Автореферат и диссертация по ветеринарии (16.00.02) на тему:Морфофункциональные исследование нейронов зрительного центра коры больших полушарий при воздействии разрядных источников излучения

РГ8 ОД

/ 8 ИЮН 1998

На правах рукописи УДК 616.6-091.81

ГРОМОВА НАТАЛЬЯ ВАСИЛЬЕВНА

МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

НЕЙРОНОВ ЗРИТЕЛЬНОГО ЦЕНТРА КОРЫ БОЛЬШИХ ПОЛУШАРИЙ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ РАЗРЯДНЫХ ИСТОЧНИКОВ ИЗЛУЧЕНИЯ

16.00.02 - патология, онкология и морфология животных

АВТОРЕФЕРАТ

Диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Саранск - 1998

Работа выполнена на кафедре биохимии Мордовского государственного университета им. Н.П. Огарева.

Научные руководители: доктор биологических наук, профессор

Киселева Руфипа Евгеньевна кандидат технических наук, профессор Абрамова Людмила Васнльсвна

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор

Сосунов Александр Алексеевич кандидат биологических наук, доцент Шубина Ольга Сергеевна

Ведущая организация - Российский Ордена дружбы народов

Университет дружбы народов

Защита состоится " ¿¿ЛЗ^СеЯ 1998 г. в часов

На заседании диссертационного совета К 063. 72. 07 при Мордовском государственном университете им. Н.П. Огарева (430000, г. Саранск, Большевистская, 68).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Мордовского государственного университета им. Н.П. Огарева.

Автореферат разослан " 1998 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доцент (,¿,41 ''' И.Р. Шашанов

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1.1. Актуальность темы. Проблема морфофункциональной оценки зрительного центра коры больших полушарий при воздействии разрядных источников излучения (частота питающего тока, время воздействия) приобретает особзто актуальность. Быстрые темпы разработки новых высокоинтенсивных газоразрядных источников и электронных пускорегулирую-щих аппаратов (ПРА) к ним в последние годы рассматриваются как революция в технике освещения. Использование ртутных газоразрядных ламп с высокочастотными ПРА в осветительных установках позволяет сделать выводы о возможности улучшения условий световой среды обитания человека и животных и получить экономические выгоды (Ве£етапп, 1989; 2кБСШ55, 1989; Волкова с соавт., 1990; Абрамова, 1995-1997; Калядин, Додонов, 1997). На основании лабораторных исследований было установлено повышение зрительной работоспособности при использовании люминесцентного освещения с частотой питающего тока 1000 Гц по сравнению с однофазным и трехфазным включением ламп в сеть с частотой 50 Гц при одинаковых уровнях яркости и светового потока. При работе газоразрядных источников излучения низкого давления с ПРА, обеспечивающих высокочастотное питание, значительно снижается коэффициент пульсации лучистого потока. В настоящее время известна роль световых раздражителей в развитии и протекании ряда важнейших функций организма человека и животных. В опытах на животных (телята раннего возраста), подвергнутых воздействию ультрафиолетовых ламп с ПРА, установлено повышение прироста живой массы на 11 - 13% по сравнению с контролем, при хорошем здоровье и общем развитии животных (Коваленко, Шашанов, 1997).

Фундаментальные исследования, проведенные по изучению свойств газоразрядного низкоинтенсивного гелий-неонового лазера (Ишошин, 1970; Михайлов, 1982; Кару с соавт., 1983; Кузин, 1988; Гамалея; Малиновская с соавт., 1989; Козлов, 1991; Странадко, 1997), подтверждают целесообразность применения низкоинтенсивного гелий-неонового лазера (НИГНЛ) при многих заболеваниях человека и животных. На основании экспериментальных и клинических данных (Кашуба, Черкасова, 1988; Панков, 1997) следует предположить, что лазеростнмуляция (/. = 0,63 мкм) переднего отдела глаза активирует и дренаж задних отделов сетчатки и зрительного нерва, очищая нервно-рецепторный аппарат от продуктов метаболизма, и тем самым профилактирует развитие дистрофических изменений в сетчатке и зрительном нерве. Через окружающие глаз мягкие ткани лазерное излучение достигает коры головного мозга.

На фоне эмпирических данных все большее значение приобретают теоретичесие вопросы, касающиеся механизмов лечебного действия НИГНЛ-терапии и роли нервной системы в обеспечении универсальности лечебного эффекта. Нейродинамический отклик даже при "местном" применении имеет системный характер и охватывает механизмы головного мозга.

При анализе малых доз облучения, применяемых в клинике, необходимо выяснить, возбуждение каких молекул или комплексов молекул в мембранах приобретают особое значение для ответной биологической реакции. Работами отечественных и зарубежных ученых (Кузин, 1961-1988; Давыдов, 1979; ВаЬштИ, ВеасопБЙеЫ, 1982) ведущее значение в реализации малых доз отводится возбуждению клеточных рецепторов биомембран. Именно рецепторы представляют ту упорядоченную структурную организацию, в которой даже попадание одного высокоэнергетического кванта способно вызвать коллективное электронное возбуждение типа плазмона, экситона или солитона, изменяющее конформа-ционное состояние самого рецептора и тем самым дающее сигнал и выполняющее роль триггера запуска нормальной физиологической реакции в зрительном анализаторе, включая нейроны зрительного центра коры больших полушарий.

Под влиянием низкоэнергетического монохроматического когерентного излучения происходит усиление энергетического обмена в клетках, стимулирование важнейших биоэнергетических энзимов (Киселева, 1992 - 1997; Барнашова, 1993 - 1997; Федотова, 1995 - 1997). 5-минутное воздействие НИГНЛ на сетчатку глаз кролика приводит к повышению в нейронах зрительного центра коры больших полушарий головного мозга активности важнейших НАД Н-зависимых дегидрогеназ, указывающему на интенсификацию процессов в цикле Кребса, свидетельствующему об активации процессов в дыхательной цепи митохондрий (Лаврова, Кашуба, 1985). В электрофизиологических исследованиях Малиновской (1991) установлено, что воздействие НИГНЛ непосредственно на кору головного мозга кошек менее эффективно, чем на ретикулярную формацию.

Изучение реакции нервной системы (зрительного центра коры больших полушарий) в процессе адаптации к различным газоразрядным источникам освещения представляет большой интерес, так как зрительная адаптация - наиболее естественный, фундаментальный и внутренний для зрительной системы фактор модификации ряда ее общих свойств (Шевелев, 1983). Все это ставит перед исследователями задачу дальнейшего изучения влияния газоразрядных источников излучения на центральную нерв ную систему, выявление механизма их действия на тканевом,

клеточном, субклеточном и молекулярном уровнях. Учитывая, что в инте-гративной деятельности центральной нервной системы, в процессах распределения и хранения полученной информации важная роль принадлежит нейронам, синаптичсским образованиям и нейроглиальным клеткам зрительного центра коры больших полушарий, изучение морфофункцио-нальных изменений в них при воздействии различных газоразрядных источников излучения является одной из актуальных проблем фотобиологии.

