Автореферат и диссертация по медицине (14.00.17) на тему:Пирогенная и лимфоцитактивирующая активность плазмы крови у собак при статической нагрузке

АКАДЕМИЯ НАУК РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ ИНСТИТУТ ФИЗИОЛОГИИ

012.67

1 • г:;,;:

АЛЫЩВАНОВИЧ Константин Константинович

ПИРОГЕННАЯ И ЛИМФ01ЩТАКТИВИРУ10ЩАЯ АКТИВНОСТЬ ПЛАЗМЫ КРОВИ У СОБАК ПРИ СТАТИЧЕСКОЙ НАГРУЗКЕ

14.00.17 - Нормальная физиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Минск -1996

Работа выполнена ь Институте физиологии АН Беларуси.

Научный руководитель:

доктор медицинских наук, профессор, академик АН Беларуси Гурин В.Н.

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Титов Л.П..

доктор биологических наук, профессор Лебедев В.Ы.

Оппонирующая организация: Научно-исследовательский институт

эволюционной Физиологии и биохимии им. И.М.Сеченова РАН (г. Санкт-Петербург)

Защита состоится 21 июня 1«96г. в 12°° ч на заседании совета по зашите диссертаций Д 01.36.01 в Институте физиологии АН Беларуси ('¿'¿0072 г.Минск, ул. Скоршш, 28).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института физиологии АН Беларуси.

Автореферат разослан "¿0 " мая 1096 г.

Ученый секретарь совета по защите диссертаций

кандидат биологических наук Б.М.Рудакова

© Институт физиологии ЛИ Беларуси, 1996

- 1 -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Антуальность темы диссертации. Механизмы регуляции температуры тела человека и животных при динамических физических нагрузках исследовались достаточно широко (Nielsen, 1869; Баженов, 1985; Иоффе с соавт., 1988; Бобков, .1991 и др.). Вместе с тем, влияние статического компонента, имеющего свои отличительные особенности (Муравьев, 1973; Маковец-Домбровска, 1989) и являющегося неотъемлемой частью нагрузки как статического, так и динамического характера, на терморегуляторные реакции организма изучено недостаточно. В литературе до настоящего времени не получили освещения данные о терморегуляторных реакциях у собак при статических нагрузках разнсй мощности и не изучались их механизмы.

Исходя из представлений о том, что в регуляции температуры тела при физической нагрузке могут участвовать эндогенные пироге-ны (Nielsen, 1969; Halght, Keatlnge, 1973), делались попытки их определения в кроеи после мышечной деятельности. В литературе имеются сведения о содержании интерлейкина-1 (ИЛ-1) в плазме крови и скелетных мышцах у добровольцев через 3-6 ч после физической нагрузки субмачсимадьной мощности (Cannon et al., 1986, 1989), а также о содержании интерлейкина-6 (ИЛ-6) в конце 1-часовой вело-эргометрической нагрузки (Ullum et al., 1994). Показано что уровень ИЛ-1с< , ИЛ-lß и фактора некроза опухоли (ФНО) в плазме крови непосредственно после нагрузки не изменялся (Cannon et al., 1986; Ullum et al., 1994). Сообщалось также об изменении пирогенной активности плазмы и сыворотки крови под влиянием физической нагрузки (Иоффе с соавт., 1990; Линденбратен с соавт.1990). Вместе с тем до настоящего времени отсутствуют сведения о содержании эндогенных пирогексв в крови в динамике продолжительных нагрузок. Кроме того, не получено экспериментальных доказательств и не обсуждался вопрос экстренного освобождения пирогеннкх Факторов ь кровоток в период, предшествующий р&эеитюо состояния гипертермии. Остается неясны также, продуцируются ли эндогенны* лнрогены при нагрузках, для которых характерно снижение температуры тела.

В предшествующих нашей работе исследования/ не проведена также комплексная оценка пирогенных и лимфоцитактивирующих свойств плазмы крови во время мышечной деятельности. Необходимость проведения таких исследований продиктована и тем, что присутствующие в пла-у«: и сыЕсрстке крсги csasinaoiy.e С елки и антлг'.н^.ть:

- г -

рецепторов цитокинов с пирогенным действием способны значительно снижать чувствительность используемых биотестов (Bluthe et al., 1992; Cannon et al., 1993). Кроме того известно, что лимфоцитак-тивирующей активностью обладают и непирогенные цитокины (Vandena-beele, 1990). Таким образом, использование двух тестовых моделей, является предпочтительным в плане надежности определения пироген-ных цитокинов в крови при физической нагрузке.

Установлено, что в плазме крови при различных физиологических состояниях, помимо основных форм, могут содержаться фрагменты известных цитскинов, обладающие пирогенной и лимфоцитакти-вирующей активностью (Dinarello et al.. 1984; Симбирцев с соавт., 1987; Opp et al., 1992). Однако, до настоящего Еремени не определены области пирогенной и лимфоцитактивируюшей активностей плазмы крови в динамике физических нагрузок и не проведено их сравнение.

