Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Обзор литературы 8
1. Влияние гипокинезии на нервную систему человека и животных 8
2. Профилактика гипокинетических расстройств и некоторые способы реабилитации 21
3. Регенераторные процессы в нервной системе 24-
Глава II. Материал и методика исследований 30
1. Ограничение двигательной активности 31
2. Циклические мышечные нагрузки 32
3. Гистологические исследования 32
4. Гистохимические исследования 33
5. Морфометрические исследования 35
6. Ультраструктурные исследования 37
Глава III. Собственные исследования 38
1. Результаты морфо-гистохимического исследования нейроцитов и кровеносных капилляров центральной и периферической нервной системы крыс при гипокинезии 38
2. Результаты морфо-гистохимического исследования нейроцитов и кровеносных капилляров в центральной и периферическом нервной системы после прекращения гипокинезии и последующего самовосстановления 86
3. Морфо-гистохимические исследования нейроцитов и кровеносных капилляров центральной и периферической нервной системы после окончания гипокинезии и восстановления с использованием реабилитационных воздействий в виде бега и плавания 132
Обсуждение результатов исследований 196
Выводы 221
Литература 223
- Влияние гипокинезии на нервную систему человека и животных
- Профилактика гипокинетических расстройств и некоторые способы реабилитации
- Ограничение двигательной активности
- Результаты морфо-гистохимического исследования нейроцитов и кровеносных капилляров центральной и периферической нервной системы крыс при гипокинезии
Введение к работе
Актуальность темы. В последние десятилетия проблема снижения двигательной активности человека - гипокинезия становится все более актуальной. Ряд условий современной жизни способствует ограничению двигательной активности. Широкое использование транспорта для передвижения, малоподвижный образ жизни, замена мышечной работы в профессиональной деятельности значительной части населения высокоразвитых стран работой машин способствует распространению гипокинезии.
Гипокинезия в клинической практике возникает в результате вынужденного длительного пребывания больных в постели при ряде заболеваний, она может сопутствовать длительному пребыванию человека в условиях космического полета и подводного плавания.
Кроме того, вопрос о влиянии гипокинезии на организм имеет значение для животноводства в связи с содержанием животных в условиях ограничения двигательной активности.
Экспериментальные и клинические исследования по вопросу о влиянии гипокинезии на организм свидетельствуют, что результатом недостаточности мышечной деятельности являются выраженные изменения функционального состояния практически всех, систем организма /В.В.Португалов с соавт.,.1967, 1968, 1971, 1972, 1975а, б; О.Г.Газенко с соавт., 1968, 1969, 1975, 1976, 1977,.1979, 1982; И.В.Федоров с соавт., 1967, 1970,.1973, 1975а,б, 1977; И.В.Федоров, 1972, 1981; Б.М.Федоров, 1969, . 1977, 1982;-Б.М.Федоров.с соавт., 1973, І974а,б, 1975, 1976; Ф.З.Меерсон, 1973, 1975, 1976, 1979, 1982 и др./. Под влиянием гипокинезии возникает ряд изменений в системе кровооб-
ращения, в опорно-двигательном аппарате, в регуляторных системах, организма /В.В.Ларин, Б.М.Федоров, 1969; Л.И.Какурин, 1968а,б,в; Л.И.Какурин и соавт., 1970, 1973, 1978; А.В.Коробков и соавт., 1968, 1970 и др./.
При длительном дефиците двигательной активности возникает выраженное изменение состояния нервной системы /В.В.Ларин.и соавт., 1970; А.Г.Панов и соавт., 1972, 1975; Б.М.Федоров, 1977 и др./.
Под влиянием гипокинезии изменяется биоэлектрическая активность головного - мозга,/Б.Н. Петухов, Ю.Н.Пурахин, 1968, . 1969; Г.Д.Ефименко, 1969, 1970, 1976; Г.Д.Ефименко с соавт., 1965> 1969, 1974, 1977; А.А.Михайленко, 1970, 1972а,б и др./.
Однако проведенные исследования о влиянии гипокинезии на нервную систему не являются исчерпывающими, в частности неполно освещен вопрос относительно восстановления состояния нервной системы после гипокинезии. Особый интерес представляет вопрос о рациональных режимах мышечных нагрузок, направленных на восстановление состояния нервной системы и ликвидацию последствий гипокинезии. Выбор рациональных режимов мышечных нагрузок в восстановительном периоде после гипокинезии представляется особо актуальным.
Цель и задачи исследования. Основная цель исследования -изучение морфофункциональных изменений некоторых отделов нервной системы под влиянием гипокинезии, разработка рациональных режимов мышечных нагрузок", направленных на восстановление состояния нервной системы и ликвидацию последствий гипокинезии.. Для этого экспериментальному анализу подвергались .следующие задачи:
I. Выяснить характер морфо-функциональных изменений ней-
ронов, астроцитов и гемокапилляров соматосенсорной зоны коры головного мозга, передних рогов спинного мозга на уровне . L5 - L6 и спинномозговых ганглиев при гипокинезии различной длительности в экспериментах на животных.
Определить морфо-функциональные изменения в соматосен-сорной зоне коры головного мозга, передних рогах спинного мозга и спинномозговых ганглиях в период реадаптации после окончания гипокинезии различной длительности в опытах без дополнительных воздействий.
Выяснить динамику морфо-функциональных изменений центральной и периферической нервной системы в процессе реабилитации в условиях мышечных нагрузок, после окончания гипокинезии различной длительности, с целью обоснования физических тренировок, способствующих восстановлению состояния нервной системы.
Научная новизна исследований. Проведено комплексное исследование морфо-функциональных изменений нейронов, астроцитов и гемокапилляров соматосенсорной зоны коры головного мозга, передних рогов спинного мозга и спинномозговых ганглиев при. гипокинезии, а также после гипокинезии в период реадаптации, в том числе, при использовании дозированных мышечных нагрузок.
На основании данных, полученных с помощью светооптических^ гистохимических и электронномикроскопических исследований^ выяснен, характер изменений в нервной системе при гипокинезии и мышечных нагрузках после гипокинезии. Исследована возможность, с помощью.мышечных нагрузок стимулировать процессы восстановления состояния центральной':и периферической нервной системы после пребывания животных в условиях строгого ограничения двигательной активности различной длительности.
Установлено, что под влиянием резкого ограничения двигательной активности, сопровождяющегося стрессом, начиная с 16 суток отмечаются выраженные изменения нейронов, астроцитов и капиллярной сети. В реабилитационном периоде дозированные нагрузки оказывают положительный эффект, более выраженный при нагрузках в виде плавания, чем при нагрзгзках в виде бега в тредбане. Эти положения, определяющие новизну работы, выносятся на защиту.
Практическая значимость. Выявленные морфо-функциональные изменения в соматосенсорной зоне головного мозга^ передних рогах спинного мозга и спинномозговых ганглиях имеют значение для раскрытия механизмов влияния гипокинезии на организм. Они расширяют представления о "гипокинетическом синдроме" и содержат дополнительные данные для разработки вопросов диагностики. Результаты исследований имеют практическое значение для.разработки реабилитационно-восстановительных мероприятий, указывая на высокую эффективность физических упражнений, особенно плавания, после длительной гипокинезии.
I. Обзор литературы
I. ВЛИЯНИЕ ГИПОКИНЕЗИИ НА НЕРВНУЮ СИСТЕМУ ЧЕЛОВЕКА И ЖИВОТНЫХ
В клинических и клинико-физиологических исследованиях освещено влияние гипокинезии на функциональное состояние нервной системы, сердечно-сосудистой системы, опорно-двигательного аппарата, обмена /М.А.Герд, .Н.Е.Панферова, 1966; Т.Г.Крупина с соавт., 1967, 1968, 1970, І97Г, I973J, 1977; 1978, 1981; Б.М.Федоров, 1969* 1975, 1977, 1982; Б.М.Федоров с соавт., 1973, 1974а,б, 1975; 1976; И.М.Маслов с соавт., 1968; В.С.Гурфинкель.с соавт., 1969; Г.Д.Ефименко, 1969, 1976; А.А.Михайленко, 1972а,б; Graubield, Clark, 19б/. Отмечено, что в условиях длительной гипокинезии нарушается фрофика, происходит частичная атрофия мышц, возникают синдромы астенизации и вегетативной дисфункции.
