Содержание к диссертации
Введение
1. Общая характеристика работы 5
2. Хронобиологические особенности фармакодинамики солей лития 9
2.1. Организация циркадианной системы млекопитающих 9
2.2. Хронофармакология солей лития 16
3. Материалы и методы исследования 21
3.1. Характеристика экспериментальных животных и общая структура эксперимента 21
3.2. Характеристика фармакологических средств 23
3.3. Определение содержания лития в крови, мозге и моче крыс методом пламенной фотометрии 23
3.4. Методы статистической обработки экспериментального материала 25
3.4.1. Дисперсионный анализ 25
3.4.2. Анализ временных рядов 26
3.4.3. Корреляционный анализ 29
4. Влияние солей лития на ритмическую организацию суточной динамики выведения катиона лития с мочой в зависимости от режима освещения, времени назначения и анионного компонента соли 30
4.1. В период летнего солнцестояния 30
4.2. В период зимнего солнцестояния 43
4.3. В условиях круглосуточного освещения или темноты 55
4.3.1. В условиях круглосуточной темноты 56
4.3.2. В условиях круглосуточного освещения 70
4.4. Заключение 82
5. Влияние времени назначения лития оксибутирата на ритмическую организацию суточной динамики концентрации лития в мозге и крови крыс приразных режимах освещения 99
5.1. В период летнего солнцестояния 99
5.2. В период зимнего солнцестояния 108
5.3. В условиях круглосуточной темноты 115
5.4, В условиях круглосуточного освещения 127
5.5. Заключение 137
6. Выводы 155
Список литературы 156
- Организация циркадианной системы млекопитающих
- Определение содержания лития в крови, мозге и моче крыс методом пламенной фотометрии
- В период летнего солнцестояния
- В период зимнего солнцестояния
Введение к работе
Актуальность темы. В жизнедеятельности человека и животных важную роль играют биологические ритмы физиологических процессов. Они отражают временную организацию живых систем и во многом определяют нормы реакции организма [М. Мур-Ид и др., 1984; К. Питтендрих, 1984; Э. Б.Арушанян, 2004]. Многие лекарственные средства, особенно психотропного профиля, способны вмешиваться в течение ритмических процессов на всех уровнях организации биосистемы и оказывать тем самым хронофармаколо-гический эффект, который может быть полезным или нежелательным. Известно, что чувствительность к лекарствам зависит от суточных и сезонных колебаний чувствительности к ним органов-мишеней [A. Reinberg et al., 1996; Э. В. Бейер, 2004; Е. В. Щетинин, 2004]. В связи с этим для получения терапевтического эффекта важно определить параметры временной организации физиологической системы организма и оптимальное время для назначения лекарств [A. Reinberg et al., 1996; Т. А. Замощина, 1997; Э. Б. Арушанян 1998]. Эти представления определяют актуальность изучения хронобиологиче-ских закономерностей взаимодействия лекарственного вещества и организма.
Литий относится к группе щелочных металлов. В микроколичествах он содержится в тканях животных и человека и является биологически активным микроэлементом. Литий участвует во многих физиологических процессах, протекающих с участием натрия, калия, кальция и магния. Он обладает сходными физико-химическими свойствами с натрием и калием, близкими ионным радиусом с магнием и плотностью заряда с кальцием.
Известно, что литий избирательно накапливается в мозговой ткани, понижая возбудимость нервных клеток, что сопровождается характерными изменениями ЭЭГ сна и бодрствования, эмоциональной сферы, выработки условных рефлексов [Б. И. Любимов и др., 1980; Т. А. Замощина, 1997].
