Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Молекулярные процессы в мозге при естественной гипотермии
.pdf
Глава 3. Регуляторные механизмы азотистого метаболизма при зимней спячке 31
пробуждении высоко сопряжена с интенсивностью сократительной активности мышц; серотонин снижал потребление O2 и у эутермных сусликов. По
предположению этих авторов, возможно, что активность серотонинергических
структур при зимней спячке определяет установочную точку терморегуляции,
причем введение серотонина смещает эту установочную точку в область более
низкой температуры тела. Это может и объяснить то, что у гибернантов температура тела в таких условиях снижается без компенсаторного включения
механизмов термогенеза.
Было показано (Ritzmann, Tabako, 1976), что гипотермический эффект (в
опытах на мышах) вызывает именно сам серотонин, а не его метаболиты – торможение моноаминоксидазы не только не мешало гипотермическому влиянию
серотонина, но усиливало его, предохраняя серотонин от разрушения.
Далее, введение S-окситриптофана сусликам за 1–1,5 мес. до начала естественной зимней спячки сопровождалось снижением величины предпочитаемой ими температуры среды, уменьшением температуры тела и потребления
О2, а также увеличением доли медленноволновой фазы сна в их циркадианном
цикле. В результате 5-го повторного введения этого предшественника серотонина наблюдали и морфологические изменения в надпочечниках, характерные
для зимней спячки (Пастухов, Ерошенко, 1982).
Итоги некоторых более ранних исследований содержания серотонина
в различных отделах головного мозга при зимней спячке вместе с анализом роли этого биологического индоламина в ее динамике были обобщены
Н. К. Поповой как в небольшом обзоре (Попова, 1977), так и в одной из глав
монографии (Попова и др., 1978). Можно согласиться с положениями, сформулированными в этой монографии, что: 1) содержание серотонина в головном
мозге гибернантов при впадении их в спячку и при выходе из нее изменяется
прямо противоположно; 2) изменения содержания серотонина при зимней
спячке имеют место не во всех исследованных отделах головного мозга. Они
специфичны прежде всего для гиппокампа, в котором в противоположность
другим структурам головного мозга электрофизиологическая активность ней-
ронов во время зимней спячки сохраняется на довольно высоком уровне.
В ЦНС обнаружили (Peroutka et al., 1981) наличие двух типов серотониновых рецепторов (С1 и С2) с различными физиологическими функциями. Как
было установлено Н. К. Поповой и ее сотрудниками (Пак и др., 1987), перед
впадением в зимнюю спячку в головном мозге сусликов (Citellus erythrogenys)
в лобном отделе коры больших полушарий и в гиппокампе увеличивалось
количество серотониновых рецепторов С1, затем при развитии гибернации
их содержание в гиппокампе становилось еще выше и значительно нарастало
также в среднем мозге, повышаясь и в полосатом теле; пробуждение приводило к снижению числа С1. В то же время количество рецепторов С2, повышаясь
32 Молекулярные процессы в мозге при естественной гипотермии
перед спячкой, при самой спячке уже не отличалось от их количества у эутермных животных; не менялось оно и при пробуждении. Авторы заключают, что
С1-рецепторы головного мозга являются функциональными, причем их активность, по-видимому, отличается от функций С2-рецепторов. Возможно, что ингибирующее влияние серотонина осуществляется именно через рецепторы С1.
Одной из непосредственных причин повышенного содержания серотонина
в головном мозге при зимней спячке может служить одновременно наблюдаемое
существенное понижение образования его метаболита – 5-оксииндолуксусной
кислоты. Это было обнаружено прежде всего в гиппокампе, но и в ряде отделов
ствола головного мозга – гипоталамусе, среднем и заднем мозге. С таким снижением метаболизма серотонина при зимней спячке отчетливо коррелировало
и достоверное ингибирование моноаминоксидазной активности (в условиях
определения при той же температуре, какой была в то время температура тела
животных – 7 °С; контроль – пробы, взятые от эутермных животных, с исследованием их также при 7 °С) (Войтенко, 1977). При углублении же зимней спячки
содержание 5-оксииндолуксусной кислоты в большинстве отделов головного
мозга, как и содержание серотонина в тех же отделах, снова достигало величин
у эутермных животных. После пробуждения быстро повышалась и моноаминоксидазная активность, и содержание 5-оксииндолуксусной кислоты.
