Автореферат и диссертация по медицине (14.00.17) на тему:Влияние различных режимов барокамерной тренировки на гипоксическую устойчивость и судорожную резистентность животных

РГ6 ОД

РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ДРУЖБЫ НАРОДОВ

на правах рукописи

НИГМАТУЛИНА ЕЛЕНА ВЛАДИМИРОВНА

ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ РЕЖИМОВ БАРОКАМЕРНОЙ ТРЕНИРОВКИ НА ГИПОКСИЧЕСКУЮ УСТОЙЧИВОСТЬ И СУДОРОЖНУЮ РЕЗИСТЕНТНОСТЬ ЖИВОТНЫХ

14.00.17. - нормальная физиология

А втореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва - 1996

Работа выполнена на кафедре нормальной физиологии • медицинского факультета Российского университета дружбы народов

Научный руководитель:

Академик РАМН, доктор медицинских наук, профессор Н.А.Агаджанян

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор В.Б.Кошелев доктор медицинских наук , профессор Е.Л.Демуров

Ведущая организация:

Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН

Защита состоится " / / * ^ у/_" 1996 г. в 'часов на

заседании специализированного совета Д 053.22.04 в Российском университете дружбы народов по адресу: 117198, Москва ул. Миклухо-Маклая, 8

Автореферат разослан "_"_1996 г.

Ученый секретарь специализированного соЕета кандидат медицинских наук, доцент

Н.В.Ермакова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы, Изучение гнпокснческих состояний организма является одной из центральных проблем современной биологии и медицины, так как установлено, что при многих патологических состояниях почти всегда прояляется та или иная форма гипоксии, глубина которой, как правило, и определяет исход болезни. По данным Всемирной организации здравоохранения главной причиной смертности являются сердечно-сосудистые заболевания, которые вызывают цнркуляторную гипоксию. Гипоксические состояния развиваются также при неспецифических воспалительных процессах, нервно-психических, инфекционных и целом ряде других заболеваний.

Гипоксия - одна из наиболее распространенных и тяжелых форм поражений ЦНС (Н.Н.Боголепов, 1979). Она возникает при нарушениях мозгового кровообращения, болезнях сердца и сосудов, сопутствует ряду заболеваний легких, почек, нервной системы. Отмечено существенное влияние гипоксии на возникновение и течение эпилепсии, одного из самых серьезных заболеваний центральной нервной системы. Причем гипоксия способна не только активировать судорожный процесс (У.Пенфилд, Г.Джаспер, • 1958; В.А.Березовский, А.И.Назаренко, 1965; В.А.Карлов, 1974), но и в ряде случаев предотвращать судороги (С.А.Долнна, 1965; Н.А.Агаджанян и др., 1990; В.И.Торшнн,1992; I.Bäumet et al., 1969). Установлено, что между индивидуальной устойчивостью к гипоксии и резистентностью организма к действию эпилептогенов существует прямая связь: высокоустойчивые к гипоксии животные оказываются более устойчивыми и к электросудорожному приступу (Э.А.Березовский, 1978), у них труднее вызвать стрихниновые и пенициллиновые эпилептиформные разряды и судороги (Н.А.Агаджанян, В.И.Торшин, 1983). Результаты экспериментальных исследований показали, что адаптация к гипоксии приводит к повышению устойчивости организма к целому комплексу экстремальных воздействий (Н.А.Агаджанян, 1970; З.И.Барбашова 1960; Ф.З.Меерсон, 1993). Более того именно адаптация к гипоксическому фактору позволяет обеспечить коррекцию нарушенных функций, профилактику и лечение ряда заболеваний за счет воздействия на основные звенья патогенеза и повышения общей неспецифической резистентности организма. Это связано с тем, что недостаток кислорода в тканях приводит к активизации окислительного

фосфорилирования необходимого для нормального функционирования клетки и процессов биосинтеза.

Установлено, что адаптация к высокогорной гипоксии увеличивает устойчивость крыс к судорожному действию коразола (С.Д.Джинбаров, 1968), стрихнина (В.И.Торцл.н, 1983), аудиогенного стимула (В.Б.Кошелев, 1990). Барокамерная тренировка к недостатку кислорода способна повысить устойчивость животных к судорожному действию коразола и аудиогенного раздражения (М.Я.Майзелис и др.. 1970), стрихнина и пенициллина (Н.А.Агаджанян, В.И.Торшин, 1986). Адаптация к периодической гипоксии в условиях барокамеры позволяет регулировать степень гипоксического воздействия, может сочетаться с другими средствами реабилитации и медикаментозной терапии.

Дальнейшее изучение механизмов лечебно-профилактического действия различных режимов барокамерной тренировки имеет важное значение для теории и практики. Реакция оргвнизма на воздействие гипоксии зависит не только от силы раздражителя и вида адаптации, но и от индивидуальных особенностей реактивности, что требует соответствующей корректировки процесса адаптации. Несмотря на значительное число работ посвященных этому вопросу до сих пор недостаточно изучено влияние различных режимов барокамерных тренировок на гипоксичесхую устойчивость и судорожную резистентность организма, далеко не полностью раскрыты физиологические механизмы коррекции эпилептических синдромов с помощью тренировок к гипоксии, недостаточно освгщсны особенности динамики адаптационного процесса и характер изменения гипоксической устойчивости в разное время суток и сезоны года.

