Автореферат и диссертация по медицине (14.00.17) на тему:Изменение температурных порогов электроэнцефалографической реакции десинхронизации у теплокровных в онтогенезе

•2 П 3 9 и

ИНСТИТУТ ФИЗИОЛОтай АКАДЕМИИ НАУК БССР

1Ь правах рукописи

иЛУГЛН Сергей Плкол.чеви"

УЖ 612.82.014.43 - 064

изшшниа шшратушх пок^в атапто-

йни^/июгглпш^ксй РРШЩИ ДЕСИНХРОНИ-ЗЩГД У тшикюввых Б СПТСШТЖ

14.00.17 Нормальная физиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации яя соискание ученой степени кандидата мэдиданокт' ря>к

Минск - 199'.!

Работа выполнена в Минском ордена Трудового Красного Знамени государственном медицинском институте.

Научный руководитель - доктор медицинских наук, профессор Кубарко А,И.

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор Богданов О.В.; доктор биологических наук, профессор Адаимолаев Т.А.

Ведущая организация - Научно-исследовательский институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М.Сеченова АН СССР

Защита состоится -3CW " 1990 г. в / 7 часов на заседании Специализированного совета Д 006.11.01 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора наук при Институте физиологии Академии н&ук БССР (220725, ГСП, Минск, ул. Скорины, ?,8).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института физиологии АН БССР

Автореферат разослан "¿И-? "f/t^'AЛ^^ 1990 г.

Ученый секретарь Специализированного С совета, кандидат биологических наук

п

Дедоия Э.Г.

© Институ™ физиологии АН БССР, 1990

,, '" j ОБЩАЯ. МРАКТЕИ1СТИКА РАБОТЫ

L ' jVÜLi Актуальность исследования. Понимание общих принципов функциональной организации центральных и периферических механизмов терморегуляции и поиск на этой основе приемлемых для клиники способов дифференциальной диагностики природы лихорадочных состояний - является одной из важнейших задач современной физиологии и клинической медицины. Для ее решения могут быть использованы различные подходы и, в частности, хорошо оправдавший себя при исследовании принципов организации других функций организма -онтогенетический подход.

Известно, что при действии на органы чувств раздражителей различной сенсорной модальности у зрело рождающихся живо:.«* в первые сутки, а у незрелорождающихся в более поздние сроки можно обнаружить изменения биоэлектрической активности мозга типа электрокортикографической (ЭКоГ) реакции десянхронизации (Schwar-tze Р. ,1973). Эта реакция расценивается как неспецифический ответ мозга на действие раздражителей (Kanoaue к. et al., 1985, 1986) и является электрофизиологическим коррелятом ориентировочного рефлекса (Соколов Е.Н.,1958; Виноградова О.С.,1961), внимания (Блок Б. ,1970; Lee Н. К. ,1976; «rünewald-zuberbier К. et al 1978), изменения функционального состояния центральной нервной системы при переходе от сна к бодрствованию (silingaon R. ,1967; ЗЕербер Д.А., 1969). Возможность индуцирования ЭКоГ реакции де-сш. сронизации на различных этапах онтогенеза теплокровного организма зависит как от функциональной зрелости неспецифических структур мозга (ретикулярной формации, в частности) (Schwartse Р. ,1973), так и от функциональной зрелости того или иного енали- ' затора, его способности к восприятию сенсорной информации (Никитина Г. М.,1976).

У теплокровных организмов при температурном воздействии показана принципиальная возможность индуцирования не только сдвигов в нейронной активности отдельных структур головного мозга, но и изменении суммарной биоэлектрической активности мозга, проявляющихся в электроэнцефалографической (ЭЭГ) и ЭКох реакции десинхронизации (Сперанский Г.Н..Пратусевнч Ю.М.,1961; Староби-нец МЛ. ,Пшедецкяя А.Д., 1973; Kanooue к.,1985). В литературе широко освещаются вопросы, касающиеся центральных механизмов терморегуляции у взрослых животных; накоплен огромный фактологический материал по онтогенетическим особенностям терморегуляции j тепло-

кровных. Однако, остается неизученным вопрос о становлении функций температурного анализатора в онтогенезе. Практически отсутствуют сведения об особенностях в раннем онтогенезе центральных терморегуляторных механизмов. Без глубокого изучения этого вопроса невозможно понять центральные механизмы терморегуляции в постнатальном онтогенезе, в то время как в детском возрасте нередки случаи гипертермий неясной природы и неуправляемого характера.

С другой стороны, из литературы известно, что часто новорожденные теплокровные организмы (крольчата, морские свинки, ягнята) в отличие от взрослых животных не отвечают лихорадочной реакцией на вводимые пирогены (Cooper K.E.et al .,1975; Satinoff E. et al. ,1976; Blateis C.M.,1977; KastingHW. et al.,I979).

Таким образом, изучение особенностей центральных механизмов системы терморегуляции у теплокровных животных и человека в онтогенеза является актуальной задачей, при решении которой есть основание рассчитывать на установление объективных критериев оценки функциональной зрелости температурного анализатора, выявление наличия и характера сдвигов в работе центрального аппарата терморегуляции, что может способствовать определению подходов и разработке методов патогенетической коррекции гипертермий.

