителей с результатами предгорных, выявлены Некоторые различия. У жителей высокогорья функциональная 'активность
гипофиза и щитовидной железы оказалась значительно пониженной, тогда как шококортикоидная функции надпочечников и медиаторная функция САС достоверно повышенной.
Концентрация общего кортизола в крови у жителей высокогорья значительно превышает уровень такового у предгорных жителей (табл. 1). Интересные результаты получены по изменению спектра глюкокортикоидов в крови у высокогорных жителей. У горцев уровень кортизола выше других форм глюхокортикоидов-корти-костерона и кортизона. Полученные результаты свидетельствуют о том, что л процессе адаптации человека к комплексу экологических и социальных факторов гор происходит перераспределение спектра глюкокортикоидов в сторону относительного повышения более активных форм, при этом их общее количество может остаться неизменным. .
Уровень альдостерона в крови у горцев значительно снижен по сравнению с этим показателем в предгорье (101 4-1,98 и 145 + 2,62 т/мл соответственно).
Таким образом, реципрокные изменения соотношений; между глю-кокортикоидами и минералокортикоидами надпочечников, с одной стороны, и низкой КРГ-активности гипоталамуса и адренокорти-коидной функции гипофиза с другой в экстремальных условиях высокогорья указывают на глубокую перестройку функции ГГНС при хроническом напряжении организма. 1
Уровень инсулина в крови у горцев несколько выше по сравнению с концентрацией его в крови у жителей предгорья (табл.1).
У аборигенов высокогорья функция гипофизарно-тиреоидного комплекса имеет свои особенности. Оказалось, что в крови у горцев сниженьГуровни тиреотропного гормона на 31,8%, трийодтиронина на 18,39% и тироксина на 17,78%, по сравнению с показателями выявленными у жителей предгорья.
Не менее значимые результаты получены при анализе функций САС, дофаминергической и серотонинергической систем у жителей разных высот. У горцев уровень адреналина в крови значительно снижен (на 24,30%), а концентрации норадреналина (на 16,7%) и дофамина (на 38,0%) и°серотокина (на 69,0%) повышены по сравнению с данными предгорных жителей. Обращает на себя внимание
значительно (почти в 1,5 раза) низкое соотношение А/НА у горцев. Причинами этого являются: а) более быстрое разрушение адреналина в организме, о чем свидетельствует высокое соотношение МН (продукты расщепление адреналина) к адреналину и б) замедленное превращение НА в А. Относительная активность синтеза норадрена-лина (НА/ДА) и относительная активность процессов его метилиро- * вания (НМН/НА) у горцев понижена по сравнению с данными предгорных жителей.
Экскреция с мочой А, НА, дофамина, метанефрина (МН), норме-танефрина (НМН), ДОФА, ьанилиновой и гомованилиновой кислот значительно ниже у горцев по сравнению с уровнем этих веществ у предгорных жителей. У высокогорных жителей соотношение метанефрина к адреналину (МН/А) высокое, что свидетельствует о быстром разрушении адреналина в организме. \
У горцев обнаружено понижение экскреции серотонина и 5-ОИУК, тогда как относительная активность синтеза серотонина (С/5-ОТ) повышается на ф,оне сниженного процесса инактивации серотонина (5-ОИУК/С ). .
Полученные данные позволяют полагать, что повышение активности серотонинергической системы у высокогорных жителей меняет возбудимость вазомоторных и терморегулирующих центроз. Это чрезвычайно важно для процесса адаптации организма человека к. экстремальным факторам гор.
Весьма важное значение имеет взаимодействие серотонин—но-' радреналин — и дофаминергических систем. Как показали наши исследования, корреляционная связь (г ) серотонина с НА в условиям гор равнялась +0,60, а дофамина с НА —+ 0,75. Серотонин также имеет тесную взаимосвязь с гормона/ли коры надпочечников и хцитовидной железы. I
Уровень тестостерона в крови у лиц, постоянно проживающих в горных условиях (аборигены), составляет 24,0 +0,13 нмоль/л, что на 20,6% выше по сравнению с этим показателем у предгорных жителей. Концентрация лютропина и фоллитропина в крови у горцев значительно (на 14,7 и 20,0% соответственно) ниже, чем у предгорных жителей. Особых изменений со стороны содержания эстра-диола в крови у кителей разных высот не обнаружено.. 1
Таким образом, нами выявлены значительные различия в функции эндокринных систем у жителей разных высот- 1) уровни кортико-тропина, тиреотропина, гонадотропинов. тироксина, трийодтиронина и альдостерона в крови у высокогорных жителей снижены, а концентрации половых гормонов, глюкокортикоидов, наоборот, повышены; 2) содержание адреналина в крови у горцев оказалось низким, а уровень медиаторов ( норадреналина, дофамина и серотонина), наоборот, высоким; 3) активность ренина и уровень натрия в крови ниже у высокогорных популяций людей по сравнению с данными предгорных жителей; 4) у горцев наблюдается наибольшее количество межсистемных и внутрисистемных корреляционных связей.
1.2.Функцлональные взаимоотношения эндокринных комплексов при индивидуальной адаптации к условиям высокогорья Нами исследованы функции шести важных для организма желез внутренней секреции при кратковременной адаптации человека к условиям высокогорья (3200 м) в летний период. У молодых людей в острой фазе адаптации ( 3—5 дня ) уровень адренокортикотропного гормона в крови увеличивается на 14,3%, кортизола — на 25,8°/?, а концентрация альдостерона — на 61,72% и инсулина — на 28,7% снижена по сравнению с фоновыми данными.
В эти же периоды пребывания в условиях высбкогорья происходит резкое снижение концентрации тиреотропного горюна, тиреоидных, половых гормонов и гонадотропинов.
Корреляционный анализ показал наличие незначительного, в отличие от фоновых данных количества достоверных связей между уровнями гормонов желез внутренней секреции. Многие положительные и отрицательные корреляционные связи исчезают или становятся несущественными.
На 15 день адаптации уровень кортикотрощша в крови^ оказался на 25,74% ниже, а концентрация кортизола, наоборот, выше на' 13,57% по сравнению с фоновыми данными. Содержание инсулина,' половых и тиреоидных гормонов в крови оказалось, также как на 3 день, низким.
Концентрация А на 15 день адаптации почти устанавливается на нормальном уровне, тогда как содержание НА, дофамина и серотонина повышается.
На 30 день адаптации к условиям высокогорья обнаружено, повышенное содержание кортизола, особенно свободной его формы, при низкой концентрации адренокортикотропног-о гормона в крови.
Со стороны функции гипофизарно-тиреоидной и гонадо-гнпо-физарной систем отмечается почти такое же изменение, как и на 15 день адаптации.
1.3. Структура гормонального профиля у мигрантов. Эти группы жителей высокогорных районов мы делили по стажу проживания на 4: первая — новоселы высокогорья с длительностью проживания Д1. 1-го года; вторая — с-«горным» стажем от 3-х до 5-ти лет; третья — от 5-ти до 10-ти лет; четвертая — старожилы высокогорья, длительностью проживания свыше 10-ти лет.
Гормональный профиль у приезжих изменялся по мере увеличения длительности проживания в высокогорной местности. Так, максимальная активность адренокортикотропной функции гипофиза наблюдается в первый год пребывания в горной местности, в дальнейшем она снижается и минимальный уровень адренокортл-котропного гормона отмечается у жителей гор со стажем 10 и более лет, и на этом уровне находится и через 15 лет. Уровни половых гормонов и гонадотропинов, наоборот, были низкими в первые годы преГ^вания в высокогорье, затем повышались и через 10 лет достигали своего максимума.
Изменение функции гипофиз-щитовидной системы носило иную направленность. Уровень тиреотропного гогмона гипофиза снижается со временем, достигая минимума в период от 5-ти до 10 -ти лет проживания в высокогорье. Уровень тиреоидных гормонов в первый год пребывания в высокогорье был высоким, затем содержание • их снижается.
Содержание А в крови у приезжих жителей высокогорья в первый год проживания было высоким, а уровень НА, дофамина и серо-тонина, наоборот, был низким. В дальнейшем, концентрация А снижается, а содержание медиаторов, наоборот, нарастает. У людей с большим стажем проживания в горах (10 лет) отмечается максимальная величина медиаторов в крови.
Таким образом, изменения в системах гипофиз-надпочечников, САС, гипофиз-тиреоидной, гипофиз-половых и поджелудочйой желез, по, мере адаптации организма к высокогорью., характеризуются
направленностью к фоновым значениям аборигенов гор. А именно: снижение функции гипофиз-щитовидкой системы, повышение глю-кокортикоидной функции коры надпочечников и нейромедиаторов, при низкой концентрации альдостерона и активности ренина в крови.
Корреляционный анализ показал наличие небольшого количества достоверных связей у жителей высокогорья с меньшим стажем проживания ( от 1 года до 5 лет ), появление и усиление новых достоверных корреляционных связей у людей с «горным» стажем 10 и более лет. Однако, у мигрантов даже при большой продолжительности проживания в горах состояние эндокринных систем не достигало фоновых значений у аборигенов.
ГИПОТАЛАМО-ГИПОФИЗАРНО-АДРЕНАЛОЗАЯ СИСТЕМА У ЖИВОТНЫХ ПРИ АДАПТАЦИИ К ВЫСОКОГОРЬЮ
Показатели активности разных звеньев гипоталамо-гнпофизарно-надпочечниковой системы при адаптации к высокогорью представлены в табл 2.и 3.
В процессе адаптации крыс к высоте 3200 м, при оптимальной температуре, содержание кортикостерона и его фракций в плазме периферической крови возрастает. Так, на третей день общее количество кортикостерона увеличивается на 152,0% (р<0,05), связанного на 110,2% (р<0,05) и свободной формы —на 390,4% (р<0,05) по сравнению с исходными данными, полученными на высоте 760 м.. Уровень кортикостерона в крови на 15—20-й дни адаптации, несколько снижается, но остается достоверно выше контрольных величин. Высокий уровень 11-ОКС в крови наблюдается и у животных, рожденных в горах (табл. 3).
Концентрация альдостерона в крови в острой фазе адаптации снижается на 40,3% (р<0,05),затем медленно возрастает, но остается ниже фонового уровня. У животных рожденных в горных условиях уровень альдостерона ниже контроля вплоть до 10-го поколения.
Согласно морфологическим исследованиям Э. А. Янгаличевой (1989). Э. А. Янгаличева с соавт.(1995) проведенными одновременно
2-1141
17
на тех же животных в условиях высокогорья, имеет место фазное изменение концентрации вазопрессина в нейрогипофизе. Направленность этих фаз ^коррелирует с- фазовыми колебаниями уровня альдосгерона в крови.