В эпифизе же – массивном источнике серотонина в головном мозге – содер-
жание этого индоламина при зимней спячке у краснощеких сусликов (Citellus
erythrogenys) становилось значительно меньше (Попова и др., 1975; Дианова
и др., 1977). Такой факт вместе с выраженными морфологическими изменениями эпифиза может свидетельствовать и о его истощении в период зимней
спячки с прекращением дальнейшей функциональной активности эпифиза.
Рассматривая судьбу серотонина в головном мозге при зимней спячке на
базе результатов работ лаборатории проф. Н. К. Поповой, можно допустить, что
основные сдвиги превращений этого нейромедиатора, а следовательно, и активности серотонинергических нервных структур, имеют место не при самом состоянии гипобиоза, а при вхождении в спячку и выходе из нее. Так, как сообщали Н. К. Попова и Н. Н. Войтенко (1981), в большинстве отделов головного мозга
сусликов при глубокой спячке, несмотря на двукратное снижение моноаминоксидазной активности, содержание серотонина и его метаболита 5-оксииндолуксусной кислоты почти не отличалось от характерного для эутермных животных,
тогда как в начале спячки (при температуре тела 9–11 °С) на фоне снижения
активности моноаминоксидазы содержание серотонина повышалось, а 5-оксииндолуксусной кислоты падало: при пробуждении же (при температуре тела еще
22 °С) констатировали противоположные сдвиги этих трех параметров.
Как подчеркнули Н. К. Попова и соавт. (1985), изменения в содержании серотонина в различных отделах головного мозга при зимней спячке и выходе из
Глава 3. Регуляторные механизмы азотистого метаболизма при зимней спячке 33
нее должны определяться противоположно направленными сдвигами в актив-
ности основных ферментов синтеза и катаболизма этого биоактивного амина.
В своем сообщении авторы привели ряд соответствующих деталей. Итак, динамика зимней спячки сопровождается в головном мозге значительными измене-
ниями в метаболизме серотонина, который должен принимать важное участие
в процессах естественного гипобиоза (Попова, 1977, 1979б, 1986; Попова и др.,
1978; Попова, Войтенко, 1981; Попова, Кудрявцева, 1985).
Метаболизму серотонина и его роли, в терморегуляции в головном мозге при
зимней спячке, а также роли норадреналина было уделено внимание и чехословацкими исследователями (Jansky, Novotna, 1976; Novotna, Jansky, 1977). В опытах
на необлигатных гибернантах – золотистых хомячках (Mesocricetus auratus) – при
снижении температуры окружающей их среды до 8 °С перед впадением животных
в зимнюю спячку у них было также установлено повышение содержания серото-
нина в стволе головного мозга. Такую повышенную величину эти исследователи
регистрировали и в течение спячки. Полученные ими чрезмерно высокие данные,
касающиеся метаболизма серотонина при спячке, видимо, связаны с методиче-
скими ошибками, которые были обсуждены Н. К. Поповой и соавт. (1978). Тем
не менее, Новотна и Янски (Novotna, Jansky, 1977) также заключили: «Колебания
обмена серотонина, которые так поразительно соответствуют изменениям состоя-
ния животных, свидетельствуют, что серотонинергические пути в мозге имеют
непосредственное отношение к механизмам зимней спячки» (с. 101).
Кроме усиления биосинтеза, а также снижения катаболизма серотонина
при зимней спячке, повышению его содержания в головном мозге несколько
косвенно может служить и накопление предшественника серотонина – трипто-
фана. В связи с этим привлекают внимание данные (Novotna, Civin, 1979) о том,
что уже в прегибернационном периоде в головном мозге золотистых хомячков
снижалась активность одного из основных ферментов, катаболизирующих триптофан, – триптофанпирролазы (триптофан-2,3-диоксигеназы). Во время зимней
спячки это снижение достигало 50 % от летнего уровня; после же пробуждения
активность этого фермента резко поднималась с превышением летних величин
на 100 %. Авторы подчеркивали, что наблюдаемое во время спячки снижение
активности триптофанпирролазы и в печени, где этот фермент активируется
кортикостероидами, также указывает на то, что при спячке продукция данных
гормонов, а соответственно, и АКТГ, очень низка.