Цель работы. Исследование влияния различных режимов барокамерной Тренировки на гипоксическую устойчивость и судорожную резиотентность крыс с учетом их индивидуальной реактивности, а также сезонов года.

также гипоксическую устойчивость фиксированных и свободных крыс;

2. Изучить действие различных режимов барокамерной тренировки на состояние сердечно-сосудистой и респираторной систем;

3. Выявить особенности адаптации низко- н высокоустойчивых к гипоксии крыс в разные сезоны года:

I. Оценить влияние острой гипоксии на развитие стрихниновых судорог, а

4. Изучить сезонные и суточные ритмы гипоксической и судорожной устойчивости.

Научная новизна. Впервые показано существование достоверных отличий в способности жнвотных адаптироваться к гипоксии ("высота" 5000 м) в' зависимости от их »сходной устойчивости к кислородному голоданию и сезона года. Обнаружено, что одинаковые режимы барокамерной тренировки по разному влияют на резистентность к гипоксии низко- и высокоустойчивых к этому фактору крыс. Если у низкоустойчивых животных адаптация к прерывистой гипоксии во все сезоны достоверно увеличивает их резистентность к недостатку кислорода, то у высокоустойчивых она, напротив, достоверно снижает ее во все сезоны года за исключением летнего. Барокамерная тренировка высокоустойчивых крыс в летний период года сопровождается небольшим увеличением их резистентности к острой гипоксии.

Установлено, что барокамерная тренгровка на "высоте" 3200 м и 5000 м вызывает изменение в механизмах регуляции кардиореспнраторной системы: у адаптированных жнвотных отмечается достоверное снижение частоты сердечных сокращений (ЧСС) и частоты дыхания (ЧД) в покое, математический анализ ритма сердца указывает на присутствие медленно-волновой периодики в их сердечном ритме и усиление центральных влияний на него. У адаптированных животных снижается активность симпатического и усиливается активность парасимпатического отделов вегетативной нервной системы.

Выявлено, что сезонные изменения гипоксической устойчивости не имеют достоверных отличий, тогда как суточные колебания гипоксической устойчивости и судорожной резистентности достигают достоверных различий.

Теоретическая и практическая значимость работы. Полученные результаты расширяют существующие представления о механизмах фенотипической адаптации. Показано, что результаты адаптации к прерывистой гипоксии зависят от исходной резистентности организма к недостатку кислорода, одинаковые режимы барокамерной тренировки приводят к противоположным результатам при адаптации низко- и высокоустойчивых к гипоксии животных. Следовательно для жнвотных с различной устойчивостью к гипоксии требуются разные режимы гипоксической тренировки. Принципиально важным является и тот факт, что способность организма к адаптации зависит от сезона года, так как лишь в летний период года адаптация к прерывистой гипоксии увеличивает резистентность к недостатку кислорода не только у низко-, но и у высокоустойчивых к гипоксии

животных. Эти данные имеют определенную практическую значимость, так как гипоксическая терапия является одним из наиболее перспективных методов повышения неспецифической резистентности организма и начинает все шире применяться при лечении и профилактике гипертонической болезни, ишемической болезни сердца, ар^миях, бронхиальной астме, анемиях, нейродермитах, эпилепсии и ряде других заболеваний. Проведенные исследования подтверждают необходимость индивидуального подхода к определению режимов барокамерной тренировки с учетом исходного уровня реактивности, сезона года и возраста.

Вместе с тем покатано, что острое гиноксическое воздействие приводит к снижению судорожной устойчивости организма, причем Этот процесс прогрессивно усиливается в течение первых трех дней после однократной острой гипоксии, что необходимо учитывать при лечении методом гипоксической терапии больных с судорожными синдромами.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены и обсуждены на XVI международной научной конференции молодых ученых "Современные вопросы экспериментальной и прикладной физиологии" (Москва, 1993); на Вс^рорсийской научной конференции "Антигипоксанты и актопротекторы" (Санкт-Петербург, 1994); на VII Всероссийском симпозиуме "Эколого-физиологнческие проблемы адаптации" (Москва, 1994), а также на совместных заседаниях кафедры нормальной физиологии н проблемной лаборатории "Физиологические механизмы адаптации" РУДН.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 4 работы.