Таблица 2.
Изменение КРГ-ативности гипоталамуса, уровня АКТГ в гипофизе и в крови у крыс при адаптации к высокогорью (М ± га).
Сроки АКТГ КРГ-активчостъ АКТГ
(мед/мг) (усл. ед). в крови (нг/мл) 1
Фон 22 ± 1,08 140 ± 2,75 155 ± 4,50
3 15,4 ± 0,57* 99 ± 3,73* 250 ± 6,12*
день (70,0) (70,7) (161,3)
15 27,5 ± 0,6(5* 218 ±2,49* 116 ±3,19*
день (125,0) (155,7) (74,8)
60 16,5 ± 1,24* 118 ±0,65* 108 ± 1.Ю*
дет. (75,4) 84,2) (69,9)
90 16,4 ±0.25* , 110±3,15* 108 ±3,10*
день (74,5). (78,6) (69,9)
I 16,6 ±0,4* 112 ±2,75* 110 ±2,5*
П. (75,4) (80,0) (70,9)
V 16,1 ±0,35* 108 ±3,20* ° 115 ±2,5*
П. (73,2) (77.1) (74,2)
X 16,2 ±0,31* 110± 2,95*- 120 ± 4,50*
П. (73,6) (78,6) (77,4)
Таблица 3.
Содержание кортико^стерона, его фракций (мкг%) и инсулина (мед/л) в крови крыс при адаптации к высокогорью (М ± т).
Сроки Кортикостерон Инсулин 11-ОКС
общий связанный свободный Инсулин
Фон 12,7 ±1,18 11,7 ± 1,07 0,73 ± 0.019 15 ф 0,05 0,84
3 день 32 ± 1,22* (252,0) 24,6 ± 1,11* (210,2) 3,6 ± 0,24* (490,4) 10 ±0,01* (66,7) 3,2 (380,9)
15 день 20 ± 0,95* (157,-1) 17 ±0,83* (145*3) 2,9 ± 0,33* (397,3) 12 ± 0,02* (80,0) 2,08 (247,0)
60 день 25 ± 0,18» (¡96,9) 21 ± 0,32* (170,5) 3,8 ± 0,22* (517,8) 19 ± 0,05* (126,7) 1,02 (121,4)
90 день 19,2 ± 0,16* (151.2) 17,8 ±0,26* (152,1) 1,3 ± 0,07* (171,2) 22 ±0,10* (146,7) 0,88 (104,8)"'
I п. 16 ± 0,35* (125,9) 15,2 ±0,2* (129,9) 0,65 ± 0,02* (89,0) 20 ± 0,11* (133,3) 0,80 (95,2)
V п. 18,9 ± 0,45* (141,7) 17,25 ± 0,45* (147,7) 0,68 ± 0,003* (83,1) 24 ± 0,10* (160,0) 0,79 (94,2)
X ' П. 16,4 ± 0,27* (129,1) 16,2 ± 0,37* (138,6) ' 0,66 ± 0,002* (90,4) 22 ±0,11* (146,7) 0,74 (88,0)
Активность ренина в крови у адаптирующихся животных меняется фазно: на 3 день — снижается и нормализуется к 60 дню адаптации. У крыс, рожденных в горах, активность ренина в плазме крови" приближается к таковой предгорных животных.
В условиях высокогорья изменяется не только концентрация кортикостероидов, но и' соотношение их фракций, в сторону относительного увеличения свободной формы. Так, например, в первые дни (7—15-день) пребывания животных в высокогорье более резко возрастает содержание свободной формы глюкокортикоидов (до 600
2'
19
—700%), по сравнению с.общей и связанной формами. В после-, дующем, соотношение между фракциями кортикостерона изменяется. К 20-му дню концентрация общей и связанной с белком фракций продолжается повышаться, а содержание свободной формы несколько снижается, но все же в процентном отношении остается более высоким по сравнению с контрольными данными. Следовательно, длительное воздействие гипоксии: изменяет соотношение свободной и связанной форм гормонов, в сторону преобладания последней.
Следует отметить, что функциональная активность гипоталамуса и надпочечников меняется одновременно. Между уровнем кортико-тропин-рилизинг-гормона гипоталамуса и содержанием кортико-стероидов в надпочечниках существует положительная корреляционная зависимость (г = +0,65). По-видимому, это связано с прямым действием на функцию надпочечников одной из фракций корти-котропин-ршшзинг-гормона (КРГ), которая обладает свойствами, подобными адрено-кортикотропному гормону (БсИаЦу е1 а1., 1960).
Таким образом, при действии высокогорных факторов обе регуляционные системы, гипоталамо — нейрогипофизарная и гипота-ламоадреногипофизарная, включаются одновременно и функционируют параллельно. Эта динамика нейро-эндокринного статуса соответствует общему адаптационному синдрому и может иметь место при действии других стрессоров (Дрежевецкая, Бородин, 1971; Ельский, 1977; Молотков,1977 и др.). Кроме того, специфической эндокринной регуляторной реакцей на высокогорье является снижение биосинтеза и содержания в надпочечниках и в крови аль-достерона, для поддержания водно-солевого гомеостаза, который в первые дни пребывания в горах значительно ■ изменяется.
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЭНДОКРИННЫХ КОМПЛЕКСОВ ПРИ АДАПТАЦИИ К ВЫСОКОГОРЬЮ (' 3200 м ).
1.Гипоталамический уровень. Нами исследовалось взаимодействие эндокринных комплексов как у животных рожденных в горах, в 1 —10 поколений, так и у крыс при адаптации к сложным* факторам гор в разные сроки: на 3, 15, 60 и 120 дни пребывания. Принци-
пиалыюе отличие наших экспериментов от опытов других авторов состоит в одновременном исследовании ответов трех эндокринных осей: гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой (ГГНС), гипотала-мо-гипофизарно-тиреоидной (ГТЩС) и гонадально-гипофизарной систем (ГнГС), функции поджелудочной железы и симпато-адреналовои системы (САС) при адаптации к высокогорной гипоксии. Это позволило нам выявить характер сочетанного регуляционного ответа не только в результате изменения активности каждого нз комплексов, но и их взаимного влияния.
Гипоталамические экстракты адаптированных к высокогорью в течение трех дней животных обладают повышенной КРГ-активностью, под влиянием которой возрастает процесс выделения АК.ТГ в кровь (149,7%) (р<0,05). Это явилось причиной обнаруженного нами снижения АКТГ в гипофизе крыс и увеличения указанного гормона гипофиза в крови у людей и у животных в острой фазе адаптации. Линейной зависимости между продолжительностью пребывания в горах животных и активностью КРГ гипоталамуса не отмечается.
Гипоталамический экстракт крыс-доноров, адаптированных в течение трех дней к высокогорью (3200 м), резко повышал уровень кортикостерона (на-76,0%) и подавлял минералокортикоидную функцию надпочечников у животных, находившихся в предгорье. Введение экстрактов гипоталамуса адаптированных к высокогорью в течение 60 дней крыс-доноров и крыс рожденных в'условиях гор (1-Х поколения) вызывало у крыс-реципиентов снижение уровня ад-ренокортикотропного гормона и альдостерона в крови.
Таким образом, приведенные данные свидетельствуют о фазной активности гипоталамуса в процессе адаптации к высокогорью, что вызывает соответственно фазные изменения уровня адренокор-' тикотропного гор/лона, кортикостерона и мннералокортикоидной функции надпочечников.
Одновременно нами исследовались действие этих же гипотала- . мических экстрактов на тиреотропин-рнлизинг-гормональную активность крыс-реципиентов. Содержание тиреотрогагого гормона в крови у крыс-реципиентов пс^сле введения экстракта гипоталамуса животных, адаптированных в течение трех дней, составляло 12,7 ± 0,09 пг/мл., что на 52,1% (р<0,05) ниже исходных данных. Эффект
гипоталамических экстрактов крыс, у адаптированных к высокогорью в-течение 60 дней урожденных в условиях гор, слабее.
Содержание лютеинизирующего'гормона в . плазме крови крыс-реципиентов под воздействием аналогичных гипоталамических экстрактов крыс, адаптированных в течение трех дней, оказалось сниженным на 44,1%, а уровень фолликулостимулирующего, наоборот, повышенным на 16,5%, по сравнению с исходными данными установленными в условиях предгорья. Концентрация указанных гонадотропных гормонов гипофиза в крови крыс-рецигшентов, под воздействгем гипоталамических экстрактов у крыс рожденных в горах (1 —10 поколения), была повышенной по сравнению с исходными данными.
Таким образом, при введении гипоталамических экстрактов в острую фазу адаптации обнаруживается реципрокное изменение, концентрации тропных гормонов гипофиза в крови, что можно считать, специфической особенностью функционирования гипоталамуса в начальном периоде адаптации. По всей вероятности — это приспособительная реакция, направленная на экономное использование обменных процессов, для предотвращения раннего истощения энергетических: ресурсов организма.
Возникающее в поздние сроки адаптации (начиная с 120-го дня), а также у животных и людей постоянных обитателей гор, явление синергизма в изменении активности КРГ и ТРГ, заключается в мобилизации потенциальных возможностей организма, включения метаболических и функциональных механизмов, призванных повысить уровень общего обмена для пластического и энергетического обеспечения функций и активации защитных сил организма.
2. Гипофизарный уровень. Пребывание животных в условиях высокогорья меняет концентрацию тропных гормонов гипофиза неодиноко во. В первые дни адаптации содержание адренокортико-тропного гормона в крови повышается до 2Ю + 6,12, против 150 + 4,50 нг/мл (р<0,05), а уровень фолликулостимулирующего гормона до 11.3 + 0,13, против 9,70 + 0,12 нг/мл (р<0,05) у контрольных. Концентрация тиреотропного гормона и лютеинизирующего гормона в крови на третий день адаптации, наоборот, снижается на 49,1 и 47,5% (р<0,05) по сравнению с исходными данными.
На 15 и 60 дни адаптации и у животных рожденных в горных условиях (1 — 10 поколения) уровни всех изучаемых нами тропных гормонов гипофиза были сниженными по сравнению с исходными данными.
