CC BY
15
УДК 612.82 : 615.217.2
Т. Г. Чаус, В. П. Ляшенко, Г. Г. Чаус, С. М. Лукашов Дтпропетровсъкий нацюналъний ушверситет
ДИНАМ1КА 3MIH БЮЕЛЕКТРИЧН01 АКТИВНОСТ1 ЗАДНЬОГО Г1ПОТАЛАМУСА ЗА УМОВ ЗАСТОСУВАННЯ АЛЬФА-АДРЕНОБЛОКАТОРА - П1РОКСАНУ НА ФОН1РОЗВИТКУ СТРЕС-РЕАКЦН
Проанял!зовано динамжу змж потужностей ритм1в електроенцефалограми заднього rino-таламуса у тварин контрольно)' групи та за умов ¡мобЫзашйного стресу паралельно 3i щурами, ЯК1 на фош розвитку стресу приймали шроксан. Представлен! результати дослщжень впливу фармаколопчного препарату п1роксану на бюелектричну актившсть заднього ппоталамуса за умов стресу показують, шо вщновлення електричноУ активное™ nia Д1сю цього препарату бшь-ше проявлялось через 3 тижт його застосування.
The dynamic of changes of capacity of electroencephalogram's rhythms back hypothalamus at animals of control group and group in stress conditions in parallel with rats who on a background of stress development accepted pyroxan is analyzed. The submitted results have shown influence of a pharmacological preparation pyroxan on bioelectric activity of back hypothalamus in stress conditions that restoration of electric activity under action of this preparation was more shown at 3 weeks of its application.
В ocHoei адаптацп орган пму до основних фактор1в середовища лежить форму-вання розгалуженого структурного слщу адаптацп, який охоплюе численш органи i системи, та адаптивне збшьшення потужност1 центральних та периферичних стрес-л^мпуючих систем [2; 5]. Стрес-реакщя грае роль необхщноУ ланки у адаптацп ор-гашзму до основних фактор1в середовища. Але при значнш сил! та тривалосп д]го-чих фактор1в стрес-реакщя в свою чергу стае дуже ¡нтенсивною i тривалою та сут-тево знижуе загальну резистентшсть оргашзму, перетворюючись i3 адаптацшжн ланки в ланку патогенезу. Порушення д1яльноеп зазначених механкш1в е основою розвитку сташв дезадаптацн, що може призвести до нервових та соматичних розла-д1в [3; 6]. Тому глибоке розумшня формування стрес-реакци неможливе без вияс-нення мехашзм1в стресорно1 модуляцп потенщал1в у вищих вщдшах центрально! нервовоУ системи, зокрема в rinoTanaMyci.
Гшоталамус е одним з ужкальних утворень головного мозку. Широке зацкав-лення, що проявляють до нього дослщники р1зних напрямюв, пов'язане з тим стра-тепчним положениям, яке вш займае, багатограншстю його зв'язюв i функцш, ево-люцшного i функцюнальною гетерогеншстю. Проте, мабуть, найголовшшим чин-ником е те, що ця структура е найважлившим центром контролю майже Bcix веге-тативних функцш, центром, у якому ¿нтегруеться нервова i гуморальна регулящя, центром, який забезпечуе pi3Hi форми поведшки завдяки постшнш взаемодп з бага-тьма вщдшами головного мозку. Ппоталамус контролюе установч! точки гомеоста-зу i компенсащю вщхилень метабол¿чних констант вщ норми, грае ключову роль у провокацн стресорноУ вщпов1д1 в opraHi3Mi. Особливий ¡нтерес при цьому станов-лять дослщження бюелектричноУ активное^ заднього ппоталамуса за ступенем учаеп головних ритм1в ЕЕГ на фот стресу, оскшьки анализ електроенцефалограф1чно\'
& Чаус Т. Г., Ляшенко В. П., Чаус Г. Г., Лукашов С. М., 2005
Вюник Дтпропетровського утверситету. Бiологiя, еколопя. Visnik Dnipropetrovs'kogo universitetu. Seria Biologia, ekologia Visnyk of Dnipropetrovsk University. Biology, ecology. Visn. Dnipropetr. Univ. Ser. Biol. Ekol. 2005. 13(1). ISSN 2310-0842 print ISSN 2312-301X online www.ecology.dp.ua
активности може дати певну адекватну шформащю щодо механ1зм1в формування та корекцн стрес-реакцп. Корекщя ЕЕГ зводиться до модулювання видшенйя мед1ато-piß, сенситизацй' рецепторов тощо.
ГПроксан здшснюе а-адреноблокуючу Д1ю та впливае як на периферичш, так i на центральш адренореактивш рецептори оргашзму, у тому числ1 в структурах зад-нього гшоталамуса. Його використовують як препарат, який блокуе симпатико-адреналову систему, знижуе тонус гладко\' мускулатури артерш, зменшуе загальний onip периферичних судин та системний артер1альний тиск. При пперсимпатикото-мн препарат зменшуе псюачну напругу, тривогу.