Ряд исследований посвящен влиянию гипокинезии на эмоциональную, реактивность и память /Б.М.Федоров и соавт., 1974; Б.М.Федоров, 1977/. В работах Б.М.Федорова с соавторами /1974, 1976, 1977/ показано, что под влиянием гипокинезии резко изменяется эмоциональная реактивность человека, в меньшей степени интеллектуальная работоспособность; долговременная память изменяется более существенно, чем кратковременная.
.Отмечены изменения в скорости протекания.психических процессов /утомляемость, замедленность ре акции t вялостьг, трудность сосредоточиться/ /М.А.Герд, Н.Е.Панферова, 1966/.
При гипокинезии отмечается уменьшение альфа-индекса электроэнцефалограмм и снижение амплитуды альфа-ритма, увеличе-
ниє скрытого периода реакций, появление или усиление медлен
ной активности./Й. А.Агаджанян с со авт., 1968; Б.И.Мясников
с соавт., 1970;. Haima, Gaito , I960; Walters,
Henning , 1961/.
. По данным А.Г.Панова с соавт. /1975/ под влиянием длительной гипокинезии возникают три клинических синдрома* а именно: I/ астено-невротический; 2/ периферических нервно-мышечных расстройств; 3/ межполушарной пирамидной ассиметрии. Автор считает, что первые два синдрома в большей степени связаны с непосредственным действием гипокинезии /уменьшение проприоцептивной афферентации, снижение основных антиграви-тарных позно-тонических рефлексов/. Синдром межполушарной ассиметрии, объединяющий комплекс клинико-неврологических признаков1* обусловлен прежде всего изменениями общей и церебральной гемодинамики.
Различные исследователи рассматривают изменения высшей нервной деятельности при гипокинезии как следствие охранительного торможения, снижения подвижности нервных процессов и их функциональной,инертности, снижение лабильности.нервных клеток головного мозга Дї.А.Агаджанян с соавт., 1968; Е.А.Чертовских с соавт.,-1967;.Б.Н.Петухов, Ю.Н.Пурахин, . 1968|.Г.Д.Ефименко, 1969, 1970; А.А.Михайленко; 1970, І97Г, 1972/. Отмечена неравнозначность функциональных сдвигов в разные периоды гипокинезии и фазность изменения состояния высших отделов коры головного мозга /Е.А.Агаджанян с соавт..,. 1980/. При гипокинезии отмечено развитие вегетативно-сосудистой дисфункции', извращение рефлекса Даньини-Ашнера. Это свидетельствует.о влиянии гипокинезии на различные отделы нервной системы /Т.Н.Крупина с соавт., 1967, 1968';
Б.Н.Петухов с соавт.* 1968, 1969/.
В условиях гипокинезии отмечается отчетливое снижение про-приоцептивной и.дискриминационной чувствительности /А.В.Коробков с соавт.', 1962/, нарушения.координации движений /А.А.Коробова, 1970;.А.А.Коробова, Г.И.Горюнова, 1969; Graybield, Clark , І96ІД а также нарушения равновесия и акта.ходьбы, что связывают с.распадом физиологических синергии /В.С.іурфинкель с соавт., 1969/.
Происхождение ряда неврологических симптомов может быть связано с изменениями церебральной гемодинамики. Географические исследования мозгового кровообращения при гипокинезии проведены Х.Х.Яруллиным с соавт. /1972/, .Г.Д.Ефименко /1969, 1970/, А.А.Михайленко /1970, 1971, 1972/. В этих работах показано, что. под влиянием гипокинезии возникают существенные изменения тонуса артерий и вен головного мозга. ,. При гипокинезии отмечены изменения сосудов глазного дна и давления в центральной артерии сетчатки. При офтальмоскопии обнаружено увеличение калибра вен, их переполнение3, что свидетельствует, о. застойных явлениях в системе ретинального кровообращения /Н.Т.Дроздова, О.Н.Нестеренко^ 1969/. Давление в центральной.артерии- сетчатки-до стоверно повышало сь /Т.П.Михайловский с.соавт., 1967а,б; В.С.Георгиевский, В.М.Михайлов, 1968; М.П.Кузьмин, 1967, 1973/.
Исследования влияния гипокинезии на нервную систему человека лимитированы принципами, не допускающими применения воздействий, способных нанести вред человеку. Это ограничивает возможности моделирования в клинико-физиологических исследованиях. При моделировании гипокинезии в этих условиях обычно применяются комплексы профилактических мероприятий,
предупреждающих возникновение патологических нарушений. Исследования гипокинезии человека проводятся под строгим медицинским .контролем, обеспечивающим прекращение гипокинезии в случаях, когда возникает угроза здоровью человека.
Эксперименты на животных позволяют более детально и в более жестких условиях проследить влияние гипокинезии на организм. Это обеспечивает определенные преимущества исследований, которые проводятся на животных. Гипокинезия животных имеет некоторые отличия от гипокинезии человека. Эти различия связаны с рядом объективных обстоятельств, в том числе с более выраженной реакцией стресса в начальном периоде гипокинезии животных /крыс/. Поэтому результаты исследований, проводимых на животных, имеют определенные отличия от резуль-' татов влияния гипокинезии на организм человека. Вместе с тем, обобщение данных с учетом сравнительных физиологических способностей.позволяют определить наиболее характерные закономерности изменений, возникающих под влиянием гипокинезии.
Опыты на животных предоставляют широкие возможности для изучения влияния гипокинезии на организм с использованием современных морфологических методов, в том числе гистохимических и электронно-микроскопических исследований структур нервной системы.
-. Исследования, проведенные, на животных, позволяют воспроизводить, более полную гипокинезию. Жесткая гипокинезия нередко вызывает гибель подопытных животных. При гипокинезии продолжительностью 30 суток погибает одна третья часть подопытных мышей от пневмонии, в.опытах на крысах смертность варьировала от. 30. до 40$ /З.И.Барбашева и соавт.0, 1970/.
В условиях жесткой гипокинезии кроликов большинство жи-
вотных погибает в связи с изменениями сердечно-сосудистой системы /A.M.Вихерт с соавт., 1972/.
В экспериментах на крысах под влиянием гипокинезии возникало .отставание в приросте веса животных /И.В.Федоров с соавт., 1970'; Н.П.Михалева с соавт., 1970"; Г.И.Шорина с соавт.1, 1970; Е.А.Коваленко с соавт.", 1970а^б, 1971 А.Н.Потапов, 1972; Н.П.Рассолова.с соавт/, 1973а,б; Е.А.Строганова^ Е.П.Цветов с соавт., 1975/. Это объясняют обезвоживанием организма^ снижением анаболических процессов и атрофией мышц.
Причины изменения мышц,при гипокинезии связаны со сниже
нием функциональной нагрузки, изменением характера афферен-
тации,. нарушением состояния нервных и гормональных систем
организма,-нарушением пластического обмена /И.В.Муравов^
1969, 1976; Е.А.Коваленко с.соавт., І975а,б; 1977; Е.А.Кова
ленко и.Н.Н.Гуровский, 1980/. Сама по себе фиксация животных
вызывает стресс и является причиной значительных изменений
состояния нервной системы /Б.М.Федоров, 1977/. Период выра
женного стресса при обездвиживании крыс продолжается до
нескольких недель /М.А.Гаевская с соавт., 1970/.