1.2. Цель и задачи псследопанпя. Основной целью настоящего исследования явилось изучение морфофункциональных изменений в нейронах, синапсах и нейроглиальных клетках зрительного центра коры больших полушарий при различных сроках воздействия газоразрядных высокочастотных ртутных и гелий-неоновых источников излучения.

Исходя из этого были поставлены следующие задачи: 1. Изучить ультраструктуру нейронов, синаптического аппарата и нейроглии 4 и 5 слоев 17 поля зрительного центра коры больших полушарий; функциональную характеристику дать на основе изучения в нем процессов перекисного окисления липвдов, антиоксидантной активности, активности каталазы, НАДН-зависимой системы, холинэстеразной активности, а также ионтранспортирующей системы (№Г. К+-АТФазы).

2. Выявить особенности субмикроскопических изменений в синапсах указанных зон зрительного центра коры больших полушарий при воздействии газоразрядных ртутных источников излучения с различной частотой питающего тока и временем воздействия.

3. Выяснить особенности морфофункциональных изменений в нейронах и синаптическом аппарате 17 поля зрительного центра коры больших полушарий при воздействии на сетчатку глаза различных доз газоразрядного НИГНЛ.

4. Исследовать степень адаптации морфофункциональных изменений в микроструктурах зрительного центра коры больших полушарий головного мозга крыс после прекращения воздействия изучаемых источников излучения.

Работа является самостоятельным разделом темы кафедры биохимии Мордовского государственного университета им. Н.П. Огарева. Номер государственной регистрации 01870009147.

1.3. Научная попита работы. Впервые изучены нейроны, синап-тический аппарат и нейроглия зрительного центра коры больших полушарий головного мозга крыс в процессе световой адаптации в их неразрывной связи как единого морфофункционального комплекса при воздействии газоразрядных источников излучения. Показано, что на воздействие

газоразрядных высокочастотного ртутного источника излучения и НИГНЛ наиболее чувствительными среди субмикроскопических структур зрительного центра коры больших полушарий являются плазматические мембраны, митохондрии и синаптический аппарат. Характер структурных изменений обусловлен величиной индукции разрядных источников излучения и временем воздействия. Показаны отличительные черты световой адаптации, развивающейся под действием высокочастотного ртутного источника излучения и газоразрядного НИГНЛ.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

1. Полученные данные свидетельствуют о влиянии высокочастотных газоразрядных ртутных источников излучения с частотами 10 кГц и 20 кГц на морфофункциональные показатели нейронов зрительного центра коры больших полушарий, изменения которых носят адаптивный-компенсаторный характер.

2. При действии излучения с частотой питающего тока 40 кГц происходит срыв адаптивных и компенсаторных процессов, сопровождающийся необратимыми деструктивными изменениями.

3. Газоразрядный низкоинтенсивный гелий-неоновый лазер при экспозиции 1, 5, 10 минут оказывает влияние на морфофункциональные показатели нейронов зрительного центра коры больших полушарий, вызывая развитие адаптивных процессов.

4. Воздействие газоразрядного низкоинтенсивного гелий-неонового лазера при экспозиции 20 минут характеризуется развитием начальных признаков деструктивных процессов в нейронах зрительного центра коры больших полушарий.

1.4. Научно-ирактнческан значимость работы. Результаты исследования необходимо учитывать при разработке газоразрядных ртутных источников излучения и выборе доз облучения при использовании низкоинтенсивного гелий-неонового лазера в ветеринарии и зоотехнии. Материалы исследования могут быть использованы в учебном процессе на биологическом, медицинском, ветеринарном факультетах, а также при написании учебников, учебных пособий и монографий.

1.5. Реализации результатов исследования. Основные положения диссертационной работы представлены в пяти научных материалах, опубликованных в статьях и тезисах конференций молодых ученых, Всероссийской научно-технической конференции, в сборнике трудов молодых ученых (Саратов, 1997).

Полученные данные используются при чтении лекций на кафедрах

анатомии, гистологии и эмбриологии, биохимии и физиологии, глазных болезней, светотехники и источников света мордовского государственного университета и педагогического института г. Саранска, на кафедрах морфологического типа Российского университета дружбы народов, Казанской государственной академии ветеринарной медицины.

1.6. Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены, обсуждены и получили положительную оценку на Ога-ревских чтениях (Саранск, 1996, 1997), конференциях молодых ученых (Саранск, 1996, 1997), II Всероссийской научно-технической конференции по проблеме Человек и свет (Саранск, 1997), Евсевьевских чтениях (Саранск, 1998).

1.7. Структура н объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 155 страницах машинописного текста и состоит из разделов: общая характеристика работы, обзор литературы, материал и методика исследования, результаты собственных исследований, обсуждение результатов исследования, выводы, практические предложения, библиографический список, который включает 260 источников, в том числе 122 зарубежных. Работа иллюстрирована 10 таблицами и 67 рисунками.

1. МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Материалом исследования служил головной мозг 60 самцов крыс альбиносов в возрасте 3-х месяцев, массой тела 200 - 300 г.

Проведено 3 серии экспериментов по 20 животных в каждой: 1 серия - контрольная группа необлученных животных; 2 серия - воздействие излучения газоразрядного высокочастотного ртутного источника; 3 серия -воздействие излучения газоразрядного низкоинтенсивного гелий-неонового лазера на морфофункциональные показатели нейронов зрительного центра коры больших полушарий.

В качестве высокочастотного ртутного газоразрядного источника излучения была использована люминесцентная лампа ЛБ-40, работающая в комплексе лабораторной экспериментальной осветительной установки, разработанной и созданной под руководством кандидата технических наук Абрамовой Л.В., которая позволяла реализовать различные варианты высокочастотного освещения с разрядными источниками излучения. В установке использовались источник питания постоянного тока (I 10 A, U 30 В); задающий частоту питающего ток агенератор f-Ю кГц; f-20 кГц; f-40 кГц), электронный ключ (Шых так 300 В, 1вых так 0,45 А), люминесцентная лампа типа ЛБ-40. Уровень освещенности рабочей поверхности

составлял 1000 лк. Установка обеспечивала стабильные параметры соответствующих характеристик освещения в процессе эксперимента (спектральный состав излучения, уровни освещенности и частоту питающего тока). Время воздействия составляло 10, 30 и 60 минут. Для облучения сетчатки глаз крыс использовали газоразрядный низкоинтенсивный гелий-неоновый лазер JIT-78 (клиническая модификация -аппарат "Узор", мощностью 0,02 Вт), дающим монохроматический когерентный красный свст, к = 632,8 нм. Время облучения составляло 1, 5, 10, 20 минут. Для исследования адаптационных реакций в нейронах зрительного центра коры больших полушарий изучался период последействия лазерного облучения, который длился 3 часа с интервалом в 30 минут.