Цель и задачи работы. Целью настоящего исследования явилось изучение зависимости от температуры тела изменений суммарной биоэлектрической активности головного мозга и некоторых показателей терморегуляции теплокровных животных и человека в онтогенезе.

В работе решались следующие основные задачи:

1) провести сравнительное исследование температурных порогов термоиндуцированной ЭКоГ реакции десинхронизации в онтогенезе у зрелорождающихся (морские свинки) и незрело рождающихся (белые крысы) животных, термоиндуцированной ЭЭГ реакции десинхронизации у детей и взрослого человека;

2) изучить по показателям температуры "оболочки" тела и мозга роль периферической и центральной термоафферентации для возникновения ЭКоГ реакции десинхронизации в онтогенезе;

3) изучить у развивающегооя организма временную динамику термоиндуцированных изменений ЭКоГ (реакции десинхронизации) и таких терморегуляторных ответов, как псчипноэ, изменение тонуса пе~ риферическихсосудов, мышечной дроки;

4) изучить температурные пороги ЭКоГ реакции десинхронизации

у белых крае в онтогенезе в условиях пирогеналовой и простаглан-диновой гипертермии, а также ЭЭГ реакции десинхронизации у детей с повышенной температурой тела.

Основные положения, выносимые на защиту. Температурные пороги термоиндуцированных изменений биоэлектрической активности мозга, проявляющихся возникновением ЭКоГ реакции десинхронизации, как при обогревании, так и при охлаждении всего организма, принимают более низкие значения по мере взросления животных. На ранних этапах постнатального развития незрело рождающихся животных (белые крысы), в отличие от зрелоровдающихся (морские св::нки), значения температурных порогов термоиндуцированной обогревом ЭКоГ реакции десинхронизации отличаются от значений температурных по—ггов изучаемой реакции, вызванной охлаждением. У детей, вызванная локальным кожным обогревом, ЭЭГ реакция десинхронизации имеет более высокий температурный порог, чем у взрослых людей. ,

Основное значение для возникновения териоиндуцированчой ЭКоГ реакции десинхронизации у крыс в возрасте до 20-ти суток имеет афферентный приток от периферических терморецепторов. У животных старше месячного возраста для возникновения термоиндуцированной ЭКоГ реакции десинхронизацик приобретает важное значепие и изменение температуры мозга.

По мерс взросления животных возникновение термоиндуцированной ЭКоГ реакции десинхронизации приобретает опер^жлящий характер во времени и не синхронизировано с такими терморегу.тагорными реакциями, как полипноэ, расширение периферических сосудов - при обогревании и мышечная дрожь - при охлаждении.

Пирогенал И ПГЕ^ У крыс в возрасте до 20-ти суток не вызн-ваетсдвигов величины температурных порогов ЭКоГ реакции десинхронизации, а в возрасте 30-ти суток, когда действие этих лирегеков сопровождается гипертермией, приводят к повышению температурных порогов реакции десинхронизации. У детей с повышенной температурой тела при остром респираторном заболевают (ОГЗ) повтаютпл' температурные пороги ЭЭГ реакции десинхронизации, вызванной локальным кожным обогревом.

Научная новизна и практическая значимость исследований.

Впервые лровэдены сравнительные исследования температурнш, порогов ЭКоГ реакции десинхронизации у наркотизиравггешх назрело -рождающихся животных (белые крисы) и зрелорождакпшххся (морские свинки) в онтогенезе, я таняе ЭЭГ реакции д?сшгхрод:'эп:лгг у дп ->п

и взрослого человека в .состоянии частичной сенсорной депривации. Показано, что по мере взросления теплокровного организма наблюдается понижение температурных порогов изучаемой реакции десинхро-низации. Ейявлеж", что у белых крыс на ранних этапах постнаталь-цого онтогенеза изменение температуры тела в определенных пределах не вызывает сдвигов со стороны ЭКоГ в виде реакции десинхро-низации. В то же время, как у взрослых животных (крысы, морские свинки), так и у новорожденных зрелорождающихся (морские свинки) изменение температуры тела сопровождается ЭКоГ реакцией десинхро-низации, при этом отмечается совпадение значений порогов этой реакции на обогрев со значениями - на охлаждение.

Установлено, что локальное (1см2) температурное воздействие на различные участки кожи вызывает у человека ЭЭГ реакцию десин-хронизации, отличающуюся по значениям температурных порогов для разных участков кожной поверхности.

Полученные данные на крысах от 20-ти суточного возраста до 3-х месячного возраста свидетельствуют о том, что взросление животных сопровождается увеличением сдвига температурного порога ЭКоГ реакции десинхронизации при действии уретанового наркоза.

Впервые обнаружено, что влияние изменений температуры мозга и афферентного притока, обусловленного сдвигом температуры "оболочки" тела, на ранних этапах онтогенеза белых крыс неравноценно для возникновения термоицдуцированной ЭКоГ реакции десинхронизации. Показано, что термэиндуцированная ЭКоГ реакция десинхронизации у 20-ти суточных крыс обусловлена, главным образом, афферентным притоком вследствие изменения температуры "оболочки" тела; по мере взрослели: животных повышается значимость изменения температуры мозга для возникновения этой реакции.