.. При ограничении двигательной активности животных возника
ют, резко выраженные. нарушения белкового и кальциевого обмена
/Б.Б.Егоров с.соавт., 1969; И.В.Федоров с соавт/, 1967^
1975а,б', 1977; Gross et al. , 1968; Hoffman et al,,
1968; Mack et.al. , 1968; Vose, Smith , 1968;
Pyke et al. , .1969/. Основная причина изменения скелетных мышц.при гипокинезии связана с.нарушением обмена белков /И.В.Федоров, И,Ф.Шурова, 1973; Й.В.Федоров с соавт., 1967; И.В.Федоров с соавт., 1977/. Снижается интенсивность синтеза . белков, усиливаются процессы их распада /И.В.Федоров с соавт.',
1967, 1977; Ю.Б.Виниченко, 1968/.
В начальный период гипокинезии у крыс возрастает.гипота-
ламо-гипофизарная нейросекреция Д.В.Артюхина, 1970";
Besch et al, -, 1967/. При гипокинезии отмечены измене-
ния ЭКоГ /А.Б.Коган, I969J; С.А.Скуратова, В.С.0ганов:, 1969"; В.В.Прошин, Ж.Н.Сартаев^ 1975/. Соответственно начальному периоду гипокинезии повышается биоэлектрическая активность головного мозга. В последующем амплитуда ЭЭГ и.ЭМГ* как правило, становится ниже фоновой /А.Б.Коган", 1969; С.А.Скуратова, В.С.Оганов, 1969; В.В.Прошин, Ж.Н.Сартаев, 1975; Pundema et al. , 1961/.
После гипокинезии у животных характерны нарушения локомо-ции.и ориентировки в пространстве /В.А.Лампусов, 1961; Н.А.Рокотова с соавт., 1962; А.Г.Коган, 1969/. .. Некоторые исследователи используют жесткую гипокинезию для воспроизведения атеросклероза /В.В.Тявокин, 1966/. Уже в ранние сроки опыта у кроликов, фиксированных облегающей туловище металлической решеткой, возникали выраженные изменения в стенке аорты, развивались тяжелые поражения миокарда.
При гипокинезии у крыс резко изменяется состояние мышечной ткани. Волокна истончаются, часто бывают извиты с веретенообразными вздутиями, интенсивно и неоднородно окрашиваются, поперечная исчерченность становится слабо выраженной либо, исчезает совсем, нередко количество ядер возрастает, иногда встречается зернистое и вакуольное перерождение волокон, .отмечается разрастание, соединительной ткани /П.З.Гудзь', 1963, 1965, 1968/. На первых этапах гипокинезии резко выражены явления отека мышц, связанные с.нарушениями кровообращения /В.В.Португалов с соавт., 1968, 1972/.
Развитие атрофических и дистрофических изменений мышечных
волокон, особенно в камбаловидной мышце, отмечается уже с 14.
суток гипокинезии /В.В.Португалов с соавт., I972r; Tomanek,
Lund , 1974/. В этот срок определяется снижение актив-
ности ряда окислительных ферментов", особенно сукцинатдегид-рогеназы.
При гипокинезии кроликов чем жестче гипокинезия, тем более выражены.явления дистрофии скелетных мышц /В.В.Португалов с соавт., 1967, І97Ґ, 1972/.
Электронно-микроскопические исследования показали* что при гипокинезии в структуре мышечного волокна развиваются изменения как в сократительном аппарате ./уменьшение диаметра и количества миофибрилл, их.расщепление, увеличение относительного объема саркоплазмы/, так и в митохондриальном /А.А.Новоземцева, 1977/. Эти изменения лежат в основе атрофии мышц /В.В.Португалов с соавт., 1967, 1968, 1969/. ,. А.М.Вихерт с соавторами /1972/ обнаружили в миокарде.обездвиженных кроликов капиллярные стазы, жировую дистрофию"* некробиоз небольших групп мышечных волокон* интеротициальныи, диффузный кардиосклероз.
.. На 30-й день гипокинезии в миокарде кроликов происходит неравномерное набухание митохондрий, кристы которых немногочисленны и не так строго ориентированы как в контроле /Б.М.Федоров, 1977/. Обнаружено набухание эндотелия капилляров и нарушение структуры клеточных мембран /Б.М.Федоров, 1976, 1977/.
длительное ограничение подвижности крыс /90-100 суток/ сопровождается торможением процессов фосфорилирования в ми-карде и скелетных мышцах, которые определяют величину энер-
гетического потенциала клеток /С.Бараньски с соавт., 1974а,б/. При исследовании кашицы скелетной мышцы выявлено, что в ходе гипокинезии развивается постепенно нарастающее к 100-129 дню разобщение окислительного фосфорилирования. В результате этого снижается коэффициент Р/0 с 4,43 до 2,30 /Е.А.Коваленко с соавт., 1970а,б/.
Значительное разобщение процессов дыхания и фосфорилирования в митохондриях скелетных мышц, печени и миокарда крыс при гипокинезии было отмечено А.С.Ушаковым и С.М.Ивановой /А.С.Ушаков, С.М.Иванова, 1969; С.М.Иванова, А.С.Ушаков, 1970/. Снижение величины дыхательного контроля отмечается в митохондриях печени крыс к 90-м суткам гипокинезии /В.В.Ля-хович с соавт., 1970/.
Ряд авторов отмечает уменьшение содержания гликогена и накопление молочной кислоты в крови,.тканях миокарда и печени на 15-30 сутки /Г.А.Макаров, 1972;-Г.А.Макаров, В.Г.Макарова, 1972; А.В.Черный,.1974/,.45, 60, 120 сутки гипокинезии /Н.П.Рассолова с соавт., 1973а; Н.П.Рассолова, 19736, 1974/. Наиболее резкое снижение запасов гликогена происходит в мышцах при одновременном.повышении содержания молочной кислоты /Т.А.Силафанова, 1975; Л.А.Сирык,.1976/.
По данным А.А.Михайленко /1970, 1972/ кратковременная гипокинезия не сопровождается заметными гистохимическими изменениями в сосудах головного мозга. Они обнаруживаются при увеличении сроков гипокинезии до I месяца. Диаметр большинства артерий„коры головного мозга, подкоркового вещества, ствола мозга, мозжечка уменьшены: иногда сопровождается утолщение сосудистой стенки. Вокруг сосудов наблюдается пе-риваскулярный отек. Вены, напротив, во всех отделах головно-
го мозга расширены; переполнены кровью5, их диаметр неравномерный. При увеличении сроков гипокинезии отмеченные изменения усиливались, околососулистыи отек наблюдался вокруг всех артерий вплоть до мельчайших.
_ Т.В.Артюхина /І968Д изучавшая при гипокинезии состояние структур паравентрикулярного и супраоптического ядра переднего гипоталамуса и нейрогипофиза крыс", отмечает три периода", различающиеся функциональной активностью гипоталамо-ги-пофизарной нейросекреторной системы. В первые 14 суток гипокинезии происходило повышение функциональной активности нервных клеток супраоптических и паравентрикулярных ядер. С 25 до 45.суток отмечалось снижение функциональной активности нейронов, с 60 до 100 суток - угнетение функции секреторных нейронов крупноклеточных ядер переднего гипоталамуса. При этом отмечено в первые 14 суток в нейронах супраоптических и паравентрикулярных ядер увеличение содержания РНК, повышение активности кислой фосфатази и дегидрогеназ глутамата^ глюкозо-6-фосфата.и инозината^ а с 20 по 45 сутки - снижение функциональной активности секреторного центра переднего гипоталамуса, уменьшение содержания РНК в нейронах^ активности кислой фосфатазы и дегидрогеназ с дальнейшим понижением функциональной активности секреторного центра в срок от 60 до 100 суток гипокинезии.