Для гистологических и электронномикроскопических исследований использовали головной мозг наркотизированных хлороформом крыс. Для электронно-микроскопических исследований материал фиксировали в 3% глутаровом альдегиде на 0,1 М фосфатном буфере в течение 12 часов. После дофиксации в 1% осьмиевой кислоте и обезвоживания в спиртах и ацетоне проводили заливку в эпон-аралдит по общепринятым методикам. Ультратонкие срезы получали на ультрамикротоме Ultracut и контрастировали цитратом свинца и уранилацетатом (Venable, Goggeslial, 1965). Ультраструктуру нейронов зрительного центра коры больших полушарий исследовали на электронограммах, полученных на электронном микроскопе ЭМ-125 в лаборатории электронной микроскопии.

При помощи световой микроскопии определяли морфологию нейронов методом окрашивания нервной ткани нейтральным красным (Бурсш и соавт., 1991); активность ацетихолинэстеразы выявляли по Го-мори (1952); сукцинатдегидрогеназы по Нахласу с соавт. (1957). Биохимическими методами определяли активность Na+, К+-АТФазы по методу Прохоровой (1982), активность каталазы - спектрофотометриче-ским методом по Королюк (1986), суммарную антиоксидантную активность - хемилюминесцентным методом (Воробьева с соавт., 1977; Владимиров, Шерстнев, 1989), активность NAD H- зависимых ферментов - био-люминесцентрным методом Tliore (1979) и Bolden, Katz, (1980); интенсивность процесса перекисного окисления липидов - хемилюминесцентным методом (Воробьева с соавт., 1977; Владимиров, Шерстнев, 1989). Статистическая обработка результатов проведена на ЭВМ-486 с использованием t критерия Стьюдента (Рокицкий, 1961).

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ОБСУЖДЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ ДАННЫХ

3.1. Морфофункцнональные исследования нейронов зрительного центра коры больших полушарий при воздействии газоразрядного ртутного высокочастотного источника излучения.

При электронно-микроскопическом изучении в нейронах 4 и 5 слоев 17 поля зрительного центра коры больших полушарий головного мозга интактных крыс цитоплазма представлена сложной упорядоченной системой, состоящей из зернистой эндоплазматической сети, митохондрий, комплекса Гольджи, мультивезикулярных тел, лизосом, нейрофибрилл и других включений. По плотности ядра и цитоплазмы нами выявлено два типа нейронов: "светлые" и "темные", что совпадает с данными ряда авторов (Разыков, 1984; Бабминдра, Брагина, 1987), по мнению которых разделение нейронов на "светлые" и "темные" отражает различие постоянно существующих структурных типов клеток. "Светлые" нейроны характеризуются наличием круглого ядра с относительно светлой кариоплазмой, глыбки хроматина располагаются относительно равномерно и рыхло.

Большинство нейронов содержит одно крупное сферической формы ядрышко, однако, имеются клетки, в которых два и более ядрышка. Цитоплазма также светлая и в ней отчетливо определяются различные органел-лы, много узких канальцев гранулярной эндоплазматической сети, небольшие скопления, соответствующие тельцам Ниссля. Митохондрии овальной, реже округлой формы с немногочисленными кристами расположены по всему перикариону. Пластинчатый комплекс Гольджи состоит из узких стопок мембран и маленьких везикул. Микротрубочки и нейро-филаменты располагались во всех отделах перикариона, но чаще определялись в начальных отделах крупных отростков, отходящих от тела клеток.

"Темные" нейроны имели неровный контур карио- и цитоплазмы. В них наблюдался плотный матрикс цитоплазмы и ядра. Ядро богато ка-риогранулами, часто выявлялись крупные ядрышки. Цитоплазма содержала большое количество развитых органоидов, особенно зернистую эндо-плазматшхескую сеть и комплекс Гольджи. Подобные данные приведены в работах и других исследователей (ЬегаШИ, 1970; Радостина, Иванов, 1971). При электронно-микроскопическом исследовании основное внимание было уделено глубоким отделам коры, в частности четвертому и пятому слоям 17 поля зрительного центра коры больших полушарий.

При ультраструктурном исследовании большая часть нейронов этих отделов имела округлую форму перикариона, в центре которого находились крупные ядра с дисперсно распределенным хроматином, часто встречались ядрышки. Нейропиль представлен переплетающимися отростками нервных и нейроглиальных клеток. Некоторые аксоны имели миелиновую оболочку, состоящую из небольшого числа ламелл.

В нейропиле обнаруживалось большое число синаптических контактов. Значительная их часть относилась к аксошипиковым, образованным на маленьких выростах дендритов, разной величины и формы. Синапсы различались по форме и размерам пре- и постсинаптических окончаний, протяженности активных зон и числу синаптических пузырьков. Во многих шипиках определялся шипиковый аппарат, представленный короткими стопками мембранных цистерн. Аксосоматичсские синапсы и контакты на крупных стволах дендритов встречались гораздо реже, чем аксошипиковые формы синаптических контактов.

Вблизи тел нервных клеток нередко определялись астроциты. Они отличались значительно меньшими, чем у нейронов, размерами тела и ядрами, содержащими крупные глыбки конденсированного хроматина. В цитоплазме некоторых астроцитов определялось большое число глиаль-ных филаментов, образующих нередко компактные скопления. Сукцинат-дегидрогеназа (СДГ) и ацетилхолинэстераза (АХЭ) выявлялись главным образом в цитоплазме тел нервных клеток, в отростках их мало. Благодаря этому во всех слоях коры нейроны очень четко видны на светлом фоне окружающих их структур. Гранулы формазана равномерно распределены в цитоплазме тела клетки или образуют заментные скопления в ее базаль-ной части. Из отростков почти всегда выявляется верхушечный дендрит, который прослеживается на довольно значительном расстоянии. Активность ферментов в нем заметно ниже, чем в цитоплазме тела нейрона. Ба-зальные дендриты не выявляются. Наряду с вышеописанными встречались клетки с невысоким и даже низким уровнем активности. Активность АХЭ наиболее высока в области синаптических контактов.

У необлученных животных интенсивность ПОЛ в нейронах зрительного центра коры больших полушарий равна 7,67±0,57 имп/мин (р<0,05). Защита тканей мозга от окислительных повреждений обеспечивается высокой активностью ферментативных, а также жирно- и водорастворимых антиоксидантов. Суммарная активность антиоксидантной системы составляет 17,46±0,93 1/мл (р<0,05). Удельная активность каталазы, сосредоточенной в основном в цитоплазматической фракции клеток головного мозга, равна 96,68±2,18 мкат/мг белка (р<0,05).

Активность NAD Н-зависимых ферментов составляет 0,471+0,03 нмп/мин (р<0,05), активность Na+, К+-АТФазы - 0,46+0,03 мкмоль Р„/мин мг белка (р<0,05).