Установлено, что по мере взросления теплокровных животных термоиндуцированная ЭКоГ реакция десинхронизации приобретает опережающий временной характер и не синхронизирована с некоторыми терморегуляторными реакциями.

Впервые изучены и сопоставлены температурные пороги ЭКоГ реакции десинхронизации с развитием в онтогенезе способности белых крыс отвечать повышением температуры тела на вводимые пирогены (пирогенал.ПГЬ^). Показано, что температурные пороги ЭКоГ реакции десинхронизации у не отвечающих гипертермией 20-ти суточных крыс в ответ на действие пирогенала и ПИ^ не меняются, в то время как 30-ти суточные крысы отвечают на действие этих пирогенов гипертермией и повышением температурного порога ЭКоГ реакции десинхронизации.

Впервые выявлен сдвиг в величине температурных порогов ЭЭГ

реакции десинхрошзации в сторону более высокой температуры у детей больных ОРЗ с повышенной температурой тала.

Результаты проведенных экспериментов и анализ данных литературы показывают, что величина температурного порога реакции десинхрошзации в онтогенезе отражает процессы функционального становления температурного анализатора и ее'определение может быть использовано в качестве одного из показателей сдвигов в работе центрального аппарата системы терморегуляции.

Внедрение. Разработанные научные положения и методические подходы используются в научной работе лаборатории терморегуляции Института физиологии СО АМН СССР.

Апробация диссертационной работы. Материалы диссертации доложены и обсуждены на заседании лаборатории терморегуляции и биоэнергетики Института физиологии им.И.П.Павлова АН СССР (Ленинград, март,1989г.). Основные положения диссертации изложены в 2-х опубликованных работах (список работ представлен в конце автореферата). ■ *

Структура работы. Диссертация изложена на 126 страницах машинописи, состоит из введения, обзора литературы (I глава), описания материалов и методов исследования (2 глава), четырех глав с изложением результатов экспериментальных исследований (3-6 главы), обсуждения результатов и заключения (7 глава), списка литературы, включающего 152 источника, в том числе 70 рзбот отечественных авторов. ТЪбота иллюстрирована IG рисунками и содержит 16 таблиц.

МАТЕШАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Настоящее исследование проведено на белых беспородных крысах 20,30,45,60 и 90 суточного возраста, массой от 20 гр. до 160 гр., а также на новорожденных и 90 суточных морских свинках шссой от 50 гр. до 240 гр. Всего использовало в экспериментах 416 крыс и 74 морские свинки обоего пола. В каждой отдельной серии опытов использовались животные одного веса и возраста, в большинстве случаев в опыт брали по 7 - 15 животных. Крысы после рождения находились в условиях гнезда до месячного возраста, затем производилась отсадка их в отдельную ют^ту. Морские свипгат спустя 12 - 48 часов после рождкяип отбирались n oran. Крысы старце месячного возраста, трехмесячные морские свинки, а таете животные-самки (перед окотом и после окота) получали поднгцпшяй пищевой рацион в соответствии с

нормами содержания лабораторных животных. В виварии и во время опытов соалюдались световой, шумовой и температурный режим. Опыты проводились с 9.00 до 18.00.

Перед началом эксперимента животные наркотизировались урета-ном из расчета I - 1,5гр/кг., вцутрибршшшно. Лоб"ая и теменная область головы животного освобождалась от мягких тканей. К поверхности черепа, после удаления надкостницы, норакрилом-ЮО крепилась пластмассовая планка (40-5 -3 мм), с помощью которой в дальнейшем производилось фиксирование головы животного в стереотаксической установке. Поскольку во время эксперимента животное находилось в состоянии наркотического сна, то дополнительной иммобилизации тела его не производилось. Для обеспечения равномерного обогрева тела животное располагалось в термокамере, в марщевом гамачке и обдувалось теплым воздухом. После фиксирования головы, в теменной кости -у морских свинок и в лобной кости - у крыс, латеральнее от сагиталь-ного шва на I - 2мм (рострально от брегмы на I - 2мм - у крыс, кау-дально от брегмы на I - 2мм - у морских свинок) высверливалось отверстие диаметром I - 1,5мм и убиралась в этом месте тверлзя мозговая оболочка. Затем в ткань головного мозга на глубину I - 2мм вводился платиновый электрод, запаянный в стекло, с активной поверхностью диаметром 50 мкм. В носовую кость помещался индифферентный платиновый электрод толщиной 1мм. Входное электродное сопротивление составляло 5 Мом. Посредством этих электродов и усилителя биоэлек-тропотенциалов УУ-2М (производство НИ Института экспериментальной медицины, Ленинград) с выводом на самописец Н327-3 производилась регистрация суммарных биозлектропотенциалов головного мозга животных в полосе 0,15 - 150 Гц. Кроме того, электрокортикографический сигнал, снимаемый с усилителя биоэлектропотенциалов, через СПЭКС-Т01 записывался на магнитную ленту магнитофоном "МАЯК-203" для дальнейшего частотно-амплитудного анализа на ИВК-2 на базе ЭВМ СМ-4.

Оценка температуры мозга и под кожей в области спины у животных во время эксперимента производилась при помощи полупроводникового микротермосопротивления МТ-54 и вольтметра В7-27. В мозг ми-кротермосопротивление вводилось контралатерально по отношению к . месту введения активного электрода, на глубину 2 - 3 мы (толщина термодатчика 1мм). В области спины микроТермосопротивление располагалось в грудном отделе под кожей, над остистыми отростками позвоночника . • .

