НОВОСТИ    БИБЛИОТЕКА    КАРТА САЙТА    ССЫЛКИ 2. ВЛИЯНИЕ РОДОЗИНА И ПИРИДРОЛА НА ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН ГОЛОВНОГО МОЗГА Работоспособность организма лимитируется не только уменьшением энергетических ресурсов в работающих мышцах, но и глубокими изменениями метаболизма в мозге. Поскольку, в основе стимулирующего эффекта препаратов родиолы и пиридрола лежит их действие на ЦНС (см. гл. IV), представляло интерес исследовать влияние родозина в сравнении с пиридролом на некоторые показатели энергетического обмена головного мозга крыс. Рис. 16. Участок мышечного волокна после введения пиридрола и 5 часов плавания. Митохондрии в размерах не увеличены. Количество крист уменьшено, большая часть их лизирована. Наружные митохондриальные мембраны местами подверглись лизису. Пространство между миофибриллами расширено (отек.). Увел. 35000×. Введение крысам в состоянии относительного покоя родозина и пиридрола не оказывает существенного влияния на содержание в мозге отдельных компонентов адениловой системы (АТФ, АДФ, АМФ) и гликогена; наблюдается снижение уровня КФ (статистически значимое лишь в опытах с пиридролом — на 8%) и повышение концентрации сахара (соответственно на 33 и 73%), что, по-видимому, обусловлено усилением захвата его из крови (табл. 14, 15). Под влиянием пиридрола, кроме того, повышается содержание в мозге молочной кислоты, что указывает на усиление этим препаратом гликолитических процессов. При кратковременной интенсивной мышечной работе (15 минут плавания) в головном мозге наблюдается интенсификация углеводно-фосфорного обмена, однако наблюдаемые изменения значительно слабее выражены, чем в скелетных мышцах. Так, содержание лабильного фосфата АТФ + АДФ сохраняется в пределах колебаний, характерных для состояния покоя, снижение КФ составляет лишь 22% (в скелетных мышцах — 44%); судя по данным табл. 15, наблюдается усиление в ткани мозга гликолитических процессов, причем в качестве субстрата окисления используется, главным образом, глюкоза крови; гликоген мозга расходуется незначительно. Аналогичная нагрузка, выполняемая на фоне действия родозина, как и в контрольной группе, характеризуется активацией гликолитических процессов в головном мозге, однако работа протекает при лучшем сохранении баланса фосфатных макроэргов: содержание КФ после 15 минут плавания существенно не снижается. В тех же условиях инъекция пиридрола не препятствует снижению уровня КФ и статистически достоверно уменьшает концентрацию в мозге АТФ (на 30%). На фореграмме регистрируется значительное количество ИМФ. Наиболее выраженные изменения в состоянии углеводно-фосфорного обмена мозга развиваются при длительной мышечной работе (5 часов плавания). В ткани мозга крыс контрольной группы нарушается баланс расходования и ресинтеза фосфатных макроэргов в сторону их распада (табл. 14): концентрация КФ снижается на 10%, АТФ — на 28%, АДФ — на 18%. В метаболизме мозга возрастает удельный вес анаэробных реакций, которые не в состоянии компенсировать расход энергетических ресурсов мозга: снижается содержание гликогена (на 30%) и возрастает концентрация молочной кислоты (на 27%). Таблица 14. Влияние родозина на содержание фосфатных макроэргов в головном мозге крыс при дозированных мышечных нагрузках (средние из 10-12 определений). Условия опыта КФ Лаб. фосфат АТФ+АДФ АТФ АДФ АМФ АТФ|АДФ+АМФ мг % мкМ|г ткани Контроль Покой 15 мин. плавания Рф 2 час. плавания Рф 5 час. плавания Рф 8,4±0,1 6,6±0,2 0,000 8,2±0,02 0,38 7,6±0,2 0,002 12,4±0,7 12,5±0,5 0,92 12,3±0,5 0,92 10,2±0,7 0,040 1,86±0,07 1,73±0,06 0,17     1,34±0,03 0,000 0,63±0,03 0,62±0,03 0,84     0,52±0,03 0,017 0,40±0,02 0,44±0,02 0,17     0,36±0,03 0,28 1,8 1,6       1,5   Родозин Покой Рф 15 мин. плавания Рф Рк 2 час. плавания Рф Рк 5 час. плавания Рф Рк 7,7±0,4 0,13 8,6±0,3 0,8 0,000 8,4±0,4 0,24 0,62 8,2±0,3 0,32 0,10 12,7±0,8 0,76 13,9±1,1 0,37 0,28 13,8±1,0 0,37 0,24 12,6±0,7 0,37 0,026 1,87±0,11 0,69 1,72±0,07 0,49 0,32       1,85±0,09 0,84 0,000 0,58±0,04 0,32 0,61±0,05 0,62 0,84       0,58±0,02 1,0 0,12 0,34±0,03 0,11 0,40±0,01 0,072 0,11       0,39±0,04 0,32 0,61 1,9   1,7           1,9     Пиридрол Покой Рк 15 мин. плавания Рф Рк 5 час. плавания Рф Рк 7,6±0,2 0,001 6,9±0,3 0,06 0,48 6,7±0,3 0,02 0,007 12,8±0,7 0,69 10,3±0,2 0,003 0,001 9,7±0,7 0,005 0,62 1,82±0,05 0,62 1,28±0,10 0,000 0,001 1,30±0,08 0,000 0,62 0,63±0,05 1,0 0,67±0,06 0,62 0,51 0,56±0,03 0,24 0,32 0,42±0,02 0,49 0,38±0,04 0,36 0,19 0,46±0,05 0,49 0,10 1,7   1,2     1,2

