Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. В последнее время к формам глубокой естественной гипотермии позвоночных приковано пристальнее внимание, что, в первую очередь, обусловлено внедрением в медицинскую практику искусственной гипотермии (Мешалкин Е. Е , Верещагин И. П. , 1Э85). Этот интерес обьясняется и тем, что фундаментальные знания в этой области могли бы быть положены в основу разработки методов создания гипобиоэа, управляемого при помоши естественных механизмов (Тимофеев ЕЕ, 1986). Особенно удобной моделью для этих исследований является зимняя спячка, являющаяся уникальным механизмом адаптации к неблагоприятным природным условиям.
В отличие о незимоспяших, понижение температуры которых приводит к интенсивному повышению теплообразования, а глубокая гипотермия часто бывает несовместима с жизнью, зимоспящие,- имея температуру тела, близкую к 0С, спокойно переживают довольно длительный период. Это обьясняется особыми свойствами их организма и его тканей, генетически приспособленных к нормальному, хотя и замедленному функционированию при очень низких температурах.
Скоординированное постепенное подавление теплообразования в скелетной мускулатуре при погружении з спячку является особенно важным в целом комплексе подготовительных процессов, так как хорошо известна важная термог энная роль этой ткани л организма.
Однако совокупность процессов б организме при охлаждении не ограничивается только Физической терморегуляцией. При понижении темПературы тела изменяются условия для протекания обмена веществ к вдругих тканях, в частности в миокарде. У гомойтермов при этой возникают противоречия между усиливающимися терморегуляторними импульсами в охлажденные тк-.'ни и резким снижением в них метабо-
- 4 -дизма. K-Jh следствие ;гакпх противоречий может наблюдаться и первичное нарушение в этих тканях обменно-энергетиче^ких процессов.
В го же время сведения о митохондриальной системе окисления и фосфорилирования в скелетных мышцах и миокарде при переходе организма в состояние гипотермии у гомойтермных зкивотлых в сравнении с аимосплщими ье являются исчерпывающими и полными.
Существует и другая сторона проблемы. В исследованиях, проведенных на некоторых видах сусликов, было показано, что существует "значимая географическая закономерная иаменчивооі^ морфоло-гич.-жих и оК-о.'юго-фивиологических признаков" (Амохин KLC. , Пче-денко М. Д., 1979). Различия проявляются в обмене веществ, в реакции на охлаждение, в выборе предпочитаемых температур и т.д., (Амохин Ю. С. , 1979; Баженов Ю. И. , 1981). В тоже время относительно мало сведений имеется о видовых различиях в энергетике митохондрий у зимоспящих. Имеются сведения , что разные виды зимоспя-щих неодинаково реагируют на охлаадение не только в период бодрствования, но и в период спячки (Баженов KL И. , 1981; Даудова Г. М., 1968; Скулачев В. П. , 1S62, 1968,.1972). Так, было показано, что арктический суслик, обитающий в зоне вечной мерзлоты, лучше других видов приспособлен к поддержанию температуры тела на уровне, обеспечивающем выживание без нарушения спячки и обладает при этом способность^ переносить отрицательные температуры тела. Однако данные об энергетике митохондрий северных видов суслика отсутствуют. Поэтому представаддссь важным сравнить функциональные особенности митохондрий из органов 8ИМ0СПЯЩИХ животных, обитающих в разных климатических условиях.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ: В связи с вышеизложенным основной целью работы являлось исследование закономерностей изменения системы окисления и фосфорилирования в митохондриях мкокарда и скелетных мышц белых
- 5 -крыс и двух видов сусликов прч их естественном и искусственном охлаждении.
Для достижения этой цели последовательно решались следующие задачи;
-
Изучить влияние кратковременной гипотермии на энергетику митохондрий миокарда и скелетных мышц белых крыс и сусликов.
-
Сравнить влияние гипотермия и зимней спячки на энергетику митохондрий сусликов.
-
Выяснить некоторые особенности окисления и фосфорилировя-кия в митохондриях миокарда и скелетных мышц у двух видов сусликов - арктического и краснощекого как в состоянии бодрствования, так и в состоянии зимней спг-ки.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА РЕЗУЛЬТАТОВ. Бпе'рвые проведено сравнительное изучение процессов окисления и фосфорплнровянпя в митохондриях гомойтермов ч гетер термов в условиях искусственного и естественного понижения темпе-атуры тела. Было показано, что искусственная гипотермия вызывает различную реакцию энергетической системы митохондрий у неэимоспяших и аимоспяыих животных, организм которых специфическим образом адаптирован к охлаждению.
Впервые исследованы особенности окисления и фосфог.илирозания в китохонцриях миокарда ' и скелетных мкш у двух видов сусликов, имеющих различные экологические условия обитания. Было показано, что в энергетике митохондрий зимоспяших (Лнаруживается видовая специфика, отражающая особенности адаптации организма к условиям сущестйования. Высказано предположен!'':", что сохранение более высокой потенциальной активности в. митохондриях арктических сусликов, обитающих на Крайнем Севере, играет важную роль при пробуждении,.'которое часто происходит при отрицательных темпера-турах в норе и требует значительных энергетических затоат. '
.t і