Изменение температуры тела животного обеспечивалось непрямым

обдуванием его потоком воздуха различной температуры: при обогревании температура воздуха достигала 43°С, при охлаждении - 20°С. Скорость изменения температуры тела животного составляла 0Д-0,2°С в :.~П!уту (потемпературе мозга и по подкожной температуре).

Коагуляция структур мозга крысы, содержащих ядра переднего гипоталамуса, осуществлялась анодным током I мА в течение 20 секунд (Солдатова С.А.,'¡Ушмалова II.А. ,1968). В качестве анода использовалась изолированная нихромовая проволока со свободной активной поверхностью дпаметром 0,5мм. Платиновый катод, толщиной 1км располагался в носовой кости животного. Стереотакокчеспе координаты места введения анода: 0-0,5*6,5мм (ЬУреш Я. :и др. ,1962), у крыс массой 140гр. Топография коатулирорянног" yfecritn могга "отгрелг-ровалаоь гистологически. !

Оценка частоты дыхательных движений у крыс и морских свинок осуществлялась с помощью регистрируемых волй второго порядка на электрокардиограмме, которую отводили от грудной ; клетки животного игольчатыми электродами, расположенными подкожно.

Исследование реакции периферических сосудов (хвоста) у крысы производилось методом регистрации объемного пульса (Мошкевич B.C., 1970) с помощи фотоплетизмографа (ФП-01 JS003, ,1986г.).

Для отведения электромиограммы у крыс применялись игольчатые электроды, которые вводились в мьгицу бедра животного. Д-я регк- _ страции мышечных потенциалов использовался усилитель биоэлектропо-тешшалов УУ-2М, в полосе пропускания 1-10^Гц, с выведем на самописец Н327-3.

В опытах использовались пирегены: плрогенал (производство Института эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф.Немалой) и прсотаг-ландин Во (nrEjp) (производство АН Эстонской ССР,П-П). Пирогенал вводился крысам внутрибрюшинно из расчета 50.ШД на ШОгр. веса животного (в 0,1мл. 0,9$ раствора JêaCI) - дозы, способной вызвать повышение температуры тела у взрослой крысы (Мелехин В.Д. ,1983) .ПГЕд вводился в боковые желудочки в дозе из расчета 0,5мкг пс особь (в Юмкл. 0,9$ раствора JtaCI), способной вызвать повышение температуры те)м у взрослого животного (Hoffman W. Е., Valigura т, ".,1979).

ейектроэнцефалографические (ЭЭГ) исследования у людей производились общеттринятшп методами на элекгроэнцефалографе УЭП1-4-02. Отведение биотоков мозга осуществлялось монополярно от симметричных участков кожи затылочных обдас ей головы. Индифферентный электрод крепился к мочке уха испытуемого. Обследовано 29 лет"й от 5

до 14 лет (мальчики) и IV молодых мужчин 21-27 летнего возраста.

В процессе регистрации ЭЭГ для испытуемых создавались условия частичной сенсорной депривации: опыт проводился в звукоизолированной комнате, ; испытуемого глаза были закрыты. Температура окружающего воздуха была около 22°С. Во время эксперимента испытуемый находился в положении сидя, либо в положении лежа.

Во время регистрации ЭЭГ на поверхность кожи площадью 1см^ производилось плавное температурное воздействие (обогрев от исходной, собственной температуры данного участка кожи, до 40°С) посредством лампочки накала 3,5В, подключенной к источнику постоянного тока (ИПТ-1). Между лампочкой и кожей испытуемого находилась резиновая прокладка толщиной 1мм. Между резиновой прокладкой и кожнсш поверхностью располагалось микротермосопротивление МТ-54 для оценки температуры. Напряжение, подаваемое на лампочку, подбиралось таким образом, чтобы скорость повышения температуры участка поверхности кожи составляла 0,04-0,05°С в секунду.

Оценка средневзвешенной кожной температуры (Тс/в) осуществлялась по значениям температуры поверхности кожи в областях: лоб (Тл), туловище (Тт).плечо (Тп).кисть (Тк),бедро (Тб),голень (Тг),стопа (Тс) и производится расчет по формуле (Ермакова И.И.,1987): Тс/в=0,07•Тл+0,35•Тт+0,14 • Тп+0,05•Тк+0,19-Тб+0.13 • Тг+0,07-Тс.

Исследования на детях с повышенной температурой тела производились на базе 2-ой и 3-ей детских больниц г.Минска.