При действии BbicoKoii частоты питающего тока, равной 10 кГц, в течение 10 мин ультраструктура нейронов зрительного центра коры больших полушарий не отличалась от контроля. Изменения межнейрональных контактов характеризовались полиморфизмом. Наблюдалось утолщение постсинаптической мембраны, значительная протяженность активных зон и снижение активности АХЭ. В этот период преобладают синаптические пузырьки сферической формы, что также совпадает с данными, Учизоно (1980), которые предполагают, что синапсы, содержащие сферические везикулы, выполняют функцию возбуждения.

В нейронах 4 и 5 слоев зрительного центра коры больших полушарий на гистохимических препаратах гранулы формазана относительно равномерно распределены по всей цитоплазме, не образуя заметных скоплений. Характерны для клеток этих слоев заметные отличия нейронов по уровню активности фермента, который колеблется от очень высокого до крайне низкого. В целом он выше, чем в нейронах контрольной группы. Активность АХЭ и СДГ в астроцитах выявляется как в цитоплазме тела клетки, так и в отростках. Сами астроциты имели значительно меньшие размеры, чем нейроны без особых ультраструктурных изменений. Активность NAD Н-зависимых ферментов возросла на 11,2%, Na+, К+-АТФазы - на 16,4% по сравненшо с контролем. Произошли изменения в процессах пе-рекисного окисления липидов биомембран, интенсивность которого выросла на 7,9%, антиоксидантная защита, представленная АОА и гсаталазой, несколько уменьшилась (на 7,8% и 3,4% соответственно). Наблюдаемые изменения в ультраструктуре и метаболизме нейронов и нейроглии свидетельствуют о возросшей их активности, и могут рассматриваться как реактивные изменения. При 30-минутном воздействии в нейронах наблюдалось просветление цитоплазматического матрикса и инвагинация ядерной оболочки в нейронах. Объем цитоплазмы небольшой, много узких канальцев эндоплазматического рстнкулума. Митохондрии с немногочисленными кристамн имели овальную форму. Наблюдалось увеличение активной зоны в дсндро-дендритических синапсах за счет волнистой, дугообразной и других форм контактов, что связано с повышением функциональной активности тормозных синапсов. Произошло повышение активности АХЭ и снижение реакции на СДГ. При этом незначительно повысилась интенсивности ПОЛ на 3,4%, уменьшилась активности каталазы на 4,4% по сравненшо с контролем и произошло повышение АОА на 8,2%.

Незначительные изменения активности NAD Н-зависимых ферментов и Na', К+-АТФазы (повысилась на 6,7% и 4,7% по сравнению с контролем соответственно). Эти несущественные изменения в ультраструктуре клеток и метаболизме свидетельствуют о развитии адаптационных процессов.

При 60-минутном воздействии в некоторых нейронах отмечались инвагинация ядерной оболочки и умеренное расширение цистерн пластинчатого комплекса Гольджи. В пресинаптических окончаниях иногда наблюдаются уплощенные везикулы овальной формы. Мелкие аксонные пресинаптические окончания содержат большое число синаптических везикул, заполняющих почти весь объем терминален. В астороцитах наблюдалось неравномерное распределение органелл. Выявлялись кистовидные образования, некоторые астроциты содержали неправильно концентрированные мембранные структуры.

60-минутное воздействие характеризуется развитием тормозных процессов в нейронах зрительного центра коры больших полушарий. Происходит повышение интенсивности ПОЛ на 9,6%, снижение активности каталазы на 8,7%; суммарной АОА - на 9,6%; активности NADH-зависимых ферментов - на 15,7% и активности Na+, К+-АТФазы - на 7,4% по сравнению с контролем.

Результаты электронно-микроскопических исследований при воздействии на крыс света люминесцентной лампы с частотой 20 кГц показали, что структурные сдвиги в нейронах зрительного ценгра коры больших полушарий наблюдаются уже после 10-минутного воздействия. Причем степень морфологических изменений нарастает в зависимости от времени. Так, при 10-минутном воздействии в нейронах 4 и 5 слоев обнаруживаются изменения, которые можно охарактеризовать как реактивные, выражающиеся в повышении базофилии цитоплазмы нейронов и ее вакуолезации, гипертрофии ядрышка, увеличении активности гистохимической реакции на сукцинатдегидрогеназу. Указанные нейроны отличаются преимущественной локализацией фермента в цитоплазме тела клетки, тогда как в их отростках активность фермента значительно ншке. Общая активность NADH- дегидрогеназ возрастает на 8,1%. Такое распределение ферментативной активности несомненно связано с необходимостью обеспечения энергией процессов синтеза белков и функционирования ионтранспоргирующих АТФ-аз. активность которых выросла. Существенно, что нейроглиальные клетки-сателлигы этих слоев проявляют значительное "энергетическое напряжение"; они очень разные по уровню активности фермента и нередко обнаруживают противоположные отношения по этому

показателю с соответствующими нейронами.

Со стороны синаптического аппарата наблюдаются изменения, указывающие на изменения в пресинаптической зоне. Выявляется значительное количество синаптических контактов, содержащих уплощенные везикулы, часть везикул просветлены. Это свидетельствует о выбросе медиатора на постсинаптическую мембрану нейрона. Высокочастотное излучение. создаваемое люминесцентной лампой ЛБ-40 мощностью 40 Вт усиливает эффект ГАМК на На', К'-АТФазу во всех субклеточных фракциях зрительного центра коры больших полушарий. Наибольшее подавление ингибирующего эффекта ГАМК, как считают некоторые исследователи (Сытинский, 1972; Ыеа1, Маввеу, 1980) происходит в синаптических окончаниях. При этом в нейронах наблюдается некоторое повышение процессов ПОЛ, оно увеличивается на 16,8%. Суммарная АО А снизилась на 7%, активность каталазы - на 11,3%.