... Содержание яейросекрета в телах секреторных нейронов резко, снижалось на первые сутки гипокинезии и возвращалось к норме на 3 сутки. Наиболее интенсивное выделение секреторных продуктов в кровяное русло из нейрогипофиза5, .по данным цитохимических, исследований, происходило на Г, 5, 14 сутки опыта, о чем свидетельствовало значительное снижение по сравне-
нию с предыдущими сроками гипокинезии содержание нейросекре-та в нейрогипофизе. Торможение этого процесса отмечено на 3 и 10 сутки. В эти сроки в нейрогипофизе отмечалось значительное накопление нейросекреторных гранул.
А.А.Михайленко отмечает, что при гипокинезии крыс в клетках центральной нервной системы возникают сдвиги в содержании хроматофильного вещества. Гипокинезия в течение 1-1,5 месяца вызывала уменьшение количества нисслевского вещества в клетках коры головного мозга, вплоть до полного его исчезновения. Величина и конфигурация ядер заметно не изменялись*^ ядерная мембрана была частично утолщена. Во многих случаях наблюдалась гиперплазия и гипертрофия клеток олигодендроглии и мик-роглии.
Такой же направленности реакции наблюдались и в клетках подкоркового вещества, аммонова рога, ретикулярной формации ствола. Расходование хроматофильного вещества в клетках Пур-кинье приводило к исчезновению серповидного утолщения ядерной мембраны. В красных ядрах изменения выражались преимущественно в виде укрупнения хроматофильных глыбок.
В клетках передних рогов спинного мозга демонстративными признаками были разные. стадии гиперхроматоза /укрупнение глыбок нисслевского вещества, их слияние, увеличение ядрышек, появление парануклеолярных телец/. В клетках зоны и задних рогов спинного мозга было характерно уменьшение хроматофильного вещества, его распыление и перераспределение. Глыбки нисслевского вещества в клетках спинномозговых ганглиев укрупнялись.
А.А.Манша /1971, 1976/,. изучавшая ультраструктуру коры головного мозга крыс после длительной гипокинезии, отмечает
изменения в коре в виде образования очагов локальной дегенерации, деструкции внутренних мембран митохондрий.
В области ядерной оболочки нейронов сублеммальные пространства были расширены, цистерны эндоплазматической сетки сильно растянуты, их мембраны содержали мало рибосом. Полисомы .редко располагались в гиалоплазме, мембраны эндоплазматической сетки почти отсутствовали. Очаги локальной деструкции занимали значительную часть цитоплазмы и характеризовались липидной дегенерацией, указывая на необратимость процесса. Пластинчатый комплекс был резко гипертрофирован, деформирован и находился в состоянии глубокой деструкции. Цистерны комплекса были настолько растянуты, что мембраны утратили свою целостность, мелкие вакуоли отсутствовали, а самые цистерны образовали гигантские вакуоли. Митохондрии находились в состоянии деструкции.
Существенное влияние оказывают на состояние центральной нервной системы и повышенные физические нагрузки, вызывающие особый интерес при решении вопросов реабилитации.
.Отмечено влияние повышенной функциональной нагрузки на структуру нервных элементов. На изменения функциональной нагрузки быстро реагирует.хроматофильный аппарат нейронов Д).М\Жаботинский, 1965/. Явления хроматолиза в клетках мозжечка при физических нагрузках животных находила Dolley, /I9II/. Физическая нагрузка часто сопровождалась увеличением ядер клеток молекулярного и зернистого слоев мозжечка / Chance et al, 1956/. Сходные явления в нервных клетках при усиленной физической активности неоднократно отмечались позже /П.Е.Снесарев, 1950; Б.Н.Клосовский"^ Е.Н.Космарская,. І96Г; В.П.Туманов, Г.И.Кривицкая, 1967; Д.К.Мигунова, 1968;
Nulenkamff » 1952; Einarson, Krog , 1946, 1955/.
Функциональная нагрузка сопровождается расходованием хро-матофильного вещества, которое довольно быстро восстанавливается в условиях покоя.
К настоящему времени накоплено большое количество данных, свидетельствующих об изменениях метаболизма белков и нуклеиновых кислот на клеточном и тканевом уровне в период повышенной.функциональной активности. Они в основном согласуются с гипотезой / Hyden , 1960а,б/ о том, что увеличение функциональной активности сопровождается повышением содержания РНК и белка в перикарионе нейрона, а усиленная функциональная нагрузка, вызывающая переутомление^ приводит к уменьшению.содержания белка и РНК в теле нервной клетки. В пользу этого свидетельствуют наблюдаемые изменения в состоянии систем гипофиз-кора надпочечников', мотонейронов спинного мозга и некоторых эндокринных желез, определяющих развитие защитно-приспособительных и компенсаторных реакций /В.М.Гор-диенко, 1964, 1975; Т.В.Артюхина, 1970; А.В.Горбунова, 1971/.
По данным ряда исследователей имеется определенная корреляция между объемом тела нервной клетки и ее-функциональным состоянием /Л.З.Певзнер, 1972; С.Х.Хайдарлиу, 1967/. Эти исследователи считают,, что относительно непродолжительная стимуляция", вызывающая усиление деятельности нейронов, сопровождается увеличением размеров их тел. При более длительной стимуляции, когда проявляются признаки утомления, размеры клеток уменьшаются. Уменьшение объема мотонейронов может быть связано с изменением физико-химических свойств мембран клеточных структур /Brattgard et al. , 1957; С.Х.Хайдарлиу, 1967/. Возможно также, что уменьшение объема нейронов связа-
но и с изменением в содержании макромолекул, в первую оче-редь белков / Hyden ', 1943; EdstrSm, Eichner et al., 1958/.
По данным А.В.Горбуновой /1971/, изучавшей влияние 30-суточ-ной гипокинезии на мотонейроны спинного мозга, можно выделить два периода. Они различаются по цитологическим характеристикам функциональной активности мотонейронов передних рогов спинного мозга. С I по 5 сутки в связи с мышечным напряжением, вызванным попытками освободиться сопутствующим общим напряжением организма, характерно повышение функциональной активности мотонейронов. Период гипокинезии от 5 до 30 суток характеризовался снижением активности этих нейронов.
. .При цитохимическом исследовании мотонейронов поясничного утолщения спинного мозга подопытных крыс отмечено, что период повышенной активности /Г, 3, 5 сутки эксперимента/ характеризуется уменьшением объема мотонейронов, снижением количества и концентрации в них РНК, а также понижением содержания цитоплазматического белка по сравнению с контролем.
. Таким образом, литературные данные свидетельствуют о существенном влиянии уровня двигательной активности и гипокинезии на нервную систему. Однако до настоящего времени оставалось недостаточно полно изученным влияние гипокинезии на изменения кариоцитоплазматических взаимоотношений нейронов', астроцитов и капилляров центральной и периферической нервной системы.
2. ПРОФИЛАКТИКА ГИПОКИНЕТИЧЕСКИХ РАССТРОЙСТВ И НЕКОТОРЫЕ СПОСОБЫ РЕАБШШТАЦИИ
. Не вызывает сомнений значение двигательной активности человека для поддержания тонуса коры головного мозга и оптимального состояния жизненно важных функциональных систем организма /И.П.Павлов, 1952'; М.Р.Могендович', І96Ґ, 1966? В.В.Паршг; 1965 и др./»
Методы предупреждения отрицательных.влияний гипокинезии на организм* как и методы реабилитации^ предусматривают восстановление нарушенных функций опорно-двигательного аппарата^ сердечно-сосудистой системы и нервной системы.
В опытах на крысах для нормализации нарушенной афферент-но-эфферентной импульсации при гипокинезии В.В.Португалов с соавторами /1975а,б/ применял электростимуляцию мышц. С помощью этого метода удается повысить устойчивость к длительной гипокинезии /В.Ю.Давиденко с соавт., 1969/. М.А.Черепа-хин с соавторами /1977/ указывают, что с помощью электростимуляции возможно предохранить мышцы от атрофии, однако", де-тренированность сердечно-сосудистой системы предупредить не удается.