Структура н объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, пяти разделов собственных исследований, обсуждения результатов, выводов, практических рекомендаций и списка цитируемой литературы. Работа ' изложена «а страницах, содержит рисунков и . , таблиц. Указатель литературы включает работ, из которых иностранных авторов.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Работа выполнена на 2024 белых беспородных крысах-самцах и 56 самках. Для реализации поставленных задач было проведено 5 серий экспериментов. В первой серии изучалось влияние острой гипоксии на судорожную устойчивость животных (31 самка). Гипоксия создавалась в барокамере, в которой за 60 с снижали атмосферное давление до уровня соответствующего высоте 12000 м над уровнем моря. Индивидуальную

4

гипоксическую устойчивость (ГУ) определяли по времени потери поты (ВПП)-периоду времени от достижения "высоты" 12000 м до момента утраты рефлекса поддержания позы и по времени жизни (ВЖ) - длительности пребывания в барокамере до обратимой остановки дыхания. Судорожную резистентность (CP) определяли вызывая у животных судороги внутрибюшинным введением 0,1% раствора нитрата стрихнина в дозе 2,5 мг/кг. Регистрировали латентный период(ЛП) возникновения моторных судорог и время гибели(ВГ) - период инъекции стрихнина до остановки дыхания. Кроме того в этой серии на-двух группах животных: фиксированных в специальном станке (п=14) и свободных (п=30) определяли сравнительную устойчивость к острой гипоксии ("высота" 12000 м).

Во второй серии экспериментов опыты были проведены на 25 крысах-самках массой 213±25 г и 35 крысах-самцах массой 316±82 г. ГУ у самок определялась на "высоте" 11000 м. Затем Ж1..ютные были разделены на опытную и контрольную группы. Крыс опытной группы (п=14) тренировали в барокамере (3200 м) в течение 28 дней по 5 ч ежедневно. Крысы контрольной группы находились в аналогичных условиях, но не подвергались гипоксическому воздействию. После завершения адаптации животных обеих групп тестировали на ГУ ("высота" 11000 м). Через 3 дня после завершения барокамерной тренировки им вводили нитрат стрихнина (2,5 мг/кг) и определяли ЛП возникновения судорог н время гибели (ВГ). Аналогичные эксперименты были проведены на 15 самцах, а на 20 исследовалось влияние тренировки к "высоте" 5000 м.

В третьей.серии экспериментов было проведено исследование реакций сердечно-сосудистой и респираторной систем на острую гипоксию (подъем на "высоту" 11000 м) до и после адаптации к прерывистой гипоксии на "высоте" 3200 м (п=15) и на "высоте" 5000 м ( п=20). Для этого у крыс самцов в процессе подъема на "высоту" 11000 м и вплоть до обратимой остановки дыхания регистрировали ЧСС и ЧД. Животные помещались в специальный пенал, ограничивающий их движения , а пенал помещался в барокамеру. Через 30 мин после вживления электродов регистрировали 500 RR интервалов в фоне, R-зубец ЭКГ через специальную приставку преобразовывался и подавался на аналогово-цифровой преобразователь ЭВМ для подсчета временных интервалов. Затем осуществлялся "подъем" животного в барокамере на "высоту" 11000 м со скоростью 20 м в сек. Математический анализ ритма сердца проводился по

общепринятой методике ( Р.М.Баевский, 1984). ЭКГ и дыхательные движения регистрировались на самописце Н-338-8 в течении всего эксперимента.

В четвертой серии экспериментов исследовались сезонные и суточные различия в устойчивости крыс к острой гипоксии. Для изучения сезонных изменений ежемесячно в течении года определялось их индивидуальное время жизни на "высоте" 11000 м у различных групп животных (п=905). Определение суточных колебаний ГУ и СР проводилось в разные сезоны года. Тестирование животных (п=640) проводилось через каждые 3 ч ь теченне суток на двух группах крыс ( по 10 в каждой). У животных одной группы определяли ГУ (барокамера, "высота" 11000 м, скорость подъема 1 мин), а у животных другой группы оценивали длительность ЛП возникновения судорог после внутрибрюшиниого введения 0,1% раствора стрихнина(2,5 мг/кг).

В пятой серии экспериментов исследовались особенности адаптации низко-н высокоустойчивых к гипоксии крыс в разные сезоны года. Для этого в каждый сезон года определяли индивидуальную устойчивость 100 крыс к острой гипоксии. Отбор животных в группы с низкой (НУ) и высокой (ВУ) устойчивостью к гипксии осуществляли задавая предел отклонения от среднего арифметического ВЖ всей выборки животных ± 30%. (В.А.Березовский и др., 1978). Все животные, вошедшие в этот интервал, считались среднеустойчивыми и в дальнейших экспериментах не участвовали, те крысы ВЖ которых был выше отнесены к ВУ, а те, ВЖ которых был ниже к низкоустойчивым.

Статистическая обработка полученных данных проводилась на ЭВМ. Достоверность результатов определяли по критерию Стьюдента,

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИИ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 1. Влияние острой гипоксии на развитие стрихшшов(.1Х судорог.