Таким образом, гипотеза о пирогенных факторах рабочей гипертермии до настоящего времени не получила достаточного экспериментального подтверждения и находится в стадии разработки. Изучение роли гуморальных факторов в работе аппарата терморегуляции и исследование механизмов развития лихорадоподобных состояний неинфекционного происхождения остаются актуальными и относятся к современным фундаментальным проблемам физиологии терморегуляции (Гу-рин, 1989; Иванов, 1990; Kluger, 1991).

Связь работы с научными программами. Экспериментальный материал, представленный в диссертации, является одним из разделов научно-исследовательских тем "Исследование температурной зависимости активности вегетативной нервной системы и иммунных механизмов" (N гос. регистрации 01880009337) и "Исследование закономерностей и механизмов поддержания температурного гомеостаза и сопряжения терморегуляции с другими системными функциями" (N гос. регистрации 01910009662), еыподняишихся в лаборатории физиологии функциональных систем Института физиологии АН Беларуси.

Цель и задачи исследования. Целью настоящей раСоты явилось определение пирогенных и лимфоиит&чтиБируюиш свойств плазмы крови у собак при статических нагрузках.

Исходя из цели работы предполагалось решить следующие задачи:

1. Установить влияние статических нагрузок разной мощности на' пирогенность плазмы крови у собак и определить области пирогенной активности в ней.

2. Исследовать лимфоциТактивируютж свойства плазмы и фракций плазмы кроеи у собак в динамике статических нагрузок разной мощности.

3. Дать сравнительную характеристику пирогенных и лимфо-цитстимулирующих свсйств плазмы крови при статических нагрузках у собак.

Научная новизна полученных результатов. Исходя из анализа литературных данных в настоящей работе впервые в мире исследована пирогенная и лимфоцитактивирующая активность плазмы крови у собак при статических нагрузках разной мощности. Показано, что при нагрузках о разнонаправленными изменениями температуры тела плазма крови V собак обладает пирогенной актиЕ.ностью. Установлено также, что области пирогенной активности плазмы при статичеких нагрузках соответствуют 4-6 и 16-18 кД. Наряду с этим, впервые обнаружено, что статическая нагрузка у собак являются индукторе« освобождения з кровоток факторов с лимфоцитактивируюцими свойствами и показано изменение пирогенных и лимфоцитактиьирующих свойств плазмы кроеи в динамике статических нагрузок разной мощности. Впервые получены данные о присутствии в кровотоке Факторов с пирогенными и лимфо-цитактивирующими свойствами в период, предшествующий развитию рабочей гипертермии, дана сравнительная характеристика областей с лирогенным и пролиферативным действием и показана взаимозависимость их величин. Полученные экспериментальные данные имеют существенное значение для дальнейшего развития представлений о роли гуморальных факторов в механизмах терморегуляции при физической нагрузке.

Практическая значимость результатов. Представленные в диссертации данные указывают на связь изменений пирогенной и лимфо-цитактивируюцей активностей плазмы крови с мышечной работой и свидетельствуют о том, что лихорадоподебнее состояние, обусловленное действием эндогенных пирогенов, может возникать не только как защитная реакция в ответ на проникновение инфекционных агентов, но и в условиях повышенного уровня метаболизма при Физической нагрузке. Полученный экспериментальный материал имеет значение в изучении механизмов регуляции температуры тела при мышечной деятельности и сопряжения систем терморегуляции и иммунитета. Физическая нагрузка может использоваться г качестве модели для исследования механизмов экстренной продукции эндогенных пирегенев в физиологических условиях.

Экономическая значимость результатов. На основании результатов исследований могут быть разработаны методы контроля тренировочных и соревновательных нагрузок, основанные на определении им-мунореактивности организма и анализе гуморального звена терморегуляции при мышечной деятельности в разных условиях среды.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Продолжительные физические нагрузки статического характера у собак на протяжение всего периода воздействия индуцируют освобождение в кровоток факторов с пирогенной активностью.

2. Лимфоцитактивирующие свойства плазмы крови у собак усиливаются в динамике статических нагрузок разной мощности, а также в период, предшествующий повышению температуры тела при нагрузке.

3. Определяемые при статических нагрузках в плазме крови у собак пирогенная и лимфоцитактивирующая активности коррелируют по величине в области одинаковых молекулярных масс.

Личный вклад соискателя. Результаты исследований, представленные в данной'работе и опубликованные автором по теме диссертации, получены им лично.

Апробация результатов диссертации. Материалы диссертации докладывались на I Всесоюзном съезде иммунологов СССР (Сочи, 1989), Всесоюзной конференции "Стресс и иммунитет (психонейроим-мунология)" (Ростов-на-Дону, 1989), конференции "Прогресс и безопасность" (Тюмень, 1990), Всесоюзной конференции "Молекулярные и клеточные основы кислотно-основного и температурного гомеостаза" (Сыктывкар, 1991), VIII. съезде Белорусского физиологического об-, щества им. И.П.Павлова (Минск, 1991), Международных симпозиумах "Life In cold environments: studies In applied and comparative physiology" (Костомукша, 1992), "Thermoregulation and temperature adaptation" (Минск, 1995), а также на заседаниях лаборатории физиологии функциональных систем Института физиологии АН Беларуси.