* С профилактической целью для повышения ортостатической устойчивости некоторые авторы при гипокинезии применяют ОДНТ - воздействие. отрицательного давления на нижнюю часть тела./В.Г.Волошин с со авт. ^1973; Н.М.Мухарлямов с соавт.| 1973і; .Hyatt, West , 1977/. И.Д.Пестов и Б.Ф.Асямолов /1972/, B.C.Георгиевский с соавторами /І973Д И.Д.Пестов с соавторами /1975/ отмечают более эффективное воздействие ОДНТ в комплексе с физическими упражнениями.
В целях профилактики применяют также сочетанную трениров-
ку. гипоксией с гиперкапнией для создания состояниям напоминающего таковое при интенсивной.мышечной нагрузке /В.Л.Попков с соавт.; 1970і; Г.Ф.Макаров^ 1970/. Такая тренировка оказывает положительное влияние на животных в условиях 45-суточной гипокинезии, увеличивая продолжительность жизни на высоте 12000 м. З.И.Барбашова и О.И.Тараканова /1974/ свидетельствуют о защитном действии предварительной адаптации к гипоксии на последующее действие гипокинезии..
В.В.Португалов с соавторами /1971/ показал^ что гипоксия при ограничении двигательной активности не препятствует раз~ витию в скелетных мышцах животных морфологических и метаболических изменений. Предварительная адаптация к гипоксии не приводит к лучшей переносимости 30-суточной гипокинезии; а по.некоторым показателям даже ухудшает состояние животных /В.Й.Корольков с соавт.?, 1972/.
.. . Для предупреждения гиподинамического синдрома рядом авторов- предлагается использование фармакологических препаратов. Данны& исследования направлены на решение двух задач: I/ повышение резистентности к-гипокинезии и экстремальным факторам, и нагрузочным пробам; 2/ определение изменений реактивности к лекарственным, препаратам во время длительного ограничения движений -/П.В.Васильев; Б.Ю.Лапинская^ 1969; А.Р.Ко*-товская с соавт., 1969^ 1981? В.С.Шашков с соавт.^ 1974а^б/. .С. целью предупреждения при гипокинезии нарушений активности симпато-адреналовой системы исследовано.влияние этимизо-ла и спазмолитина./Б.Е.Мельник* Е.С.Паладину 1972? Е.С.Пала-дийу Е.М.Визитиу, 1976/.
Для восстановления уровня катехоламинов в миокарде крыс при гипокинезии применялось введение тиреоидина /В.И.Кузне-
цов', 1974; В.И.КУзнещш, Г.М.Прусс, 1980/. Во всех периодах гипокинезии введение тиреоидина увеличивало выносливость сердца к перегрузкам.
С целью нормализации белкового обмена при гипокинезии крыс испытано действие ретаболила и эргокалициферола /Г.А.Макаров, 1974/. Под действием ретаболила значительно возрастала^ но полностью не нормализовалась скорость синтеза белка.
Введение нерабола в клинико-физиологических исследованиях оказывало некоторый терапевтический эффект в отношении водно-солевого обмена в условиях 120<-суточной гипокинезии /В.В.Паршг, Т.Н.Крупина, 1970/.
А.И.Воложин с соавторами /1972; 1974/ представили данные о нормализующем влиянии .тиреокальцитонина на кальциевый и белковый обмен животных^ находящихся в состоянии длительной гипокинезии. Тиреокальцитонин снижает гиперкальциурию?, развивающуюся-при ограничении двигательной активности /В.С.Шаш-ков с coaBT.v 1974; В.С.Шашков; В.П.Кротов и др.у 1974/. . При сравнении эффективности различных профилактических средств наиболее благоприятный эффект во время гипокинезии наблюдается при применении физических тренировок /Л.И.Каку-рин, 1968а^б|В; Л.И.Какурин с соавт.^ 1970/.
В влинико-физиологических исследованиях, а также в экспериментах на животных изучено влияние на состояние организма при гипокинезии значительного количества фармакологических препаратов, и. гормонов.
В опытах на кроликах в условиях длительной гипокинезии введение препаратов^ нормализующих обменные процессы! кокар-боксилаза существенно улучшала функциональное состояние цен*-
тральной нервной системы /Т.А.Карева, 1975/.
При разработке реабилитационных мероприятий, предназначенных для использования в-восстановительном периоде после гипокинезии или состояний, имитирующих сходство с гипокинезией /невесомость/, большое значение отводится рациональному двигательному режиму и физическим упражнениям Д).Е.Данилов с соав.,,1976;.В.М.Боголюбов с соавт., 1978; О.Г.Газенко с соавт., 1979; Т.Н.Крупина с соавт., 1981/.
3. РЕГЕНЕРАТОРНЫЕ ПРОЦЕССЫ В НЕРВНОЙ СИСТЕМЕ
Репаративные возможности нервной системы отмечены в исследованиях еще М.Д.Лавдовского /1885/. Эти положения получили дальнейшее ..развитие в работах Н.Н.Грицман /1955/, И.М.Кодолова /1956/, С.К.Лапина /1969/, Д.С.Саркисова /1970/, Н.Н.Боголепова./1974/, А.А.Маниной /1976/, З.Н.Поповой с соавторами /1976/ и др. Нервная система играет важную роль в механизмах защитных и приспособительных реакции* она остается активной на всем протяжении патологического процесса, играя важную роль в механизмах.выздоровления Ді.Н.Боголепов, 1973; Г.Н.Крыжановский, 1973, 1974/.
В работах М.А.Воронцовой и А.Д.Лиознера /1955/, А.Д.Лиознера /1970/ показаны, репаративные возможности нервной системы.
А.И.Струков и С.К.Лапин /1956/ поставили вопрос о возможности восстановления не только функции нервной системы* но и ее конструкций.
Однако по вопросу о.том, каким образом осуществляется обновление нервной ткани, мнения исследователей расходятся. Ряд ученых регенераторные и восстановительные процессы в центральной нервной системе связывает с возможностью митоти-
ческого деления дифференцированных нейронов и приводят доказательства деления нервных клеток./В.Г.Елисеев, 1953; Н.М.Шестопалова, 1958; И.И.Рампан, I960; Г.А.Коблов, 1974; Windle $ 1955/. Другие авторы приводят убедительные данные о том, что дифференцированные нейроны в центральной нервной системе пролиферативной способностью не обладают и что им присущи другие:виды регенерации /А.Е.Снесарев, 1946; П.В.Макаров, 1957; А.И.Смирнов, 1949; Ю.М.Жаботинский, I960, 1965; А.А.Манина, I960, 1971; Д.С.Саркисов, 1963, 1970; Д.С.Саркисов и Б.В.Втюрин, 1967а,б/. Н.Д.Грачев и К.Ю.Резников /1975/ отмечают, что ядра дифференцированных нейронов коры головного мозга не способны к митотическому делению.
Б.П.Токин /1974/, Д.С.Саркисов и В.Н.Галанкин /1971/,
Goss, /1969/ указывают на разнообразие форм регенерации
нервных структур. При изучении центральной.нервной системы
с помощью электронной микроскопии показано, что физиологиче
ское обновление нервных клеток у большинства млекопитающих
происходит не на.клеточном, а.субклеточном уровне /Д.С.Сар
кисов, 1970; А.А.Манина, 1971; Н.Н.Боголепов, 1974; Privat
и Leblond- » 1972/. В субмикроскопических исследованиях
установлено, что дистрофические процессы в различных органах
характеризуются определенными структурными изменениями мно
гочисленных специфических внутриклеточных образований. Если
патологические изменения не стали необратимыми, то после ус
транения действия патогенного фактора внутриклеточные струк
туры восстанавливаются, а также вновь образуются /Д.С.Сарки
сов, 1963, 1970; Д.С.Саркисов и Б.В.Втюрин,.1967а, б; 1969;
Б.В.Втюрин и В.П.Туманов, 1968; З.Хей, 1969"; Goss,
1969, 1970/. Восстановление строения клеток после их повре-
ждения осуществляется, по мнению этих авторов, за счет внутриклеточной репаративной регенерации.