Данная серия экспериментов была проведена с целью выяснения последствий острого гипоксического воздействия на резистентность крыс к судорожному действию стрихнина. Животные в этой серии были разделены на 4 группы, крысам 1-й препарат вводился через 10 мин после острого гипоксического воздействия, 2-й, 3-й и 4-й группе - через одни, двое и трое суток после "подъема" в барокамере. Результаты полученные в этой серии экспериментов приведены на рнс.1 и 2. У животных группы I времч жизни составляло 190,5±161,3 сек , ЛП начала судорог - 520,5±489,2 сек, а время гибели - 1147,2±947,7 сек. Величины ЛП

и ВГ коррелировали у разных животных: коэф. корреляции =0,83 (р<0,001), Не было выявлено корреляции между показателями гипоксической устойчивости и судорожной резистентности.

700 ООО 800 ■ 400 300

еоо 100

сек

м н

вж

1 А В В

группа

сек

лп

1 А Б

группа

Рис.1. Показатели гипоксической устойчивости (ВЖ) и резистентности к судорожному действию стрихнина (ЛП) для животных, которым вводили этот препарат через 10 мин (группа I), через сутки (группа А), двое (группа Б) н трое (группа В) после "подъема" на 12000 м.

При проведении корреляционного анализ» показателей ГУ жнвотных, обнаружено, что связь между весом животных( т.е. их возрастом) и ВПП является положительной и. высокозначимой: коэф. корреляции равен 0,68 (р < 0,001). Результаты этих исследований приведены на рис 2.

Аналогичные, хотя и менее значимые, результаты дает анализ ВЖ, у животных из разных групп. Отличие группы В от групп А и Б близко к достоверному (р< 0,10); отличие групп А и Б от группы I достоверно (р< 0,01 ). Связь между весом крыс и величиной времени жизни также значима: коэффициент корреляции составляет 0,52 (р< 0,05).

Полученные данные свидетельствуют о том, что устойчивость крыс к острой гипоксии( 12000 м) н резистентность к судорожному действию стрихнина являются малозависимыми друг от друга показателями. Это казалось бы противоречит полученным ранее данным о существовании корреляции между индивидуальной устойчивостью к гипоксии белых крыс и их резистентностью к

судорожному действию стрихнина (H.A. Агаджанян, В.И. Торшин, 1983). Однако следует отметить, что между этими исследованиями имеются существенные отличия. Наши опыты проводилось на самках с использованием более острой гипоксии.

ВПП (сек)

1600

1200

600

400

ЛП (сек)

В

В О О •

В 0 • в •

В MS я .лго Щ / 8 ""

А

Б

100

200 300 вес (г)

# Рис.2. Связь между весом крыс и их устойчивостью к действию острой гипоксии (А) и стрихнина (Б). Каждая точка на плоскости соответствует отдельному животному; регрессионные кривые проведены по результатам статистического анализа. Для А: связь между временем потери позы и весом животных высокозначима; коэф.корр.=0.68, р<0,001; для Б: связь между латентным периодом начала судорог и весом значима; коэф.корр.=0.52, р<0.05.

Таким образом, можно утверждать, что Существует кумулирующий эффект влияния острой гипоксии на устойчивость крыс к стрихниновым судорогам. Вероятно, острая гипоксия вызывает & организме экспериментальных животных субпатологические процессы, постепенно развивающиеся во времени. Их нарастание продолжается, по крайней мере, трое суток после гипоксйческого воздействия, что потверждается меньшим ЛП возникновения (удорог и более быстрой гибелью животных группы В. Следует отметить, что в группе В полностью отсутствовали животные, имевшие величину ЛП судорог более 400 с и длительность ВГ более 900 с. В других группах таких животных было около 40 % (р=0,15 по методу кросстабуляцни).

Проведенные нами эксперименты свидетельствуют о том, что острая гипоксия, тормозящая развитие стрихниновых судорог непосредственно во врем* своего действия (Н.А.Агаджанян. и др., 1990) в дальнейшем вызывает в центральной нервной системе экспериментальных животных изменения.

облегчающие проявления судорожного действия стрихнина, причем их выраженность нарастает по крайней мере в течение первых трех дней после острой гипоксии. Было также показано, что ГУ зависит от степени фиксации животных. Среднее ВЖ свободно передвигающихся животных более чем в 2 раза превышает ВЖ фиксированных крыс (р<0,05), что, по видимому, объясняются тем, что фиксированные животные находились в условиях сильного стресса вызванного иммобилизацией. Известно, что иммобилизационный стресс сопровождается сильными сомато-вегетативными нарушениями (К.В.Судаков, 1992).

2. Действие различных режимов барокамерно/1 тренировки на гипоксическую н судорожную резистентность животных.

Полученные в экспериментах на самках данные свидетельствуют о том, что через 28 дней адаптации у животных опытной группы время потери позы увеличилось в 25,3 раза, а время жизни - в 5,7 раза. Во всех случаях данное увеличение достоверно (р<0,001). Значения ВПП и ВЖ в опытной группе существенно выше по сравнению с контрольной. Превышение составляет для ВПП • 55,5 %, а для ВЖ - 37,6 %. В контрольной группе ВПП никогда не превышает 20 мин, а в опытной это происходит в 7 случаях из 14 (р< 0,01). ВЖ в контрольной группе лишь в одном случае из 11 превышает 20 мин; в опытной группе это наблюдается в 8 случаях из 14 (р< 0,02).