Опубликованность результатов. Осноьные результаты диссертации опубликованы ь 3 статьях и б тезисах конференций.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, общей характеристики, обзора литературы, описания методов исследования, трех глав результатов экспериментов, обсуждения, ьыесдов и списка литературы, ьключаодего 175 источников (51 на русском и 124 на иностранных языках). Объем диссертации составляет 105 страниц машинописного текста. Б диссертации содержится 5 таблиц и 24 рисунка.

- ь -

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Эксперименты выполнены на 24 беспородных собаках-самцах массой 12-19 кг, 250 линейных (С57В1/6, СЗН) и тетрагибридных мышах массой 18-22 г и 40 крысах-самцах.

Собаки еыпслняли физическую нагрузку статического характера (СН), заключавшуюся в удержании ими груза на спине (Русин, Макаров, 1988). Величина нагрузки устанавливалась в процентах от максимально выдерживаемого груза (МВГ). В экспериментах применялись нагрузки с грузом, соответствущим 40%, 60% и S0Z МВГ продолжительностью до 2-х часов. Для классификации выполняемых нагрузок по мощности в опытах определяли концентрацию молочной кислоты в крови энзимным методом (Колб, Камышников, 1982) и измеряли частоту сердечных сокращений. Электрокардиограмму отводили с игольчатых электродов, введенных у собак под кожу, с помощь однсканаль-ного кардиографа БИ0С-1.

Измерение ректальной температуры (Тр) у животных проводили с использованием медь-константановых термопар и микровольтмикроэл-лерметра Ф 116/2.

Забор венозной крови у собак для определения пирогенной и лимфоцитактивирующей активности (ЛАФ) проводили, используя стерильные инструменты ij материалы и в соответствии с рекомендациями (Cannon et al., 1993) относительно измерения циркулирующих цитокинов. В качестве антикоагулянта в исследованиях применяли раствор цитрата натрия или гепарин (25 ед/мл).

Пирогенная активность определялась в образцах плазмы и фракциях плазмы крови по повышению Тр у мышей. Мыши находились в индивидуальных пластиковых боксах в термокамере при температуре 33 °С (Duff, Durum, 1983) и вентиляции. Инъекцию исследуемых образцов (0.2 мл/животное) делали внутривенно (в/в) в хеостов/ю вену с соблюдением условий стерильности. Фракции плазмы кроеи перед тестированием стерилизовали через фильтры (0.2 мкм, Mlnlsart NML). В качестве показателя величины пирогенной активности исследуемых образцов использовался температурный индекс (ТИ). определяемый по плоаади (в см2) между температурной кривой и осью абсцисс.

Метод преципитации 12Х раствором полиэтиленгликоля (MM &ОСО, Sigma) испольгоЕался для удаления ингибиторов ЛАФ-активности ь плазме крови (Hopkins, Humphreys. 1690). Плазму крови фракциони-

- б -

ровали на колонке Сефадекса G-50 (medium, Pharmacia).

ЛАФ в исследуемых образцах определяли в биотесте (fiery et al., 1972), основанном на пролиферации тимоцитов мышей СЗН в присутствии субмитогенных доз конканавалина A (Serva, 1 мкг/мл). Объем исследуемых образцов составлял 1/2 или 1/4 от общего объема микрокультур (0.2 мл). Культивирование проводили в течение 72 ч при 37 °С и 7.57. СОг . По окончании культивирования в последние 16 ч вносили эН-тимидин (0.5 мккюри/лунку). Результаты определения выражались в имп/мин либо в единицах индекса стимуляции (ИС), представлявшего собой отношение синтеза ДНК в тест-культурах с исследуемыми образцами к синтезу ДНК в контрольных тест-культурах. Иммуностимулирующие свойства плазмы крови собак при физической нагрузке определялись также по их влиянию на пролиферацию лимфоцитов селезёнки и мононуклеаров периферической крови крыс, выделеных по методу Боуиш (1968).

Обработку полученных данных проводили, используя пакеты программ статистической обработки результатов исследований.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. Влияние статических нагрузок на температуру тела и пиро-генную активность плазмы крови у собак. Применяемые в настоящем исследовании 1-часовые нагрузки вызывали повышение частоты сердечных сокращений у собак до 134^5 (р<0.01) и 147*1 (р<0.001) уд/мин при величине нагрузки 407. и 80Х МВГ, соответственно. Уровень молочной кислоты в венозной крови увеличивался до 3.4*0.8 мМ/л (при нагрузке 40% МВГ) и до 7.7*1.5 мМ/л (р<0.05, при нагрузке 80% МВГ). На основании собственных данных и данных других авторов (Муравьев, 1973; Шитов. 1983; Русин, Макаров.• 1S83) принято, что нагрузка 407. МЗГ соответствует малой мощности, а нагрузка 807. МВГ - субмаксимачьной.

Исследование елияния физических нагрузок с преимущественно статическим компонентом работы на ректальную температуру у собак проводили при внешней температуре 20*1 °С. Исходная температура тела у животных ь различных сериях исследований колебалась от 38.4*0.09 до 39.1*0.20 °С. При нагрузке 407. МВГ Тр у собак снижалась на 0.3*0.07 °С (р<0.05), а под влиянием нагрузки 807. МЕГ Т| повышалась на 0.7*0.05 °С (р<0.01). Таким образом, по характер изменения глубокой температуры тела в экспериментах использова

лись СИ с развитием (807. М8Г) и без развития (407. МБГ) состояния гипертермии.