В митохондриях, выделенных из мозга крыс, плававших 5 часов, наблюдается отчетливое разобщение процессов окисления и фосфорилирования (табл. 16), снижение активности НАД. Н₂-оксидазной и цитохромной систем. Уменьшение отношения Р/О за счет снижения эстерификации неорганического фосфата происходит как при использовании в качестве субстрата окисления смеси глютаминовой и яблочной кислот, тар и янтарной кислоты. Этот эффект, по-видимому, зависит от набухания митохондрий и повышения проницаемости их мембран, так как сопровождается снижением оптической плотности взвеси митохондрий.

Цитохимическое исследование окислительных ферментов в нейронах всех слоев коры и подкорковых ядер позволило выявить высокую активность сукцинатдегидрогеназы и цитохромной системы, особенно во II, III и IV слоях. При утомлении активность сукцинатдегидрогеназы и цитохромной системы в нейронах коры снижается, оставаясь почти нормальной в подкорковых образованиях.

При окраске срезов мозга толуидиновым синим по Нисслю в части пирамидных клеток коры имеет место умеренный хроматолиз. Исчезновение нисслевской субстанции наиболее выражено около ядер, а в части клеток — и в местах отхождения дендритов. Картины, очень близкие описанным выше, но касаюшиеся характера распределения РНК в нейронах, наблюдаются в коре при окраске препаратов метиловым зеленым — пиронином по Браше.

Родозин способствует сохранению энергетического потенциала мозга: содержание КФ, адениловых нуклеотидов и гликогена после 5 часов плавания сохраняется в пределах исходного фона. Стабилизация фосфатных макроэргов в мозге (как и в скелетных мышнах) под влиянием родозина, очевидно, обусловлена интенсификацей их окислительного ресинтеза. Действительно, родозик улучшает сопряжение транспорта электронов и трансформации энергии в макроэргические фосфатные соединения при использовании в качестве субстратов окисления α-кетоглютаровой кислоты, смеси глютаминовой и яблочной кислот, а также янтарной кислоты: потреблением кислорода митохондриями и эстерификания минерального фосфата остаются в пределах исходного фона. Как и в скелетных мышцах, к концу работы оптическая плотность взвеси митохондрий мозга животных, получавших родозин, не отличается от нормы, тогда как в контрольной группе она достоверно ниже.

Очевидно, действие родозина на энергетический метаболизм мозга проявляется в лучшем сохранении структурной целостности митохондриальных мембран, более выраженном сопряжении процессов окисления и фосфорилирования, следствием чего является сохранение высокого энергетического потенциала мозга. Указанный эффект действия препарата способствует лучшему функционированию ЦНС, что несомненно приводит к повышению работоспособности организма.