Таким образом, тренировка в барокамере на "высоте" 3200 м достоверно повышает , ГУ. Следует отметить, что отсутствует значимая корреляция между ВПП и ВЖ при первом определении индивидуальной ГУ н теми же показателями при втором тестировании. По-видимому, это отражает существенное изменение функционального состояния организма экспериментальных животных и может являться следствием как "взросления" животных, так и результатом адаптации к прерывистой гипоксии. Известно, что адаптация к гипоксии в барокамере повышает не только гипоксическую, но и судорожную устойчивость животных (Н.А.Агаджанян, В.И.Торшнн, 1986 ; Ф.З.Меерсон и др., 1989).

Эксперименты проведение на самцах показали, что ВПП у них составило 157,5±201,0 с, ВЖ - 302,8±260,2 с. Сравнивая эти данные с результатами полученными на самках можно отметить, что, хотя ВЖ в обоих случаях различается незначительно, ВПП у крыс самцов значимо ниже (р<0,02). После адаптации к гипоксии (3200 м) в. опытной группе ВЖ увеличилось в 2,6 раза (р<0,01). Несколько меньшее ее нарастание по сравнению с самками может быть объяснено тем, что заключительному подъему на 11000 м для крыс самцов

9

предшествовал еще один аналогичный подъем для измерения ряда электрофизиологических показателей, и, возможно, это является результатом накопления эффектов острой гипоксии, а также стресса вызванного иммобилизацией. При введении стрихнина значения ЛП возникновения судороги времени гибели в опытной группе были ниже чем в . контроле.. Кросстабуляциоиный анализ показал, что если в контроле ЛП никогда не длился менее 10 мин, то в опытной группе это произошло в 3 случаях из 7 (р=0,05).

При исследовании влияния барокамерной тренировки (5000 м) на СР крыс было установлено, что ЛП судорог у опытных животных был достоверно выше 8,6 ± 0,8 мин по сравнению с контрольными - 6 ± 0,2 мин (р<0,05) , аналогичные данные получены при определении ВГ • 19,4 ± 1,6 мин (опыт) и 15,2 ± 0,5 мин (контроль), различия достоверны (р<0,05).

Таким образом барокамерная тренировка на "высоте" 5000 м достоверно повышает СР крыс в отличие от тренировки на "высоте" 3200 м.

3. Влияние барокамерной тренировки па функции сердечно-сосудистой II респираторной систем в условиях острой гипоксии.

Результаты полученные при регистрации ЧСС в условиях острой гипоксии до и после адаптации к гипоксии представлены на рис. 3.

ЧСС

600

уд/МИН

400 - -

300

ПОДЪЕМ

Рис. 3. Динамика частоты сердечных сокращений (ЧСС) при экспериментальных животных на высоту 11000 м.

Обозначения: 01 - опытная группа, первый подъем; 02 - опытная группа, второй подъем; К1 - контрольная группа, первый подъем; К2 - контрольная группа, второй подъем. Опытные животные между первым и вторым подъемом проходили длительную адаптацию к гипоксии (28 дней, 3200 м). Отличие опыта от контроля обозначено о (р < 0,05).

Исходный фоновый уровень ЧСС составлял 420-470 уд/мин. Непосредственно во время подъема величина ЧСС значительно не изменялась'. Однако уже на первой минуте пребывания на "высоте" 11000 м частота сердечных сокращений снижалась до 200-220 уд/мин и в дальнейшем сохранялась примерно на том же уровне. Каких либо отличий в реакциях опытных и контрольных крыс (группы 01 и К1) до адаптации не обнаружено.

Регистрация ЧСС, проведенная после адаптации к гипоксии выявила, что фоновые значения частоты сердечных сокращении в опытной группе (02) оказываются достоверно (р<0,05) сниженными по сравнению с крысами контрольной группы (К2). Отличаются эти животные и реакциями сердечнососудистой системы в ответ на нарастающую гипоксию: во время подъема ЧСС у опытных животных возрастает, а у контрольных - снижается. В итоге величина этого показателя в группе 02 оказывается уже больше, чем в группе К2 (р< 0,05). Однако, во время собственно пребывания на "высоте" 11000 м достоверных отличий опыта от контроля не выявлено, как не выявлено достоверных отличий и при сравнении 01 и 02.

Исходный фоновый уровень составлял 110-120 дыхательных движений/мин. При подъеме в барокамере ЧД возрастала на 25-50 движений/мни, а после достижения "высоты" 11000 м резко снижалась. Значения ЧД на первой минуте пребывания на этой "высоте" составляли У0-110. Достоверных отличий у животных до и после адаптации не обнаружено, нет значимых отличий по ЧД при сравнении опытных и контрольных крыс.

