Введение к работе
Актуальность темы. Проблема обмена углеводов постоянно привлекает внимание исследователей. Большой вклад в изучение обмена углеводов и его регуляцию внесли А.Г.СавоЙскиЙ (1935-1972), П.Ф.Солдатенков U93S-I976),- С.Г.Генес (1949), С.М.Лейтес(1955), А.Д.Ноздрачев (1969), Г.И.Горшков (1971), Н.В.Курилов (1973, 1975), В.В.Цюпко (1973), С.В.СтояновскиЯ и др. (1975), A.M.Емельянов и др. (1978), W.D.Heas (1948), n.D.Reid (1950), K.L.Blaxter (1961), D.B.Armstrong (1965), H.A.Hardl (1966), B.Bergman (1977), M.p»Crech (1977) и др., что обусловлено их важной ролью в биоэнергетике организма и непосредственной связью данной проблемы с решением вопросов продуктивности сельскохозяйственных животных.
Однако многие аспекты метаболизма углеводов остаются недостаточно изученными; к числу последних, в частности, относятся вопросы о роли гемато-энцефвлического барьера (ГЗЕ) в обмене веществ в головном мозге - этого уникального морфо-функциональ-ного образования, обладающего регуляторноЙ и защитной функциями по отношению к внутренней среде центральной нервной системы (ЦНС).
Сформулированное Л.С.Штерн в 1921 г. учение о ГЭБ получило успешное развитие в работах ео учеников и последователей (Кассиль Г.Н., 1963, 1983; Фридман А.П., І97Ї; Майэелис М.Я.,1973, 1981; Росин Я.А., 1977, 1981, 1984; Dauscm II. , 1976; Bred-bery И. ,1979; Yohanson СЕ. , 1989 и Др.).
Однако в литературе no-существу отсутствуют данные о целевых исследованиях метаболизма углеводов в системо ГЭБ у сельскохозяйственных животных. Отдельные сообщения касаются методики получения ликвора, содержания некоторых органических и неоргани- ' ческих веществ в цереброспинальной жидкости (ЦСЖ) и тканях мозга, введения лекарственных препаратов в ликворну» систему мозга животных (Алиев А.А., 1974; Бушксв В.Г., 1974; Данелия Р.Е., 1983; Кузнецов А.К., Донков С.А., 1990; Смолин А.Г., 1990).Многие вопросы, касающиеся метаболизма углеводов, активности его , ферментных систем, а также влияния физиологического состояния организма и функционального состояния ЦНС на деятельность ГЭБ у крупного рогатого скота остаются нерешенными. . ЕЫесте с тем, требования ветеринарной клиники настойчиво диктуют необходимость более глубокого изучения теоретических аспектов фзі)тп;н"чнг"гпгіил Г^Р v ^^-^^4^4 'ч^рмп» системы у сель-
Моек, tел-ст... -і г.иадомии
Инв. №
шжм
снехозяйственних животных для более полной оценки физиологического состояния, своевременной и правильной диагностики и лечения животных.
Цели и задачи исследования. Основной целью настоящей рабо
ты являлось исследование роли ГЭВ в обмене углеводов головно
го мозга у крупного рогатого скота. В соответствии с этим
были поставлены следующие задачи: ' <
I. Изучить содержание общего сахара, глюкозы, молочной, пировиноградной и лимонной кислот, а также определить активность ферментов лактатдегидрогеназы <ЛДГ) и альдолази (АЛД) в яикворе, притекающей к мозгу артериальной и оттекающей от него венозной крови и не основе полученных данных установить артерио-венозную разницу всего"мозга и проницаемость ГЭВ для . указанных ингредиентов углеводного обмена,
Z, Изучить обмен углеводов в системе ГЭБ при различном физиологическом состоянии организма (возраст, пол, беременность,-лактация, сухостойный период). . ) 3. Выяснить рлияние на углеводный обмен в системе ГЗВ функционального состояния ЦНС (возбуждение, торможение).
4. Изучить влияние на проницаемость и обмен углеводов внутривенного введения гипертонического раствора глюкозы.
Работа выполнена в соответствии с комплексной темой № 7 (раздел 7.1) плана НИР Ленинградского ветеринарного института на 1986-1990 гг. {» государственной регистрации 01660070332).
Научная новизна. В результате комплексного исследования впервые определены гомеостатические уровни общего сахара, глюкозы, молочной, пировиноградной и лимонной кислот, а также активность АДЦ и. ЛДГ в лннворе, в притекающей к мозгу и оттекающей от него крови у крупного рогатого скота. Установлено, что головной мозг меньше выделяет в венозную кровь общего сахара и глюкози, чем получает их из притекающей крови и, наоборот, больше выделяет в венозную кровь метаболитов углеводного обмена. Выявлено наличие селективной проницаемости ГЭВ. Коэффициент его проницаемости для сахара , глюкозы и цитрата меньше единицы, для пирувата- больше, .
Изучено влияние на метаболизм углеводов в системе ГЗВ воз-, растите и половых факторов, физиологического состояния в периоды воспроизводительного цикла (стельность, лактация, сухостой) и функционального состояния ЦІЮ (возбуждение, торможение), Уста-
новлено, что изменения б обмене углеводов при возбуждении и торможении в ЦНС, вызванных медикаментозными средствами, имеют, как правило, противоположную направленность.
Доказана возможность повивать проницаемость ГЭБ для глюкозы и метаболитов углеводного обмена внутривенным введением гипертонических растворов глюкозы.
Практическая значимость. Установленные уровни метаболитов и ферментов углеводного обмена в ЦСЖ, артериальной и венозной крови у крупного рогатого скота черно-пестрой породы могут бить использованы в качестве нормальних гомеостатических показателей как справочный материал в практике зооветеринарной работы и їтри научных исследованиях. Они приняты к внедрению Ленинградской областной ветеринарной лабораторией.
Внутривенные введения гипертонических растворов глюкозы могут применяться в клинике в случаях,когда требуется усиление питания мозга И обеспечение его возрастающих энергетических потребностей.
Теоретические разработки и материалы исследований, представленные в диссертации, используются в учебном процессе кафедра физиологии Санкт-Петербургского ветеринарного института на ветеринарном факультете и факультете повышения квалификации ветеринарных врачей. Они рекомендуются для использования в учебном процессе других сельскохозяйственных вузов.
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на научных конференциях профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов Ленинградского ветеринарного института (1990, 1991), на III научной конференции молодых ученых Ленинградского ветеринарного института (1989), на Всесоюзной конференции "Физиология продуктивных животішх -решению, продовольственной программы СССР" (Тарту, 1989),на IX Всесоюзной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов "Резервы увеличения производства сельскохозяйственной продукции" (Оренбург, 1990), на X научно-практической конференции молодых ученых и специалистов "Пути увеличения ; производства и повышения качества сельскохозяйственной продукции" .(Оренбург, .1991), на Всесоюзном совещании:"Новне аспекты участия биологически активних веществ в регуляции метаболизма и продуктивности сельскохозяйственных животных" (Боровск, 1991), а также на заседании кафедры физиологии института.(1991).
'5
Публикации. Материалу диссертационной работы изложены в 7-ми научных работах.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа включает следующие разделы; введение, обзор литературы, материал и . методы .исследования, результаты собственник исследований, их обсуждение и заключение, виводи и приложения.