Таким образом, на основании полученных данных можно сделать следующие выводы: 1) изменение содержания адренокортикотроп-ного, тиреотронного, лютеинизирующего и фолликулостимулирующего гормонов в крови зависит от продолжительности воздействия высокогорных факторов, причем динамика изменений имеет специфические (а) и общие (б) черты: а) в острой фазе адаптации концентрация адренокортикотропного гормона в крови возрастает, а уровни тире-отропного, лютеинизирующего и фолликулостимулирующеге гормонов в крови, наоборот, снижаются, т. е. наблюдается реципрокная реакция исследуемых эндокринных системна гипофизарном уровне; б) в поздние сроки адаптации, а также у животных, рожденных в горах, уровни адренокортикотропного, тиреотропного, лютеинизирующего и фолликулостимулирующего гормонов в крови снижены, т. е. наблюдается синергизм реакции исследуемых эндокринных систем на гипофизарном уровне; 2) изменение концентрации гииофизарных тропинов в острой фазе адаптации к высокогорью коррелирует с активностью соответствующих им либеринов, выявленной в опыта;: с введением гипоталамических экстрактов крысам-реципиентам, а при длительном воздействии геофизических факторов высокогорья наблюдается синергизм реакции надпочечникового и щитовидного комплексов и реципрокное взаимодействие между надпочечнико-выми и половыми железами на гипофизарном уровне.
3. Циркуляторно-транспортный уровень. Суммарные уровни кортикостероидов (кортизол у людей и 11-ОК.С у крыс) и концентрация катехоламшов в крови в ранние сроки адаптации(1 —3 дни) повысились, по сравнению с исходными данными. Связывающая способность КСГ у животных снизилась, при незначительном повышении связанной с белком формы глюкокортикоидов, что может свидетельствовать о стимулировании секреторной, деятельности надпочечников.
В этот же период адаптации резко снизились, относительно контроля, концентрации суммарного тироксина, трийодтиронина, тестостерона, эстрадиола и инсулина.
Следовательно, при кратковременном (1—3 дней) пребывании в горных условиях уровни исследуемых гормонов в крови меняются реципрокно: повышен уровень глюкокортикоид^в и катехоламинов, снижены концентрации гормонов щитовидной, поджелудочной и половых желез и минералокортикоидов.
Как показанй в опытах с введением экстрактов гипоталамуса крыс-доноров, в острой фазе адаптации происходят. стимуляция активности АКТГ и подавление активности ТТГ. Исходя из этого, понижение функции щитовидной железы можно объяснить комплексным влиянием: во-первых, это угнетение образования ТТГ и во-вторых ингибирующим влиянием кортикостерона, что показано нами в предыдующей совместной экспериментальной работе (Реке1е е1 а1., 1977). Эффект кортикостерона осуществляется по следующей
схеме: кортифкостерон--:-«тиреотропный-:-• гормон
тироксин. Следовательно, влияние периферической надпочеч-никовой подсистемы на тиреоидную систему посредством эффекта кортикостерона на гипоталамическом уровне, не исключается. Не исключаем значения других факторов.
В результате анализа данных по показателям функционального взаимодействия надпочечникового, тиреоидного, полового и поджелудочного эндокринных комплексов на периферическом уровне мы сформулировали несколько обобщений (рис. 1).
I) При острой фазе адаптации к сложным факторам высокогорья
действует прямая связь: гипоталамус-.гипофиз--
эндокринная железа; обратная короткая связь на уровне гипоталамуса и гипофиза не функцирует. Об этом свидетельствует одновременное повышение активности кортикотропин-рилизинг-гормона и концентрации адренокортикотропного гормона; одновременное снижение активности тиреотропин-рилизинг-гормона и уровня тиреотропного гормона в плазме; обратная длинная отрицательная связь на уровне периферической эндокринной железы и гипофиза, нарушена. Доказательством может служить высокая активность кортикотропин-рилизинг-гормона в гипоталамусе и повышенный уроьень кортикостерона в крови;, низкая активность тиреотропного гормона и гонадотропинов гипоталамуса и подавление функции соответствующих периферических желез;
II) В более поздние сроки адаптации, особенно у животных 3—10 поколения, длинные и короткие обр?! Зые связи между гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой и гонадально-гипофизарной систем восстановливается, но уже на «новом* уровне;
III) В острой фазе адаптации появляются реципрокные взаимодействия не только между отдельными эндокринными железами (например, функции надпочечников повышаются, а функции щитовидной, поджелудочной и половых желез снижаются), но и внутри желез (повышение глюкокортикоидов и снижение альдостерона, а также повышена адреналина и снижение норадреналина в крови);
IV) У горных животных реципрокные изменения между уровнями глюкокортикоидов и инсулина, глюкокортикоидов и тестостерона, адреналина и норадреналина, становятся энергичными.
4. Тканево-рецепторный уровень. В острой фазе адаптации к условиям высокогорья (3200 м) концентрация тироксина в гипоталамусе снижена на 33,0% (р<0,05), в коре головного мозга на 30,0 (р<0,05) и в сердце на 19,0% (р<0,05), против контрольных данных. Аналогичное снижение наблюдалось и со стороны тестостерона в указанных органах и тканях. В крови концентрации обоих гормонов, а также-тиреотропного гормону уменьшены, что мояаго объяснить подавлением активности щитовидной и половых желез.
В более поздние сроки адаптации (1—10 поколения крыс) уровень тироксина в тканях гипоталамуса и сердца по-прежнему меньше на 25 и 30% соответсвенно, относительно контроля. Как описано выше, при этом количество свободной фракции кортикостерона достоверно снижено по сравнению с предыдущим сроком, но осталось в среднем на 26—27% выше, чем в контроле. Также уровень кортикостерона в тканях гипоталамуса повышался на 60 день адаптации, в то время как тироксина снизился в 1,35 раза. Эти данные подтверждают разнонаправленность изменений содержания кортикостерона и тироксина на тканево-рецепторнод уровне при более поздних сроках адаптации (1—10 поколения). Исключение составляет печень, в которой с первых дней адаптации и на протяжении последующих сроков, содержание кортикостерона повышено, а тироксина—снижено.
Таким образом, в тканях гипоталамуса, коре больших полушарий и сердце при кратковременной (3-день) адаптации к горным условиям
уровни тироксина, тестостерона, эстрадиола и кортикостерона синергично снижаются, а при длительней адаптации ( 60—120 дни), особенно у' крыс 3—10 поколения, уровень Т4 снижается значительно, а содержание кортикостерона и половых гормонов, наоборот, повышается. Данный факт указывает на наличие взаимосвязи и взаимозависимости в регуляционной функции надпочечниковой, тиреоидной и гонадальной эндокринных систем на тканево-рецепторном уровне в гипоталамусе во всех обследованных органах.
Анализируя полученные нами факты мы формулируем следующие ранее неизвестные закономерности функциональных взаимоотношений эндокринных систем на гипоталамическом, гипофизарном, периферическом и тканеворецепторном уровнях у людей и животных при действии факторов высокогорья.
Рис 1. Взаимодействие эндокринных комплексов в paifce сроки адаптации к условиям высокогорья на гипоталамическом (I); гипофизарном (II) и периферическом (III) уровнях.
Примечание: ввг=^>ингабируюшие;---слабые; - > усиливающие;
отсутствие------► действия; КРГ—кортикотропин-рилизинг-гормон; ТРГ—тареотропин-
рилизнг-гормог; АКТГ—адренокортикотропный гормон; ТТГ—тиреотропный гормон; ЛГ—лютеинизнрующий- гормон; В—кортиксстерон; Т4—тироксин и Тс—тестостерон.
В острой фазе адаптации секреция надпочечниковой и тиреоидной, а также надпочечниковой и-гонадальной эндокринных систем на гипоталамическом уровне функционирует реципрокяо, а секреция тареоидных и гонадотропных систем — синергично. Это подтверждается обнаруженным нами выраженным ингибированием активностей тарео-тропного, лютеинизирующего и фолликулостимулирующего гормонов гипоталамическими экстрактами у крыс реципиентов, адаптированных в течение трех дней к высокогорьго (рис.1). На основании этих данных нами предложена гипотеза об относительном ингибировании тареоидных и гонадальных эндокринных систем на гипоталамическом уровне, в ранние сроки адаптащш, благодаря влиянию повышенной активности кортикотропин-рилизщ1г-гормона (рис. 1).
Таким образом, з ранние сроки адаптации функциональная взаимосвязь между эндокринными комплексами характеризуется: 1) ре-ципрокными изменениями между надпочечниковой и тиреоидной, надпочечниковой и гонадальной система/ли; 2) синергичным снижением функциональной активности тиреоидного и гонадального эндокринных комплексов на гипоталамическом уровне; 3) односторонним взаимодействием надпочечниковой, тиреоидной и гонадальной эндокринных систем на гипоталамическом (кортико-
тропин-рилизинг-гормон--.тиреотропин-рилизинг-гормон,
кортикотропин-рилизннг-гормон—--лютеинизизирующей гормон)
и гипофизарном уровнях (адренокортикотропный гормон-.
тиреотропный гормон, адренокортикотропный гормон---
лютеинизирующей гормон), функционированием прямых вертикальных связей внутри каждого эндокринного комплекса (кортикотропин-рилизннг-гормон.-.адренокортикотропный гормон--
кортикостерон, тиреотропин-рилизинг-гормон ——. тиреотропный
гормон—-- тироксин; гонадотропин-рнлизннг-гормон--
лютеинизизирующей гормон -. тестостерон), отсутствием обратной отрицательной связи (кортикостерон—-.адренокортикотропный гормон--- кортикотропин-рилизинг-гормон, тироксин-- тиреотропный гормон-- тиреотропин-рилизинг-гормон и тестостерон—-
лютешпшфующий гормон^—-гонадотротш-рилшинг-гормон) и ингибированием секреции тиреоидного и гонадального эндокринных комплексов на гипоталамическом и гипофизарном уровнях.
В «аварийной»фазе адаптации выявляются нарушения не только-межсистемных взаимоотношений, но и внутрисистемные перестройки. Примерами могут служить реципрокные изменения: глю-кокортикоидной и минералокортикоидной функции коры надпочечников (повышение уровня кортикостерона и снижение уровня альдостерона); гормональной и медиаторной функции САС (повышение концентрации адреналина и снижение уровня норадре-налина).
Выяснилось, что в острой фазе адаптации происходит нарушение соотношений уровня глюкокортикойдов и активности суперок-сиддисмутазы (СОД), преобладание адреналина над норадреналином и резкое снижение уровня тиреоидных и гонадальных гормонов в организме. На фоне гиперпродукции «стресс-гормонов» обнаружено резкое снижение содержания нейромедиаторов (норадреналин, дофамин и серотонин)- в гипоталамусе, коре больших полушарий и среднем мозге.
Нами была обнаружена связь между уровнями гормонов и биологически активных веществ с одной стороны и скоростью выработки условных рефлексов у крыс во время адаптации, с другой. В первые дни адаптации к высокогорью выработки условных рефлексов нарушаются. Латентный период (ЛП) или афферентный синтез на сильный условный сигнал удлиняется, а на слабый сохраняется (парадоксальная фаза), но внутреннее корковое < торможение ■ не подвергается изменению.