Несмотря на то, что биологическая роль микроэлемента лития до настоящего времени не выяснена [Doronin S. et al., 2001], его соли уже более 50 лет используются в психиатрической практике для профилактики и лечения аффективных расстройств [G. Doods , 2000; М. Д. Машковский, 2002]. Аффективные расстройства характеризуются длительным нарушением эмоционального статуса [Ю. Л. Нуллер, И. Н. Михайленко, 1988], которое, как полагают, в определенной степени может быть связано с рассогласованием основных суточных гармоник организма (сон-бодрствование, температура тела, уровень кортизола, электролитный обмен) [Ю. Л. Нуллер, И. Н. Михайленко, 1988; S. Burgess et al, 2001], [Э. Б. Арушанян, 1998; G. Emilien et al., 1999]. Соли лития нормализуют настроение, структуру патологически измененных биоритмов, облегчая внешнюю и внутреннюю синхронизацию последних [W. Engelmann, 1973; Т.А. Замощина, 1997; М. Abe, 2000]. Полагают, что нормотимические свойства (нормализация настроения) солей лития могут быть связаны с их ритмомодулирующими эффектами [Н. Klemfuss 1992; Т. А. Замощина, 1997; G. Emilien, J. М. Maloteaux, 1999].
Официнальными лекарственными средствами являются оксимасляная соль лития и лития карбонат [М. Д. Машковский, 2002]. В сравнительных экспериментах часто используются лития хтторитт. лития никотинат, лития
РОС. НДЦ;-иНЧ"ЬНАЯ
бй&.л:іотгча
С.П«.к>і).,рг
аспартат [В. С. Сергеев, 1999; В. Chen et al., 1999]. Установлено, что некоторые нейротропные эффекты солей лития в определенной мере зависят от концентрации лития в мозге и крови, анионного компонента соли и циркадианной фазы его назначения [Б. И. Любимов, 1980; Т. А. Замощина, 1997; В. Chen et al., 1999; J. С. Soares et al., 2000].
Изложенное выше позволяет предполагать, что ритмомодулирующие и нормотимические свойства солей лития могут зависеть от особенностей ритмической организации суточной динамики содержания катиона в разных биологических средах, что, в свою очередь, может определяться свето-темновым режимом содержания животных, временем введения солей лития и их анионным компонентом.
Цель исследования: изучить особенности ритмической организации суточной динамики содержания эндогенного и экзогенного лития в мозге, крови и моче крыс в зависимости от свето-темновых условий содержания животных, циркадианной фазы назначения экзогенного лития и анионного компонента назначаемой соли.
Работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательской работы Сибирского медицинского университета и комплексной целевой программы СО РАМН «Здоровье человека в Сибири».
Задачи исследования:
-
Изучить особенности ритмической организации суточной динамики содержания эндогенного лития в мозге, крови и моче крыс в зависимости от сезона и свето-темновых условий содержания животных.
-
Оценить влияние циркадианной фазы назначения, анионного компонента солей лития и специфики режима освещения на ритмическую организацию суточной динамики выведения лития почками.
-
Исследовать влияние циркадианной фазы назначения лития оксибутирата и различных свето-темновых условиях содержания крыс на ритмическую организацию суточной динамики содержания лития в мозге и крови животных.
Научная новизна результатов:
Ритмическая организация суточной динамики эндогенного лития в биологических средах крыс определяется свето-темновыми условиями содержания животных. Уровень эндогенного лития в мозге сохраняется постоянным при разных свето-темновых режимах, в то время как уровень лития после введения его солей изменяется в зависимости от условий освещения.
Время введения и анион соли, а также режим освещения определяют особенности ритмической организации суточной динамики содержания лития в моче крыс. Соли лития, особенно лития оксибутират, оказывают внешний синхронизирующий эффект на ритмы концентрации лития в мозге, крови и моче крыс в зависимости от свето-темновых условий, времени назначения и вида ткани или биологической среды. Лития оксибутират изменяет распределение лития между биологическими средами и формирует корреляционные
связи между ритмами концентрации катиона в мозге, крови и моче в зависимости от свето-темнового режима и циркадианного времени введения препарата.
Практическая значимость работы: Хронобиологические особенности содержания эндогенного и экзогенного лития в мозге, крови и моче крыс могут быть использованы для разработки оптимальных режимов коррекции солями лития некоторых форм десинхронозов в рамках аффективных расстройств. Полученные материалы внедрены в курс лекций по фармакологии на фармацевтическом факультете СибГМУ.
Основные положения, выносимые на защиту.