Исходная температура тела у мышей после 1.5-часового пребывания в камере при 33 °С и 5-6 измерений находилась в пределах 37.8*0.06 - 39.0*0.13 °с. Плазма крови, полученная у собак в кош» 1-часовой СН субмаксимальной мощности, при инъекции мышам линии С57В1/6 вызывала повышение у них температуры тела на 0.45*0.10 °С (Рис. 1). До нагрузки и через 5-7 млн после нее плазма крови V собак не обладала пирогенной активностью.

Рис. 1. Изменение Тр у мышей С57В1/6 (п-9 - в каждой серии) после в/в введении плазмы крови собак, полученной при СН.

* - р<0.01 - по отношнию к уровню до нагрузки.

30

ВРЕМЯ, МИН

В экспериментах пирогенная активность при СН субмаксималь •• ной мощности (60 мин нагрузки) выявлена во фракциях с молекулярной массой 12 и 18 кД (рис. 2), Наибольшие значения ТИ соответствовали фракциям N 18 и 19 (1г.г*1.г и 10.4+2.3 смг , соответственно). Высокая пирогенная активность в области молекулярных масс порядка 18 кД получена также при тестировании фракционированной плазмы крови собак, полученной на 30 мин СН 40% »ЛЕГ и на 60 мин нагрузки 607. МБГ. Плазма крови до нагрузки в исследо^чксм диапазоне молекулярных масс не обладала пирогенностыо.

Результаты исследований показали (табл. 1) что, магма г.,оьи У собак обладала лкрогеяностье на протяжении всего перила н--рузки. '

Рис. А: Хроматограмма и пирогенная активность фракций плазмы крови собак при СН КВГ: Б: Изменение пи-генной активности фракций плазмы крови при СН 407. и 607. МБГ.

* - р<0.05 - по отношению к величине ТИ до.нагрузки.

Таблица 1.

Изменение пирогенной активности плазмы крови у собак в динамике статических нагрузок разной мощности

Время забора крови при нагрузке, мин Нагрузка, 7. МВГ Тр у мышей после введения плазмы крови (п=5 - в каждой серии), °С

'до нагрузки при нагругке.

10 40 -0.44*0.08 0.44*0.06 *

£0 , -0.с9*0.!1 0.22*0.12 *

60 40 -0.80*0.10 0.02*0.15 **

60 -0.37*0. 10 0.29*0.12 *

60 -1.01*0.17 0.03*0.10*»

Примечание: *. - р<0.05, ** - р<0.01 - по отношению к уровню Тр у мышей после введения плазмы'крови, полученной до нагрузки.

• 2. Влияние статических нагрузок на лимфоцитактивирующую активность плазмы крови у собаи. Под влиянием статических нагрузок значительно усиливается ЛА^активность плазмы крови у собак (табл. 2). Плазма'крови, полученная до нагрузки, обладала сул-рессорнсй активностью по отношению к спленоцитам и мононуклеарам периферической крови крыс. Выраженная стимуляция лимфоцитов наблюдалась при действии плазмы, полученной в конце 1-часовой нагрузки малой мощности и через 1 ч после нее, в присутствии Кон А.

Таблица 2.

Лимфоцитактивирующая активность (в индексах стимуляции) плазмы крови собак при физической нагрузке 40Х МВГ

Тип Концентрация Плазма (50 мкл/лунку)

клеток СопА ____

(мкг/мл) до нагрузки 1 ч нагрузки 1 ч отдыха

Спленоциты 0 0. .5?; +0. 12 0.7920.07 0.78*0. 14

1 0. .85 +0. 15 2.78*0.36** 2.72*0. 40*

10 1. •IV +0. 21 3.83*0.31** 2.87*0. 37*

Мононуклеары 0 0. , 47 +0. И 0.81*0.08 0.69*0. 13

периферической 1 1. ,46 +0. 21 2.00*0.35 3.70*0. 38**

крови 10 0, •97 +0. 31 2.46*0.36* 2.25*0. 22

* р<0.05, ** р<0.01-по отношению к уровню до нагрузки.

Плазма крови, полученная при статической нагрузке усиливает также пролиферацию тимоцитов мышей СЗН (рис. 3).

Рис. 3. Влияние СИ на ЛА-1-активность плазмы крови у собак. Стрелками обозначено изменение пролиферации тимоцитов под действием препарата ИЛ-10 (Serva). Горизонтальная линия - контрольны

В состоянии покоя у собак, во фракциях плазмы крови в широком диапазоне молекулярных масс ЛАФ-активность по данным тимоцитарно-го теста отсутствует. Во время физической нагрузки ЛАФ-активность во фракциях плазмы крови локализовалась в одной или нескольких областях: а) 12-14 кД; б) 15-17 кД; в) 4-8 кД при выраженном угнетении пролиферации тимоцитов в других областях; г) 12-18 и 4-6 кД одновременно. Хроматограмма плазмы крови собак при физической нагрузке характеризуется наличием высокомолекулярной (12-18 кД) и/или низкомолекулярной (4-8 кД) областей с пролиферативным действием. Очевидно, что это соответствует циркулирующему во время нагрузки ЛАФ и его фрагментам.