Внутрибрюшинное введение предшественников норадренали-на-Б-Ь-ДОФА и серотонина- 5-ОТФ в течение 10 дней в условиях гор приводило к нормализации уровня нейромедиаторов в головном мозге и крови. Одновременно улучшились выработки условных рефлексов. Это дает нам основание предположить, что нарушения концентрации исследованных нами нейромедиаторов и гормонов в центральной нервной системе отрицательно влияют на интегративную функцию мозга, а также на формирование в нем высших адаптационных реакций (ВАР) —условных рефлексов (УР) и поведенческих реакций, лежащих- в основе защиты. внутренних органов от повреждении при стрессе, то есть сигнальной адаптации — высшей формы приспособления (Меерсон, Кругликов, 1986).
В «переходной» фазе ( от 15 до 60-го дня) адаптивная перестройка в надпочечниковой, тиреоидной, гонадальной, поджелудочной эндокринных и нейромедиаторной системах происходит иначе, чем в «аварийной» фазе. Активность КРГ становится ниже исходных данных, то же самое происходит с уровнем АК.ТГ в гипофизе и в крови. Это не изменяет повышенного уровня кортикостероидов в крови,
так как продолжает срабатывать положительная связь кортико___
тропин-рилизинг-гормон——. адренокортикотропный гормон_►
кортикостерон, и начинает срабатывать и ее альтернатива, т. е. отрицательная обратная связь: кортикостерон-- адренокортикотропный гормон--- кортикотропин-рилизинг-гормон. В этот
период, высокий адаптивный уровень концентрации кортикостерона и нейромедиаторов в крови и гипоталамусе оказывает обратное отрицательное тормозное влияние на гипбталамо-гипофизарный комплекс. Появление отрицательной обратной связи при действии высокогорной гипоксии обусловлено, по крайней мере, двумя причинами (рис.2).
Рис 2. Взаимодействие эндокринных комплексов в фазе «переходной» (15—30 дни
адаптации к условиям высокогорья) на гипоталамическсм (I); гипофизарном (II) и периферическом (III) уровнях.
Примечание: еззг£>- нлгибирующие; __. слабые;- > усиливающие;
отсутствие------► действия; КРГ—кортико1ропин-рилизинг-гормон; ТРГ—тиреотропин-
рилизинг-гормон; ГнРГ— гонадотропин-рилизинг-гормон; AKIT—адренокортнкотропный гормон; III —тиреотропный гормон; ЛГ—люгеинизирующий гормон; В—кортикостсрон; Т4—тироксин и Тс—тестостерон.
Во-первых, при воздействии высокогорной гипоксии нарушается ауторегуляторный механизм торможения систем ГГНС. Глюкокор-тикоиды и биогеш1ые амины, образующиеся при действии кислородной недостаточности в ранние сроки,-'в большом количестве усиленно утилизируются тканями, а неиспользованные, по-ввдимому, связываются с белками плазмы крови, образуй крупные комплексы, что способствует повышению уровня этой формы глюкокортикоидов в крови до 210—282%. Как известно, гормоны, связанные с белками, не могут проникать через гематоэнцефалический барьер,' и поэтому, несмотря на высокий уровень глюкокортикоидов и катехоламинов в плазме крови, торможения гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы, по принципу отрицательной обратной связи, не происходит.
Во-вторых, в организме, попавшем в высокогорную местность, по-видимому, происходит гормональная десенситизация — снижение ответной реакции гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы на действие глюкокортикоидов и биогеных аминов. Подтверждением этому может служить то, что в ранние сроки адаптации к высокогорью в ответ на экзогенное введение здренокортикотроп-ного горкома и гидрокортизона функция гипо^таламо-гнпофизар-но-надпочечниковой системы не повышается.
Если бы подобная перестройка регуляции гипоталамо-гипофизар-но-надпочечниковой системы не происходила и сохранялась бы обратная отрицательная связь, то можно было бы ожидать, что высокий уровень кортикостероидов в скором времени вызвал бы торможение секреции кортикотропин-рилизинг-гормона и адренокор-тккотропного гормона, что явно ослабило бы функцию гипотала-мо-гипофизар-нонадпочечниковой системы в ранние сроки адаптации к гипоксии. Это привело бы в итоге к нарушению нормального хода адаптационного процесса.
В «переходной» фазе адаптации к высокогорью отмечается усиление горизонтального взаимодействия между эндокринными комплексами на гипоталамическом (кортикотропин-рилизинг-гор-
мон----тиреотропин-рилизинг-гермон-- и кортико-
тропин-рилизинг-гормон ——- гонадотропин-рилизинг-гормон) и
гинофизарном (адренокор-тикотропный гормон---.тиреотропный -
гормон и адренокортикотропный гормон лютеинизирующий гормон) уровнях; значительное увеличение концентрации свободной фракции кортикостерона, что ведет к включению обратной отрицательной
связи___кортикостероц^---► адренокортикотропный гормон;
отсутствует обратная отрицательная связь — тироксин--•
тиреотропный гормон. Появление обратной отрицательной связи обусловливает достаточно устойчивое функционирование нейро-эндокринных систем, обеспечивающее го.ллеостаз функций. Отрицательная обратная связь уменьшает влияние гормонов гипоталамуса на активность периферических эндокринных желез и способствует восстановлению исходного уровня. Обратная отрицательная связь усиливает коррелирование процесса и устраняет возникновение истощения функций (рис. 2). ■
В «переходной» фазе адаптации ранее отмеченной парадоксальной фазы не наблюдается, а сохраняются только случаи ретроградной амнезии УРАИ, что свидетельствует о незавершенности адаптации и пролонгировании охранительного торможения. Поэтому начало долгосрочной адаптации к высокогорью характеризуется обратным развитием первоначального высокогорно-гипоксического стресса, синхронизирующегося с вбросом «стресс-гормонов» (кортико-
тропин-рилизинг-гормон-« адренкортикотропный гормон—-——-
кортикостерон). •
В этот етериод тиреоидные и гонадальные эндокринные комплексы, в основном, подавлены как на гипоталамическом, так и гипофизарном уровнях. Функционируют прямые вертикальные и горизонтальные связи, а обратная- отрицательная связь между этими гормонами отсутствует. Такие изменения со стороны эндокринных комплексов, по-видимому, связаны с повышением уровней гормонов ( кортикостерона, норадреналина, дофамина и сертонина) в крови, гипоталамусе, коре головного мозга и других участках мозга.
В фазе «стабилизации»(' у постоянных обитателей и. животных 3—10 поколений) ^снижены концентрации гормонов надпочеч-никового, тиреоидного и гонадального эндокринных комплексов на гипоталамическом и гипофизарном уровнях, но несмотря на это существуют прямые связи на вертикальном уровне: кортикотропин-
рилизинг-гормон-.адренокортикотропный гормон_„
кортикостерон; тиреотропин—. рилизинг-гормон--тиреотропный
гормон-»тироксин; гонадотропный гормон-►
лютеинизирующий гормон, а обратные отрицательные связи существуют только между кортикстерон--,адренокорти-котропный
гормон--кортикотрогшн-рилизиш -гормоном и тестостерон--
лютеинизирующий гормон-- гонадотропин-рилизинг-гормоном, при
отсутствии обратной отрицателы: - и связи между тироксин тирео-тропный гормон тиреотропин-рилизинг-гормоном (рис. 3). Характер взаимосвязи между гормонами различных уровней по вертикали подтвержден введением соответствующих гормонов. Например, дополнительное введение животным тироксина не отразилось на уровне
Рис.3. Взаимодействие эндокринных комплексов в фазе «стабилизации» (80 и более
дней адаптации и у животных постоянных обитателей го[Л на гипоталамическом (I); гипофизарном (И) и периферическом (III) уровнях.
Прнмечание:с=з=£> ингибирующие; > слабые; г==>усиливаюш,ие;
отсутствие_____. действия; КРГ-кортикотропин-рилизинг-гормон; ТРГ-тиреотропин-рили-
зинг-гормон; ГнРГ-гонадотропин-рилизинг-гормон; АКТГ-адренокортикотропный гормон; ТТГ-тиреотропный гормон; ЛГ-лютеинизирующий гормон, ФСГ-фолликулостимулирующий гормон; В-кортикостерон; Т4-тироксин и Тс-тестостерон.
Несмотря на низкую функциональную активность гипофиза у длительно адаптированных животных и постоянных обитателей гор, этот отдел мозга на дополнителный возмущающий фактор (подъем в барокамере до 10 ООО м, действие холода, тепла и другие) отвечает гиперсекрецией тропных гормонов. И это дает нам основание считать, что гипофункция гипоталамуса и гипофиза при гиперсекреции кор-тикостерона и половых гормонов у высокогорных обитателей имеет не стрессовый характер, а «чисто» адаптивное значение, так как кортикостероиды и половые гормоны, кроме своего катай анаболического эффектов, имеют и антиоксидантные свойства. Дело в том, что , даже к 30-му дню высокогорной адаптации в мозге'не восстанавливается ранее ингибированная стрессолт- его ферментная антиоксидантная система, в частности активность супероксйддисму-тазы, являющаяся главным компонентом антиоксидантной системы (Крыжановский, 1989, 1990): В период гипоксической активации пере-кисного окисления липидов (ПОЛ) в мозге нами были обнаружены высокие адаптивные уровни кортикостероидов и нейромедиаторов (дофамин и серотонин). Кортикостероиды и половые гормоны, согласно литературным данным, играют роль «перехватчиков свободных радикалов», способствующих ингибированию продуктов перекисного окисления липидов (Айрапетьянц, 1988). По нашим данным между «стресс-гормонами» и активностью супероксид-дисмутазы (СОД) мозга существует обратная коррелятивная связь:* в «аварийной» фазе адаптации. (3-й день ), когда высвобождение кортикотропин-рилизинг -гормона, адренокортикотропного гормона и кортикостерона выражено максимально, нарушается синергизм действия кортикостероидов и СОД, т.к. последняя в среднем мозге и гипоталамусе содержится в- большом количестве, а уровень кортикостероидов, наоборот, снижен. В конце «переходной» фазы
я)
! ^
'¡Г
гипоксия
Сим тП
и РНК
/ч^чгхи
1
сиит ез
па; ¡г/»1и,
у ¡(лишние 0>
пейниикиг ЬнеритичеОсих^есцрссй, пласпичккнх реирМ и 1аыитхих способностей ооьахиьма
Рис. 4. Объяснениг в течете.
концентрация супероксиддисмутаза (СОД) снижается, а содержание кортикостероидов в крови повышается.