-
Особенности ритмической организации суточной динамики содержания эндогенного лития в мозге, крови и моче крыс определяются особенностями свето-темнового режима.
-
Синхронизирующий эффект солей лития на циркадианный ритм выведения лития с мочой зависит от времени их назначения, аниона соли и све-то-темновых условий содержания крыс. Характер ритмомодулирующего эффекта лития оксибутирата на содержание катиона лития в биологических средах крыс определяется циркадианной фазой назначения соли, конкретными свето-темновыми условиями эксперимента и соотношением содержания лития в мозге и крови животных.
Апробация работы. Материалы настоящего исследования доложены на: Всероссийской конференции, посвященной памяти и 90-летию со дня рождения профессора В. А. Пегеля «Механизмы адаптации организма» (Томск, 1996); V Международной конференции «Циклы природы и общества» (Ставрополь, 1997); III Международной конференции «Циклы» (Ставрополь-Кисловодск, 2001); Всеросссийской конференции, посвященной памяти и 95-летию со дня рождения профессора В.А. Пегеля (Томск, 2001); 3rd Meeting of the Federation of the European Pharmacological Societies (EPHAR) «Fundamental and Clinical Pharmacology» (Lyon, 2001); городской научно-практической конференции, посвященной 40-летию Центральной научно-исследовательской лаборатории СГМУ «Современные аспекты биологии и медицины» (Томск, 2002); IV съезде физиологов Сибири (Новосибирск, 2002); конференции, посвященной 50-летию Алтайского государственного медицинского университетата (Барнаул, 2003); XI Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, 2004); Российской научно-практической конференции с международным участием «Рациональное использование лекарств» (Пермь, 2004).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 работ, в том числе в центральной печати 3 работы, в зарубежной печати 1 работа.
Структура и объем диссертации. Работа изложена на страницах машинописного текста, включает 25 таблиц и 5 рисунков. Состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, собствен-
ных исследований, заключения и выводов. Список цитируемой литературы включает 127 отечественных и 165 зарубежных источников.
Организация циркадианной системы млекопитающих
Организм животных и человека представляет собой систему, сложно организованную в пространстве и времени. Основу существования этой системы составляют биологические ритмы. Они проявляются на разных уровнях организации биологических систем - от клетки и субклеточных структур до макроорганизма [1, 12, 77, 88, 100, 120, 242]. Установлено, что биологические ритмы имеют эндогенную природу и контролируются генами [78, 184]. Эндогенные ритмы, период которых составляет 20-28 ч, принято называть циркадианными (околосуточными) или свободнотекущими [120]. Полагают, что околосуточный ритм является видоизменением суточного и протекает в постоянных условиях [13, 99] при отсутствии физических или социальных контактов с окружающей средой [13]. Циркадианные ритмы являются видоспецифичными [88] и высоко адаптивными [77], что проявляется в пластичности периода этих ритмов [79, 148]. Кроме циркадианных, выделяют инфрадианные ритмы с периодом 28 ч — 6 дней и ультрадианные с периодом до 20 ч [77]. Околосуточные ритмы физиологических функций обнаруживают сезонную изменчивость, возникающую вследствие вращения Земли вокруг Солнца [22, 102, 115, 117, 124, 133, 192, 224,251].
В живых системах ритмы физиологических процессов взаимодействуют друг с другом и внешней средой. Геофизические факторы внешней среды (цикл смены дня и ночи, смена приливов и отливов, фаз луны, сезонов года) являются времязадателями (принудителями), захватывающими и модифицирующими эндогенные ритмы организмов [13, 30, 41, 79, 91, 99, 116]. Наибольшее значение для нормальной жизнедеятельности млекопитающих имеет фотопериодический времязадатель - суточный цикл свет-темнота, являющийся эталоном биологического измерения времени и синхронизатором биологических ритмов [13, 91, 285]. Вследствие синхронизации эндогенного цикла сон-бодрствование с 24-часовым ритмом смены дня и ночи многие физиологические параметры обнаруживают суточные флуктуации [21, 42, 77, 218, 238, 269]. Циклические изменения физиологических параметров, в свою очередь, определяются суточным ритмом синтеза и выхода гормонов [169], нейромедиаторов [162], вторичных посредников [146], чувствительностью рецепторов к агонистам [147]. Так, проксимальный отдел канальцев почек наиболее активен в утренние и дневные часы, а дистальный - в ночные и ранние утренние, поэтому выведение с мочой различных веществ и реабсорбция воды происходит в разные временные промежутки [42, 72]. Очевидно, что выделение лекарственных веществ или их продуктов распада будет зависеть от ритма гломерулярной фильтрации [86, 269].
