Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ. Проблема адаптационных возможностей органа человека и животных к изменяющимся условиям жизнедеятельнос-постоянно привлекает внимание исследователей. Выявление основ-закономерностей и, что не менее важно, особенностей реакций способления к действию тех или иных экстремальных факторов поз-ило бы предвидеть и предотвращать развитие патологических сос-ний, ограничивающих функциональные возможности организма.
При экспериментальном моделировании разного рода экстре-ьных ситуаций неизбежно приходиться учитывать тот факт, что в ьшинстве случаев организм подвергается не раздельному, а однов-іенному воздействию нескольких факторов среды. Имеющиеся в лите-уре сведения по этому вопросу {Панов А.Г.,1968; АбидинВ.И.,1976; вский P.M.,1980; Мамалыга Л.М.,1980; Василевский Н.Н.,1987; 'ов А.В.,1997)весьма немногочисленны и недостаточна для понимания 1ИХ закономерностей реагирования организма при действии на него :кольких факторов одновременно. Однако позволяют заключить, что [кциональные сдвиги, возникающие в этом случае, не^являются прос-I суммированием эффектов отдельно взятых воздействий и в значи-іьной мере зависят от вида, силы, последовательности и времени іствия факторов, образующих сочетание.
Все вышесказанное приобретает еще большую значимость, если ітьівать то обстоятельство ( Слоним А.Д.,Миррахимов М.М.,1987; :тухов Ю.Ф.,1987; Хочачка П.,Сомеро Дж.,1988; Кулинский В.И., .ховский И.А.,1992; Lyman Ch.Р.,1982; Heller P. et al,1986 ), что ютермные организмы, в том числе высшие млекопитающие и человек, і приспособления к неблагоприятным условиям жизнедеятельности зяду с адаптационными реакциями гиперметаболического типа гзистивная адаптация), могут осуществлять снижение интендивности ікционирования организма (гипометаболическая или толерантная іптация). Причем выбор той или иной стратегии также в значитель-І мере определяется характером действующего фактора, его силой, ітельностью и, кроме того, функциональным состоянием организма.
Особый интерес представляют те ситуации, когда организм вынуж-1 приспосабливаться к одновременно действующим факторам, вызываю-j по отдельности разные типы адаптационных реакций.
Поэтому при выборе видов экспериментального воздействия мы
гжде всего руководствовались тем, что закономерным следствием
мления технической и технологической оснащенности среды обитания
човека стало уменьшение его естественной мышечной активности, а
кже снижение двигательной активности домашних и сельскохозяй-
венных животных. В настоящее время известно, что в результате ги-
кинезии в организме происходят функциональные и морфологические
рестройки в ряде органов и систем: снижается устойчивость гомеос-
гических механизмов пищеварительной системы ( Пестов И.Д.,1975;
энецов С.А.,1980; Смирнов К.В.,Уголев А.В.,1981; ), уменьшается
нтез белков, особенно мышечных, понижается уровень активности
рментныхсистем, нарушаются процессы дыхания и регенерации тканей
Португалов В.В.,1967; Панов А.Г.,1968; Майлян Э.И.,1975;
доловаі Г.И.,1986; Ильина-Какуева Е.И.,1987; ) и т.д. В конечной ore снижается интенсивность всех видов обмена веществ атковскии B.C.,1967; Коваленко Е.А.,1971;) и развивается такое стояние организма, названное некоторыми авторами "адаптивной тенизацией" (Какурин Л.И.,1968), которое приводит к ослаблению
компенсаторных и приспособительных механизмов и увеличению веро ятности развития или отягощению течения целого ряда эаболевант (Косицкий Г.А.,1977; Коваленко Е.А., Гуровский Н.Н.,1980; Дильман В.Н.,1987 ). Столь социально значимая проблема, безусловно, зани мает существенное место в исследованиях как теоретического, так і прикладного характера. Однако, несмотря на значительное количеств! работ, продемонстрировавших разнообразие нарушений механизмов кратковременной и длительной^адаптации биологических систем при гипокинезии, изменения состояния нервной и эндокринной систем регуляции которые и обуславливают эти нарушения, остаются во многом неясными Еще одним, имеющим весьма важное значение в условиях континентального климата фактором являются периодические и длительные воздействия низких температур. В результате многочисленных исследований (Неверова Н.П.,1972; Панин Л.Е.,1978; Шорин Ю.П.,Лепеллеуото Ю, 1986; Барбараш Н.А.,1996; Wilson О.,1970; Wilkerson I.E.,1974; и др.) было установлено, что развивающиеся в эндотермном организм! под влиянием холода сложные гиперметаболические компенсаторно-приспособительные реакции затрагивают практически все стороны обмена веществ и направлены' прежде всего на усиление мощности всех видої термогенеза и компенсацию возросших теплопотерь. Вместе с тем, вопрос о влиянии на организм человека и животных часто встречающегося в современной жизни одновременного воздействия холода и гипокинезии изучен крайне недостаточно. А работы, в которых исследовались бы реакции на это сочетанное воздействие нервной и эндокринно! систем регуляции - единичны. Отсутствие сколько-нибудь ясных представлений о характере изменений функционирования организма в условиях сочетанного воздействия гипокинезии и холода - факторов, вызывающих по отдельности развитие разных типов компенсаторно-приспособительных реакций и послужило основанием для нашего исследования
ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ. Выяснить и сопоставить функционирование тиреоидной и адренокортикальной эндокринньн систем в условиях изолированного и сочетанного воздействия н; организм белых крыс-самцов холода и гипокинезии.
При этом предполагалось решить следующие конкретные задачи:
-
Установить характер изменений функционирования тиреоидной системы крыс в условиях гипокинезии, хрлода, а также сочетанного действия холода и гипокинезии.