Увеличение экспозиции освещения высокочастотной газоразрядной лампой до 30 мин сопровождалось формированием адаптационно-компенсаторных реакций, связанных с развитием тормозных процессов в нейронах 17 поля зрительного центра коры больших полушарий головного мозга. На субмикроскопическом уровне наблюдалось увеличение площади кариоплазмы за счет инвагинации ядерной мембраны, расширения ядерных пор. В перикарионе нейронов несколько уменьшается число митохондрий и мембранных профилей гранулярной эндоплазматической сети, свидетельствующих о снижении биосинтетнческих процессов. Из литературных данных известно (Szentagothai, 1967), что в 4 слое зрительного центра коры больших полушарий оканчивается большое количество специфических афферентных волокон. В то же время в 4 слое расположены крупные звездчатые клетки, являющиеся эфферентными элементами коры. По своей гистохимической характеристике слой 4 обладает сходством и с афферентно-ассоциативными верхними слоями (2-3) и афферентно-проекционными (4-5). Нейроны 4 слоя имеют определенные особенности в распределении окислительных ферментов - они не так резко выделяются по уровню активности сукцинатдегидрогеназы среди окружающих их отростков и глиальных клеток, как это имеет место в нижних слоях коры. Отмечены длительные колебания в активности окислительных ферментов в нейронах и нейроглиальных клетках 5 слоя. Возле нейронов с низкой активностью наблюдается пониженное число нейроглиальных клеток. С момента включения нейронов в процессы энергетического обеспечения возросших функциональных потребностей активность ферментов в клет ках нейроглии соответственно меняется. О развитии адаптационно- приспособительных реакций, связанных с развитием тормозных процессов

в нейронах свидетельствует незначительное изменение активности NAD Н-зависимых ферментов -2,3% и №+,К+-АТФазы +2,3% по отношению к контролю. Увеличение интенсивности ПОЛ на 24,8% и снижение АОА на 12,8%, и особенно каталазы на 16,6%, свидетельствует о мембра-нотропных эффектах, развивающихся в клетках под влиянием высокочастотной импульсации.

60-минутное высокочастотное воздействие характеризуется дальнейшими структурными изменениями в нейронах и нейроглии. Структурные изменения в нейронах носят более выраженный характер: происходит равномерное набухание тела нейрона со всеми отростками, частичное расплавление глыбок Ниссля и выраженное у величение ядер. Частичный тигролиз нервных клеток может быть обратимым процессом, что позволяет включить их в группу функциональных изменений нервных структур, развивающихся вслед за повышением активности различных зон цитоплазмы (Утепов, 1980). Следовательно, наши данные косвенно подтверждают данные о снижении интенсивности обменных процессов при длительном воздействии высокочастотного излучения люминесцентной лампой ЛБ-40, что в свою очередь говорит о развш-ии процессов торможения в нейронах (Абдуллаходжаева, 1975). Кроме снижения активности сукцинатдегидро-геназы в нейронах и нейроглии зафиксировано снижение активности NAD Н-зависимых ферментов на 18,7%, ионтранспортирующих АТФаз на 10,9%, антиоксидантной системы - на 25,4%, каталазы - на 28,7%. При этом интенсивность ПОЛ выросла на 40,5%. Локальное, в области трансмембранных белков ПОЛ, приводит к нарушению регуляции проницаемости синаптических мембран для потенциал образующих ионов (Никушин с соавт., 1987). Разные свободнорадикальные формы кислорода, накапливающиеся при ПОЛ в головном мозге, обладают повреждающим влиянием на Ыа',1С-АТФазу (Болдырев с соавт., 1997). Таким образом, полученные в нашей работе сведения о морфофункциональных перестройках в нейронах дают снование предпологать о ведущей роли торможения в формировании динамической мозаики, связанного с двумя системами торможения, осуществляемые через тормозные интернейроны - афферентного и возвратного торможения. У части нейронов отмечаются первые признаки деструктивных изменений.

Результаты исследования зрительного центра коры больших полушарий головного мозга крыс при облучении животных ртутной газоразрядной лампой с частотой питающего тока 40 кГц свидетельствуют о том, что уже после 10 мин воздействия обнаруживаются нейроны с деструктивными изменениями. Наблюдается резкое набухание ядра, цитоплазмы и отростков. Во многих нейронах цитоплазма вакуолезирована. Ядра клеток ги-

перхромны. Отмечено локальное набухание митохондрий, просветление матрикса с дезорганизацией крист. В отдельных нейронах выявлено увеличение числа лизосом и липофусциновых гранул, расширение зон очагов дегенерации гранулярного эндоплазматического ретикулума. Гистохимическая реакция на сукцинатдегидрогеназу снижена. Наиболее чувствительными к данному воздействию оказались синапсы на мелких дендритах и плитках. Во многих шипиках не обнаруживается шипнковый аппарат, а в отдельных отростках этот аппарат подвергается деструкции и состоит из вакуолярных компонентов. Активность АХЭ слабоположительна. Наблюдаются изменения в глиальных компонентах, свидетельствующие также о начале деструктивных изменений, что проявляется в уменьшении числа органоидов, появлении кистевидных образований. Гистохимические реакции на СДГ и АХЭ слабо положительны. Наряду с деструктивными изменениями в нейронах зарегистрировано изменение в процессах метаболизма: снижается активность NAD Н-дегидрогеназ на 28,7%, №+,К+-АТФазы - на 13,6%. При росте ПОЛ на 53,1% происходит падение активности ка-талазы на 20,6%, суммарной АОА - на 26,7%. Все эти изменения характерны для клеток с понюкенной функциональной активностью. 30-минутная экспозиция вызвала более существенные изменения в нейронах, усиливаются деструктивные изменения в виде набухания клеток, деформации ядер, вакуолезации цитоплазмы. При электронно-микроскопическом исследовании "светлые" нейроны содержали небольшое число органелл и очаги дегенерации. Цитоплазма "темных" нейронов содержит большое число полисом и широко разветвленные цистерны гранулярного эндоплазматического ретикулума. Характерным вляется гиперплазия и гипертрофия элементов комплекса Гольджи. Особенностью в реакции "темных" и "светлых" нейронов является то, что "светлые" нейроны быстрее истощаются, вплоть до лизиса. В цитоплазме "темных" нейронов преобладают деструктивные изменения. "Темные" нейроны более устойчивы к воздействию высокочастотной импульсации, отвечая на ее воздействие повышением функциональной активности. Однако у части нейронов появляются крупные вакуоли, мембранные включения, миелиноподобные тела, что указывает на распад белков цитоплазмы, на необратимые изменения в них, которые сочетаются с грубыми изменениями в митохондриях, сопровождающихся их фрагментацией. Активность СДГ слабо положительная, гранулы формазана очень мелкие, плохо различимые на гистохимических препаратах. Активность NAD Н-зависимых дегидрогеназ снижается и составляет 54,4% к уровню контроля. В связи с недостатком энсргоресурсов в клетке уменьшается активность №+,К+-АТФазы на 24,2%. Процессы

перекисного окисления продолжают наростать, о чем свидетельствует увеличение ПОЛ на 59%, антиоксидантная защита ослабевает (активность каталазы уменьшается на 26,5%, общая АОА - на 28,8%). По мнению Бо-голепова (1989) подобные изменения характерны для первой фазы гипоксии нейронов.