Обобщая фактический материал, касающийся закономерностей взаимодействия кортикостероидов и катехоламинов в регуляции адаптационной реакции на природную гипоксию, можно отметить, что их влияние на функции организма и метаболизм в целом направлено на усиление конечного эффекта. Это положение схематически представлено на схеме рис. 4.
Высокогорная гипоксия, действует как раздражитель на хеморе-цегггоры аортально-каротидной зоны, непосредственно на центральную нервную систему и вызывает активацию симпато-адреналовой, гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой систем и подавление функции гипофизарно-тиреоидной, гонадально-гипофизарной систем и поджелудочной железы. »
Высвобожденные катехоламины (центральные и периферические)
вызывают активацию по меньшей мере трех тесно связанных между собой комплексов ( рис.4).
Во-первых, повышается активность адренергической и гипофизар-но-надпочечниковой систем. Эти неспецифические компоненты адаптации играют „основную роль в мобилизации аппарата кровообращения и внешнего дыхания, и в ранние сроки пребывания на высоте их действия проявляются в резко выраженном изменении азотистого баланса, потере массы тела, мобилизации гликогенного резерва печени и гипергликемии, липемии и уличении содержания жирных кислот в крови и, соответственно, увеличении притока кислорода и субстратов окисления к тканям.
Во-вторых, под действием катехоламинов возникает эритроцитоз, увеличивается концентрация гемоглобина и миоглобина, гипервентиляция легких, увеличение минутного объема сердца, расширяются сосуды жизненно важных органов, и, наоборот, сужаются в системах не участвующих в процессе адаптации к гипоксии (кожа, скелетные мышцы и др.), т. е. кровь перераспределяется в организме. Эти факты свидетельствуют о том, что катехоламины вызывают усиление функционирования систем, специфически ответственных за транспорт кислорода.
В-третьих, биогенные амины, особенно норадреналин, специ- . фически активируют аденилатциклазу, т, е. увеличивают образование цАМФ. Накопление цАМФ усиливает расщепление гликогена в клетках, ускоряет процесс глюконеогенеза. К тому же известно, что цАМФ снижает активность гликогенсинтетазы, и эти процессы приводят к гипергликемии, которая является адекватным раздражителем инсулярного аппарата ( Гиммерих, 1960).
Мы можем считать высокие уровни кортикостерона, норадрена- ■ лина, дофамина, серотошота и инсулина у постоянных обитателей физиологически оправданными для срочного ингибирования свободных радикалов при гипокснческом стрессе. Организм «потребляет* прежде всего кортикостероиды до полной реализации ферментной антиоксидантной защиты, ннгибированной стрессом.
Таким образом, "снижение активности центральных отделов эндокринных комплексов, улучшение выработки УРАИ, характер ВАР с активацией, глюкокортикоидной функции надпочечников,
3*
35
снижение тиреоидных гормонов в крови, увеличение стресс-лими-тирующих систем мозга, снижение соотношения кортикостерон /инсулин и адреналин/инсулин в крови являются ключевыми нейрогормонал ными механизмами адаптации к высогорной гипоксии и могут служить основными маркерами состоявшейся и несостоявшейся адаптации к. условиям высокогорья.
МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ К ГОРНОЙ гипоксии
Влияние высокогорной гипоксии "на функцию гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой и симпато-адреналовой систем у предварительно тренированных к недостатку воды и теплу крыс.
Согласно современным воззрениям повышение устойчивости организма к одним факторам изменяет резистентность к другим. Мы поставили перед собой задачу изучить какие факторы окружающей среды повышают устойчивость организма к острой гипоксии. С этой целью мы предварительно тренировали животных к теплу (32°С), холоду (4—5°С) в течение 30—45 дней, к недостатку воды и физической нагрузке.
Из обилий полученных данных мы выбирали только тренировки к теплу и недостатку воды, так как они повышают устойчивость к барокамерной гипоксии.
Гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая система.. В острой-фазе адаптации к высокогорью у предварительно^тренированных к недостатку воды и теплу крыс КРГ-активность гипоталамуса повышается на 22,3% (р<0,05), а на 15-й день, наоборот, снижается на 13,7% против данных, установленных в предгорье. В дальнейшем активность КРГ гипоталамуса до 120-го дня адаптации остается на низком уровне.
Содержание АКТГ в гипофизе на 3-й день пребывания в горах снижается на 28,9% (р<0,05), на 15-й на 23,4% (р<0,05). Низкий уровень АКТГ в гипофизе отмечается и в последующие дни пребывания животных в высокогорье. У интактных животных уровень АКТГ в гипофизе на 3 день снижен, а на 15 день, наоборот, о повышен. Затем постепенно снижается и на низком уровне остается до X поколения.
В процессе адаптации к высокогорью биосинтез альдостерона снижается, а глюкокортикоидов, наоборот, повышается и эти сдвиги сохраняются до 120-го дня, т.е. биосинтез кортикостероидов у предварительно тренированных животных такой же как у интактных животных.
При воздействии естественной гипоксии содержание кортико-стерона в крови и надпочечниках повышается; максимальное увеличение уровня глюкокортикоидов в крови и'надпочечниках приходится на 3-й день адаптации. В дальнейшем концентрация кортикостерона остается на высоком уровне до 120 дня адаптации, т.е. отсутствует резкое увеличение концентрации кортикостерона в острой фазе адаптации к высокогорью.
В процессе адаптации к высокогорной гипоксии особых изменений в уровне глюкокортикоидов в тканях (кроме печени и гипоталамуса ) не обнаружен ).
Содержание катехоламинов, их предшественников и нормста-нефрина (НМН). В настоящем разделе приводятся экспериментальные
жп?. мих.
1Восо. тоош
19-
ш. 14-
К060.
тт. 12060.
9-
• Выеетныи пошвяек ЗифиЕаяия,
□а
Г--Я
;; 5за {..¡ая
Фен
3 Ю 20
адаптации
Рис. 5. Изменение «высотного потолка» и «времени» выживания у интактных крыс при адаптации к высокогорью ( 3200 м).
данные, полученные при адаптации к высокоюрыи тпсишшл, « также предварительно тренированных к недостатку воды и тепла крыс при адаптации к высокогорью. В ранние сроки пребывания на высоте у этих групп животных концентрация НА и его предшественников в крови и моче повышается, что противоположно направленности реакций у интактных животных. Высокий уровень НА и ДОФА остается до 120-го дня адаптации к высокогорью и сответствует таковому у интактных. Содержание А и НМН уменьшено по сравнению с контрольными данными полученными в условиях предгорья. "
Содержание НА и его предшественников в надпочечниках, печени, сердце и гипоталамусе у тренированных крыс при адаптации к высокогорью в противовес интактным увеличивается с первого дня. Максимальное повышение приходится на 15-й день и высокий уровень НА и ДОФА'сохраняется до 120-го дня адаптации, но менее выражено, чем у штактных. Максимальная же концентрация
метЯр мин.
гзт_ поэо. 16Ш-15900. 1кзоо. шоо. 12000-
НИ - ВыСагЬный пошяок • ¡рвЯЯ $ы^и£аиия
адаптации
о
Рис. 6. Изменение «высотного потолка» и «времении» выживания у тренированных к недостатку воды крыс при адаптации к высокогорью (3200 м).
адреналина отмечается на 3-й день, в последующие дни уровень его ниже исходных данных.
Таким образом, из этих данных видно, что у тренированных к недостатку воды и тепла крыс, как и у интактных животных при воздействии высокогорной гипоксии, изменения функции САС носят фазный характер. Однако в функционировании САС при адаптации к условиям гор у тренированных животных имеется ряд специфических особенностей. 1) При воздействии высокогорной гипоксии уровень катехоламинов в биологических жидкостях и надпочечниках у этих животьых повышается, но незначительно по сравнению с данными у интактных животных. 2) При адаптации изменяется внутрисистемный коэффициент катехоламинов, т. е с первого дня медиаторная функция САС преобладает над гормональной. 3) В надпочечниках в ответ на воздействие гипоксии концентрация адреналина и предшественников катехоламинов повышается. Это говорит о преобладании процесса синтеза' над выведением. 4) У предварительно тренированных к недостатку воды животных пребывание в высокогорной местности снижает уровень НМН с первого дня и низкое содержание сохраняется до конца эксперимента. ■«
Резистентность организма при адаптации к высокогорной гипоксии.. Как показали наши эксперименты, «высотный потолок» у крыс в условиях г. Бишкек (760 м) равняется в среднем 13300 ±137, 3 м, а «время выживания» — 5, 8 ±0, 54 мин. ( рис. 5).
Переезд в условия высокогорья сопровождается фазными изменениями «высотного потолка». На третий день пребывания в горах наблюдается некоторое снижение его до 12600 м. К десятому дню «высотный потолок» превышает исходный уровень на 200м, а на 15-й день- на 1000 м. При 30-дневной, адаптации у интактных крыс «высотный потолок» достигает 15000 + 290 м, максимальная его величина отмечалась на 45-й день —16600 ± 290 м. Аналогичные изменения наблюдаются при определении «времени выживания» (рис. 5).
Предварительная тренировка к теплу и недостатку воды в условиях предгорья способств'ует быстрому повышению «высотного потолка» ,(рис. 6). Так- на третий день адаптации к естественной гипоксии у
«теплых» крыс высотный потолок выше на i üujm, а у трышрииатнял к недостатку воды животных — на 1350 м, чем у интактных крыс. Максимальное повышение «высотного потолка» у предварительно тренированных животных отмечается на 15-й день адаптации—16800 + 22,5 м; в дальнейшем особых изменений не происходит. К 45-му дшо пребывания на высоте 3200 м устойчивость к воздействию острой гипоксии у дегидратированных и «теплых» крыс возрастает на 85%, а у интактных животных всего лишь на 30—45%. Итак, предварительно тренированные к теплу и недостатку воды крысы менее чувствительны к гипоксии, у них гораздо раньше отмечаются нормализация пульса, дыхания и массы тела и повышена высото-устойчивость (рис. 6).
ОСОБЕННОСТИ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ ГИПОТАЛАМО-ГИПОФИЗАРНО — НАДПОЧЕЧНИКОВОЙ СИСТЕМЫ У ЖИВОТНЫХ — ПОСТОЯННЫХ ОБИТАТЕЛЕЙ РАЗЛИЧНЫХ ВЫСОТ КЫРГЫЗСКОЙ РЕСПУБЛИКИ
Для выявления видовых особенностей в функционировании ГГНС у животных, обитающих в различных экологических условиях, были взяты желтые суслики Нижне-Чуйской популяции (600—650 м), реликтовые суслики Ананьевской популяции (1600—1700 м) и сурки, живущие в высокогорье (3000—3500 м).