Нельзя не упомянуть, что при искусственно вызываемом состоянии зимней спячки у золотистых хомячков (путем постепенного сокращения светового
режима и охлаждения) Данкен и Триклбэнк (Duncan, Tricklebank, 1978), анали-
зируя цельный головной мозг, зарегистрировали снижение содержания в нем
как триптофана, так и серотонина со значительным увеличением количества
5-оксииндолуксусной кислоты. В этих условиях, по их данным, вдвое падала
34 Молекулярные процессы в мозге при естественной гипотермии
и концентрация триптофана в плазме крови. В головном же мозге было констатировано и потенциальное (компенсаторное?) увеличение активности биосинтеза серотонина – повышалась специфическая активность триптофангидроксилазы. Все это свидетельствует о том, что в условиях опытов авторов в головном
мозге имела место интенсификация метаболизма серотонина, причем с преобладанием его распада. Как указывают авторы, их подопытные животные во время
спячки часто просыпались и ели пищу. Таким образом, подобные условия едва
ли можно сравнивать с естественной зимней спячкой животных северных широт, например тех сибирских краснощеких сусликов, которых изучали, в частности, Н. К. Попова и ее сотрудники.
Необходимо заметить, что изучение метаболизма серотонина (и норадреналина) при зимней спячке выявило и некоторые видовые особенности, даже
существенно отличающиеся от общей картины. Так, зимняя спячка европейских хомяков (Cricetus cricetus), по данным Кангильхема и соавт. (Canguilchem
et al., 1977), не сопровождалась сдвигами содержания норадреналина в гипоталамусе. При этом, видимо, катаболизм серотонина в гипоталамусе и в
лимбической системе превышал его синтез, так как содержание серотонина
в этих отделах головного мозга хомяков, в противоположность результатам
исследований других гибернантов, снижалось на фоне повышения количества
5-оксииндолуксусной кислоты. По сообщению из той же лаборатории (Miro еt
al., 1979), у хомяков химическое или электрическое разрушение дорсального
ядра шва практически не оказывало влияния на наступление зимней спячки,
но ее предотвращало разрушение медиального ядра шва, сопровождавшегося и значительным падением содержания серотонина в гиппокампе. Однако
введение в боковые желудочки мозга такого антимедиатора серотонина, как
5,7-диокситриптамин, не препятствовало наступлению спячки.
Эти французские исследователи позднее (Canguilchem et al., 1986) даже
опубликовали статью под названием «Играет ли роль серотонин в переходе
в зимнюю спячку?». В ней после критического разбора (без упоминания результатов работ советских исследователей) сведений о серотонине в головном
мозге при зимней спячке изложены и некоторые последние полученные авторами данные. Так, по их сообщению, вслед за внутрижелудочковым введением
5,7-диокситриптамина или микролокальных повреждений различных участков медиального ядра шва у хомяков зимой снова было констатировано, что
содержание серотонина в различных отделах мозга после этих вмешательств
недостаточно коррелировало с гибернационным поведением. В то же время
воздействия на определенные серотонинергические нейроны, локализованные
в небольшом участке медиального ядра шва, и в опытах авторов препятствовали развитию зимней спячки. Таким образом, и эти исследователи, частично
опровергая некоторые прежние свои заключения из-за ошибки в постановке
Глава 3. Регуляторные механизмы азотистого метаболизма при зимней спячке 35
опытов (Miro et al., 1979), все же признали, что хотя бы специфическая группа
серотонинергических нейронов в медиальном ядре шва все-таки участвует
в процессе вхождения в зимнюю спячку.
Чем могут объясняться эти данные о столь ограниченной роли активности
серотонинергических структур головного мозга в организации зимней спячки
именно у хомяков, противоречащие тому, что стало уже хорошо известным
в отношении других гибернантов, пока остается невыясненным.