В динамике СН разной мощности высокий стабильный уровень ЛАФ-активности устанавливался к 20 мин нагрузки. При статической нагрузке 40% МВГ значения ИС в это время соответствовали 2.00+0.19 (р<0.05) и 2.21+0.37 (р<0.01) по данным разных опытов. К концу 2-часовой нагрузки малой мощности у части животных ИС плазмы крови повышался до 4.92+1.14 (р<0.01). Во время 1.5-часовой статической нагрузки 80% МБГ наблюдалась подобная картина изменения лимфоцитактивирующих свойств плазмы крови у собак. ИС плазмы крови составлял на 20-90 мин нагрузки от 1.51+0.13 до 4.68+1.30 (р<0.05). Вместе с тем в ряде случаев плазма крови у собак обладала и супрессивным действием.

Под влиянием СН субмаксимальной мощности, выполняемой при О °С неадаптированными к холоду животными, ЛАФ-активность плазмы крови была выше (р<0.05). чем в контрольных тест-Культурах. Вместе с тем, Тр у собак во время 1-часовой нагрузки 80% МБГ в этих условиях не изменялась. Снижение исходной температуры тела у адаптированных к холоду животных по отношению к контрольным на 0.77^0.13 °С (р<0.05J не влияло на величину изменения у них Тр и ЛАФ-активности плазмы крови при нагрузке субмакскм&чьной мощности.

О раннем освобождении в кровоток при физической нагрузке у собак фактора с лил'.фоцитактивирующими свойствами свидетельствуют данные о высокой ЛАФ-активности Фракций плазмы крови, полученной на 10 мин СН £0% К©Г. Достоверные различия (р<0.05) в иммуностимулирующем дейстьии фракций плазмы крови, полученной до и ьо время нагрузки, отмечены в области молекулярных масс порядка 14-16 кД. Злюат плазмы крови до нагрузки не обладал лимфоцитстимулируь-Ш!ми свойствами.' "Изменение ЛАФ-активности плазмы крови под нлия-

нием кратковременных 20-минутных СН разной мощности (с величиной груза от 40% до 150% от массы тела) описывается уравнением линей--ной регрессии У«1.5б+0.03Х (г=0.75, р<0.05).

После окончания СН субмаксимальной мощности состояние гипертермии поддерживается непродолжительное время (5-10 мин). Наряду с тем, что в плазме крови отсутствует пирогенная активность (рис. 1), некоторое время (5-7 мин) сохраняются лимфоцитактивирующие свойства. Как показали результаты опытов, в конце 1-часовой статической нагрузки субмаксимальной мощности в плазме крови у собак ЛАФ-активность присутсвовала в областях 12-18 и 4-6 кД. На пролиферацию тимоцитов стимулирующее влияние Фракции плазмы крови с этими молекулярными массами оказывали с индексами 2.97*0.26 и 3.47*0.16, соотвек.венно. Фракции плазмы кроЕИ, полученной на 7 мин отдыха обладали выраженой ЛАФ-активностью в диапазоне молекулярных масс 8-12 кД. В данной области наибольшие значения ИС составили 4.47^0.49 и достоверно (р<0.05) отличались от таковых на 60 мин'нагрузки. Во фракциях с большей молекулярной массой ЛАФ-активность в плазме крови в эти сроки отсутствовала. Таким образом, после окончания нагрузки в плазме крови изменяется профиль ЛАФ-активности в сторону низких молекулярных масс, что свидетельствует о клиренсе определяемого во время нагрузки фактора.

Через 1 ч после СН лимфоцитактивирующие свойства плазмы кро--ви у собак значительно увеличиваются (табл. 2).

3. Сравнительная характеристика пирогенной и лимфоцитактив-рующей активности плазмы крови при статических нагрузках. Взаимосвязь . пирогенных и лимфоцитактивируюпдах свойств плазмы крови при статической нагрузке оценивалась по влиянию фракций плазмы на Ееличину ТИ у мышей С57В1/6 и пролиферативную активность тимоцитов. Данная зависимость описывается уравнением линейной регрессии У=0.78+0.12Х (г=0.£9, р<0.001) и справедлива для областей пирогенной и ЛАФ-активности в высокомолекулярной области (10-20 кД). Вместе с тем, пирогенной активностью обладают также фракции с высокими лимфсцитачтивируюшими свойствами в области низких молекулярных масс (рис. 4). Внутривенное введение мышам образцов фракций 4-6 кД, полученных до нагрузки, вызываю у них снижение Тр в течение 1-часового периода наблюдения на 0.2-0.3 °С. После инъекции фракций плазмы, полученной во время нагрузки, глубокая температура у мышей на 30 мин температурного ответа повышалась на 0.6110.09 °С (р'р.01):

Рис. 4. А: ЛАФ-активность фракций плазмы крови собак при СН 807. МВГ. Стрелками обозначены фракции (4-6 кД). исследованные на пирогенную активность - Б.

* - р<0.05, ** - р<0.01 - по отноиению к уровню до нагрузки.