В активный период жизнедеятельности (май, июнь) у желтого суслика нижне-чуйской популяции, обитателя предгорья (600—700 м), биосинтез гидрокортизона равнялся 1, 56 + 0, 02; кортизона — 0, 9 + 0, 04; альдостерона —0, 6 + 0, 04 и кортиксстерона — 0,18 + 0,009 мкг/100г/час. Содержание в п?азме крови, кортико-стероидов общей формы составляет 9,7+ 0,24, связанной с белком — 8,8+ 0,26 и свободной от связи с белком — 0, 86+0,02 мкг%.
Аналогичные данные были получены при изучении функции ГГНС у двух популяций реликтового суслика, обитающих в различных экологических условиях, что свидетельствует о генетическом единстве этих популяций. Видимые фенотипические изменения генетически не закреплены.
Относительная масса надпочечников и гипофиза у исследованых животных почти не отличается. Однако их функциональная активность оказалась не одинаковой. Так, продукция основного глюко-кортикоида—гидрокортизона — у высокогорных животных на 27,7%, а у среднегорных на 23,3% выше, чем у предгорных. Аналогичные отклонения обнаружены и при определении биосинтеза кортизона, кортикостерона, а продукция альдостерона у горных .животных ниже чем у равнинных.
В центральном звене ГГНС у животных этих групп также отмечен ряд различий. У высокогорных животных активность КРГ в гипоталамусе и содержание АК.ТГ в аденогипофизе были ниже, чем у предгорных. Концентрация кортикостероидов общей формы в крови реликтового суслика составляет 13,8 + 0,53, у красного сурка — 14,08 + 0,22, а у желтого суслика в предгорье — 10,1 + 0,26 мкг%. Аналогичные изменения в зависимости от популяции выявлены в содержании кортикостеродов связанной с белком формы. Уровень кортикостероидов в ткани надпочечников у средне-горных животных на 14,0% а у высокогорных — на 28,0% выше, чем у предгорных.
У животных, обитающих в высокогорй&.ДшстИости уровень инсулина в крови оказал ся на 75,0% выше, а содержание тиреоидных гормонов на 18,7% ниже по сравнению с данными у предгорных обитателей.
Проведенные нами работы показали, что у реликтового суслика уровень цАФМ на 30% выше, чем у желтых. Что касается цГМФ, то содержание этого нуклеотида, наоборот, выше у желтых : различие составляло 37,4% (табл. 4). Известно, что циклические нуклеотиды играют важную роль в регуляции метаболизма нуклеиновых кислот и белков в клетках эукариот (Ebina et al, 1975; Ernst et al., 1976; Rechler et al., 1976). В связи с этим можно было ожидать, что у этих животных с различной природной резистентностью к гипоксии различия будут касаться не только циклазных систем, но и интенсивности клеточного обмена.
Таблица 3.
Содержание циклических нуклеотидов в плазме крови суслика (пмоль/мл).
Суслик Ц А М Ф ц Г М Ф цАМФ/цГМФ
Желтый (п— 100) 84,2 ±11 33,2 ±6,8 2,5
Реликтовый (п = 100) 103, ±35,5* 20,8 ±2* • 5,5*
(130,6) (62,6) (220,0)
—.
Содержание НА,- его предшественников и НМН В крови и надпочечниках у среднегорных и высокогорных животных оказалось выше, а уровень А крови, наоборот, диже, чем у предгорных.
Нами обнаружено, что содержание нуклеиновых кислот и белка в печени, белка в костном мозге и зобной железе у реликтового суслика ниже, чем у желтого. Вместе с тем концентрация нуклеиновых кислот в этих органах не снижена, а в костном мозге даже отмечается тенденция к ее увеличению. Низкий уровень минералокортикоидов в организме у горных жителей, по-видимому, генетически закреплен и биологически выгоден с точки зрения водно-солевого обмена.
Влияние высокогорной гипоксии на функцию ГГНС ^животных, обитающих на разных высотах. Изучалось состояние гормональной системы у естественных обитателей долины (желтых сусликов) при адаптации к высокогорью ; (3200 м). Концентрация кортикостероидов в надпочечниках при пребывании в высокогорье повышается с первых дней. Высокий уровень их сохраняется до 90-го дня адаптации. Аналогичные изменения обнаружены и в содержании кортикостероидов в периферической крови: уровень глю-кокортикоидов общей формы на третий день повышается до 120, 6%, связанной с белком —до 106, 8% и свободной от белка крови — до 169, 8% по сравнению с фоновыми данными. На десятый день содержание кортикостероидов в крови было ниже величин, зарегистрированных на третий день, но все же значительно выше исходных. В дальнейшее активность гипофизарно-надпочечниковой системы у желтых сусликов остается на довольно высоком уровне, хотя незначительно (Р<0,05).
Следовательно, для среднегорных сусликов, перевезенных на высоту 3200 м, характерно незначительное повышение продукции глюкокортикоидов в первые дни и небольшое увеличение их уровня в периферической крови и надпочечниках. В наших опытах самая высокая активность ГГНС отмечалась на третий день после подъема на высоту, затем она нормализуется. Со стороны минерало-кор-тикоидной функции надпочечников особых изменений не обнаружено.
В горах у реликтового суслика также было обнаружено повышение активности САС, но увеличение гормонов мозгового слоя надпочечников в крови и самих надпочечниках было незначительным и не длительным.
Таким образом, у сусликов-аборигенов среднегорья адаптация к гипоксии характеризуется незначительным повышением глюкокор: тикоидной функции и слабым понижением минералокортикоидной функции надпочечников и щитовидной железы. А это означает, что во время пребывания в высокогорье у животных, постоянно обитающих в среднегорной местности, функция системы гипоталамус-гипофиз-кора надпочечников менее напряжена. Очевидно, что генетически закрепившееся в процессе длительной эволюции приспособление является оптимальным для существования в условиях высокогорной гипоксии. По нашему мнению, физиологическая целесообразность этих адаптационных изменении может быть направлена на поддержание определенного уровня обмена веществ.
ВЫВОДЫ
1. Гормональный гомеостаз нейро-эндокринной системы регуляции у людей, постоянно живущих в высокогорье (3000—3500 м), достоверно отличается ох такового у жителей равнины: а) функциональная активность центрального отдела эндокринных систем (гипоталамуса и гипофиза), щитовидной железы, уровня альдо-стерона и адреналина низкие, а концентрации нейромедиаторов и глюкокортикоидов бысокие; б) усилены корреляционные взаимодействия как- между отдельными эндокринными комплексами, так
и внутри каждого из них; в) более выражены обратные отрицательные связи между надпочечником и гипоталамо-гипофизарной системой, между половыми железами и гипоталамо-гипофизарной системой, при отсутвии таковых между тиреоиднои и гипоталамо-гипофизарной системой.
2. Кратковременное пребывание (до 30 сут.) людей в высокогорье ( 3200 м ) вызывает активацию гипофизарно-надпочечниковой системы, повышение уровня адреналина в крови по сравнению с таковыми в предгорье. Но активности гонадально-гипофизарной и гипофизарно — тиреоидной систем, а также уровней нейромедиа-торов, альдостерона, инсулина и ренина в крови понижаются еще более резко чем у коренных жителей высокогорья. При этом усилены реципрокные связи между кортизолом и другими гормонами на всех уровнях, ослаблены связи между эндокринными комплексами и отсутсвуют обратные отрицательные связи во всех изучаемых нами эндокринных комплексах.
3. При увеличении сроков проживания людей в горных условиях (от 1 года до 10 лет) сохраняются гипофункции гипофизарно-тйре-оидной и гонадально-гипофизарной систем, низйое содержание альдостерона, ренина в крови, высокие уровня глюкокортикоидов. С 1—3 года пребывания в высокогорье начинается повышение концентрации, нейромедиаторов и инсулина в крови.
4. Показатели функции эндокринных желез и их взаимоотношение между собой у людей, проживающих свыше 10 лет в высокогорье, приближаются к таковым у. постоянных жителей гор, но по абсолютной величине ниже.
5. Кратковременная (до 30 сут.) и длительная (от 60 дней до 10 поколения крыс) адаптация животных независимо от экологической социализации в высокогорье, ведет к фазной перестройке нейро-эндокринной системы регуляции.
5.1. В первой «аварийной» фазе (3—5 сут.) проявляются резкие реципрокные взаимоотношения между различными уровнями регуляции эндокринных желез: внутригипоталамические; гипоталамо-гипофизарные; гипофизом и другими железами; между железами-мишенями. В данной' фазе выявлено снижение синтеза, нуклеиновых кислот и белка в мозге. «Высотный потолок» у животных
независимо от экологической специализации в «аварийной» фазе резко снижен.
5.2. Для второй «переходной» фазы (от 90 сут. до 3 поколения крыс) характерны, в отличие от первой, синергичное ослабление функции центрального отдела эндокринных желез (гипоталамуса и гипофиза), накопление нейромедиаторов в мозге, увеличение их концентрации в крови, увеличение синтеза нуклеиновых кислот и белков в мозге. Слабо функционируют и горизонтальные, и вертикальные прямые связи, обратная отрицательная связь между надпочечником и гипоталамусом резко выражена, а между щитовидной железой и гипоталамусом, половыми железами и гипоталамусом она не срабатывает.
5.3. В третьей фазе — фазе «стабилизации» (10 поколение и у постоянных обитателей), в отличие от двух предыдущих фаз, характерным являются высокий уровень тестостерона, инсулина, низкие соотношения кортикостерон/инсулин и адреналин/инсулин в плазме крови. Существуют обратные отрицательные связи между гипоталамусом, и надпочечниками, гипоталамусом и гонадальными железами, а между гипоталамусом и щитовидной железой не проявляются.
Р Перестройка структуры нейромедиаторной системы, нуклеиновых кислот и белков в мозге в начальный период адаптации к высокогорью сопровождается снижением процессов обучаемости и фиксации условной реакции у подопытных животных. Введение предшественников нейромедиаторов в ранние сроки (в течение 10 дней) адаптации способствуют улучшению выработки условных реакций
7. Предварительная тренировка к теплу и недостатку воды в предгорье приводит к глубокой перестройке в нейро-эндокринной системе регуляции: уровень норадреналина, дофамина, серотонина, кортикостерона, инсулина в плазме крови, ткани мозга и печени повышен. При адаптации к природной гипоксии, в отличие от интактных животных не выражена «аварийная» фаза адаптации, с первого дня увеличиваются уровни нейромедиаторов в ткани головного мозга, глюкокортикоидов и инсулина в крови, снижается активность всех рилизинг и тропных гормонзг.. На этом фоне у
предварительно тренированных животных повышение «высотного потолка» наступает на 15—20 дней.раныие и значительно выше, чем у интактных животных.