Об особенностях зимней спячки хомяков (на примере хомячка Mesocricetus
raddei) пишет и Н. И. Калабухов (1985). Автор подчеркивает при этом то суще-
ственное, по его мнению, обстоятельство, что в противоположность многим
другим зимоспящим грызунам для хомяков, ведущих ночной образ жизни,
сдвиги продолжительности светового дня имеют меньшее значение. Кроме
того, хомяки создают в своих норах запасы пищи, что дает им возможность
поддерживать некоторую активность и в течение зимнего сезона. На это обстоятельство указывали также Лаймэн и соавт. (Lyman et al., 1982), которые
экспериментировали с турецкими хомячками (Mesocricetus brandti).
Влияние врожденных цирканнуальных ритмов проявляется также в случае
активности моноаминоксидазы в ЦНС, следовательно, и в отношении содержа-
ния серотонина. Так, Петрович и соавт. (Petrovic et al., 1974) при исследовании
сусликов (Citellus citellus), которых и в зимнее время содержали в теплом поме-
щении, из-за чего они в зимнюю спячку не впадали, установили, что в феврале
в гипоталамусе этих животных активность моноаминоксидазы была значительно
ниже, чем в сентябре; это способствовало поддержанию повышенного содержания серотонина (но сохраняло и другие биоактивные моноамины). Однако
обнаруженное повышение активности фенилэтаноламин-N-метилтрансферазы
в феврале могло увеличивать и интенсивность синтеза адреналина. Видимо,
в условиях искусственного сохранения животных в активном состоянии в тот пе-
риод, когда в естественных условиях они должны были бы находиться в зимней
спячке, такое соотношение между серотонином, норадреналином и адреналином
могло обеспечить наиболее оптимальный баланс между процессами торможения
и возбуждения в гипоталамусе при данном состоянии.
Обращает на себя внимание, что сдвиги метаболизма серотонина в го-
ловном мозге при принудительном охлаждении (в разном режиме) организма
негибернантов (крыс), сопровождающимся не повышением, а понижением
функциональной активности серотонинергических структур головного мозга,
отличались от наблюдаемых в динамике зимней спячки; саморазогревание же
после действия холода сопровождалось, как и при выходе из зимней спячки,
усилением катаболизма серотонина (Молодцова, 1982). В частности, это также
указывает на то, что серотонин способствует снижению температуры тела, а это
вызывает защитную реакцию организма при искусственном охлаждении.
36 Молекулярные процессы в мозге при естественной гипотермии
Некоторые молекулярные пути действия серотонина на функциональное состояние нейронов при зимней спячке через изменение проницаемости мембран
освещают данные, полученные Т. К. Высочиной и Н. К. Поповой (1977). На основе
сведений о том, что захват серотонина синаптосомами зависит от функционирования Na+-K+-АТФазы, а серотонин в свою очередь может регулировать и транспорт ионов, были поставлены соответствующие опыты и в условиях зимней
спячки. Их результаты показали, что в прегибернационном периоде серотонин
повышал (на 25 %) активность Na+-K+-АТФазы синаптосом из головного мозга
суслика; затем такой эффект исчезал, и во время глубокой зимней спячки серотонин уже не только не активировал, а значительно (на 43 %) тормозил активность
фермента. Таким образом, серотонин перед спячкой и в самом ее начале должен
стимулировать захват и других низкомолекулярных биоактивных веществ,
в частности катехоламинов, снижая возбудимость соответствующих нейронов.
Захват же самого серотонина способствует его сохранению. Уменьшение количества серотонина в нервной ткани, обнаруживаемое в поздние фазы зимней
спячки, может частично объясняться, по мнению авторов, и снижением его захвата в нервных терминалях при понижении активности Na+-K+-АТФазы. При
пробуждении серотонин также тормозил активность этого фермента.
КАТЕХОЛАМИНЫ
К определенной зависимости динамики зимней спячки от состояния вегетативной нервной системы соответственно к активности ее адренергических
и холинергических структур привлек внимание еще С. Я. Арбузов (1960). По
его данным, после удаления верхних шейных симпатических ганглиев при
пониженной температуре воздуха (12 °С) суслики (Citellus suslicus) впадали
в зимнюю спячку раньше контрольных и выходили из нее позже, а у ваготомированных животных спячка начиналась позднее и лишь при большем
снижении температуры среды (до 5 °С). У симпатикотомированных сусликов
значительно повышалась общая продолжительность спячки. Выход из спячки
сопровождался повышением тонуса катехоламинергических элементов симпатической нервной системы.