Таким образом, основной смысл временной организации живых систем состоит в согласованности течения ритмов внутри организма и с гелиогеофи 11 зическими ритмами. При этом существенно важные для жизни физиологические ритмы могут устойчиво сохраняться под влиянием многочисленных колебаний и возмущений в окружающей среде [13, 21,41, 48, 79].
В различных исследованиях показано, что многие биологические ритмы генерируются одной или группой пейсмекерных клеток автономно или в присутствии постоянного сигнала. Такие пейсмекеры (осцилляторы) обнаружены в сердце, гладких мышцах кишечника и ЦНС млекопитающих [12, 47, 218, 256]. Биологические колебатели — это самоподдерживающиеся, незатухающие биологические осцилляторы, период которых представляет собой закрепленное эволюцией приближение к тем циклам среды, с которыми они согласованы. Биологические осцилляторы функционируют в качестве часов и поддаются захватыванию (синхронизации) внешними периодическими процессами, достаточно близкими по частоте к их собственной [13, 91]. В настоящее время принята мультиосцилляторная модель ритмической организации функционирования организма млекопитающих. Согласно этой модели существует определенная иерархия ритмов, создаваемая множеством потенциально независимых вторичных осцилляторов, которые находятся в различных органах и тканях и подчиняются главному (главным) осциллятору. Главный пейсмекер организ-менного уровня согласует по частоте и фазе работу вторичных осцилляторов. Вторичные осцилляторы связаны друг с другом и внешней средой через цирка-дианные колебания активности эндокринной и нервной систем [28, 79, 91, 223]. Предполагают, что у человека существует 3 центральных пейсмекера циркади-анных ритмов - «X», «У» и «Z». В зависимости от соотношения периодов и фаз этих пейсмекеров между ними могут возникать шесть типов синхронизации, достигаемой механизмом захватывания [261].
Предположительно [79, 100, 120] циркадианная система организма состоит из множества отдельных подсистем, способных к независимому колебанию (подсистема сна-бодрствования, подсистема температуры тела, подсистема экскреции калия). Каждая ткань содержит активные и пассивные элементы осцилляторов. Поскольку любая подсистема включает в себя различные ткани организма и контролируется несколькими осцилляторами разного иерархического уровня, то величины параметров ритма одной и той же функции могут отличаться в зависимости от места их расположения в подсистеме. Так, подсистема экскреции калия предполагает множество вторичных и главный управляющий осциллятор со сложными связями между собой и другими подсистемами [79].
В ЦНС млекопитающих находятся два центральных циркадианных пейс-мекера — «X» и «У». «У» осциллятор — супрахиазматические ядра (СХЯ) гипоталамуса — контролируют смену сна и бодрствования, ритм экскреции кальция почками [20]. Локализация «X» осциллятора неизвестна, но полагают, что им могут быть супраоптическое или паравентрикулярное ядра гипоталамуса [228], либо центр тешгорегуляции [200]. Оба центральных пейсмекера связаны между собой. Продемонстрировано, что от СХЯ идут глутаматэргические и гамкерги-ческие проекции к паравентрикулярному ядру гипоталамуса [151]. «X» осциллятор контролирует ритмы температуры тела, содержания кортизола в плазме крови, почечную экскрецию калия и диуреза. Этот осциллятор считается более устойчивым и его влияние на «У» ритмоводитель в 4 раза больше, чем влияние «У» на «X» [20, 223].