Весь цифровой материал статистически обработан по общепринятым методам вариационной статистики (Лакин Г. Ф., 1980; Взкицкий П.Ф., 1973) .Достоверными считались результаты только пр "р"менее 0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Тешоишгуцированная электрокортикограйическая реакция десин-хронизации у животных и электроэнцефалографичеокая реакция десин-хронизации у человека в онтогенезе. Как следует из результатов опытов, .выполненных на наркотизированных уретаном ; белых крысах от 20-ти суточного до 3-х месячного возраста и на новорожденных и 3-х месячных морских свинках, изменения температуры тела животных приводило к сдвигам в биоэлектрической активности мозга одинакового характера. Так,при определенных значениях температуры мозга и "оболочки тела.на ЭКоГ животных скачкообразно возникали стойкие изменения: понижалась амплитуда и нарушалась регулярность колебаний, повышалась мощность вклада в общий ЭКоГ сигнал колебаний частотно-

го диапазона З-ПГц (до возникновения изменений на ЗКоГ превалировали колебания частотой 0,5-ЗГц, амплитудой - 0,5-1.0а!В). Сравнение полученных данных об изменениях ЭКоГ по частоте и амплитуде- колебаний с имеющимися литературными сведениями об изменении ЭКоГ наркотизированных и бодрствующих животных при действии различных раздражителей (в том числе и температуры)(Глебова Н.Ф., Данилова Л.И. ,1970;3^аггае Р., 1973; Яичников И. К., 1977,1979; Капоаив к. е! а1.,1985) позволило констатировать, что наблюдающиеся в опыта:: термоиндуцированные изменения ЗКоГ являются реакцией десинхронизации. Скачкообразный характер изменений в биоэлектрической активности мозга при общем температурном воздействии на организм дозволил количественно оцешш» а'екшцшурицб порога ЗКоГ рз-акции десинхронизации у дшвотшх разного возраста.

Было установлено, что температурные пороги ЭКоГ реакции десинхронизации, индуцированной общим согреванием, у 90 суточных крыс и морских свинок составляют: по температуре мозга - 35,1+0,3°С (п=15) и 35,6+0,3°С(п=13); по температуре "оболочки" тела - 35,1+ и,3°С(п=15) и 35,9+0,4°С(п=7).соответственно. У более молодых животных при общем согревании температурные пороги изучаемой реакции были выше по своим значениям, чем у 90 суточных животных: относительно температуры мозга - у 20-ти суточных крыс-на 2,5°С(п=36, р<0,001) ,у 30-ти суточных крыс - на 2,7°С(л=8,р<0,001), у 45-ти суточных - на 2,7°С(п=23,р<0,001) ,у 60-ти суточннх-на 1,б°С(п=15, р<0,01), у новорожденных морских свинок - на 1,9°С(п=34,р< 0,001); относительно температуры "оболочки" - на 3,9°"(п=36,р<0,001), -2,3°С(п=8,р<0,01), - 1,8°С(п=23,р<0,001), - 1,0°С(п=15,р< 0,01) и на 1,7°С(п=12,р<0,001), соответственно.

При общем охлаждении 90 суточных крыс и морских свинок значения температурных порогов ЭКоГ реакции десинхронизации составляют: по температуре мозга - 36,0+0,3°С(п=6) и 36,2+0,3°С(п=8); по температуре "оболочки" - 35,8+0,2°С(п=6) и 36,8+0,2°С(п=5).соответственно. У более молодых животных при общем охлаждении температурные пороги изучаемой реакции были выше по своим значениям, чем у 90-суточных животных: относительно температуры мозга - у 30-ти суточных крыс - на 1,2°С(п=6,р<0,05), у новорожденных морских свинок - на 2,2°С (п=9,р<0,001); относительно температур "оболочки" - на 0,9°С(п=6,р?0,05) и 1,9°С(п=7,р<0,01) .соответственно.

Установлено также, что у 20-ти суточных крыс значения пороговых температур ЭКоГ реакции десинхрошзации (по температуре мозга-

37,6+0,3°С (п=36) и по температуре "оболочки" -39,0+0,2°С (п=36)), вызванной согреванием , были более высокими, чем при общем охлаждении животных (по температуре мозга - 35,6+0,4°С (п=10,р<0,001) и по температуре "Ъболочки" - 37,5+0,6°С (п=10,р<0,05)). В то же время, у полутора- и двухмесячных крыс, а также у новорожденных и трехмесячных морских свинок значения пороговых температур ЭКоГ реакции десинхронизации, вызванной согреванием, совпадали со значениями пороговых температур изучаемой реакции, вызванной охлаждением.

Можно предположить, что полученные в настоящих исследованиях значения температурных порогов термоиндуцированной ЭКоГ реакции десинхронизации у животных в онтогенезе являются одним из показателей, характеризующих становление центрального аппарата терморегуляции, в особенности звена, отвечающего за восприятие температурной информации.

Несовпадение у незрелорождающихся белых крыс 20-ти суточного возраста значений пороговой температуры ЭКоГ реакции десинхронизации, вызнанной общим согреванием животных, и превышение этих значений порогов изучаемой реакции, вызванной общим охлаждением, по-видимому, можно рассматривать как признак незрелости механизмов, обеспечивающих тонкую регуляцию температуры установочного характера. Вероятно, у зрело рождающихся животных, з отличие от незрело-рождающихся, раньше происходит функциональное созревание нервной системы в отношении восприятия и переработки температурной информации.