Если возбуждение серотонинергических структур головного мозга входит
в механизм как естественного сна, так и инициации зимней спячки, а также
снижения уровня теплопродукции, возможно, и повышения теплоотдачи при
уменьшении термогенеза, то возбуждение адренергических структур приводило к противоположным результатам, в частности усиливая теплопродукцию и, по-видимому, снижая теплоотдачу. Так, Майерс и Фельдберг (Myers,
Peldberg, 1964) обнаружили, что внутрижелудочковое введение серотонина,
Глава 3. Регуляторные механизмы азотистого метаболизма при зимней спячке 37
норадреналина и адреналина в мозг кошкам вызывало у них изменения темпе-
ратуры тела. На основе полученных данных эти авторы выдвинули концепцию,
что терморегуляция осуществляется балансом между катехоламинами и серотонином в переднем отделе гипоталамуса. Это заключение было подтверждено
результатом работ ряда исследователей (Myers, Yaksh, 1972). Катехоламины
могут увеличивать теплопродукцию, стимулируя окислительные процессы со
значительным повышением доли свободного окисления. Связанное с норадре-
налином саморазогревание при пробуждении (на примере сусликов, летучих
мышей) происходит через β-адренорецепторы (Пастухов, 1974).
У гибернантов в начале зимней спячки, видимо, значительно подавляются
центральные адренергические механизмы, в головном мозге снижается содержание норадреналина, тогда как пробуждение сопровождается повышением
функциональной активности этих структур с увеличением содержания в мозге
норадреналина и адреналина, особенно в гипоталамусе (Попова и др., 1978;
Тимофеев, 1983). У сусликов (Citellus tridecemlineatus) еще до начала снижения
температуры тела постепенно развивалось торможение адренергических структур головного мозга и падал метаболизм норадреналина (Draskoczy, Lyman,
1967).
Гласс и Ванг (Glass, Wang, 1978) на сусликах (Citellus richardsoni) также полу-
чили четкие доказательства роли норадреналина в механизме терморегуляции.
По их данным, внутрижелудочковое введение норадреналина при зимней спяч-
ке повышало скорее теплопродукцию, а не теплопотерю. О снижении активности катехоламинергических нервных структур при зимней спячке и в опытах
на срезах мозга ежа (Erinaceus europaeus) in vitro свидетельствует уменьшение
захвата норадреналина этими структурами (Faure, Galas, 1977).
Далее было отмечено (Young et al., 1979), что у сурков (Marmota топах) во
время глубокой спячки значительно снижалось содержание норадреналина
и адреналина в гипоталамусе; при этом в гипоталамусе тирозингидроксилазная
активность не отличалась от летних данных, а в заднем мозге она снижалась.
В то же время в полосатом теле и в стволе головного мозга было зафиксировано
значительное повышение триптофангидроксилазной активности, но при неизменности содержания серотонина (в результате усиления его метаболизма?).
Как было гистохимически удостоверено Л. И. Муравьевой и А. Ю. Будан-
цевым (1983), во время глубокой зимней спячки у длиннохвостых арктических
сусликов (Citellus parryi) происходит существенное накопление дофамина
и норадреналина в телах нейронов нитронеостриатальной (на 29 %) и мезолимбической систем (на 10 %), а особенно в нейронах основного источника катехоламинов в головном мозге – в нейронах синего пятна (на 19 %); накопление катехоламинов в терминалях мезолимбических нейронов достигало 100–114 %. При
этом было установлено и небольшое снижение активности моноаминоксидазы
38 Молекулярные процессы в мозге при естественной гипотермии
в ряде структур переднего и среднего мозга. Учитывая имеющиеся сведения
о роли катехоламинов головного мозга как факторов, стимулирующих термогенез и вызывающих выход животных из состояния зимней спячки, можно предполагать, что накопление катехоламинов в нейронах адренергических структур
мозга при зимней спячке не имеет функционального значения, а является
определенным запасом для участия в предстоящем пробуждении.