При исследовании влияния барокамерной тренировки на "высоте" 5000 м было обнаружено, что у адаптированных животных ВЖ достоверно (р<0,01 ) выще, чем в контрольной группе 17,3 ± 2,4 мин и II,9± 2 мин, соответственно. Математический анализ сердечного ритма показал наличие медленно-волновой периодики и усиление центральных влияний на регуляцию сердечного ритма. У адаптированных животных отмечается достоверное уменьшение ЧД в покое с 117±8,7 до 89±8,3 циклов/мин, а также снижение абсолютного и относительного разброса между кардионнтервалами, что свидетельствует об оптимизации механизмов регуляции кардисреспираторной системы и о снижении активности симпатического и увеличении активности парасимпатического отделов вегетативной нервной системы. В условиях острого гипоксического воздействия наблюдается сходная динамика ЧСС и ЧД у всех животных: на первых минутах

воздействия происходит увеличение этих показателей, а затем снижение. Отличительным признаком адаптированных животных является увеличение ЧД на первых минутах воздействия, что согласуется с данными о существовании прямой линеИной зависимости между показателями ВЖ и ЧД на первой минуте острого гипоксического воздействия (И.А.Пермяков, В.И.Торшин, 1991). В условиях гипоксии регуляция работы сердца существенно меняется. Происходит ослабление нервных влияний на сердце первоначально в симпатическом, а позднее в парасимпатическом звене регуляции (Н.К.Хитров, B.C.Пауков, 1991).

4. Сезонные н суточные рнтл1ы устойчивости к гипоксии н судорожной резистентности.

Анализ полученных данных свидетельствует о том, что наибольшая ГУ наблюдалась в зимний период года 6,010,3 мин, весной она снижалась до 5,610,4 мин соответственно. Летом она достигала 5,7±0,4 мин, а в сентябре - 5,910,4 мин. Минимальные значения наблюдались в ноябре - 5,410,35 мин, а к декабрю увеличивались до 5,810,4 мин. Между минимальными и максимальными значениями достоверных отличий не было.

Учитывая, что не удалось установить достоверных различий ГУ в разные сезоны было проведено исследование суточной динамики ГУ, а также судорожной резистентности в разные сезоны года. Было обнаружено, что в осенний период года ВЖ имеет минимальные значения в 10 ч утра-5,6Ю, 8 мин, достигая максимума в 22 ч-П,6И,6 мни (р<0,01). ЛП возникновения стркхниновых судорог был максимальным в I ч ночи -9,511,7, а минимальным в 13 ч дня -4,810,3 мин (р<0,05). . В зимний период года максимальные значения ВЖ наблюдплись в 7 ч утра -10,912,0, в минимальные значения в 22 ч ночи - 5,910,9 мин (р<0,05). ЛП возникновения судорог был максимальным в 7 ч утра - 18,7±3,1, а минимальные в 19 ч -6,5ll,2 мин (р<0,01).

Исследование суточных изменений ГУ и CP позволило установить, что наибольшие значения ВЖ наблюдается в 10 ч утра (7,412,1 мин) а к 16 ч дня ВЖ достигает минимальных значений (5,7iO,8 мин). ЛП к 4 ч утра достигал наибольших значений -28,2±4,0 мин. В последующие часы происходило увеличение чувствительности крыс к судорожному действию стрихнина, в 16 ч дня ЛП составлял 13,715,7 мин. (р<0,01). В это время судорожные реакции наблюдались у 90% животных и почти все они погибали. Летом максимальные

значения ВЖ наблюдаются в 10 ч -9,5±2,9 мин, а минимальные в 19 ч - 5,3±0,9 мин (р<0,05). ЛП в этот сезон года был минимален в I ч ноч!< -4,9±|,0 и максимален в 22 ч- 26,3±|,0 мин (р<0,01).

Таким образом данные полученные в этой серии свидетельствуют о том, что в отличие от сезонных суточные изменения ГУ и СР имеют достоверные отличия. Это подтверждает, что суточные ритмы являются ведущими во временной организации живых систем ( Н.А.Агиджанян, Л.М.Алпатов,1984; Ф.И.Комаров, 1989).

5. Особенности адаптации низко- н высокоустоПчипых к пшоксин крыс а разные сезоны года.

Задачей данной серии экспериментов было выяснение особенностей адаптации НУ и ВУ к гипоксии животных к недостатку кислорода с учетом сезонного фактора.

Результаты влияния барокамерной тренировки на НУ крыс проведенной в зимний период года приведены в таблице они свидетельствует, что ВЖ у крыс после адаптации к прерывистой гипоксии увеличивается с 139,8±6 с (фон) до 288122,8 с (р<0,01). ВПП также достоверно (р< 0,01) увеличивается с 85,8±6,2 с до 131,4±9,| с. У контрольной Группы животных ВПП и ВЖ при первом и втором (через месяц) тестировании достоверно не отличались,

Таблица

Влияние барокамерной тренировки ("высота" 5000 м, 28 дней) на гипоксическую устойчивость крыс с различной резистентностью к гипоксии.