В литературе приводятся данные о том, что и у человека можно вызвать температурным воздействием ЭЗГ реакцию десинхронизации (Сперанский Г.Н. .Пратусевич Ю.М. ,1961;Старобинец М.Х..Пшедецкая А. Д.,1973).Но возрастные особенности термоиндуцированных изменений ЭЭГ в виде реакции десинхронизации до настоящего времени не изучались. При проведении настоящих исследований была выявлена возможность путем локального обогрева кожи как у взрослых людей, так и у детей 5-10 летнего возраста индуцировать ЭЭГ реакцию десинхронизации. При зток. оказалось возможным регистрировать и температурные пороги этой реакции у человека. Было установлено, что температурные пороги ЭЭГ реакция десинхронизации, индуцированной локальным кожным обогревом, отличаются по величине у детей и взрослых. Так, у здоровых детей в состоянии покоя ЭЭГ реакция десинхронизации возникала при достижении температуры в обогреваемом участке кожи 37,3+0,1°С(п=13), что было на 1,1°С выше (р <_0,001), чем значения

порога ЭЭГ реакции десинхронизации у взрослых людей (36,2+0,1°С, П=17).

Таким образом, видно, что у животных в онтогенезе (в состоянии наркотического сна), а также у детей и взрослых людей, находящихся в условиях частичной сенсорной депривации, выявляется общая закономерность изменения температурных порогов ЭКоГ и ЭЭГ реакции десинхронизации: величина значений пороговых температур изученной реакции в раннем онтогенезе животных была выше, чей у более взрослых животных, а величина того же показателя у детей была выше, чем у взрослого человека. Можно полагать ,что термоиндуцированная ЭКоГ и ЭЭГ реакция десинхронизации может быть одним из показателей, характеризующих динамику становления функций температурного анализатора у животных и человека в онтогенезе.

Роль изменений температуры мозга и периферической термоаффе-рентации в возникновении термоиндуцированной ЭКоГ реакции десин-ронизации у животных разного возраста. В результате проведенных экспериментов получены данные, свидетельствующие о том, что возникновение термоиндуцированной ЭКоГ реакции десинхронизации у крыс определяется как изменением температуры "оболочки" тела, так и темпера туры мига. Установлена корреляционная связь между пороговыми значениями изучаемой реакции относительно температуры мозга и "оболочки" тела". Эти данные согласуются с результатами исследований, проведенных на кроликах (Яичников И.К.,1979).показывающими наличие связи между температурой гипоталамуса и внутренней температурой тела животного в возникновении ЭКоГ реакции десинхронизации.

По значениям линейного коэффициента регрессии температуры "оболочки" тела по температуре мозга, то есть пороговых величин определяющих возникновение ЭКоГ реакции десинхронизации, была оценена роль изменений температуры мозга и "оболочки" тела в индуцировании этой реакции в онтогенезе. Так, для 1-1,5 месячных крыс линейный коэффициент регрессии пороговой температуры "оболочки" тела по пороговой температуре мозга имел положительный знак и был близок к нулю, в то время как для 2-3 месячных животных - имел отрицательный знак и был близок к единице. Эти данные могут свидетельствовать о том,что по мере взросления животных возрастает роль изменений мозговой температуры в возникновении ЭКоГ реакции десинхронизации. Емес-те с тем у животных 1-1,5 месячного возраста изменение температуры "оболочки" тела имеет определяющее значение в возникновении ЭКоГ ре-

акции десинхронизации. По-видимому, на ранних этапах онтогенеза термоиндуцированная ЭКоГ реакция десинхронизации, обусловленная изменением температуры "оболочки",определяется, главным образом, периферической термоафферентацией. По мере взросления животных, наряду с ужо имеющейся периферической термоафферентацией, возрастает роль в индуцировании ЭКоГ реакции десинхронизации изменений температуры мозга и, такт« образом, центральной термоафферентации.

Таким образом,зависимость в раннем онтогенезе возникновения : ЭКоГ реакции десинхронизации, главным образом, от определенного

уровня температуры "оболочки" тела может свидетельствовать об опере! жающем развитии периферической термоафферентации в сравнении с моз-: говой термоафферентацией.

Шесте с тем, установлено, что у крыс месячного возраста, у которых периферическая термоафферентация играет решающую роль в возникновении ЗКоГ реакции десинхронизации,уретановый наркоз не влияет ; на температурные пороги этой реакции. В то же время, у крыс двух- и I трехмесячного возраста, у которых наряду с периферической термоафферентацией в возникновении ЭКоГ реакции десинхронизации играет существенную роль и центральная терлоафферентация, температурные пороги этой реакции повышаются после введения уретана животным.

Онтогенетические особенности значимости изменений температуры моага и температуры "оболочки" для возникновения ЭКоГ реакции десинхронизации могут быть использованы в качестве еще одного критерия степени функциональной зрелости температурного анализатора.

Температурные пороги ЭКоГ реакции десинхронизации и некоторых терморегуляторных ответов животных в онтогенезе. Следующим этапом исследований было изучение у развивающегося организма и сопоставление временной динамики возникновения ЭКоГ реакции десинхронизации и терморегуляторных ответов, как полипноэ,реакция периферических сосудов и мышечная дрожь, пра изменении температуры тела. Шявлено, что возникновение ЭКоГ реакции десинхронизации у трехмесячных крыс (относительно температуры мозга, при общем согревании - 36,2+0,3°С, п=7; при общем охлаждении - 36,0*0,3°С,п=6) имеет опережающий характер по отношению к моменту возникновения реакции расширения периферических сосудов (38,3+0^!?Ьп=7,р<0,001) и полипноэ (40,4+'.1,ЗоС,п=9, р <0,001) - при общем согревании, мышечной дрожи (35,1+0,1°С,п=6, р <0,05) - щш общем охлаждении. Шесте с тем, у 20-ти суточных крно термоиндуцированная ЭКоГ реакция десинхронизации, опережая по вре-