В более ранних гистохимических исследованиях катехоламинов в головном мозге при зимней спячке различных животных были получены нечеткие
и разноречивые результаты. Так, Константинидис и соавт. (Сonstantinidis et al.,
1970) в полосатом теле двух видов летучих мышей (Rhinolophus fernam equinum
и Nyctalis noctula) во время зимней спячки нашли такое же количество катехоламинов, как и у эутермных, а в катехоламинергических терминалях серого
бугра катехоламинов было выявлено даже больше, чем у эутермных животных.
Но в синем пятне, черной субстанции, латеральных ядрах моста и в терминалях ядер шва и моста катехоламинов при спячке было несколько меньше, чем
у эутермных. При этом в срезах, полученных у животных в состоянии зимней
спячки, было отмечено увеличение свечения, характерного для серотонина.
В гипоталамусе у садовых сонь (Eliomys quercinus) при зимней спячке Кордоннье
и Ришу (Cordonnier, Richoux, 1977) нашли повышенное количество катехоламинов, тогда как Барри (Barry, 1970), исследуя животных того же вида, обнаружил,
что в области срединного возвышения, супраоптическом и инфундибулярном
ядрах при зимней спячке количество катехоламинов было очень мало.
В работе Н. Н. Кудрявцевой и Э. М. Никулиной (1985) изучали динамику содержания дофамина в различных структурах головного мозга сусликов (Citellus
erythrogenys) при впадении их в зимнюю спячку и выходе из нее. В начале спячки было установлено снижение метаболизма дофамина в гипоталамусе и полосатом теле (при неизменности содержания норадреналина). Пробуждение
животных сопровождалось еще большим снижением содержания дофамина
в гипоталамусе, гиппокампе, больших полушариях и полосатом теле с последующим повышением по мере саморазогревания животных. Авторы предполагают, что повышение синтеза дофамина в головном мозге при достижении
лишь полной активности связано не с участием дофамина в терморегуляции,
как на это указывают их экспериментальные данные, а с усилением мышечной
активности, в осуществлении которой играет роль дофамин.
О значительных сдвигах метаболизма дофамина в головном мозге при
зимней спячке сообщали также Солзмэн и соавт. (Salzman et al., 1985). Было
обнаружено, что у эутермных сусликов (Citellus lateralis) в хвостатом ядре
наличие свободного дофамина очень мало, но были выявлены его метаболиты (гомованилиновая и 3, 4-диоксифенилуксусная кислоты, а также
3-метокси-4-оксифенэтанол), что указывает на весьма высокую интенсивность
Глава 3. Регуляторные механизмы азотистого метаболизма при зимней спячке 39
превращений дофамина. При зимней спячке была установлена высокая концентрация свободного дофамина в этой структуре при низкой концентрации
гомованилиновой кислоты, отсутствие 3, 4-диоксифенилуксусной и наличие
3-метокси-4-оксифенэганола. Такой переход деградации дофамина от альдегид-
к алгольдегидрогеназной системе (возможно, и сдвиг в изозимном спектре),
переход от окисления к восстановлению, как считают авторы, может отражать
значительное снижение потребности гибернировавших животных в О2. Не ис-
ключено, что при зимней спячке снижается не только катаболизм дофамина, но
и его обратный захват нервными элементами.
Подчеркивая большую роль именно серотонина в динамике зимней спячки,
следует отметить и несколько скептические в этом отношении высказывания
Н. Н. Тимофеева и Г. А. Константинова (1985), основанные прежде всего на
механизме моделирования и их лаборатории quasi-зимней спячки – близкого
к ней искусственного гипобиоза незимоспящих млекопитающих. По мнению
авторов, ведущим звеном нейрохимической перестройки организма при гипобиозе служит уменьшение адренергических влияний, тогда как серотонинергические влияния играют лишь вспомогательную роль, повышая эффект блокады
химической терморегуляции и снижения метаболизма.
Интересная «интегративная» модель регулируемых моноаминами и неорганическими катионами механизмов контроля температуры тела именно
в переднем гипоталамусе была предложена Майерсом (Myers, 1975). По его
мнению, гипоталамическая «установочная точка (set point)» терморегуляции
определяется отношением, прежде всего Na+/Ca2+, зависящим и от нейромедиаторных влияний.