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ

Полученные нами данные соответствуют представлениям о том. что увеличение температуры ядра тела при физической нагрузке зависит от-ее мощности (Ше^еп, 1938; а1Бо1П, 1983; Кгик е1 а1.. 1385) . Результаты исследования свидетельствуют, что при 1-часоЕЫх статических нагрузках плазма крови у собак обладает пирогенной активностью. О присутствии в кррви пирогенного фактора при рабочей гипертермии (велоэргометрическая нагрузка) в одно время с нами сообщали такке Линденбратен с соавт. (1989). Позже подобный лирогенний фактор был обнаружен также Иоффе с соавт. (1990) у кролика при беге на тредбане.

Как показывают результаты исследований, присутствие в крови эндогенных пирогенов не является обязательным условием развития состояния гипертермии при физической нагрузке. Вместе с тем, это

не опровергает представлений о сдвиге set point терморегуляции в условиях мышечной деятельности.

Наряду с пирогенной в плазме крови у собак при нагрузках статического характера присутствует ЛАФ-активность. Известно, что в тимоцитарнсм тесте, используемом ранее для определения ИЛ-1, может проявляться активность комплекса цитокинов, в том числе и не обладающих пирогенной активностью (Vandenabeele et al., 1990). Цитокины с пирогенным действием, в частности ИЛ-1 и ИЛ-6, представляют собой полифункциональные молекулы и многие биологические эффекты мсгут быть результатом их синергического действия (Emiiie et al.. 1988; Helle et al., 1S88; Rothwell et al.. 1991). Однако, продукция ИЛ-б индуцируется ИЛ-1 (Neta et al.,' 1988; Massotoet al.. 19?"'.

В отношении другого цитскина с пирогенными действием - ФНО получены дачные о его неучастии в механизмах запуска рабочей гипертермии (Rowsey et al., 1993) и показано его отсутствие в скелетных мышцах после'нагрузки (Cannon et al., 1989).

Полученные нами данные об экстренном освобождении в кровоток фактора с пирогенными и лимфоцитактивирующими свойствами указывают на существование готовых к продукции форм пирогена. К настоящему времени накоплен значительный экспериментальный материал о-преформированных формах ИЛ-1 (Beuscher, Colten, 1988). Предполагаемый путь высвобождения клеточноассоциированной молекулы ИЛ-1 связан с везикуляцией частей клеточной мембраны и последующим процессом протеолитического расщепления (Black et al., 1989; Gunther et al.. 1989).

Во время статической- нагрузки уровень пирогенной и ЛАФ-активности в плазме крови может зависеть от целого ряда гуморальных факторов, которые могут участвовать в регуляции синтеза, продукции ИЛ-1 и модулировать его действие на организм (Cannon et al., *986; Hagari et al., 1992). Изменение активности ИЛ-1 в крови, кроме того, опосредуется состоянием рецепторного аппарата зтсго иитокина на клетуах-мжеиях, связыванием растворимой частью ре-иептсров и антагонистами (Dayer, Burger. 1994). .Установлено (Falesting et a;.. 1994J,' что под влиянием Ют минутной нагрузки •в крсвл значительно увеличивалось количество антагонистов рецептора ИЛ-1. .

После статической нагрузки (1 ч отдыха) у собак наблюдаюсь усиление лжфосгакт/нируks« свойств плазмы крови. Вогмохно. 5то

связано с синтезом de novo мононуклеарами периферической крови пирогенных цитокинов (Cannon et al. , 1986, 19е9).

Исходя из полученных нами данных можно предположить, что физическая нагрузка является индуктором как экстренного (раннего) освобождения эндогенного пирогена во время ее выполнения, так и ус-ления продукции цитокинов с пирогенным действием после окончания работы. К числу предполагаемых индукторов продукции таких факторов в период отдыха после нагрузки можно отнести также процессы ауторегуляши, показанные для ИЛ-1 (Mauviel et al., -1988; Serkkola et al., 1992).

Освобождаемый в кровоток при физической нагрузке пирогенный фактор может оказывать существенное влияние на механизмы терморегуляции, действуя на гиг.оталамические центры. Возможно действие эндогенных пирогенов как непосредственно на терморегуляторные центры, так и через посредников. Существует мнение, однако, что увеличение температуры тела у тренированных крыс-самок не опосредовано простагландинами (Rowsey et al., 1993). В пользу центрального действия эндогенных пирогенов свидетельствуют данные о наличии рецепторов в ЦНС. в частности, для ИЛ-1 (Takao et al. , 1990; Cunningham et al.. 1992) и 4>H0 (Kinouchi et al.. 1991). Вместе с тем, регуляторными центрами может связываться ИЛ-1, продуцируемый в самой ЦНС, так как известно, что культивируемые астроциты, клетки микроглии и дендритные клетки способны к продукции ИЛ-1 и ФИО (Fontana et al., 1982; Puppert. Peters. 1988; Merrill et al., 1992).