60-минутное воздействие высокочастотного светового потока сопровождается более глубокими деструктивными изменениями в нейронах и нейроглии, характеризующимися процессами истощения энергетических ресурсов у большинства клеток. В нейронах 4 и 5 слоев снижается активность СДГ, АХЭ; ЫАЕЖ-дсгидрогеназ - на 52,1%, Ыа+,К+-АТФазы - на 34,1%. Снижение энергообеспечения клетки и активности иотранспортирующей системы приводит к вакуолезации и деформации нейронов, набуханию митохондрий, укорочению и уменьшению крисг, снижению плотности матрикса. Однако реакция митохондрий не является при этом сугубо специфической, это один из характерных признаков повреждения клеток не только при действии высокочастотных газоразрядных осветителей, но и при других формах патологии различных клеток. 60-минутная экспозиция кроме того вызывает усиление процессов перекисного окисления липидов на 64,5% при снижении активности каталазы на 36,9% и антиок-сидантной системы в целом на 52,1%. Выявленные глубокие деструктивные и метаболические изменения в нейронах зрительного центра коры больших полушарий дают основание полагать, что использование данной частоты питающего тока нуждается в дальнейшем углубленном исследовании.

3.2. Морфофункцнональныс исследования нейронов зрительного центра коры больших полушарий при воздействии газоразрядного ншконнтенсивного гелий-неонового лазера.

Проведенное исследование показало, что влияние лазерного излучения на сетчатку глаза вызывает перестройки ультраструктуры клеток и межклеточных контактов зрительного центра коры контралатерального полушария головного мозга. Это связано с перекрестом зрительных путей и отражает структурную организацию зрительного анализатора позвоночных. Выявленные изменения имели четкую прямую корреляцию от времени облучения глаз. Одноминутное облучение оказывало минимальные перестройки ультраструктуры. Наблюдалось просветление цитоплазмати-ческого матрикса и умеренное набухание, которое было больше выражено в аксонах. В таких случаях синаптические пузырьки обычно находились в

компактных скоплениях несколько в стороне от активной зоны. В некоторых клетках отмечались инвагинации ядерной оболочки и умеренное расширение цистерн цитоплазматспеского комплекса Гольджн. Анализ гистохимической реакции на СДГ свидетельствовал о большом полиморфизме в топографии гранул формазана в телах и отростках нейронов и ней-роглии. В местах синаптических контактов усиливалась реакция на АХЭ. 1-минутное воздействие приводило к снижению интенсивности ПОЛ в нейронах на 3% по сравнению с контролем. В период последействия наблюдались волнообразные изменения интенсивности, которые не превышали физиологических норм. Активность каталазы повышалась на 6,2% по отношению к контролю. К 30 минутам после облучения активность была на 10,1% выше контроля, а к 180 минутам превышала контрольный уровень на 17,3%. 1-минутное воздействие приводило к повышению суммарной АОА на 10,1% по отношению к контролю. Через 120 мин и 180 мин после облучения продолжалось повышение общей АОА на 22,1% и на 25,6% соответственно по сравнению с исходным у ровнем. Активность NAD Н-зависимых ферментов повышалась на 15,6% по отношению к контролю. В период последействия наблюдались колебательные изменения активности, однако к 180 минутам после облучения она была на 16,0% выше контроля. Активность Na+, К+-АТФазы в нейронах зрительного центра коры последействия. Через 180 минут после облучения активность фермента была на 20,5% выше исходного значения. Таким образом, нейроны зрительного центра коры больших полушарий адаптируются к 1-минутному воздействию газоразрядного НИГНЛ, что видаю из колебаний исследованных показателей, происходящих в пределах физиологических норм.

При 5-минутном воздействии излучения газоразрядного НИГНЛ в зрительном центре коры больших полушарий часто обнаруживались "темные" нейроны с высокой электронной плотностью цитоплазматиче-ского матрикса. Канальцы эндоплазматической сети в таких клетках характеризовались низкой электронной плотностью и резко контрастировали с темным цитоплазматическим матриксом. В аксонах с малонзменен-ной ультраструктурой митохондрии имели конденсированный матрикс. Анализ гистохимических препаратов свидетельствовал об увеличении количества гранул формазана в телах и отростках нейронов. Астроциты обладали повышенной активностью фермента. Многое небольшие дендритные веточки и маленькие дендритные шипики содержали просветленный цитоплазматическнй матрикс. в котором определялся преимущественно флокулярный материал. Шипиковый аппарат был представлен короткими

несколько расширенными цистернами, нередко он определялся не около активных постсинаптических зон, а в области шейки шипика. Мелкие ак-сонные пресинаптическис окончания содержали большое число синапти-ческих везикул, полностью заполняющих большую часть объема термина-лей. Выявленные изменения постсинаптических отделов (шипиков и ден-дритов) в виде просветления цитоплазматического матрикса могут отражать открытие многих ионных каналов, связанных с рецепторами. Подтверждение активного (возбужденного) состояния многих аксонных окончаний может служить наличие большого числа маленьких синаптических везикул в них и усиление реакции на АХЭ.

Начиная с 5 минут воздействия на глаз в зрительной коре обнаружены значительные изменения нервных и глиальных клеток.

Основной причиной выявленных изменений следует считать возбуждение нейронов вследствие поступления импульсов из сетчатки глаза, облученного лазером. В работе анализировались все слои зрительного центра коры больших полушарий, однако большие изменения были обнаружены в нижних отделах в 4-ом и 5-ом слоя. Возможно, это связано с тем, что именно в этих отделах происходит максимальная активизация нейронов при возбуждении фоторецепторов сетчатой оболочки. Процессы переработки поступающей информации в 17 поле зрительного, как впрочем, и в других отделах коры, полностью не выяснены (Хьюбел, 1990) и поэтому в настоящее время можно только предположительно судить о тех молекулярных механизмах, которые обусловливают обнаруженные перестройки.

Прежде всего прямая зависимость от времени облучения свидетельствует о наличии перевозбуждения по крайней мере части нейронов. Известно, что процессы возбуждения в головном мозге связаны преимущественно с самым распространенным и наиболее сильным возбуждающим нейромедиатором - глутаматом (Ашмарин, Стукалов, 1996). Глутамат в больших дозах является высоконейротоксичным агентом и может приводить даже к гибели нервных клеток (Choi, 1988).

В первую очередь изменения, связанные с влиянием глутамата, будут отражаться на синаптических контактах, как участках плазмалеммы нейрона, где концентрация глутаматных рецепторов, в том числе и очень активных рецепторов NMDA (Alberts, 1994) наиболее высокая. Выявленные изменения постсинаптических отделов (шипиков и дендритов) в виде просветления цитоплазматического матрикса, набухания окончаний могут отражать открытие многих ионных каналов, связанных с рецепторами, и как результат нарушение ионного и водного гомеостаза в отростках.

Интересные перестройки выявлены со стороны шипикового аппарата -происходит расширение его цистерн (что также по-видимому отражает нарушение ионного, в первую очередь, кальциевого гомеостаза) и смещение аппарата к основному стволу дендрита. Проявлением последнего вида изменений могут служить частое обнаружение шипикового аппарата в области шейки шипика. Следует отметить, что перестройка шипикового аппарата имеет прямую зависимость от времени облучения лазером, т.е. от интенсивности воздействия на фоторецепторы и соответственно от степени активизации нейронов зрительного центра коры.