Сезон Группа п Опыт Контроль

ВЖ 1 (сек) ВЖ 2 (сек) ВЖ 1 (сек) ВЖ 2 (сек)

ДИМА НУ 23 139.816 288123 139.2+5 199.2+37

ВУ 23 56412 390.6±45.6 555.6±15 323.4±51

ВЕСНА НУ 24 129.6187 287.3127.6 131.2±9.8 169.6125.4

ВУ .24 672*58.3 312.6±46.9 549.6136.3 375.6159.1

ЛЕТО НУ 24 96±3.6 294124 222±19 125.6115.7

ВУ 22 473±16.9 506.3145.5 476.9114.7 299.2131.2

ОСЕНЬ НУ 24 13216.4 288136.6 135±6.5 202.8188.2

ВУ 24 615.6121.7 366135.8 609.6118.4 440.4145.5

На ВУ крыс тот же режим тренировки оказывал совершенно другое действие . Их ВЖ снижалось с 564±2,0 с до 390,6±45,6 с(р< 0,01). Однако ВЖ контрольных животных снижалось еще в большей степени с 555,6115.с до 323,4±51 с (р<0,01). У адаптированных животных ВПП недостоверно увеличивалось с 133,217,9 с до 149,418 с, тогда как у контрольных крыс оно достоверно (р< 0,05) снижалось со 16817,3 с до 134±б с. Таким образом в зимний период года адаптация к гипоксии достоверно увеличивает гипоксическую устойчивость НУ животных и понижает ее у высокоустойчивых.

В весенний период адаптация к гипоксии увеличивала у НУ животных ВПП с 73,2±6,2 с до Ю9,9±7,7 с, (р< 0,05). ВЖ у них также достоверно (р< 0,01) увеличивалось с 129,618,7 с до 287,3127,6 с. У контрольных животных достоверных отличий не обнаружено. У ВУ животных аналогичные режимы тренировки приводили к снижению ВЖ с 672158,8 с до 312,6±46,9 с (р<0,01). У контрольных животных также происходило снижение этого показателя.

Летом барокамерная тренировка НУ крыс привела к увеличению ВЖ с 96±3,6 с до 294124 с (р<0,01). Тестирование контрольных НУ не выявило достоверных отличий. Адаптация ВУ животных в этот период года привела к небольшому увеличению ВЖ с 473,3+16,9 с до 506,3±45,5 с, тогда как у контрольных животных этот показатель снижался с 476,9114,7 с до 299,2131,2 с •(р< 0,01). У адаптированных ВУ крыс ВПП увеличилось с 74,412,8 с до 171,4115,9 с (р<0,01), тогда как у контрольных животных достоверных отличий не обнаружено.

Осенью у адаптированных НУ животных ВПП увеличилось с 79,2±6 с до 132,6110 с, а ВЖ с 13216,4 с до 288,2136 с (р<0,01). У ВУ крыс адаптация привела к снижению ВЖ с 615,6121 7 до 366135,8 с (р<0,01). У контрольных животных ВЖ снизилось с 609,6118,4 с до 440,4145.4 с,

Результаты проведенных исследований показали, что одинаковые режимы барокамерной тренировки по разному влияют на ГУ низко- и высокоустойчивых крыс. Если у НУ животных адаптация к гипоксии во все сезоны года достоверно увеличивает их резистентность к недостатку кислорода, то у ВУ, Она напротив достоверно снижает ее, за исключением экспериментов проведенных в летний период года, когда барокамерная тренировка у ВУ крыс приводила к небольшому увеличению гипоксической устойчивости, тогда как у контрольных ВУ крыс в это

время происходило достоверное снижение ГУ. Наиболее неблагоприятное воздействие на ВУ крыс прерывистая гипоксия оказывала в "переходные" сезоны года: ранняя весна и поздняя осень, когда устойчивость адаптированных животных к гипоксии снижалась в большей степени, чем у контрольных.

ВЫВОДЫ

1. В результате комплексных исследований выявлены особенности влияния различных режимов барокамерной тренировки на гипоксическую устойчивость и судорожную резистентность животных. Установлено, что в механизмах адаптации к гипоксии решающую роль играет индивидуальная устойчивость организма и резервные возможности его регуляторных систем, обеспечивающих сохранение устойчивого гомеостаза.

2. Показано, что острая гипоксии облегчает возникновение стрихниновых судорог, выраженность которых нарастает в течение первых трех дней после гипоксического воздействия.-

3. В сравнительных исследованиях выявлена зависимость устойчивости животных к гипоксии от степени их фиксации. Время жизни на "высоте" 12000 м у свободно передвигающихся животных достоверно выше, чем у фиксированных крыс (14.0± 6.3 мин и 7,8± 0,6, соответственно). Показаны также половые отличия-после адаптации к гипоксии время жизни самок увеличилось в 5,7 раз, а самцов в 2,6 раза.