Проблема субклеточной регенерации в центральной нервной системе освещена в работах А.А.Маниной /1967/, Д.С.Саркисова и Б.Н.Галанкина /1969, 1971/, П.П.Румянцева и И.А.Шманцарь /1968/, В.М.Бреслер /1969/, А.Н.Студийского /1973/ и др. Результаты их исследований позволили сделать вывод, что кроме распространенной формы регенерации с образованием новых клеточных элементов существуют и другие формы нормализации структуры и функции органов и их клеток. Показано, что возможны гиперпластические процессы внутри самих клеток.
По данным А.Н.Студийского /1973/ восстановление - это пластический процесс, в основе.которого лежит синтез структурных и метаболических белков, осуществляющийся эргасто-плазматическими структурами при обязательном участии митохондрий. При этом продукты диссимиляции, сопровождающие энергетические и пластические процессы, аккумулируются с помощью мембран аппарата Гольджи.
Учитывая современные данные о том, что центральная нерв
ная система.не способна к воспроизведению нейронов, субкле
точные восстановительные процессы имеют особо важное значе
ние. . .
В.исследованиях Д.С.Саркисова /1967а,б, 1969, 1970/ показано, что внутриклеточная регенерация, развертывающаяся в неповрежденных клетках, может начинаться немедленно, практически параллельно с повреждением.
.. Большое внимание компенсаторной гипертрофии и гиперплазии ультраструктур в сохранившихся нейронах отводится в исследо-
ваниях С.К.Лапина /1969/, Goss и Walker /1971/.
К компенсаторным изменениям авторы относят увеличение тела нейрона при сохранении равномерного распределения в нем нис-слевского вещества, гипертрофию нейрофибрилл, увеличение размеров и числа ядрышек, гипертрофию ядер, укруїшение зерен субстанции Ниссля, гипертрофию и гиперплазию отростков. Подобные изменения установлены в нервных клетках коры головного мозга животных при физических нагрузках /В.П.Туманов и Г.Н.Кривицкая, 1967/.
В исследованиях С.К.Лапина /1969/ показано, что гипертрофия тел нейронов при компенсаторной реакции сопровождается высоким уровнем метаболических процессов и повышением активности сукцинатдегидрогеназы, щелочной фосфатазы и кислой фосфатазы.
А.А.Манина /1971/ указывает на участие в нормализации структуры „нейронов многих орг.анелл /митохондрий, эндоплазматической сети, аппарата Гольджи/ и предполагает, что при функциональном напряжении срок их жизнедеятельности сокращается. Она отмечает, что репаративные процессы ультраструктур нервных клеток развиваются одновременно с повреждением. Поэтому гибель нейрона не наступает даже при многократных патологических, воздействиях.
_ В.последние годы внимание исследователей обращено на факторы, регулирующие течение репарации /В.Ф.Сидорова* 1976/.
Б.П.Солопаев /1967/ отмечает, что в проблеме регенерации патологически измененных органов особый интерес представляет возможность.стимуляции регенераторных процессов.
Известно, что в ряде органов у млекопитающих восстановительные процессы выражены крайне слабо. Это относится к го-
ловному мозгу /Л.Д.Лиознер, 1972/. Но стимуляция регенерации в центральной нервной системе должна заключаться не в попытках заставить делиться нервные клетки /Л.В.Полежаев, 1968/, а в познании сущности механизмов их деятельности и возможности регулирования /Д.С.Саркисов, 1969/.
Форма воздействия на течение регенераторных процессов имеет важное значение в обеспечении и реализации тех возможностей, которые заложены в данной ткани и которыми она потенциально обладает /Ц.С.Саркисов, 1970/.
Таким образом, центральным вопросом проблемы стимуляции регенераторных процессов является изыскание наиболее эффективных путей активации и репродукции ультраструктурных компонентов и метаболических реакций клеток, в том числе нейронов центральной и периферической нервной системы.
СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ, ПРИНЯТЫХ В РАБОТЕ
Ас - астроцит
БВ - базофильное вещество
БС - базальный слой
В - вакуоль
ВК - выпячивания кариолеммы
ГГ - гранулы гликогена
ГБВ - глыбки базального - вещества
ЗЦС ~ зернистая цитошіазмати-ческая сеть, гранулярный, шероховатый ретикулум
К - кариолемма
Кп - капилляр
Кл - кариоплазма
Л ~ лизосома
ЛТ - липидные гранулы
Лф ? гранулы липофусцина
М - мембрана
Мт - микротрубочки
Мх ~ митохондрии
МхМ - митохондриальная . мембрана
ОД - очаги дегенерации
Влияние гипокинезии на нервную систему человека и животных
В клинических и клинико-физиологических исследованиях освещено влияние гипокинезии на функциональное состояние нервной системы, сердечно-сосудистой системы, опорно-двигательного аппарата, обмена /М.А.Герд, .Н.Е.Панферова, 1966; Т.Г.Крупина с соавт., 1967, 1968, 1970, І97Г, I973J, 1977; 1978, 1981; Б.М.Федоров, 1969 1975, 1977, 1982; Б.М.Федоров с соавт., 1973, 1974а,б, 1975; 1976; И.М.Маслов с соавт., 1968; В.С.Гурфинкель.с соавт., 1969; Г.Д.Ефименко, 1969, 1976; А.А.Михайленко, 1972а,б; Graubield, Clark, 19б/. Отмечено, что в условиях длительной гипокинезии нарушается фрофика, происходит частичная атрофия мышц, возникают синдромы астенизации и вегетативной дисфункции. Ряд исследований посвящен влиянию гипокинезии на эмоциональную, реактивность и память /Б.М.Федоров и соавт., 1974; Б.М.Федоров, 1977/. В работах Б.М.Федорова с соавторами /1974, 1976, 1977/ показано, что под влиянием гипокинезии резко изменяется эмоциональная реактивность человека, в меньшей степени интеллектуальная работоспособность; долговременная память изменяется более существенно, чем кратковременная. .Отмечены изменения в скорости протекания.психических процессов /утомляемость, замедленность ре акции t вялостьг, трудность сосредоточиться/ /М.А.Герд, Н.Е.Панферова, 1966/. При гипокинезии отмечается уменьшение альфа-индекса электроэнцефалограмм и снижение амплитуды альфа-ритма, увеличе- ниє скрытого периода реакций, появление или усиление медленной активности./Й. А.Агаджанян с со авт., 1968; Б.И.Мясников с соавт., 1970;. Haima, Gaito , I960; Walters, Henning , 1961/. . По данным А.Г.Панова с соавт. /1975/ под влиянием длительной гипокинезии возникают три клинических синдрома а именно: I/ астено-невротический; 2/ периферических нервно-мышечных расстройств; 3/ межполушарной пирамидной ассиметрии. Автор считает, что первые два синдрома в большей степени связаны с непосредственным действием гипокинезии /уменьшение проприоцептивной афферентации, снижение основных антиграви-тарных позно-тонических рефлексов/. Синдром межполушарной ассиметрии, объединяющий комплекс клинико-неврологических признаков1 обусловлен прежде всего изменениями общей и церебральной гемодинамики. Различные исследователи рассматривают изменения высшей нервной деятельности при гипокинезии как следствие охранительного торможения, снижения подвижности нервных процессов и их функциональной,инертности, снижение лабильности.нервных клеток головного мозга Дї.А.Агаджанян с соавт., 1968; Е.А.Чертовских с соавт.,-1967;.Б.Н.Петухов, Ю.Н.Пурахин, . 1968.Г.Д.Ефименко, 1969, 1970; А.А.Михайленко; 1970, І97Г, 1972/. Отмечена неравнозначность функциональных сдвигов в разные периоды гипокинезии и фазность изменения состояния высших отделов коры головного мозга /Е.А.Агаджанян с соавт..,. 1980/. При гипокинезии отмечено развитие вегетативно-сосудистой дисфункции , извращение рефлекса Даньини-Ашнера. Это свидетельствует.о влиянии гипокинезии на различные отделы нервной системы /Т.Н.Крупина с соавт., 1967, 1968 ; Б.Н.Петухов с соавт. 1968, 1969/. В условиях гипокинезии отмечается отчетливое снижение про-приоцептивной и.дискриминационной чувствительности /А.В.Коробков с соавт. , 1962/, нарушения.координации движений /А.А.Коробова, 1970;.А.А.Коробова, Г.И.Горюнова, 1969; Graybield, Clark , І96ІД а также нарушения равновесия и акта.ходьбы, что связывают с.распадом физиологических синергии /В.С.іурфинкель с соавт., 1969/. Происхождение ряда неврологических симптомов может быть связано с изменениями церебральной гемодинамики. Географические исследования мозгового кровообращения при гипокинезии проведены Х.Х.Яруллиным с соавт. /1972/, .Г.Д.Ефименко /1969, 1970/, А.А.Михайленко /1970, 1971, 1972/. В этих работах показано, что. под влиянием гипокинезии возникают существенные изменения тонуса артерий и вен головного мозга. ,. При гипокинезии отмечены изменения сосудов глазного дна и давления в центральной артерии сетчатки. При офтальмоскопии обнаружено увеличение калибра вен, их переполнение3, что свидетельствует, о. застойных явлениях в системе ретинального кровообращения /Н.Т.Дроздова, О.Н.Нестеренко 1969/. Давление в центральной.артерии- сетчатки-до стоверно повышало сь /Т.П.Михайловский с.соавт., 1967а,б; В.С.Георгиевский, В.М.Михайлов, 1968; М.П.Кузьмин, 1967, 1973/.