мени (хотя и в меньшей степени, чем это наблюдается у трехмесячных животных) реакцию расширения периферических сосудов - при обогревании и возникновение дрожи - при охлаждении, совпадает по времени с возникновением реакции полипноэ и кратковременным сужением сосудов хвоста - при обогревании и при охлаждении. У новорожденных морских свинок реакция полипноэ предшествует при общем согревании ЭКоГ реакции десинхронизации, в то время как у трехмесячных животных полипноэ возникало позже реакции десинхронизации. Кроме того, у крыс обеих возрастных групп было выявлено, что стойкое сужение периферических сосудов при охлаждении животных возникает еще до того, как на ЭКоГ возникает реакция десинхронизации.

Эти результаты согласуются с тлеющимися сведениями о том, что термоиндуцированная ЭКоГ реакция десинхронизации может не сопровождаться синхронным развитием терморегуляторных реакций (Глебова Н.Ф., Данилова Л.И.,1970; Тиглиева С.Н.,1974; Яичников И.К.,1977). Обращает на себя внимание и тот факт, что возникающая в ответ на меняющуюся температуру тела ЭКоГ реакция десинхронизации по мере взросления животных приобретает опережающий характер по отношению к возникновению терморегуляторных реакций: полипноэ,расширение периферических сосудов - при обогревании и дрожи - при охлаждении животных.

На основании полученных данных можно предположить, что раннее появление термоиндуцированной ЭКоГ реакции десинхронизации и ее предшествование терморегуляторным ответам,с возрастанием временного интервала по мере взросления животных, отражает полифункционалышй ха-рактео этой реакции головное мозга, а не только ее сопряженность с формированием терморегуляторной ответной реа]щии.

Термоиндуцированная ЭКоГ и ЭЭГ реакция десинхронизации у животных в онтогенезе в условиях действия пирогенов иуд еловека При повышенной температуре тела. В результате проведенных исследований на наркотизированных уретаном было установлено, что пирогенал и ПГЕ2 не оказывают влияния на температурные пороги ЭКоГ реакции десинхронизации, индуцированной общим согреванием крыс 20-ти суточного возраста в отличие от 30-ти суточных крыс, у которых температурные пороги изучаемой реакции повышаются после введения пирогенов. Эти данные коррелируют с полученными сведениями, характеризующими различную способ- . ность животных 20-ти и 30-ти суточного возраста отвечать гипертермической реакцией на вводимые пирогены. Так, у 20-ти суточных крыс не наблюдалось гипертермической реакции на вводимый пирогенал и ПЛ^.

В то же время, у 30-ти суточных крыс температурные пороги термоин-дуциро ванной ЭКоГ реакции десинхронизации повышаются при введении пирогенала и ПП^, наряду с развитием гипертермической реакции на введение пирогенов.

Полученные сведения по влиянию пирогенов на температурные пороги ЭКоГ реакции десинхронизации у 30-ти суточных крыс согласуются с уже известными данными о том, что после введения взрослым животным пирогенов происходит смещение температурных порогов термоиндуци-рованной ЭКоГ. реакции десинхронизации (Царюк В.В. .Кубарко А.И. ,1989).

Известно,что бактериальный пироген (пирогенал) активирует мононуклеарные фагоциты на выработку эндогенного пирогена (Dinarello С.А.,Wolf s.M. ,1978;Bernheim' H.A. ,1985) ; гипоталамические, контролирующие температуру тела структуры, непосредственно реагируют на на эндогенный пироген (Eisemum J.S.,I969; Белявский Е.М.,Абрамова Е.Л.,1975;Biateis С.М.,1977) и простагландины группы Е (Feldberg 1». .Saiena P.N..I97I; Tateuo W. et al.,I987; Coceani F. et al.,I988). Возможно, что отсутствие гипертермической реакции и смещения порогов термоивдуцированной ЭКоГ реакции десинхронизации у 20-ти суточных крыс является следствием незрелости указанных механизмов возникновения лихорадки.

Полученные результаты по влиянию пирогенов на температурные пороги ЭКоГ реакции десинхронизации у наркотизированных животных, а также возможность индуцирования локальным обогревом кожи ЭЭГ реакции десинхронизации у человека в условиях частичной сенсорной депривации позволили предположить возможность изменения тем: ^ратурных порогов ЭЭГ реакции десинхронизации у людей о гипертермией инфекционной при-природа. Особенно интересным было оценить температурные пороги этой реакции у детей о повышенной температурой тела. Было выявлено, что при ОРЗ с гипертермичеокой реакцией (температура в подмышечной впадине-37,3-37,7°С,оредневзвешенная кожная температура 35,4-1*5,5°С) у детей 5-7 лет я 9-14 лет выявляется более высокий температурный порог, индуцированной локальным обогревом кожи, ЭЭГ реакции десинхронизации (37,8+0,J°C,n=8 и 37,5+0,3°С,п=8,соответственно) по сравнению с температурным порогом этой реакции (36,9+0,2°С,п=8,р<0,05; 3G,5+0,3°С,п=8,р<0,05, соответственно) в группе детей,у которых температура тела нормализовалась (температура в подмышечной впадине -36,3436,7°С, средневзвешенная кожная температура - 34,1-34,9°С).