Определение содержания лития в крови, мозге и моче крыс методом пламенной фотометрии
Пробы мочи, собранные за 4-часовые промежутки в течение суток, фильтровали через бумажный фильтр для удаления примесей и измеряли их объем (мл). Для забора проб крови и мозга животных декапитировали под эфирным наркозом по 5-6 особей через каждые 6 ч. Учитывая сорбцию лития эритроцитами и разноречивые данные относительно суточных колебаний содержания лития в плазме и эритроцитах, зависящих, по-видимому, от продолжительности введения и дозы соли лития [39, 270], определяли концентрацию эндогенного и экзогенного лития в цельной крови. Кровь собирали во время декапитации и разводили в соотношении 1:2 дистиллированной водой. Затем пробы крови центрифугировали в течение 10 мин при 1,5 тыс. об/мин для отделения фибринового сгустка. У каждой крысы извлекали мозг из черепной коробки и удаляли продол го ваный мозг и мозжечок, в которых литий накапливается в наименьшей степени [233].
Навески мозга животных озоляли в небольшом количестве (2 мл) азотной кислоты (6 Н НЖ)з) [19, 59, 103]. При этом пробирки помещали в водяную баню на 30-40 мин, затем фильтровали содержимое. Фильтрат выпаривали досуха в тиглях на электроплитках мощностью 250—300 Вт. Доозоление осуществляли путем добавления концентрированной НО в количестве 0,5 мл на пробу. Затем пробы снова выпаривали. Полученную золу растворяли в дистиллированной воде (по 1 мл на пробу) и фильтровали. Профильтрованный раствор разбавляли в соотношении 1:0,5:0,5 раствором щелочи (КОН 0,1 Н) и 96% этиловым спиртом [93]. Для определения содержания лития в крови и моче использовали 0,01 Н КОН.
Содержание лития в крови, мозге и моче крыс определяли с помощью пламенного фотометра [95, 114] и выражали в ммоль/л. Этот метод основан на измерении фотоэлектрическим способом интенсивности излучения атомов элементов, возбуждаемых в пламени. Преимущество метода пламенной фотометрии по сравнению с другими способами определения катиона заключается в его быстроте, удобстве и достаточной чувствительности. Концентрацию лития в биологических средах рассчитывали с помощью калибровочного графика. Для этого готовили рабочие стандартные растворы для больших и малых концентраций лития. В каждый стандартный раствор вводили натрия хлорид, калия хлорид, кальция карбонат в концентрациях и в соотношении, близком к таковым в исследуемых биологических средах крыс (мозг, кровь, моча) [58]. На калибровочном графике по оси ординат откладывали показания гальванометра, по оси абсцисс — концентрацию лития. Исследования проведены на фотометре фирмы «Карл-Цейс» при давлении воздуха 0,4 атм. и давлении ацетилена 30 мм вод. столба. Чувствительность прибора для лития составила 0,06 мкг/л или 0,0086 ммоль/л.
Выражаю глубокую благодарность старшему научному сотруднику, заведующей лаборатории спектрального анализа ЦНИЛ Е. В. Ивановой за помощь в исследовании содержания лития в Сущность дисперсионного анализа состоит в оценке различий двух выборочных совокупностей по их дисперсиям, в то время как средние этих выборок могут быть статистически незначимыми. При этом в качестве критерия значимости различия двух дисперсий принимается отношение их оце-нок: F=(S]) /(S2) . Сравнение нескольких генеральных средних значений анализируемой величины между собой и общей генеральной средней, что приводит к принятию или отбрасыванию нулевой гипотезы о равенстве генеральных средних каждой выборки. Для определения, какие именно средние привели к отбрасыванию нулевой гипотезы, использовали метод линейных контрастов (S-метод) [126].