Профилактика гипокинетических расстройств и некоторые способы реабилитации
Не вызывает сомнений значение двигательной активности человека для поддержания тонуса коры головного мозга и оптимального состояния жизненно важных функциональных систем организма /И.П.Павлов, 1952 ; М.Р.Могендович , І96Ґ, 1966? В.В.Паршг; 1965 и др./» Методы предупреждения отрицательных.влияний гипокинезии на организм как и методы реабилитации предусматривают восстановление нарушенных функций опорно-двигательного аппарата сердечно-сосудистой системы и нервной системы. В опытах на крысах для нормализации нарушенной афферент-но-эфферентной импульсации при гипокинезии В.В.Португалов с соавторами /1975а,б/ применял электростимуляцию мышц. С помощью этого метода удается повысить устойчивость к длительной гипокинезии /В.Ю.Давиденко с соавт., 1969/. М.А.Черепа-хин с соавторами /1977/ указывают, что с помощью электростимуляции возможно предохранить мышцы от атрофии, однако", де-тренированность сердечно-сосудистой системы предупредить не удается. С профилактической целью для повышения ортостатической устойчивости некоторые авторы при гипокинезии применяют ОДНТ - воздействие. отрицательного давления на нижнюю часть тела./В.Г.Волошин с со авт. 1973; Н.М.Мухарлямов с соавт. 1973і; .Hyatt, West , 1977/. И.Д.Пестов и Б.Ф.Асямолов /1972/, B.C.Георгиевский с соавторами /І973Д И.Д.Пестов с соавторами /1975/ отмечают более эффективное воздействие ОДНТ в комплексе с физическими упражнениями. В целях профилактики применяют также сочетанную трениров- ку. гипоксией с гиперкапнией для создания состояниям напоминающего таковое при интенсивной.мышечной нагрузке /В.Л.Попков с соавт.; 1970і; Г.Ф.Макаров 1970/. Такая тренировка оказывает положительное влияние на животных в условиях 45-суточной гипокинезии, увеличивая продолжительность жизни на высоте 12000 м. З.И.Барбашова и О.И.Тараканова /1974/ свидетельствуют о защитном действии предварительной адаптации к гипоксии на последующее действие гипокинезии.. В.В.Португалов с соавторами /1971/ показал что гипоксия при ограничении двигательной активности не препятствует раз витию в скелетных мышцах животных морфологических и метаболических изменений. Предварительная адаптация к гипоксии не приводит к лучшей переносимости 30-суточной гипокинезии; а по.некоторым показателям даже ухудшает состояние животных /В.Й.Корольков с соавт.?, 1972/. .. . Для предупреждения гиподинамического синдрома рядом авторов- предлагается использование фармакологических препаратов. Данны& исследования направлены на решение двух задач: I/ повышение резистентности к-гипокинезии и экстремальным факторам, и нагрузочным пробам; 2/ определение изменений реактивности к лекарственным, препаратам во время длительного ограничения движений -/П.В.Васильев; Б.Ю.Лапинская 1969; А.Р.Ко -товская с соавт., 1969 1981? В.С.Шашков с соавт. 1974а б/. .С. целью предупреждения при гипокинезии нарушений активности симпато-адреналовой системы исследовано.влияние этимизо-ла и спазмолитина./Б.Е.Мельник Е.С.Паладину 1972? Е.С.Пала-дийу Е.М.Визитиу, 1976/. Для восстановления уровня катехоламинов в миокарде крыс при гипокинезии применялось введение тиреоидина /В.И.Кузне- цов , 1974; В.И.КУзнещш, Г.М.Прусс, 1980/. Во всех периодах гипокинезии введение тиреоидина увеличивало выносливость сердца к перегрузкам. С целью нормализации белкового обмена при гипокинезии крыс испытано действие ретаболила и эргокалициферола /Г.А.Макаров, 1974/. Под действием ретаболила значительно возрастала но полностью не нормализовалась скорость синтеза белка. Введение нерабола в клинико-физиологических исследованиях оказывало некоторый терапевтический эффект в отношении водно-солевого обмена в условиях 120 -суточной гипокинезии /В.В.Паршг, Т.Н.Крупина, 1970/. А.И.Воложин с соавторами /1972; 1974/ представили данные о нормализующем влиянии .тиреокальцитонина на кальциевый и белковый обмен животных находящихся в состоянии длительной гипокинезии. Тиреокальцитонин снижает гиперкальциурию?, развивающуюся-при ограничении двигательной активности /В.С.Шаш-ков с coaBT.v 1974; В.С.Шашков; В.П.Кротов и др.у 1974/. . При сравнении эффективности различных профилактических средств наиболее благоприятный эффект во время гипокинезии наблюдается при применении физических тренировок /Л.И.Каку-рин, 1968а бВ; Л.И.Какурин с соавт. 1970/. В влинико-физиологических исследованиях, а также в экспериментах на животных изучено влияние на состояние организма при гипокинезии значительного количества фармакологических препаратов, и. гормонов.