8. Животные различных экологических зон обитания — желтый и реликтовый суслики, тянь-шаньские сурки и белые лабораторные крысы —характеризуются своеобразным статусом нейро-эндокрин-ной регуляции. У обитателей среднегорья- и высокогорья базальные уровни гормонов гипофиза, адреналина, тиреоидиых гормонов, соотношения кортикостерон /инсулин, адреналин/инсулин и уровень цГМФ значительно ниже, а содержание тормозных медиаторов мозга (норадреналин, дофамин и серотонин), нуклеиновых кислот, белков и глюкокортикоидов выше, чем у обитателей равнины.
9. Несмотря на различный исходный уровень гормонов и нейро-эндокринного фона регуляции у человека и животных общие принципы фазности изменения функции нейро-эндокринного аппарата близки, имеют одшюковую направленность при адаптации к высокогорью, но даже при достаточно длительных сроках пребывания в горной местности абсолютные величины этих биологически активных веществ и их соотношения не соответствуют таковому у постоянных обитателей гор.
СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ
ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ: % •
а) монографии:
1. Гипофизарно-адреналовая система при сложных формах адаптации. - Фрунзе: Илим, 1979. -124 с.
2. Гуморально-гормональные механизмы адаптации в горах.- Фрунзе: Илим, 1983. -112 с.
3. Нейрогормоналъные механизмы адаптации у зимоспящих.- Фрунзе: Илим, 1987.110 с. (соавт. Кудрявцева Л.В.)
б) Статьи в журналах и сборниках:
4. Моди<Ьицирующее влияние адаптации к высокогорной гипьксии-радиационное повреждение ДНК в селезенке крыс // Радиобиология.- 1975 — т.15, N 4. — С.605 — 607. (соавт.Макеева В.Ф., Комолова Г. С, Егоров. А., Исабаева В. А.).
5. Об адаптации крыс к недостатку вода //Перекрестные адаптации к природным факторам среды. Фрунзе, 1976.— С. 103 —109.
6. Функциональная активность коры надпочечников при адаптации белых крыс к, недостатку воды //Перекрестная адаптации к природным факторам среды. — Фрунзе, 1976 —С.109—116.
»
7. Влияние высокогорья на жидкость тела у интактных и обезвоженных крыс. — Фрунзе, 1976.—С. 116 —122. (созвт.Кудрявцева Л. В., Айзенштат Г. Л.).
8. Содержание адреналина и иорадреналина в тканях крыс в разные сроки адаптации к условиям высокогорья (3200м.) //Перекрестные адаптации к природным факторам среды.-Фрунзе, 1976. — С.1<29- 140.
9. Effekt of dopamine on the hypothalamo-plutary-adrenocortical system after injection in the nukleus raphe dorsalis // Neurosciense Letters. 1977.-N 4,- P.197 — 20UFekete M, Hartmann G, Halvax L, Lissak K.).
10. Роль потребления воды в регуляции функциональной активности гипофиз-кора ^надпочечниковой систем //Физиологические адаптации в природе и эксперименте. — ^Фрунзе, 1978. -С41 -48.
11. Динамика морфологического состава крови у крыс при перекрестной адаптации //Физиологические адаптации в природе и эксперименте. — Фрунзе, 1978, С.49 -57 (соавт.Туркменоз М. Т., Айдаралиев А. А.).
12. Адаптивные изменения гипофизарно-надпочечниковой системы в условиях высокогорья //Физиологические адаптации в природе и эксперименте.- Фрунзе, 1978 — С.99-104. (соавт. Исакунова Т. М.).
13. Гормональные механизмы адаптации //Экологическая физиология животных. Л.-1979, —ч. I.—С. 126— 132.
14. Сравнительное исследование содержания нуклеогидов в плазме крови желтых и реликтовых сусликов //Известия АН СССР, серия биологических наук.-1980. — С. 631 -635. (соавт., Макеева. Ф., Комолова Г. С, Егоров И. А., Кудрявцева Л. В.).
15. Адаптивные изменения гипофизарно-надпочечниковой системы крыс на высокогорную гипоксию //Известия АН. Кырг. ССР, Химико-тсхколопгческие науки,-1981. •— N 6. — С.25-27. (соавт. Янгалычева 3. А.).
15. Сравнительная характеристика биохимических поха>ателей при адаптации и природной резистеносги грызунов к условиям горной среды //журнал Эволюционная биохимия и физиология. —1982. 197С97 —100. ( соавт. Комолова Г.С, Макеева В. Ф„ Егоров И. А.).
17. Эндокринная система в горах // Руководство по физиологии. Экологическая физиология животных. Л.— 1982.— ч. III.—С.340 —348.
18. Функциональное состояние надпочечников у больных уротиазом в Киргизии //Журн. Урология и нефрология. —1982. —N 3.— С. 11 — 15. (соавт. Тыналиев М.Т.).
19. Обучение животных и изменения уровня биогенных аминов мозга при длительной адаптации к условиям высокогорья //Известия АН. Кирг. ССР.— 1989. — N 2. -С.71 -76. (соавт.Токтобаев Д. Б., Мамбеткадырова Г. М.).
20. Влияние высокогорных факторов на активность моноаминергических систем мозга крыс и процесс обучения их //журн.Высшей нервной деятельности. 1989,- N 1.- С. 112
— 118. (соавт. Токтобаев Д.Б., Мамбеткадырова Г.М.).
21. Гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая система и неспецифический иммунитет при различных режимах адаптации к условиям высокогорья // Известия АН. Кирг. ССР. серия Химико-технологические и биологические науки.-1990.- N 1. — С.88- 92. (соавт. Просолова M. М„ Мамбеткадырова Г. М.).
22. Динамика изменения содержания натрия и калия в эритроцитах и плазме крови у адаптированных к высокогорью интактных крыс в процессе развития у них аллоксанового диабета //ж. Здравоохранение Киргизии.-1990. -N 5. -С.18-20. (соавт. Кучук Э.М., Степаненко ГД . Бозумова К. А.).
23. Функциональные взаимоотношения нейроэндокринных .истем мозга и поведенческие реакции у животных в процессе адаптации к условиям высокогорья // Функциональные резервы и адаптации. Киев. —1990. — С.58-60. (соавт., Токтобаев Д. Б., Калмурзаева M С, Мамбетхадырова Г. М., Кадыралиева Б.).
24. Некоторые аспекты гормонально-иммунного статуса организма человека при ежедневных миграциях в горы //Журн. Известия АН. Кирг. ÇCP. —1991. -N 4. С.77
— 82. (соавт. Прасолова M. М., Черноок Т. Б.).
25. Иммунно-физиологический и нейро-эндокринный статус табоэководов //Журн. Физиология человека. -1993. —N 6. —С.149 —155. (соавт. Собуров К. А., Молдокулоз О. А., Кудрявцева Л. В.).
26. Изменения в структурах мозгового слоя почек крыс при адаптации к высокогорью //Журн-Авиакосмич. и экологическ. медицина. 1995. -N З.-С. 55 — 57. (соавт. Янгаличева Э. А., Панавас У. В., Юнусов M. Н., Вишневский А. А.).
27. Состояние мономинергических систем мозга и поведенческие реакции крыс при действии высокогорной гипоксии //Вестник КГНУ. 1995. — N" 4 — С. 136 —140.
в) Тезисы и рефераты докладов:
28. Циркадные ритмы функции гапофизарно-адреналовой системы в условиях адаптации к высокогорыоУ/Всесоюзн. симпозиум «Циркадные ритмы человека и животных» Тез-докл'. Фрунзе. —1975.
29. Фукциональная активность гипофиз- надпочечкиковой системы и свертывания крови у реликтовых сусликов // Всесоюзн, симпозиум «Циркадные ритмы человека и животных». Тез. докл. Фрунзе. — 1975. соавт. Исабаева В. А., Пономарева Т. А., Кулагина М. В, Айзенштат Г. Л.).
30. Реакция гигкфн-алреналэоой актемы крыс на шшксию н высокую температуру в условиях. BbicoKatpV/^II съезд Всесоюзн Фиэюлог. общества им. И. IX Пактом. — Тбилиси. —1975.
31. Водно-солевой Баланс и функциональная активность гипоталамо-гипофизар-но-надпочечннковой системы при дегидратации //Тез. докл. VI конференции физиал. Средней Азии и Казакстана. Ташкент. 1976.
32. Содержание биогенных аминов и функциональная активность тромбоцитов в горах//Тез. докл. II конф. биохимиков Средней Азии и Казахстана. Фрунзе. -1976.(соавт. Пономарева Т. А.)
33. Сложные формы адаптации и плоталамо-гипофизарно-нгдпочечниковая система/Дез. докл. V Всесоюзн. конф. по экол. физиал., биохимии и морф. Фрунзе. — 1977.
33. Гистологические и биохимические изменения в надпочечниках реликтового суслика при кратковремем:.-.; воздействии низкой и высокой температуры// Тез. докл. V Всесоюзн. конф. по эколог, физиолог., биохимии и морфол. Фрунзе.- 1977.(соавт.Янгаличева Э. А.).
34. Особенности функциональной активности гипоталамо-гипофизарио-надшчеч-никовой системы зимоспящих//Тез.докл. V Всесоюзн. конф. по эколог, физиолог., биохимии и морфолог. Фрунзе. — 1977. (соавт. Исакунова Т. М., Абдраева К. И.).
35. Содержание эндогенных тиолов в селезенке крыс при адаптации к высокогорной гипоксии// Тез. докл. V Всесоюзн. конф. по эколог.физиолог., биохимии и морфологии. Фрунзе. —1977. ( соавт. Макеева Б. Ф., Комолова Г. С., Горов И. А., Исабаева В. А.).
36. Влияние охтаждения на содержание кортикостероидов в крови и тканях крче, адаптирванных к высокогорной гипоксии// Труды Запад-Сиб. объедин. физиолог., биохим. и фарч. Томск. —1977.
37. Bioqenic amines and blood coaqulation in qround squirrels (Gtellus relictus Kasch.) // Actes du conqres, 1977. v. 8. ( Isabaeva V. A. ).
38. Особенности гемостаьа и гипофизарно-адреналовой системы при сложных формах адаптации//Мат. II Всесоюз. симп. «Физиол. и клин, пробл. адаптации организма человека и живопсых к гипоксии, гипертермии, гиподинамии и неспецифич. средства восстановления". М. —1978. (соавт. Пономарева Т. А. ). !