Анализ дисперсий проводят при обработке биоритмологических данных, полученных путем наблюдения в течение суток для выявления повторяемости характера суточных хронограмм [98]. Это дает возможность выявить суточные ритмы в тех случаях, когда косинор-анализ не выявляет статистически значимые синусоидальные колебания, хотя суточные ритмы могут иметь несинусоидальную форму волны [98]. Кроме выявления различий между выборками дисперсионный анализ включает в себя выявление степени влияния заданных факторов на исследуемый процесс и заключается в разложении общей дисперсии случайной величины на независимые случайные слагаемые, каждое из которых характеризует влияние того или иного фактора и их взаимодействия. Дисперсионный анализ можно применять для изучения процессов, описываемых не менее, чем двумя характеристиками - входной количественной переменной, с одной стороны, и выходной качественной или количественной переменной, — с другой. Сравнение дисперсий двух выборочных совокупностей позволяет оценить существенность влияния факторов на исследуемую величину [43, 69, 71].
После того, как было установлено влияние заданного фактора (факторов) на исследуемую величину, определяли количественную меру силы связи, независимо от ее вида, между выходными переменными (факторами) и входной переменной (концентрацией лития) - коэфициент детерминации R , определяемый как отношение вариации столбцов (выборки наблюдений) к общей вариации. Коэфициент детерминации всегда положителен и не больше 1. Таким образом, одно- и двухфакторный дисперсионный анализ позволяет выделить доминирующие факторы и установить эффект взаимодействия этих факторов. Статистическую обработку экспериментальных данных проводили с помощью пакета программ Statistica 5,5.
В период летнего солнцестояния
Летнее солнцестояние характеризуется наибольшей продолжительностью светлой и наименьшей - темной фаз суток. В условиях естественного освещения ритм покой-активность синхронизирован свето-темновым режимом. В свою очередь суточный ритм экскреторной активности почек тесно связан с циклом сон-бодрствование, при этом выведение различных веществ с мочой осуществляется в разные часы суток [42, 72, 110].
Во время летнего солнцестояния у интактных крыс дисперсионный анализ выявил минимальную концентрацию эндогенного лития (табл.1, рис. 2) в период покоя животных, т.е. в промежутке с 05 до 13 ч (F=ll,69; Р 0,001), Затем уровень катиона постепенно возрастал и достигал максимума в интервале с 21 до 05 ч (Р 0,0001). Неравномерность и ритмичность выведения лития с мочой у крыс выявил косинор-анализ (табл. 2). Согласно этому методу» выведение эндогенного лития у животных осуществлялось с ультрадианной (13 ч) и суточной периодичностью. Акрофаза 24 ч ритма приходилась на ночное время (23.46-1.46-4.00), то есть в период активности крыс, что соответствует наблюдениям других исследователей [38, 44, 241] и согласуется с О. V. Olesen [227] относительно увеличения клиренса лития и объема мочи у крыс в течение темного периода суток. В длительных экспериментах установлено [44], что в середине любого сезона ритмы грызунов более устойчивы. Однако даже в период наибольшей долготы дня ритмы поведенческой активности и температуры тела крыс остаются синхронизированными световым датчиком времени [51]. Таким образом, наши исследования подтвердили возможность формирования в период летнего солнцестояния суточного ритма экскреции эндогенного лития.
Для определения влияния самого цикла ежедневных инъекций на суточную динамику выведения эндогенного лития с мочой вводили растворитель (воду для инъекций) в утреннюю (8.00) и вечернюю (20.00) фазы суток. В этих группах результаты дисперсионного и косинор-анализа не полностью совпадали. Дисперсионный анализ (табл. 1, рис.2) указал на равномерное выведение лития в течение суток в обеих группах крыс под влиянием цикла инъекций растворителя. С помощью косинор-анализа установлено, что назначение растворителя в 8.00 существенно не изменяло диапазон ритмов, установленных для интактных животных (табл.2). Введение растворителя в 20.00 оказало выраженное дестабилизирующее влияние на ритмическую организацию почечного выведения эндогенного лития (табл.2). При этом сохранялся ульт-радианный, но утрачивался циркадианный диапазон ритмов экскреции лития. Таким образом, под влиянием цикла инъекций растворителя в 20.00 формировался внешний десинхроноз ритма выведения катиона с мочой.
В сравнении с интактными животными и получавшими растворитель, назначение солей лития модифицировало суточную динамику выведения лития почками в зависимости от вида соли и времени ее назначения.