Можно выделить два основных вида перестройки аксонных преси-наптических окончаний - во-первых набухание аксонных терминалей с просветлением цитоплазматического матрикса и, во-вторых, это изменения со стороны синаптических везикул. Эти нарушения могут быть связаны как с перевозбуждением аксонных терминалей вследствие интенсивной и длительной импульсации и соответственно усиленного инфлюкса ионов кальция из межклеточного пространства (Глебов, Крыжановский, 1978) или с влиянием нейромедиаторов/нейромодуляторов, в том числе и нсиропсптидов, на пресинаптические рецепторы (Langer, 1997). Среди последних выделяют ауторецепторы к нейромедиатору, выделяющемуся из аксонного окончания, и гетерорецепторы, к нейроактивным веществам, секретнрующимся соседними нейронами и астроцитами, поступающим к аксону по межклеточным пространствам. В проведенном эксперименте нельзя исключить возможность влияния обеих групп нейроактивных веществ.

В настоящее время механизмы секреции нейромедиаторов изучены достаточно подробно доя маленьких светлых синаптических везикул -преобладающих в синапсах в изученных отделах коры и определены основные белки, участвующие в так называемом цикле синаптических пузырьков (Calakos, Scheller, 1996; Pevsner, Scheller, 1994). Появление больших светлых везикул в отдалении от активных синаптических зон может отражать интенсификацию (ускорение) цикла пузырьков и накопление эндоцитозных везикул, не заполненных еще нейромедиатором.

Частые находки аппонированных синаптических везикул, находящихся в центральных отделах аксонных окончаний, по-видиому свидетельствует об изменении скорости аксотока и нарушениях минорных белков цитоскелета (синаптофизинов), связывающих синаптические пузырьки с микротрубочками и актиновыми филаментами (Nixon, 1993).

После 5-минутного воздействия излучения газоразрядного НИГНЛ интенсивность ПОЛ в нейронах зрительного центра коры больших полушарий повышалась на 3,8% по сравнению с контролем.

После 30-ти и 60-ти минут последействия интенсивность ПОЛ снижалась на 3,8% и на 7,6% относительно контроля соответственно, несколько повышалась к 2 часам после воздействия и опять снижалась к 3 часам, составляя 95,6% от контроля. Активность каталазы при данной экспозиции повышалась на 12,2% по сравнению с исходным значением. Повышение продолжалось через 30 минут и 60 минут и 180 минут. Суммарная АОА увеличивалась на 15,7% по сравнению с контролем. В период последействия наблюдались колебательные изменения, к 3 часам после облучения активность превышала исходный уровень на 32%. Активность NAD Н-зависимых дегидрогеназ повышалась непосредственно при воздействии газоразрядного НИГНЛ на 20,6%, и к 30 минутам периода последействия - на 23,8% по отношению к контролю. Через 60, 120 и 180 минут наблюдались волнообразные изменения активности NADH-зависимых ферментов. Активность Na+, К+-АТФазы возрастала на 28% при 5-минутном воздействии, и на 31,6% к 30 минутам периода последействия по сравнению с контролем. К 3 часам последействия активность фермента превышала контрольное значение на 30,5%.

5-минутное воздействие излучения газоразрядного НИГНЛ характеризуется развитием в нейронах зрительного центра коры больших полушарий процессов адаптации, в реализации которых участвуют изменения активности мембраносвязанных ферментов, активности Na+, К+-АТФазы и ацетилхолинэстеразы, развитием процессов деполяризации, приводящих к возбуждению нейронов.

При воздействии излучения газоразрядного НИГНЛ в течение 10 минут многие нейроны нижних слоев зрительного центра коры больших полушарий соответствовали "темным" формам и имели высокую электронную плотность цитоплазматического матрикса, расширенные канальцы эндоплазматической сети с низкой электронной плотностью содержимого. Ядра в таких гиперхромных нервных метках имели неровные контуры и глубокие инвагинации ядерной оболочки. Иногда встречались нормохромные клетки с участками вакуолезации цитоплазмы в виде набухания канальцев эндоплазматической сети, лишенных рибосом и отдельных цистерн комплекса Гольджи. Нередко встречались синапсы, состоящие из трех перфорированных активных зон. Как перфорированные, так и неперфорированные синаптические контакты содержали большое количество синаптических пузырьков, компактно лежащих в прссинаптических отделах аксонов, реакция на АХЭ в таких нейронах была повышена. В некоторых нервных отростках обнаруживались "гиганские" митохондрии с большим числом узких крист, многие из которых имели трубчатую фор-

му. Топография гранул формазана была более плотной в нейронах и менее выраженной в отростках и телах клеток нейроглии.

10-минутное воздействие излучения газоразрядного НИГНЛ приводило к повышению в нейронах зрительного центра коры больших полушарий интенсивности ПОЛ на 10,8% по сравнению с контролем. В период последействия интенсивность ПОЛ снижалась и через 60 минут становилась на 3,7% ниже контроля. При увеличении времени после облучения наблюдалось постепенное повышение интенсивности ПОЛ. Активность каталазы незначительно увеличивалась при данной экспозиции облучения (на 5,4% по сравнению с контролем) и через 30 и 60 минут после облучения. Затем наблюдалось снижение каталазной активности. Через 3 часа после облучения активность была на 9,5% ниже контроля. Суммарная АОА повышалась на 13,6% при 10-минутном облучении и в период после облучения через 30 и 60 минут. После этого активность снижалась, оставаясь к 3 часам после облучения на 6,7% выше исходного уровня. Активность КАОН-зависимых дегвдрогеназ повышалась при 10-минутном воздействии на 26,2% по сравнению с контролем, через 60 минут после прекращения воздействия наблюдалось снижение активности и к 3 часам она составляла 93% от контрольного значения. Аналогичная динамика наблюдалась при изменении активности Ыа\ К'-АТФазы, которая увеличивалась при данном времени воздействия на 34,8% и к 3 часам после облучения превышала исходный уровень на 22,3%.

При 20-ти минутном облучении в зрительном центре коры появляется значительное число "темных" гиперхромных нейронов. Проблема "темных" и "светлых" нейронов имеет длительную историю и всегда вызывала дискуссию относительно причин и механизмов повышения электронной плотности цитоплазматического матрикса клеток (Квитницкий-Рыжов, Квитницкая-Рыжова, 1981; Швалев с соавт., 1992). В последнее время получили распространение представления о "каскадности" развития гиперхромности нейронов и большей роли ионов кальция в этих процессах. Перевозбуждение нервных клеток, основной причиной которого является повышенная секреция глутамата и как результат усиление входа ионов кальция через NN10А рецепторы, возможно объясняет появление "темных" форм нейронов в проведенном исследовании. Следует обратить внимание, что в наших исследованиях "темные" клетки отличались не только высокой электронной плотностью цитоплазматического матрикса, но и расширенными канальцами эндоплазматическрй сети и набухшими митохондриями с частично лизированными кристами. Такие изменения связаны с существенными перестройками метаболизма нейронов и, воз-

можно, в части случаев означают начало необратимых изменений (Бого-лепов, 1979).