При глубокой зимней спячке в плазме крови сурков (Marmota топах)
было обнаружено (Florant et al., 1982) значительное снижение концентрации
катехоламинов (норадреналина, адреналина, дофамина); при пробуждении же
концентрация катехоламинов поднималась выше уровня и у летних эутермных
животных. Это также указывает на угнетение метаболизма катехоламинов при
естественной гипотермии.
В то же время Лин и Пайворан (Lin, Pivorun, 1986) сообщили о таких
неожиданных результатах их исследований, как устойчивая гипертермия
(+1,8 °С) после введения серотонина в гипоталамус оленьим мышам (Peromyscus
maniculalus) при исходной температуре их тела 22 °С и преходящая дозозависимая гипотермия (снижение температуры на 1,6–4,3 °С), вызываемая у них путем
подобного введения норадреналина.
Если сами адреномиметики не ускоряли пробуждение и саморазогревание,
то спустя некоторое время проснувшиеся животные обнаруживали повышенную
чувствительность к этим агентам. Введение же блокаторов β-адренорецепторов
достоверно задерживало саморазогревание при пробуждении, что, возможно,
40 Молекулярные процессы в мозге при естественной гипотермии
связано с торможением липолитического действия адреналина и вследствие
этого снижения использования липидов как биоэнергетических субстратов.
Высокая чувствительность адренорецепторов у гибернантов может облегчать
им выход из спячки, а также кратковременные пробуждения в течение ее.
Согласно Л. А. Корякиной (1977), такие данные указывают на возможность потенциальной готовности адренергических механизмов включаться в термогенез
у зимоспящих животных. Не исключено, что это играет роль и в механизмах
спонтанных периодических пробуждений в течение спячки.
О необходимости норадреналина для выхода из зимней спячки и начала
саморазогревания при этом (путем химического термогенеза без дрожи, через
действие на бурый жир?) свидетельствуют данные Мейснара и Янского (Mejsnar,
Jansky, 1970), полученные в опытах с летучими мышами (Myotis myotis), которым
норадреналин вводили внутримышечно при температуре среды 4–6 °С. Введение
ганглиоблокатора гексаметония снимало пробуждающий эффект норадреналина
гак же, как и введение блокатора β-адренорецепторов – альдернина. Однако, являясь триггером начала пробуждения, его скорость норадреналин не изменял.
При исследовании моноаминоксидазной активности в грубой митохондри-
альной фракции гомогената стволовой части головного мозга сусликов (Citellus
erythrogenys) при зимней спячке (при инкубации при 7 и 37 °С) Н. Н. Войтенко
(1985) установила, что активность моноаминоксидазы была значительно ниже,
чем у эутермных животных. Анализ полученных данных позволил автору допустить, что моноаминоксидазная активность у гибернирующих и эутермных
сусликов осуществляется разными изоферментами моноаминоксидазы соответственно «холодовым» и «тепловым», а не температурным конформером
одного и того же изофермента. Далее, по данным, полученным автором при
изучении моноаминоксидазной активности у пробуждающихся животных,
в такой переходный период от спячки к эутермному состоянию работает исходный «холодовой» изофермент моноаминоксидазы, подвергающийся значительным конформационным изменениям при саморазогревании.
У гетеротермных животных, очевидно, имеется способность, в частности
воздействуя на серотонин- и адренергические процессы, регулировать процесс
химической терморегуляции, причем с сохранением на определенном уровне жизненных физиологических функций организма и при резко сниженной температуре тела в условиях динамики зимней спячки. При этом, так или иначе, включается
регуляция активности щитовидной железы и надпочечников (Тимофеев, 1983).
Файст и Гэлстер (Feist, Galster, 1974) в своих исследованиях обратили внимание и на важность соотношения между содержанием норадреналина и серотонина в гипоталамусе в динамике зимней спячки. Ими было описано, что
при засыпании имело место снижение отношения норадреналин/серотонин
в результате как уменьшения концентрации норадреналина, так и повышения
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]