У зв'язку з цим ми визнали доцшьним вивчення електрично'1 активное^ зад-нього гшоталамуса пщ д1ею фармаколопчного засобу, який впливае на адренерпч-hí синапси.
Методика
Bei експерименти проведен! вщповщно з ¡снуючими м1жнародними вимогами i нормами гуманного ставлення до тварин.
Експерименти проведет на нелтШних бших щурах-самцях масою на початку експерименту 200-230 г. Тварини були подтеш на групи наступним чином. В першу ввшшли контрольш тварини, яю жили за стандартними умовами утримання ла-бораторних тварин даного виду (п = 10). Щурам друпм (п = 10) та третьо'1 (п = 21) груп утворювали стресову ситуащю шляхом обмеження життевого простору до 80100 см2 на одну тварину. Це досягалося тим, що в стандартну kjiítkV розм1ром 0,3x0,5 м2, де повинно утримуватись 2-3 тварини, розмпцували 21 щура. Для тварин цього виду така ситуащя служить сильним стресовим чинником. На фон! означено! зооконфлштно!' ситуаци до тварин третъо'1 групи застосовували альфа-адреноблокотор периферичних i центральних рсцепторш - (6-[4-(3-фешлшролщишл-1)прошонш]-бензо-1,4-дюксану гщрохлорид, добова доза якого склала 20 мг/кг. Фармаколопчна назва - nipoKcan (пророксан), яка й над ал i буде фиурувати в нашш робот1 для полегшення сприйняття.
XipyprÍ4Ha процедура i наступний експеримент виконувались пад д1сю наркозу (кетам1ну та тюпенталу натрто) за таким дозуванням: 20 мг/кг та 50 мг/кг маси тварини вщповщно. Л юля наркозу тварину закршлювали в стереотаксичному прилад! СЕЖ-2. Череп трепанували над постеромед1альною субзоною боченочмв (ГГМСБ) KopKOBo'í облает! по координатах: 2-3 мм каудальшше брегми та 5-6 мм латераль-шше саптального шва в облает! перекресту точки Брегма (Bregma) з горизонтальною та штеррауральною вюсю. Фонову ¡мпульсну активн!сть г!поталамуса реест-рували за допомогою ун!полярного голчатого електрода, який занурювали в структуру заднього г!поталамуса перпендикулярно його поверхн! за допомогою машпу-лятора. Координата заднього (Dorsal hypothalamic area) гшоталамуса, визначеш за атласом [4], були наступними: вщетань вщ Bregma = -2,3 мм, латерально = 0,3 мм, вентрально = 8 мм. ГПсля вщновлення pyxoBoi активност! щура починали запис електричноТ активност! даних структур. Змши бюелектрично!' активност! заднього гшоталамуса ф!ксували на 3 та 9 тижнях з початку експерименту. Нами пщрахову-валось середне значения потужност! кожного частотного д!апазону бюелектрично! активност!: 5 = 0,3-3 Гц, в = 4-7 Гц, a = 8-13 Гц, а, = 7,5-9,5 Гц, а2 = 9,5-10,5 Гц, а3 = 10-12 Гц, ß = 14-30 Гц, /5, = 14-20 Гц. Отримаш результата оброблялись стати-
BicHHK ^mnponeTpoBCBKoro yHiBepcHTeTy. Eionorn, eKonoria. Visnik Dnipropetrovs'kogo universitetu. Seria Biologia, ekologia Visnyk of Dnipropetrovsk University. Biology, ecology. Visn. Dnipropetr. Univ. Ser. Biol. Ekol. 2005. 13(1). ISSN 2310-0842 print ISSN 2312-301X online www.ecology.dp.ua
стично 3 використанням комп'ютерних програм Mat Cad - Meanpow та Powspec (1нститут ф1зюлоп! iMeHi О. О. Богомольця, м. Кшв ), Origin professional 6.
Результата дослщження та ix обговорення
У результат! проведения експерименту були отримаш наступи! результата (табл.).