Обращает внимание, что, в отличие от дендритов, аксоны гипер-хромных нейронов нами не были обнаружены. Это может свидетельствовать, что аксонные окончания изученных "темных" нейронов заканчиваются в других отделах ЦНС, а также, что более значимо, в других звеньях пути передачи возбуждения от сетчатки глаза до 17 поля зрительного центра коры "темные" нейроны отсутствуют или составляют незначительное количество.

Изменения ультраструктуры перикарионов нормохромных нейронов в основном являлись проявлением нарушения ионного гомеостаза и связаны с перевозбуждением нервных клеток.

Выраженные изменения были установлены и со стороны нейрогли-альных клеток, прежде всего астроцитов. Известно, что астроциты являются очень лабильными клетками и реагируют даже на незначительные изменения ионного или нейро.медиаторного состава окружающей срезы (Murphy, 1993).

Нами показано, что набухание астроцитарных отростков является очень ранним и ярким проявлением изменений в изученных отделах зрительного центра коры. Причиной таких нарушений ультраструктуры могут являться изменения концентрации нейроактивных веществ - нейроме-диаторов и нейромодуляторов, развивающиеся даже при незначительном возбуждении нейронов.

Особенно ярко изменения астроцитов были выражены около капилляров в тех астроцитарных отростках, которые образовывали периваску-лярные оболочки. Возможной причиной таких нарушений является усиление кровотока и трансэндотелиального транспорта питательных веществ и воды, также отражающее повышение активности нейронов в данных участках мозга. Набухание астроцитарных отростков в этом случае следует рассматривать как защитную реакцию астроглии на повышение транспорта веществ через сосудистую стенку. Активизацию локального мозгового кровотока в последнее время связывают с влиянием оксида азота, являющегося мощным вазодилягатором, синтез которого регулируется как местно, посредством эндотелия, так и через нейроны, оказывающие влияние на стенку сосудов (Gaily, 1990; Gartlnvaite, 1995).

Выявленные перестройки ультраструктуры отличались выраженным полиморфизмом и даже рядом расположенные нервные или нейроглиальные элементы различались по ультраструктуре. Одной из возможных причин этого может быть модульный принцип структу рно-функциональной организации коры и неодинаковая степень вовлечения в процесс возбуждения

рядом расположенных колонок (Оленев, 1995).

20-минутное воздействие излучения газоразряного НИГНЛ приводило к повышеншо интенсивности ПОЛ в нейронах зрительного центра коры больших полушарий на 23,0% по сравнению с контролем. В период последействия наблюдались колебательные изменения интенсивности ПОЛ, приводящие к повышению данного показателя к 3 часам на 37,6% по сравнению с контролем. Активность каталазы снижалась непосредственно после облучения на 13,1%, через 30 мин - на 24,6%; несколько повышалась через 60 и 120 минут после воздействия, составляя 84,3% и 90,6% соответственно от уровня контроля. К 3 часам после облучеши ка-талазная активность была на 28% ниже контроля. При данной экспозиции суммарная АОА снижалась на 8,8% по сравнению с контролем. В период последействия АОА снижалась на 16,3% через 30 мин после воздействия. После незначительного повышения активности через 60 и 120 мин периода последействия она снижалась и составляля через 3 часа 79,6% от исходного уровня. Активность NADH-зависимых ферментов уменьшалась на 7,2% после 20-минутной экспозиции. В период последействия наблюдалось постепенное снижение активности и к 3 часам периода последействия она составляля 69,5% от уровня контроля. Активность Na+, К+-АТФазы повышалась на 15,5% по отношению к контролю. В период последействия наблюдалось снижение активности фермента и через 180 мин после облучения активность Na+, К+-АТФазы составляла 82,3% от уровня контроля.

Таким образом проведенное исследование свидетельствует о дозо-зависимом влиянии излучения НИГНЛ на нейроны зрительного центра коры больших полушарий изучаемых животных.

ВЫВОДЫ

1. Под влиянием излучения высокочастотного ртутного газоразрядного источника света выраженность цитохимических, субмикроскопических и метаболических изменений в нейронах, синапсах и нейроглии зрительного центра коры больших полушарий головного мозга крыс определяется частотой и временем воздействия. Более ранние изменения выявляются в нейронах и синапсах, а из органелл наиболее чувствительны митохондрии.

2. При воздействии излучения высокой частоты 10-20 кГц структурные и метаболические изменения в нейронах, синапсах и нейроглии связаны с развитием процесса торможения и носят адаптивно-компенсаторный характер. Воздействии высокочастотного 40 кГц

светового потока сопровождается более глубокими деструктивными изменениями в нейронах и нейроглии, происходящими в комплексе с процессами истощения энергоресурсов у большинства клеток, снижения активности ионтранспортирующих АТФаз и усиления перекисного окисления липидов. В синапсах наблюдаются уменьшение активной зоны, синапти-ческих пузырьков с их деструкцией и повышением осмофилии активных участков, свидетельствующих о нарушении синаптической передачи.

3. Облучение при экспозиции НИГНЛ 1, 5, 10 мин вызывает изменения в нейронах зрительного центра коры больших полушарий головного мозга крыс носят адаптивный и компенсаторный характер, что выражается в гипертрофии и гиперплазии митохондрий, мембранных профилей гранулярного эндоплазматического ретикулума и элементов комплекса Голь-джи. Субмикроскопическая перестройка в синапсах свидетельствует об активизации синаптической передачи. В нейронах и нейроглии усиливаются синтетические процессы, о чем свидетельствует повышение активности NAD Н-зависимых дегидрогеназ, ионтранспортирующих АТФаз, ферментов антиоксидантной защиты, снижение уровня ПОЛ.

4. Под влиянием НИГНЛ выраженность электронно-микроскопических и метаболических изменений в нейронах, нейроглии и синапсах зрительного центра коры больших полушарий головного мозга крыс носит дозозависимый характер. Более ранние изменения выявляются в нейронах и синапсах, а из органелл наиболее чувствительны митохондрии, гранулярный эндоплазматический ретикулум и комплекс Гольджи. 20-минутная экспозиция характеризуется процессами перевозбуждения, переходящими в деструктивные изменения.

НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. Результаты исследования необходимо учитывать при разработке газоразрядных ртутных источников излучения и выборе доз облучения при использовании низкоинтенсивного гелий-неонового лазера в ветеринарии и зоотехнии.

2. Материалы исследования могут быть использованы в учебном процессе на биологическом, медицинском, ветеринарном факультетах, а также при написании учебников, учебных пособий и монографий.