В основе эффектов эндогенных пирогенов на структуры мозга при физической нагрузке лежит, по-видимому, смещение установочной точки терморегуляции. Пирогенные факторы могут оказывать существенное влияние на развитие рабочей гипертермии и ее уровень, а также на работоспособность организма ввиду ее зависимости от степени гипертермии (Bruk, Olshewski, 1987; БсбкоЕ, 1991). Кроме того, продуцируемые при физической нагрузке цитскины с пирогенным действием, способны актигироЕать различные звенья иммунитета

В процессе работы мышечного аппарата формируется поток афферентной сигнализации, складывающийся из комплекса регуляторных гуморальных факторов, которые, наряду с нервными влияниями, участвуют в формировании приспособительной реакции, направленной на поддержании температурного гомеостаза в условиях мыпечной деятельности. Таким образом, развитие ссстсяния рабечей гипертермии

проходит 'Б соответствии с динамическими закономерностями складывающейся функциональной системы (Анохин, 1980).

ВЫВОДЫ

1. При статической нагрузке температура тела у собак изменяется в зависимости от мощности нагрузки. При 1-часовой нагрузке малой мощности ректальная температура у животных снижается на 0.3+0.07 °С, а при нагрузке субмаксимальной мощности повышается на 0.7+0.05 °С.

2. Пробы плазмы крови у собак,' полученные при статических нагрузках, малой и субмаксимальной мощности, характеризующихся разной направленно тыо изменений температуры тела, обладают пиро-генностью. Области наибольшей пирогенной активности соответствуют Фракциям плазмы крови молекулярной массой 16-18 кД.

3. Под влиянием статических нагрузок у собак повышается лим-Фоцитактивирующач активность плазмы крови. Способностью усиливать пролиферацию лимфоцитов обладает плазма крови, полученной при статических нагрузках разной мощности. Профиль лимфоцитактивирую-щей активности плазмы крови при нагрузке состоит из нескольких пиков, соответствующих области молекулярных масс 12-18 и 4-6 кД.

■4. Между пирогенной и лимфоцитактивирующей активностью плазмы крови при статических нагрузках при сравнении их пирогенного и комитогенного действия в области одинаковых молекулярных масс существует положительная корреляционная зависимость.'

5. В динамике 1-2-часовых статических нагрузок пирогенная и лимфоцитактивирукшя активность присутствует в плазме крови у собак на протяжении всего периода воздействия. Непосредственно после нагрузки (3-7 мин), наряду с отсутствием пирогенной активности, в плазме кроьи сохраняются фрагменты определяемого фактора с лимфоцитактивиружей активностью. Через 1 ч после статической нагрузки лимфсцитактиьнрук.аая активность плазмы кроеи значительно увеличивается. ■

5. Освобождение ь кровоток во время статической нагрузки факторов со сесйсте&ми эндогенных пирогенов предполагает их участке в развитии и поддержании рабочей гипертермии и свидетельствует о важной роли гумсральных веществ в механизмах терморегуляции при мцпечной деятельности.

- 16 -

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Мурзенок П.П., Житкевич Т.И., Куцаева Л.Ф., Альциванович К.К. Некоторые показатели клеточного иммунитета при состояниях, характеризующихся изменением температуры тела// 1 Всесоюз. съезд и- чунол. Тез. докл.-М, 1989.-т. 2.-е. 245.

2. Альциванович К.К., Мурзенок П.П., Гурин В.Н. Активность интерлейкина-1 в плазме крови собак при физической нагрузке// Стресс и иммунитет (психснейроиммунолсгия). Тез. дскл. Вс(-союзн. конфер.-Л., 1989.^с. 103-104.

3. Альциванович К.К., Гурин В.Н. Изменение активности интерлейкина-1 в кроеи при физической нагрузке в условиях холода/'/ Прогресс и безопасность. Тез. докл. конфер.- Тюмень, 1990.-с. 78-79.

4. Альциванович К.К., Гурин В.Н. Активность интерлейкина-i в плазме крови собак при рабочей гипертермии//- Еюлл. эксп. биол. мед.-1990, N 12.-е. 565-567.

5. Альциванович К. К. Содержание интерлейкина-1 в крови в начале физической нагрузки// Молекулярные и клеточные основы кислотно-основного и температурного гомеостаза. Тез. докл. Всесоюзн. конфер.-Сыктывкар, 1991.-е. 5.

6. Альциванович К. К. Интерлейкин-1 как один из факторов рабочей гипертермии// V131 съезд Белорусского физиол. об-ва им. И.П.Павлова. Тез. докл.-Минск, 1991.-е. 3.

7. Altsivanovlch К.К., Samokhval E.G. Effect of short-term cold adaptation on the activity of plasma lnterleukin-1 In dogs during work-Induced hyperthermia// Life In cold environments: studies In applied and comparative physiology. Abstracts of international symposium.-Oulu, 1992.-p. 8.

8. Altsivanovlch K., Gourine V. Pyrcgenlc and Uni-hosyte- activating factor activities in plasma during the exercise-induced hyperthermia// Biol. Sport.- 1995.-v. 12, N 2.-p. 113-121.

9. Altsivanovlch K. Lymphocyte-activating properties of blood plasma from dogs during exercise hyperthermia// Thermoregulation and temperature adaptation. - Minsk, 1995. -p. 78-81.

- 17 -РЗЗШЕ

Алышваноп1ч Канстанц1н Канстанц1нав1ч

Щрагеннал 1 л1мфадитактшз1руючая актыунасць плааыи нрив1 у

сабак при статичная нагрузци

Ключавыя словы: статычная нагрузка, рабочая г1пертэрм1я, эн-дагенныя п1рагены, л1мфацытактыв1руючая актыунасць.