Ограничение двигательной активности
Ограничение двигательной активности Состояние гипокинезии обеспечивалось содержанием крыс в индивидуальных металлических клетках нашей конструкции с отверстиями со всех сторон клетки. Содержание крыс в чистоте на протяжении всего эксперимента являлось одним из главных условий опыта. В клетки вмонтированы кормушки с отделениями для жидкого и твердого корма. Контролем служили крысы находившиеся в обычных клетках в условиях свободного двигательного режима на том же пищевом рационе. Опытные и контрольные животные содержались в одном помещении при температуре воздуха 22 26С. Циклические мышечные нагрузки Были применены два вида циклических мышечных нагрузок -бег и плавание. Для бега одновременно в тредбан помещали 5 животных. Средняя скорость движения тредбана составляла 870-900 м в.час. Плавание проводили в ванне при температуре воды 30-32С. Нагрузки применяли ежедневно по 30 мин в сутки. Гистологические исследования _ .. Животных забивали посредством декапитации. Брали кусочки тканей нервной системы толщиной Г,5-2,5 мм из соматосенсорнои зоны коры.головного мозга, передних рогов спинного мозга /грудинно-поясничный уровень/ и спинномозговых ганглиев /по-яснично-крестцовый уровень/. Их фиксировали в этиловом спирте ; растворе Лилли и заливали в парафин. Срезы нервной ткани, изготовленные из парафиновых блоков окрашивали гематоксилин-эозином и по Нисслю. Структурные изменения нейронов и кровеносных капилляров исследовали в светооптическом микроскопе и фотодокументировали с помощью микроскопа МБИ-6. Гистохимические исследования Нефиксированный материал помещали в криостат?і в котором изготовляли срезы для гистохимического определения сукцинат дегидрогеназы /СДТ/, кислой фосфатазы /КФ/ и щелочной фосфатазы /ЩФ/. СДГ определяли по Нахласу тетразолиевым методом /Э.Пирс; 1962/. Осадок в виде гранул диформазана свидетельствует о наличии и локализации энзима. При изучении динамики компенсаторно-восстановительных процессов нейронов изучаемых отделов нервной системы особый интерес представляют исследования ключевого фермента цикла трикарбоновых кислот - СДГ. Это важно еще и потому что в мозге биосинтетические и репа-ративные процессы .связаны с большим потреблением кислорода и значительным расходованием энергии /В.С.Шалоту 1952/. СДГ локализована в основном в области крист .митохондрий /В.В.Пор-тугалов и В.Я.Яковлев0, 1958; А.Ленинжер 1966/. В плане изучения обратимости дистрофических процессов в нейронах и кровеносных капиллярах изучаемых отделов нервной системы определенное значение имеет также исследование активности КФ Е.Щ, Это обусловлено тему что они принимают участие в процессах метаболизма в клетке осуществляют каталитические действия./расщепление и синтез/ в частности раз-личных-макромолекул, включая сложные комплексы нуклеиновых кислот", белков,и липидов /Г.Буш 1967/. КФ и ЩФ изучали по Гомори /Е.Пирс,. 1962; Р.Лилли, 1969/. Осадок темно-коричневого.цвета определяет наличие и локализацию фермента. Кроме того, предполагается, что активность КФ отражает состояние общего обмена в .клетке. Это подтверждается наличием данного фермента в ядре?, ядрышке", аппарате Гольджи /А.А.Манинау 19.77/v хотя клеточная локализация в большей степени связана с деятельностью лизосом. Определение нуклеиновых кислот проводили с помощью реакции Браше /Е.ПщхУ, 1962/у которая позволяет одновременно дифференцированно определять ДНК и РНК. РНК определяли также по методике де.Бера-Сарнакера /1956/, Э.Пирс /1962/. . Все вышеуказанные гистохимические реакции проводились на срезах одинаковой толщины , всегда в одинаковых условиях: на одно и то же предметное стекло помещали срезы от интактных и подопытных животных. Поэтому можно считать; что интенсивность окраски структур среза нервной ткани может служить показателем степени активности исследуемых ферментов. Это позволило нам наряду с качественными исследованиями использовать метод полуколичественной визуальной оценки интенсивности окраски микроструктур при гистохимических реакциях /В.В.Соколовский; 1971/. При этом применяли балльную систему оценки степени окрашивания структур со следующей градацией. Очень слабую интенсивность окрашивания характеризовали одним баллом, слабую. -двумя; умеренную - тремя; сильную - четырьмя, очень сильную - пятью баллами УЙ.М.Раскин 1977/. На каждом препарате подсчитывали число микроструктур, окраска которых отвечала одной из пяти градаций. Затем умножали количество баллов на число структур, получивших эти баллы, а сумму произведений делили на сумму всех исследуемых структур. Полученный результат представляет среднюю интенсивность гистохимической реакции для изучаемого объекта в данном препарате и называется средним коэффициентом активности /СКА/ или гистохимическим индексом.
Результаты морфо-гистохимического исследования нейроцитов и кровеносных капилляров центральной и периферической нервной системы крыс при гипокинезии
В этом сроке преобладают нейроциты, находящиеся в состоянии умеренной хромофилии. Тела клеток несколько набухшие, окрдагловытянутой формы. В цитоплазме определяются крупные глыбки тигроида. Ядра гиперхромные; гиперхромное гипертрофированное ядрышко часто эктопировано к ядерной мембране /рис. I, табл. 3/. Исследование нуклеиновых кислот в таких клетках обнаруживает перинуклеарную концентрацию РНК в цитоплазме, усиление окрашивания на ДНК, которая концентрируется около ядерной мембраны, усиление пиронинофилии ядрышка /рис. 2/. Размеры тела и ядра хромофильных неироцитов изученных отделов нервной системы увеличены по сравнению с хромоней-тральными неироцитами интактных животных, степень увеличения зависит от степени хромофилии /табл. 4/. Несколько-увеличивается также количество хромофобных неироцитов /с 5,57$ до 8,16$/. Появляются гиперхромофобные клетки, которые не определялись у интактных животных. Размеры хромофобных неироцитов снижены по сравнению с размерами хромонейтральных неироцитов.контрольных животных; при этом, как и у хромофильных клеток, степень уменьшения размеров зависит от степени хромофобии /табл. 4/. Значительно возрастает активность СДТ /рис. 3/. По сравнению с нормой выявляется больше неироцитов с сильной интенсивностью окраски, появляется много клеток с очень сильной интенсивностью окраски /табл. 6/. СКА возрастает в среднем на 1,2 по сравнению с СКА для СДТ интактных животных /табл. 7/. Увеличивается.также активность КФ: возрастает количество и размеры гранул, которые неравномерно располагаются в цитоплазме. В части неироцитов конечный продукт реакции представлен в перикарионе гомогенной массой. Гранулы располагаются также по периферии цитоплазмы и в отростках нейроцитов, где их количество уменьшается по мере удаления от тела клетки /рис. 4/. Повышается процентное содержание нейронов со средней и сильной интенсивностью окраски /табл. 8/, уменьшается число клеток со слабой окраской. Это приводит к повышению СКА КФ в среднем на 1,19 по сравнению с контролем /табл. 9/. В эти сроки также усиливается реакция на Щ в стенках кровеносных капилляров /рис. 5/. Повышается процентное содержание капилляров со средней и сильной интенсивностью реакции /табл. 10/ СКА Ш также превышает таковой в контроле /табл. II/. Во всех изученных отделах нервной системы количество умеренно хромофильных нейроцитов на данном сроке гипокинезии составляет около 60$, остальные в основном гиперхромофильные. В этот срок число хромонейтральных нейронов по сравнению с контролем снижено в среднем в 8-Ю раз. Электронномикроскопическое исследование также свидетельствует о разном морфофункциональном состоянии нейроцитов после 16-суточной гипокинезии. В ядрах нейроцитов с электронно прозрачной цитоплазмой хроматин концентрируется по периферии и на внутренней ядерной мембране. Ядерная оболочка извита,с частичными отслоениями наружного листа кариолеммы. В некоторых нейроцитах /мотонейроны и амфициты/ становятся отчетливо видимыми ядерные поры. Увеличенное, гомогенно плотное ядрышко располагается в центральной части кариоплазмы или несколько эктопировано. В цитоплазме таких нейроцитов количество органоидов понижено. В них заметно уменьшается объем гранулярного цитоплазматического ретикулума, на мембранах расширенных цистерн которого концентрируется рибосомы /рис. 6/.
