Библиотека по цветоводству


Цветоводство

Рассылка

Библиотека

Новые книги

Карта сайта

Ссылки





предыдущая главасодержаниеследующая глава

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×.
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
 
 


Таблица 15. Влияние родозина и пиридрола на некоторые показатели углеводного обмена (в мг % в мозге крыс при дозированных мышечных нагрузках (средние из 10-15 наблюдений).


Условия опыта Сахар Гликоген Молочная кислота
Контроль
В покое
15 мин. плавания
Рф
2 час. плавания
Рф
5 час. плавания
Рф
41,4±1,5
63,0±3,4
0,000
51,2±3,2
0,005
57,9±2,2
0,000
68,3±1,5
57,9±1,1
0,000
59,3±2,9
0,005
48,2±2,4
0,000
29,8±1,3
36,6±1,9
0,007
31,7±2,0
0,42
37,0±1,7
0,001
Родозин
В покое
Рф
15 мин. плавания
Рф
Рк
2 час. плавания
Рф
Рк
5 час. плавания
Рф
Рк
55,1±3,5
0,001
71,0±4,2
0,002
0,14
72,0±3,5
0,003
0,000
65,0±2,8
0,05
0,06
71,0±2,6
0,36
69,4±2,7
0,69
0,000
71,0±3,2
1,0
0,007
64,8±3,9
0,19
0,001
29,7±2,4
1,0
35,2±1,8
0,087
0,62
32,6±1,6
0,32
0,76
33,5±2,3
0,27
0,24
Пиридрол
В покое
Рк
15 мин. плавания
Рф
Рк
5 час. плавания
Рф
Рк
71,5±4,4
0,000
79,0±3,1
0,17
0,002
57,8±2,4
0,007
0,76
69,7±3,9
0,76
61,6±3,4
0,12
0,32
50,5±2,7
0,000
0,55
34,3±1,4
0,032
37,6±2,3
0,23
0,76
43,8±2,9
0,003
0,005


Таблица 16. Влияние родозина и пиридрола на процессы окислительного фосфорилирования в митохондриях головного мозга крыс при длительной мышечной работе (средние из 5-6 определений)


Условия опыта Глютоминовая+яблочная кислоты Янтарная кислота Оптическая плотность взвеси митохондрий, Δ∑|мг белка
ΔР ΔО Р|О ΔР ΔО Р|О
мкА|мг белка мкА|мг белка
Контроль
В покое
5 час. плавания
Рф
2,02±0,29
1,02±0,12
 
0,004
1,02±0,11
0,93±0,04
 
0,43
1,94±0,08
1,09±0,11
 
0,000
1,58±0,12
1,09±0,04
 
0,001
1,00±0,09
0,94±0,10
 
0,69
1,59±0,14
1,17±0,10
 
0,037
0,430±0,02
0,340±0,03
 
0,031
Родозин
В покое
Рк
5 час. плавания
Рф
Рк
1,85±0,24
0,069
2,03±0,21
 
0,56
0,000
1,02±0,07
1,0
1,13±0,10
 
0,38
0,10
1,81±0,17
0,50
1,83±0,06
 
0,92
0,001
1,52±0,14
0,77
1,80±0,10
 
0,14
0,001=0
0,93±0,18
0,77
1,01±0,08
 
0,69
0,62
1,71±0,10
0,50
1,79±0,09
 
0,56
0,001
0,470±0,02
0,20
0,420±0,02
 
0,10
0,059
Пиридрол
В покое
Рк
5 час. плавания
Рф
Рк
2,23±0,36
0,69
1,18±0,14
 
0,022
0,39
1,20±0,09
0,26
1,18±0,21
 
0,39
0,26
1,79±0,14
0,39
1,01±0,10
 
0,001
0,56
1,99±0,19
0,10
0,91±0,08
 
0,000
0,073
1,24±0,06
0,052
1,07±0,08
 
0,12
0,34
1,60±0,14
0,62
0,84±0,06
 
0,001
0,02
0,460±0,04
0,50
0,360±0,02
 
0,052
0,56


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.

предыдущая главасодержаниеследующая глава






Библиотека по цветоводству Библиотека по цветоводству
 
Рейтинг@Mail.ru

При копировании материалов проекта обязательно ставить ссылку:

http://flowerlib.ru/ 'FlowerLib.ru: Библиотека по цветоводству'