Таким обрезом, выявляется общий характер смещения температурных порогов ЭКоГ реакции десинхронизации. у наркотизированных живот-

ных (способных отвечать повышением температуры тела на вводимые пи-рогены) и ЭЭГ реакции десинхронизации у детей с гипертермической реакцией при ОРЗ, в условиях частичной сенсорной депривации. У животных при повышении температуры тела и у детей с гипертермией наблюдается повышение величин температурных порогов термоиндуцировашюй реакции десинхрониэации.

Определение температурных порогов ЭЭГ реакции десинхрониэации, на основании полученных данных, может быть предложено в качестве показателя, характеризующего сдвиги в работе центрального аппарата системы терморегуляции у человека.

ВЫВОДЫ

1.Температурные пороги термоиндуцированных сдвигов в биоэлектрической активности мозга, проявляющихся ЭКоГ и ЭЭГ реакцией десин-хронизации, изменяются в онтогенезе теплокровных животных и человека. Значения температурных порогов термоиндуцированной ЭКоГ реакции десинхрониэации белых крыс, возникающей на 20-ый день лостнатального онтогенеза, и ЭКоГ реакции десинхрониэации морских свинок, возникающей сразу после рождения, понижаются по мере взросления животных. У белых крыс, как незрелорождающихся животных, в отличие от зрелорожда-ющихся морских свинок,на ранних этапах постнатального развития изменения температуры тела в определенных пределах не вызывают ЭКоГ реакции десинхрониэации ни при обогревании, ни при охлаждении. У детей термоиндуцированная ЭЭГ реакнгя десинхронизации при локальном кожном согревании имеет более высокий температурный порог, чем у взрослых людей.

2.Роль изменений температуры мозга и "оболочки" тела в возникновении термоиндуцированных сдвигов в биоэлектрической активности мозга неравноценна на разных этапах онтогенеза белых крыс. Термоиндуцированная ЭКоГ реакция десинхронизации у 20-ти суточных крыс обусловлена, главным образом, сдвигами температуры "оболочки" тела. По мере взросления животных повышается значимость изменений температуры мозга в возникновении ЭКоГ реакции десинхронизации.

З.ЭКоГ реакция десинхронизации, возникающая в ответ на меняющуюся температуру тела, по мере взросления животных приобретает опережающий характер по отношению к возникновению таких терчорегулятор-ных реакций, как полипноэ и расширение периферических сосудов -при обогревании, дрожь -при охлаждении пвотных.

4. Возможность изменения температурных порогов ЭКоГ реакции де-

синхронизации в условиях действия пирогенала и ПГЕ^ зависит от способности животных разного возраста отвечать на вводимые пирогены гипертермией. Температурные пороги ЭКоГ реакции десинхронизации у 20-ти суточных крыс, не отвечающих гипертермией в ответ на действие пирогенала и ПГЕ^.не изменяются после введения этих пирогенов. У крыс ЗО-ти суточного возраста, отвечающих на пирогены гипертермией, наблюдается повышение температурного порога ЭКоГ реакции десинхронизации после введения пирогенала и ПГЕ^. У детей с повышенной температурой тела при ОРЗ повышаются темепературные пороги ЭЗГ реакции десинхронизации, вызванной локальным обогревом кожи.

5.Величина температурных порогов ЭЭГ реакции десинхронизации является одним из показателей, характеризующих процесс функционального становления температурного анализатора животных и человека в онтогенезе.

6. Определение величины температурных порогов ЭЭГ реакции десинхронизации может быть использовано в качестве показателя сдвигов в работе г^нтрального аппарата системы терморегуляции у человека, что может иметь значение в дифференциальной диагностике природа лихорадочных состояний и разработке на этой основе методов их патогенетической коррекции.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО МАТШАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ

Х.Кубарко А.И.,Белупш С.Н. Некоторые особенности функционирования температурного анализатора в онтогенезе // Проблемы нейро-кибернетики: тез.докл.IX Всесоюзной конф. - Ростов-на-Дону,1989. -С.444.

2.Кубарко А.И. ,Белугин С.Н. Температурные пороги термоиндуци-руемых ЭЭГ я ЭКоГ реакции десинхронивадаи при нарушениях теплообмена в онтогенезе // Принципы и механизмы деятельности мозга человека тез.докл.II Всесоюзной конф. - Ленинград, 1930.

На правах рукописи ЕЕЛ.УГИН СЕРГЕЙ НИКОЛАЕВИЧ УДК 612.82.014.43 - 064

изшшш температурных порогов ачгктро-энцвфалограшческоИ ткпии десинхгош-

8А| Ш 7 ТЕПЛОКРОВНЫХ В ОНТОГЕНЕЗЕ 14.00.IV Нормальная физиология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Подписано в печатЫ2.01.90гАТ №30 506. Форлэт 60x84 1/16

Бумага тип. № I Офсетная печать

УСЛ. печ. л. I К.-изд. л Л.

Тираж 100 Заказ # 9. Бесплатно

Отпечатано не ротапринте НГКИ.

г.Минск, ул.Ленинградская,б.