Заслуживают внимания эксперименты Т. А. Ревиной, которой удалось показать, что салидрозид in vitro повышает сопряженность процессов окислительного фосфорилирования в набухших митохондриях из ткани мозга животных, плававших 5 часов. Однако это действие салидрозида проявляется лишь при использовании его в дозе, значительно превосходящей физиологическую (2 мг/мл).

Исходя из имеющихся экспериментальных данных (см. гл. VI), можно предположить, что эффект «срочной адаптации», возникающий в организме при введении препаратов родиолы, опосредован через центральную нервную систему (хотя нельзя исключить и прямого их влияния на регуляторные механизмы клетки).

В пользу этого предположения свидетельствуют также результаты исследования влияния родозина, проведенные нашем сотрудницей Л. Л. Фисановой, на содержание катехоламиноп в мозге крыс (по методу Э. Ш. Матлиной и Т. Б. Рахмановой, 1967) при дозированной нагрузке. После 5 часов плавания выявлено существенное снижение содержания в мозге норадреналина (с 0,49±0,008 до 0,36±0,006 мкг/г) и дофамина (с 3,9±0,05 до 3,0±0,05 мкг/г). Концентрации адреналина и ДОФА существенно не изменились Введение животным перед плаванием родозина препятствовало наступлению изменений содержания катехоламинов в мозге.

В противоположность родозину пиридрол не оказывает положительного влияния на энергетический обмен мозга при длительной мышечной работе. Как и в контрольной группе, у крыс, получавших перед плаванием препарат, снижается содержание в мозге гликогена, АТФ и особенно КФ (в большей степени, чем в контроле; Р<0,05). Значительно возрастает концентрация лактата и активность гексокиназы, что указывает на усиление процессов гликолиза. Наблюдается существенное снижение интенсивности дыхательного фосфорилирования и оптической плотности взвеси митохондрий. Убыль минерального фосфата при окислении смеси глютаминовой и яблочной кислот происходит в такой же степени, как и в контроле, а пра окислении янтарной кислоты даже в большей степени.

Препарат не препятствует угнетению активности исследованных окислительных ферментных систем, что находит подтверждение и при цитохимическом анализе; во всех слоях коры значительно снижена активность сукцинатдегидрогеназы и цитохромной системы. При окраске срезов толуидиновым синим по Нисслю в подавляющем большинстве нейронов коры имеют место различные формы хроматолиза, начиная от центрального и кончая тотальным (в части клеток ганглиозного слоя).

Таким образом, пиридрол при длительной интенсивной мышечной нагрузке усугубляет нарушение окислительного обмена мозга и способствует уменьшению генерации фосфатных макроэргов, что, очевидно, ухудшает снабжение ткани мозга энергией. По-видимому, в результате снижения эффективности дыхательного фосфорилирования происходит отмеченная выше компенсаторная активация гликолиза, направленная на покрытие энергетических потребностей мозга.

В опытах in vitro пиридрол в конечной концентрации 1:20000 не влияет на изучаемые показатели окислительного обмена. Это дает основание полагать, что действие его на энергетический обмен мозга носит опосредованный характер. По-видимому, вызываемое пиридролом повышение работоспособности и устранение явлений утомления обусловлены ослаблением активного тормозного процесса в центральной нервной системе, препятствующего истощению энергетических ресурсов мозга.

Резюмируя представленный материал, мы полагаем, что имеется принципиальное различие в действии пиридрола и родозина на энергетическое обеспечение длительной мышечной деятельности, приводящей к утомлению. Пиридрол, повышая работоспособность, одновременно истощает энергетические резервы организма, в частности скелетных мышц и мозга. Родозин, напротив, нормализует обменные процессы, способствуя более экономному расходованию энергетических ресурсов и быстрому их ресинтезу, по-видимому, вследствие стабилизации ультраструктуры митохондрий.Улучшение энергетического обмена мышц и мозга под влиянием этого препарата, очевидно, обусловлено активизацией окислительных процессов, сопряженных с фосфорилированием, боле ранним использованием в качестве субстратов окисления не только углеводов, но и липидов. Определенное значение имеет также усиление кровоснабжения мышц и особенно мозга, обеспечивающее повышенную доставку кислорода к этим тканям.