Лития карбонат в утренние часы суток вызывал наибольший подъем концентрации катиона в интервале с 09 до 13 ч (F=39,17; Р 0,0001), содержание лития оставалось повышенным до 21 ч, затем уровень катиона снижался в промежутке с 21 до 01 ч (Р 0,0001) и достигал минимального значения в порции мочи с 01 до 09 ч (Р 0,0001) (табл.1, рис.2). При вечернем назначении лития карбоната наблюдались два пика концентрации лития в моче (табл. 1, рис. 2). Первый пик приходился на промежуток от 09 до 13 ч (F-23,05; Р 0,0001) и, следовательно, не зависел от времени введения препарата. В интервале с 13 до 17 ч содержание катиона снижалось (Р=0,001) и в последующие 4 ч не изменялось. В порции мочи с 21 до 01 ч отмечен второй пик концентрации лития. Наименьшее содержание катиона выявлено в промежутке с 01 до 05 ч (Р=0, 001) и этот минимум сохранялся до 09 ч. Характер ритмических изменений концентрации лития в зависимости от времени введения лития карбоната выявил косинор-анализ (табл. 2). Выведение катиона с мочой в обеих группах крыс, получавших препарат утром или вечером, осуществлялось по законам ультрадианного (12 ч) и суточного ритмов. Ак-рофазы 24-часовых ритмов выведения катиона из организма животных не отличались друг от друга и приходились на вторую половину дня (16.30-18.01-19.30) при утреннем и (12.10-17.37-20.10) при вечернем назначении препарата. Необходимо отметить, что в утренней группе, в сравнении с вечерней, значительно увеличивалась амплитуда 24-часового ритма и среднесуточная концентрация выведенного лития с мочой. Это может быть связано с увеличением клиренса катиона при нагрузке крыс экзогенным литием в период покоя животных [283].
В условиях утреннего назначения лития хлорида (табл. 1, рис. 2) наибольшее содержание катиона обнаружено в промежутке с 9 до 13 ч (F=73,29; Р 0,0001). В последующие 8 ч концентрация лития снижалась - в интервале с 13 до 17 ч в 1,6 раза (Р 0,0001) и с 17 до 21 ч в 1,9 раза (Р 0,0001). Уровень лития достигал минимума в промежутке с 01 до 09 ч (Р 0,0001). При вечернем назначении лития хлорида (табл. 1, рис. 2) максимальный уровень катиона наблюдали в порции мочи, полученной в интервале с 17 до 21 ч (F=24,59; Р 0,0001). В течение следующих 4 ч концентрация лития в моче снижалась (Р=0,002) в 1,7 раза, а между 05-09 ч достигала минимальных значений (Р 0,0001) и затем не изменялась до 17 ч (Р 0,001). Согласно ко-синор-анализу, выведение лития почками в течение суток у «утренних» и «вечерних» групп крыс носило ритмичный характер (табл. 2). В спектре ритмов обнаружены ультрадианная (12 ч) и суточная гармоники. При этом соответствующие акрофазы 24-часового ритма были приурочены к дневному (14.34-15.21-16.01) или вечернему (19.38-21.23-22,38) времени в зависимости от введения препарата в 8.00 или 20.00 соответственно.
В период зимнего солнцестояния
Однофакторный дисперсионный анализ показал существенное влияние фактора времени забора проб мозга (R =0,33), но не крови на концентрацию в них эндогенного лития, причем значимость этого фактора существенно повышалась при назначении соли утром (табл. 15). Об этом свидетельствует рост коэффициента детерминации для мозга (R2=0,42) и появление его для крови (R2=0,66). Следовательно, введение лития оксибутирата в 8.00, по-видимому, значительно изменяло динамику функциональной активности физиологических систем, ответственных за периодичность изменений концентрации катиона в тканях, что отражалось на динамике перераспределения экзогенного лития в биологических средах. При назначении препарата вечером время забора проб определяло в меньшей степени концентрацию лития в мозге (R =0,29) и крови (R =0,37) в сравнении с крысами, получавшими препарат утром (табл. 15). Менее значительное влияние фактора времени забора проб у крыс «вечерней» группы по сравнению с «утренней» может указывать на снижение чувствительности транспортных систем к литию в тканях в вечерние часы. Известно, что отток лития из эритроцитов на 75 % осуществляется Na-Li-противотранспортом [160, 161]. Вероятно, существует циркади-анный ритм функционирования катионного обменника и чувствительности его к экзогенному литию. Кроме этого пути транспорта, экзогенный литий может использовать Na-K-АТФазу мембран эритроцитов [183], функционирование которой, очевидно, имеет циркадианный ритм не только в почках крыс, но и в эритроцитах.