Даследавал1ся п1рагенныя 1 л1мфаиытактыв1руючыя уласц1васц1 плазмы крыв1 9 сабак пры Ф1з1чнай нагрузцы статычнага характара. Мзтай работы з'яв1лася зксперыментальнае падцверджанне высноу пра п1рагенныя фактары рабочая г1пертэрм11.

Асно9ным вын!кам дадзенага даследавання можна л1чыць ная9~ насць факта прысутнасЩ 9 плазме крыв1 у час нагрузк1 гумаральных фактара?, як1я валодаюць п1рагеннай актыунасцю. Было паказана, што высокая п1рагенная актыунасць плазмы крыв1 адпавядае вобласц1 16-18 кД.' Упершыгао зауважана, што статычная нагрузка з'яуляецца 1ндуктарам як экстраннага - у час натру8к1, так 1 поздняга - праз 1 гадэ1ну пасля нагруак! вызвалення у краваток фактарау з л1мфа-цытактыв1руючым1 9ласц1васцям1. У рабоце паказана эмяненне п1ра-генных 1 л1мфацытактыв!руючых уласц1васцей плазмы крыв! 9 ды-нам1цы статычных нагрузак рознай магутнасц1, як1я вызываюць як павышэнне, так 1 эн1жэнне тэмпературы цела 9 сабак. Упершыню дад-зена пара9нальная характарыстыка '1 паказана 9заемазалежнасць вел1чын п!рагеннай 1 л1мфацытактыв1руючай акты9насц1 плазмы крыв! пры Ф1з1чнай нагрузцы.

На падставе рэзультатау даследавання роб1цца выснова пра 9дзел у разв1цц1 1 падтрыманн1 рабочай г1пертзрм11 фактарау з уласц!васцям1 эндагенных п1рагенау, як1я вызваляюцца у краваток у час статычнай нагрузк1. Гэта сведчыць пра важную ролю гумаральных рзчыва*? у механ1змах тзрмарзгуляцы! пры ф1з1чнай нагрузцы.

- 16 -РЕЗЮМЕ

Альциванович Константин Константинович

Пирогенная и лимфоцитактквирумщая активность плазмы ирови у

собак при статической нагрузке

Ключевые слова: статическая нагрузка, рабочая гипертермия, эндогенные пирогены, лимфоцитактивирумцая активность.

Исследовались пирогенные и лимфоцитактивируище свойства плазмы крови у собак при физической нагрузке статического характера. Целью работы явилось экспериментальное подтверждение предположений о пирогенных факторах рабочей гипертермии.

Основным результатом настоящего исследования можно считать установление факта присутствия в плазме крови во время нагрузки гуморальных факторов, обладающих пирогенной активностью. Было показано, что высокая пирогенная активность плазмы крови соответствует области 16-18 кД. Впервые обнаружено, что статическая нагрузка является индуктором как экстренного - во время нагрузки, так и позднего - через 1 ч после нагрузки освобождения в кровоток факторов с лимфоцитактивирующими свойствами. В работе показано изменение пирогенных и лимфоцитактивирующих свойств плазмы крови в динамике статических нагрузок разной мощности, вызывающих как повышение, так и снижение температуры тела у собак. Впервые дана сравнительная характеристика и показана взаимозависимость величин пирогенной и лимфоцитактивирующей активности плазмы крови при физической нагрузке.

На основании результатов исследования делается предположение об участии в развитии и поддержании рабочей гипертермии факторов со свойствами эндогенных пирогенов, освобождаемых в кровоток во время статической нагрузки. Это свидетельствует о важной роли гуморальных веществ в механизмах терморегуляции при физической нагрузке.

- 19 -SIMtoRY

Altslvanovlch Konstantin Konstantinovicb

Pyrogenlc and lymphocyte-actlvatine activity of blood plasma

from does In static exercise

Key words: static exercise, exercise hyperthermia, endogenous pyrogens, lymphocyte-activating activity.

Pvrogenlc and lymphocyte-activating properties of blood plasma In dogs during static physical exercise were stadled. The aim of the study was to experimentally demonstrate the suggestion of pvrcgenlc factors In exercise-Induced hyperthermia.

The main resuit of the study is the' demonstration of the presence of humoral factors with pyrogen1c activity in blood plasma during exercise. A high pyrogenic activity of plasma was shown to correspond to 16-18 kDa. It was found for the first time that static exercise Induces both rapid, during exercise, and ' late, l h after exercise, release of factors with lymphocyte-activating properties Into the bloodstream. The paper shows changes In pyrogenic and lymphocyte-activating properties of blood plasma in the dynamics of static exercise of different capacity that induce either Increase or decrease In body temperature in dogs. A comparative characterization and relationship between the values of pyrogenic ad lymphocyte-activating activity of blood plasma during physical exercise are first presented.

The results suggest the Involvement of factors with endogenous pyrogen properties, released Into the bloodflow during static exercise, in the development and maintenance of exercise hyperthermia. This Indicates an Important role of humoral substances In 1 he. mechanisms of thermoregulation during physical exercise.