4. Установлено, что адаптации к недостатку кислорода может повышать судорожную резистентность, но этот эффект зависит от режима тренировки: барокамерная тренировка на "высоте" 5000 м в отличие от тренировки на "высоте" 3200 м увеличивает не только гипоксическую устойчивость, но и судорожную резистентность.

5. ^Зыявлено влияние адаптации к гипоксии на регуляцию сердечного ритма. Барокамерная тренировка (2Ь дней на "высоте" 5000 м) достоверно умеяьшает ЧССиЧДи увеличивает разброс (ДХ, о) кардиоингервалов, что свидетельствует о снижении у адаптированных животных активности симпатического и увеличении влияния парасимпатического отдела вегетативной нервной системы.

6. В результате экспериментальных исследований было установлено, что.а отличие от сезонных суточные колебания гипоксической устойчивости н судорожной резистентности крыс имеют достоверные отличия, что

15

свидетельствует о том, что циркаднанные ритмы являются ведущими во временной организации живых систем.

7. Показано, что одинаковые режимы барокамерной тренировки в разные сезоны года по разному влияют на гипоксическую устойчивость низко- и высокоусгоНчивых крыс. Если у низкоустойчивых животных адаптация к гипоксии во все сезоны года достоверно увеличивает их резистентность к недостатку кислорода, то у высокоустойчивых, она достоверно снижает ее.

Практические рекомендации

Результаты комплексных исследований по выявлению эффективности влияния различных режимов барокамерной тренировки на гипоксическую устойчивость и судорожнук> резистентность организма могут быть использованы при разработке научно-обоснованных средств и мероприятий по использованию прерывистой гипоксии с лечебно-профилактической целью, с учетом индивидуальных особенностей организма, а также циркадных и сезонных ритмов.

СПИСОК РАБОТ ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

(.Исследование гипоксической и судорожной устойчивости у крыс различного пола// Современные вопросы экспериментальной и прикладной ф|пнологни:Митср.ХУ| межд. науч. конф.мол.ученых.-М.-1993.-С.47.(в соавт. с В.Н.Торшиным).

2.Влияние антигипоксантов на экспериментальные судороги// Антигипоксанты и актопротехтсры: итоги и перспективы: Матер. Российской науч. конф.-Санкт-Петербург.-1994.-Вып.2.-С.100. (в соавт. с В.Н.Торшиным, Е.В.Стирых).

3.Реакция кардиореспнраторной системы у крыс с различной устойчивостью к гипоксии в условиях нарастающего дефицита кислорода// Эколого-физнологические проблемы адаптации: Матер. VII Всероссийского симп.-М.-1994.-С.211-212.(в соавт. с И.А-Пермяковым, В.Н.Торшиным).

4.Распределение популяции крыс по времени жизни в условиях острой гипоксии// Эколого-физнологические проблемы адаптации: Матер. VII Всероссийского симп.-М.-1994.-С.269-270.(в соавт. с Е.П.Тамбовцевым. Л.В.Сорокиным, В.Н.Торшиным).

Нигматулина Елена Владимировна "Влияние раличных режимов барокамерной тренирован на гипокснческую устойчивость и сулорожную резистентность животных".

Изучалось влияние различных режимов барокамерной тренировки (3200 и 5000 м) на гипокснческую устойчивость и судорожную резистентность крыс с учетом их индивидуальной реактивности , а также сезонов года .

В результате комплексных исследований выявлены особенности влияния различных режимов барокамерной тренировки на гипокснческую устойчивость и судорожную резистентность животных . Установлено , что в механизмах адаптации к гипоксии решающую роль играет индивидуальная устойчивость организма и резервные возможности его регуляторных систем , обеспечивающих сохранение устойчивого гомеостаза.

Установлено , что у низкоустойчивых к гипоксии крыс барйкамерная тренировка в любое время года достоверно увеличивает гипокснческую устойчивость, тогда как у высокоустойчивых животных гипоксическая устойчивость снижается в любое время года , за исключением лета .

Nigmatullna Elena Vladimirovna "Influence« of different modes of barochan.ber (raining to «he resistance to hypoxia and convulsive tolerance In animals" .

We studied the Influence of different modes of barochamber training (at the altitude of 3200 and 5000 m) to the resistance to hypoxia and convulsive tolerance in rates , depending on its individual reactivity and seasons of the year .

In the complex resaerch were revealed (he pecularities of Influence of different modes of barochamber training to the convulsive tolerance and the resistance (¿"hypoxia .We have established (he decesive role of Individual resistance of the ¿rganism and reserve possibilities of regulatory'systems , which provide constant homeostasis , in the mechanism of adaptation to the hypoxia .

In current research was also revealed , that in case of low-resistant to the Hypoxia rats barochamber training at any season of the year Increases the resistance to hypoxia , and in case of high-resistant rats this training decreases the resistance to hypoxia at all seasons, except summer .

_g7.Q5.9er.__QfogM Ijljl_Тип, 100 _^ajuEZl

Тип.РУДН,Орджоникидзе,3

17