Таким образом, фактор времени забора проб, отражающий циркадиан-ные изменения функционального состояния организма, в значительно большей мере определял концентрацию в биологических тканях экзогенного лития, чем эндогенного, что может указывать на возможность затягивания эндогенных ритмов организма крыс 24-часовым ритмом поступления в него экзогенного лития. Действительно, в исследованиях [51] показано, что введение лития оксибутирата в начале светлой фазы суток каждые 24 ч в течениє 7 дней в период летнего солнцестояния повышало чувствительность поведенческих ритмов крыс, ритмов температуры тела и содержания в их мозге серотонина и 5-оксииндолуксусной кислоты к свето-темновому циклу или циклу инъекций. Исследованные ритмы становились хорошо синхронизированными между собой и с внешним датчиком времени. В противоположность этому инъекции препарата в 20.00 становились конкурентным внешним циклом по отношению к свето-темновому, что сопровождалось развитием внешнего и внутреннего десинхроноза. Последний характеризовался рассогласованием исследованных ритмов между собой по фазе и периоду. 1. У интактных крыс наблюдали свободно текущие ритмы концентрации эндогенного лития в мозге (23 ч) и крови (22 ч) с максимумом в утренние часы. Корреляционных отношений между исследованными ритмами в мозге, крови и моче крыс не выявлено. 2. Лития оксибутират в утренние часы способствовал появлению положительной корреляционной связи между ритмами концентрации лития в мозге и крови и отрицательной между ритмами в моче и крови, поэтому, видимо, в «утренней» группе наблюдалась внутренняя синхронизация ритмов по периоду (23 ч) и фазе, совпадающей с временем введения экзогенного лития. 3. При вечернем введении лития оксибутирата не выявлено внутренней синхронизации ритмов концентрации катиона в тканях. В крови (23 ч) и мозге (24 ч) появлялись разнопериодные ритмы содержания лития с акрофазами, приходившимися на утренние часы и не зависящими от времени назначения препарата. 4. Независимо от времени назначения препарата среднесуточное содержание лития у крыс увеличивалось в ряду кровь, мозг, моча. Утренние инъекции препарата способствовали уменьшению, а вечерние увеличению перехода лития из крови в мозг. 5.2. В период зимнего солнцестояния В период зимнего солнцестояния при слабой интенсивности естественного освещения, как выявил дисперсионный анализ, у интактных крыс концентрации эндогенного лития в мозге и крови (табл. 17, рис. 7) существенно не изменялась в течение суток. Однако результаты коси нор-анализа показали, что в этой группе концентрация эндогенного лития в мозге и в крови изменялась по законам ультрадианного (13 ч) и циркадианного (21 ч) ритмов (табл. 18). Акрофазы коротких околосуточных ритмов содержания катиона в этих тканях совпадали и приходились на утренние часы в мозге 3.56-8.00-10.31 и в крови 5.46-7.57-13.14. У интактных крыс выявлена отрицательная корреляционная связь между содержанием катиона в исследованных тканях (г= -0,76; Р 0,0001), но не между концентрацией эндогенного лития в моче и в крови или в моче и в мозге животных. При использовании экспериментальных данных Т.А. За-мощиной [51] нами обнаружена также корреляционная связь между ритмами АПР и концентрацией лития в моче (г= -0,30; Р 0,05). Следует отметить, что в сравнении с летним сезоном период околосуточных ритмов концентрации эндогенного лития в мозге и в крови изменялся согласно правилу Ашоффа, то есть в условиях короткой световой фазы зимой он укорачивался по отношению к суточному.