-
Изучить изменения состояния глюкокортикоидной функции и в ЦЄЛ01 коркового вещества надпочечников при изолированном и сочетанно» воздействии изучаемых факторов.
-
Определить участие периферических М-холинореактивных структур і реализации компенсаторно-приспособительных реакций эндокринной системы (щитовидной железы и глюкокортикоидной функции надпочечников] на воздействия изучаемых факторов.
-
Оценить изменения общего состояния организма (по изменениям температуры и массы тела; активности восстановительных процессов: состоянию вагоинсулярной регуляции и резервов гликогена в печени; ш выживаемости животных) у крыс при изолированном и сочетанном воздействии гипокинезии и холода.
Для решения поставленных задач был применен комплекс физиологических, биохимических и морфологических методов.
НАУЧНАЯ. НОВИЗНА РАБОТЫ. В ходе исследования получены факты,
оторце свидетельствуют, что физиологические реакции, возникающие организме в ответ на сочетанное воздействие холода и гипокинезии обеспечивают полноценного приспособления его к изменившимся ловмям жизнедеятельности.
Впервые установлено, что одной из основних причин неполноценен! компенсаторно-приспособительных реакций, которые развиваются организме крыс, подвергнутых действию холода в условиях гипоки-зии является отсутствие характерного для воздействия низких тем-ратур усиления функциональной активности тиреоидной системы. и этом нарушается образование углеводных энергетических субстра-в и ослабляются термостабилизирующие механизмы..
Обнаружено, что гипометаболические компенсаторно-приспособи-льные реакции, развивающиеся в организме крыс, подвергнутых уме-нной гипокинезии в условиях термокомфорта сопряжены с существен-и ослаблением функциональной активности тиреоидной системы и глг-кортикоидной функции надпочечников. Впервые получены данные, евк-тельствующие о развитии в этих условиях у половозрелых крыс -млов прогрессирующей активации андрогенстероидной функции дпочечников.
Впервые показано, что блокада периферических М-холинореактив-:х структур препятствует реализации адекватных гипо- и гипермета-лических компенсаторно-приспособительных реакций на изолированнее здействие гипокинезии и холода и усугубляет неполноценность физи-огических реакций, возникающих в ответ на сочетанное воздействие 'их факторов. При этом нарушается развитие адаптационных изменений нкционирования и тиреоидной и адренокортикальной эндокринных істем.
Результаты исследования расширяют представления о гормо-;льных механизмах реализации гипометаболических адаптационных :акций, которые осуществляются в процессе приспособления организ-I к гипокинезии в условиях термокомфорга и вносят существенный :лад в понимание причин неполноценности приспособительного процес-I, развивающегося в организме, подвергнутом действию холода в ус-івиях гипокинезии.
Факты, полученные в ходе проведенных исследований имеют значе-іе для разработки научно обоснованных способов коррекции состоя-[я организма при одновременном воздействии на него холода и гипо-
[НЄЗИИ.
Основные результаты, полученные в работе используются в препо-івании учебных курсов "Физиология человека и животных", "Возрас-іая физиология человека с основами школьной гигиены" кафедры меди->-биологических дисциплин Томского государственного педагогическо-> университета , а также в преподавании учебных курсов кафедры [зиологии человека и животных Томского государственного шверситета.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные положения диссертационной работы >ложены на Втором всесоюзном симпозиуме "Физиология и патология зинктерных аппаратов пищеварительной системы" (Томск,1988), Все->юзной научной конференции "Нейрогуморальные механизмы регуляции юцеральных органов и систем" (Томск,1989), Всесоюзной конферен-іи "Система терморегуляции при адаптации организма к факторам сре-j" (Новосибирск, 1990) , Российском симпозиуме с участием стран' СНГ Физиология и патология моторной деятельности ЖКТ .", Конференции іеньїх России и стран СНГ "Биоритмы пищеварительной деятельности и
гомеостаз" (Томск,1994), Втором Съезде физиологов СиОлри и Дальнего Востока (Новосибирск,1995), секционном заседании "Гастроэнтерология экстремальных состояний" международной конференции "Культура, Медицина, Образование" (Курган,1996) и научной конференции "Механизмы адаптации организма" (Томск, 1996) .
ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ. По материалам диссертации опубликрвано 13 работ.
СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИИ. Содержание работы изложено на 165 страницах и состоит из введения, обзора литературы, описания методов исследования, главы собственных исследований с частичным обсуждением их результатов, заключения и списка литературы. Работа иллюстрирована 29 таблицами и 7 фотографиями. Список литературы содержит '411 источников, из них - 290 работ отечественных и 121 зарубежных авторов.
1. Физиологические реакции, возникавшие в организме половозрелых
крыс-самцов в ответ на сочетанное воздействие холода и гипокинезии,
не обеспечивают полноценного приспособления его к изменившимся
условиям жизнедеятельности. Одной из причин этого является
отсутствие характерного для воздействия низких температур усиления
функциональной активности тиреоидной системы.
2. Гипометаболические адаптационные реакции, развивающиеся е
организме крыс в условиях умеренной гипокинезии, сопряжены- с
ослаблением функциональной активности тиреоидной системы,
угнетением глюкокортикоидной и активацией андрогенстероидноі
функций надпочечников.
3. М-холинореактивные структуры имеют важное значение для реали
зации гипо- и гиперметаболических адаптационных реакций. Блокадг
периферических М-холинорецепторов усиливает угнетающее воздействие
гипокинезии и нарушает стимулирующее влияние холода на глюкокорти-
коидную функцию надпочечников и активность тиреоидной системы.