39. Гипоталачо-гипофизарно-надпочечниковая система при перекрестной адаптации// Матер. II Всесоюзн. симп. «Физиолог и клин, пробл. адаптации организма человека и животных к гипоксии, гипертермии, гиподинамии и неспециф. средства восстановления». М. — 1978.
40. Адаптивные изменения гемостаза и симпато-адреналовой системы при действии высокогорных факторов//Матеркалы XIII Съезда Всесоюзн. физжзл. общества им. И. П. Павлова. Алма-Ата. 1979. - т. I. (соавт. Пономарева Т. А., Исагалиева К. И. ).
41. Some functional charcteristics of two alt species of ground squirrels from middle and low altituedes//lsabaeva V. A., Ponomfrtva T. A. ).• ' •
42. Функция гипоталамо-гипофизарно-адреналовой систем в условиях горной и аридной зоны//Тез. докл. III Всесоюзн. симп. «Физиал. и клин, пробл. адаптации к гипоксии, гипертермии и гиподинамии». М. -1981. -Т. II.
43. Функциональное состояние гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы и почек крыс в условиях высокогорной гипоксии // Тез. докл. III Всесоюзн. ckjui. «Физиол. и клин, пробл. адаптации к гипоксии, гипертермии и гиподинамии». М. -1981. -Т. II. (соавт. Исабаева В. А., Янгаличева Э. А. ).
44. Взаимосвязь между медиаторами мозга и гипофизгрно-адреналовой системой при адаптации к высокогорью// Тез. докл. III Всесоюзн. конф. «физиол. им биохимия меднаторных процессов». М. —1980.
45. Реакции системы гипофиз-надпочечникив при сложных фэрмах адаптации// Матер. Ш Всесоюзн. конф. по пробл. адаптации человека в различных' географических, климатических и производ. условиях. Ашхабад. —1981.
46. Сравнительное исследование функции гепоталамо-гипофизарно-надпочечникозсй и симпато-адреналозой-системы у желтого и реликтового сусликов// Матер. VI Всесоюзн. конф. по зкол. физиол. Сыктывкар. —1982. — Т. 3. —С. 131.
47. Сравнительные оссобенности функциональной активности га- поф^ззрно-ад- реналовой систем у животных об]!тгюащх в различных условиях горно-экологической среды//Меатр. XIV Съезда Всесоюзн. общества им. И. П . Павлоза . Баку. —1983. —С 275.
48. Влияние высокогорной гипоксии на функцию гипофизарно-адреналовсй системы у животных, обитающих на различных высотах Киргизии // Тез. докл. Всесоюзн. симпозиума . «Стресс, адаптация и функциональные нарушения». Кишинев. —1984, —С. 88.
49. Функциональное состояние нейрогипофиза приобучении условно-рефлек- торной реакции (УРАН) крыс на фне введения гидрокортизона в условиях высохогорья // Нейрохимические механизмы регуляции памяти. Пущино. —1984. —С. 100.
50. Адаптивные изменения ("держания медиаторов головного мозга крыс при адаптации к высокогорной гипоксии //Тез. докл. «Физиол. и биохимия медиаторных процессов». М. — 1985. — С. 127.
51. Нейрогормональные механизмы адаптации крыс к условиям высокогорья //Тез. докл. Ш Всесоюзн. конф. по нейроэндокрин. Харьков. — 1988. — С. 45. (соавт. Исабаева В. А., Токтобаев Д. Б., Мамбеткадырова Г. М.).
52. Роль моноаминов в стриатной области мозга в выработке условной реахции избегания крыс в условиях высокогорья //Матер. IV симп. «Стриатной области и поведение в норме и патологии». Л. - 1988. —С. 37. (соавт.. Токтобаев Д. Б., Мамбеткадырова Г. М., Ниязова Э. К, Чынгышбаев А.).
53. Влияние высокогорных факторов на активность структурно-функциональной системы мозга //Тез. докл. Всесоюзн. съезда патофизиологов. Кишинев. — 1989. —Т. I. — С. -22. (соавт. Янгалычева Э. А., Токтобаев Д. Б.).
54. Участие нонапептвдергкческих ядер в раззитии адаптивных реакции в условиях высокогорья // Тез. докл. Всесоюзн. конф. «Система терморегул, при адаптации к факторам среды». Но- восибирск. — 1990. — Т. I. - С -196. (соавт. Янгаличева Э. А.).
55. Реакция гипофизарно-адреналовой системы при циклической форме адаптации к условиям высокогорья // Тез. докл. Всесоюзн. конф. «Система терморегул, при адаптации к факторам среды», Новосибирск. — 1990. — Т. I. —С. 184.
56. Влияние высокогорных факторов на уровень биогенных аминов и систему гемостаза животных при адаптации к высокогорью // Тез. докл. П Всесоюзн. конф. «Система . циркуляции и гемокоагуляции в экстремальных условиях». Фрунзе. — 1990. -С. 122.
57. Нейрогормональные аспекты адаптации к высокогорью // Тез. докл. X Всесоюзн. конф по эволюц. физиол. Л. —1590. — С 300. (соавт. Исабаева В. А., Янгаличева Э. А.).
58. Особенности функционирования желез внутренней секреции у жителей разных высот //Матер. П Республ. съеув физсл. Туркгяэисгага. Ашхабад. 1992. — С 42. (ссезг. Пзкгзас У. а).
59. Повышение адаптивных резервов нейрсэндокринной и иммунндй систем // Проблемы саногенного и патогенного эффектов экологического воздействия на внутреннюю среду организма: Материалы межд. симп. — Чолпон-Ата, 1993. — С 88-89. (соавт. Собуров К. А., Молдокулов О. А., Кудрявцева Л. В., Панавас У. В., Сыдыков Б. К., Асанова. Б. А. ).
60. Илмунохоррекция ■ стрессиндуцироаанных дисфункций нейрсэндокринной и иммунной систем при адаптации к высокогорью // Ма-тер. I международн. конф. вГипоксия в медицине». М., 1994. — N 2, С 22-23.
61. Взаимодействие нейромедиаторных систем мозга и поведенческие реакции у животных при адаптации к горно-экологической системе // Проблемы саногенного и патогенного эффектов экологического воздействия на внутреннюю среду организма: Материалы межд. симп. — Чолпон-Ата, 1995. —С. 31. (соавт. Исабаева В. А., Семенова Т. П., Калмурзаева М. Е, Шелухина 3. П., Ахматова А. Т., Сооданбекова А. С. ). . '
62. Взаимоотношение нейроэндокринной и иммунной систем у животных при адаптации к условиям высокогорья //Матер. II физиол. Сибири и Дальнего Востока. Новосибирск. 1995. -Ч. I, с. 164.
63. Влияние комплекса факторов высокогорья на функции монозминоз и структуры головкою мозга // Магер. V Всесоюз. симп. «Экол. физиол. и прсбл адаптации. М. 1988. — С 82.
SUMMARY.
The aim of this work is a elucidation of, the character and mechanism of the interaction between adrenal, thyroid, gonodal and pancreatic endocrine complexes on the different level of organization during short-time and prolonged highaltitude adaptation of animals and people also that of mountain aborigens and inhabitants.
The novety of this work is that the character of the interaction between adrenal, thyraid and gonoral endocrine compexes on the different level of organization was determined for the animals, inhabitaed on the different altitude and people, constantly living in the mountains.
The new data about pasitive or negative direct connections and feed-back between components of above-mentioned endocrine complexes in dependens of adaptation period were obtained.
For the first time the tissue-recoptor sustem was taken into account during dynamics and mechansms of secretory activity of endocrine complexes, investigation in mountin conditions neuro-endocrine system of regulations Hormonal homeostasis for the people, constantey liviifg on the'high mountain (3000—3500m) reliably distinguishes from that for plains inhabitants: a) the cenral department of the endocrine complexeshypothaamus and hypophysis) functional activiti also aidos-terane and adrenaline levels were low, but neuromediators and geu-cocorticoids concetrations were high; b)the correlative relationships between individual endocrine complexes and within eachot them were intensified. c)the negative feed-back between adrenal and hypothalamic hypophyse system, between gonodal, glands and hypothalamic- hypophyse system were more expressed, but they were absent between thyroid and hypotahalamic-hypophyse system. Shottime(up to 30 days) and prolonged (from 60 days to 10 th rats generation) animals adaptation results in the neuroendocrine regulation systems phasic reorganization.
ДИССЕРТАЦИЯНЬШ КЫСКАЧА МАЗМУНУ
Изилдеенун эц негизги максаты ар кандай бийик тоолуу шарттарда жашаган адамдардын жана айбанаттардын эндокриндик мучвлерунун физиологиялык механизмдерин Жана алардын бири-бири менен болгон байланышын изилдве болуучу. Тажрыйбалар дециз дец-гээлинен 760 жана 3000—3500 метр жогору турган бийик тоолуу шарттарда жашаган адамдарга жана ар турдуу айбанаттарга жур-гузулген. Тажрыйбаньш негизинде алынган маалыматтарга Караганда бийик тоодо жашаган адамдардын жана айбанаттардын гипоталамус, гипофиз жана калкан бездеринин функционалдык активдуулугу темен, ал эми бейрек устундегу, жыныс жана уйку бездериники, тескерисинче, жогору болгондугу биринчи жолу аныкталды.
Бийик тоого адамдар жана айбанаттар кетерулгенде баардык эндокриндик системаларынын функциялары убакытка жараша фаза боюнча езгеруп турат. Биринчи фазасында (1—3 кун) гипоталамус, гипофиз жана бейрек устундегу бездердин функционалдык актлв-дуулугу кетерулуп, ал эми калкан, уйку жана жыныс бездериники—темендегендугу аныкталган. Экинчи фазасында (15—90 кун) эндокриндик системанын борбордук белугунде (гипоталамус жана гипофиз), ошондой эле калкан, жыныс жана уйку бездеринин гормондору эц темен, бейрек устундегу бездерди, тескерисинче, жогору болгондугу далилденди. Учунчу фазасында ,(90 кунден ащык жана дайыма тоо шарттарында жашаган жаныбарлар) болсо, экинчи фазадагыдай эле гипоталамус, гипофиз жана калкан бездердин гормондору темен, ал эми бейрек устундегу, жыныс жана уйку бездериники дециз децгээлинде жашаган жаныбарлардыкына са-лыштырганда жогору болгондугу аныкталды.
Иштин жыйынтыгы боюнча ар кандай бийик тоо шартында жашаган адамдардын эндокриндик системаларынын функционалдык активдуулугунун «нормативи» аныкталды. Бул «норматив» бийик тоо шартында иштеген медициналык кызматкелердин кунделук ишине бирден-бир керек нерсе.