Таблиця
Динам1ка р1вня потужносп ритм1в ЕЕГ заднього ппоталамуса у тварин дослвджуваних труп протягом експерименту, мкВг (М±ш, N=16)
Група Тиж- Ритми ЕЕГ
день 5 е а а, <*2 аз ß ßi
1 3 10760+ 1643 1714+ 152 245±21 168±24 48±6 40+5 122+17 12+1
2 3667+ 301 320± 47 123±15 109+17 17±1 36+4 77±8 46+3
3 82190+ 9940 583+ 76 156±1& 102±14 30+21 49±5 95+7 54+7
1 9 17180+ 923 7514± 63 5744± 610 4496+ 1554 914±103 1666+ 205 3570± 410 2358+ 358
2 7441± 929 1627+ 213 586±31 398+58 108±6 197±17 349+45 225±18
3 15010± 1229 1675± 173 920±54 443+31 190+19 334+26 386+23 151±10
У тварин контрольно!' групи на 9 тижш дослщження потужшсть ycix pHTMie електроенцефалограми була бшьшою, шж на 3 тижш. Анашзуючи ш змши, можемо бачити, що незначно збшьшилась потужшсть 5-хвиль, яка на 3 тижш становила 10760±1643 мкВ2, а вже на 9 тижш дор!внювала 17180+923 мкВ2. У той час як потужшсть 0-ритму з 3 по 9 тижш виросла майже в 6 раз ¡в i складала 1714± 152 мкВ2 та 7514±630 мкВ2 вщповщно. Стосовно ж високочастотних хвиль ЕЕГ можна за-значити, що найбшьша р1зниця cnocTepiranacb мЪк потужностями а3 - та /3- хвиль, ям на 9 тижш експерименту збшьшилися у 35-40 раз1в. Потужшсть а-, аг, а?- та /3-ритм1в на 9 тижш дослщження також була бшьшою (у 25-30 раз!в) по вщношен-ню до аналопчних показниюв потужностей на 3 тижш. На нашу думку, з ф1зюло-пчно! точки зору цей факт можна пов'язати 3i змшою показниюв пoтyжнocтi заднього гшоталамуса, що забезпечуе симпатерпчш ерготропн1 функци мозку: збшь-шення потужносп високочастотних ритм1в i зменшення у cneKTpi повшьно хвильо-вих ритм!в, що зумовлене градащею структур мозку у npoueci розвитку усього ор-гашзму та збтьшенням п!слясинаптичних рецепторних пол!в з !х подальшою ди-ференщащею.
При aHaniii динам!ки потужностей ршшв електроенцефалограми у тварин П групи, як! кожного дня шдлягали впливу ¡мобиизацшного стресу за рахунок обме-ження життевого простору, ми отримали так! результата. Числов! значения потужностей бюелектрично! активноеп ecix реестрованих ритмов заднього гшоталамуса за умов стресу на 9 тижш були бшьшими у 2-6 раз!в, пор!вняно з 3 тижнем досль дження. Досить несуттево зм!нилися у цьому вщношенш показники потужност) 5-ритму, ям становили 3667+301 мкВ2 та 7441±929 мкВ2 вщповщно. Збшьшилися вщ 3 до 5 раз!в значения потужностей в-, о, од- та /3-, ^-хвиль ЕЕГ, що ми можемо
Вкник Днiпропетровського унiверситету. Бюлопя, еколопя. 2 79
Visnik Dnipropetrovs'kogo universitetu. Seria Biologia, ekologia Visnyk of Dnipropetrovsk University. Biology, ecology.
Visn. Dnipropetr. Univ. Ser. Biol. Ekol.
2005. 13(1).
ISSN 2310-0842 print ISSN 2312-301X online www.ecology.dp.ua
побачити по даним табл. 1 (група II на 3 та 9 тижш). Найбтьше, у пор1внянш з ¡н-шими, змшилися показники потужностей с^- та аз-рипшв, яю становили на 3 тижш 17+1 мкВ2 та 36+4 мкВ2 вщповщно до 108±6 мкВ2 та 197±17 мкВ2 на 9 тижш дослщження. Пор1внюючи м1ж собою потужшсть ритмш електроенцефалограми м!ж I та II трупами, можна вщзначити таю вщмшност!. На 3 тижн1 експерименту cyrreBi вщмши були \пж 5- та в -ритмами, яю у I групи тварин були у 3 рази бшьшими, шж у тварин II групи. Бшьш 3Ha4HMi змши потужност! 0!гритму, яю становили 168±24 мкВ2 та 109±17 мкВ2 вщносно до потужност! оь,- ритму (40±5 мкВ2 та 36+4 мкВ2). Останн1 ж ритми ЕЕГ, тобто а-, а2-, /3- та /Зрхвшн, мали потужшсть, яка на 3 тижш була в 1,5-2 рази бшьшою у тварин I групи вщносно до тварин II групи.
На 9 тижш у контрольно!' групи тварин, по вщношенню до тварин, яю пщляга-ли да стресу, eci показники потужностей були бшьшими у деюлька pa3ie. Так, най-менш значим! збшьшення потужност! спостершалися у 8- та 0-ритм! ЕЕГ, як! у 1 групи були у 2~4 рази бшыш, н!ж у II групи тварин. Суттево зм!нилися показники потужностей /3-, /Зг та он, агхвиль, ix р!зниця становила 10 pa3ie. Дек!лька менши-ми були змши потужностей а2- та с^-ритм!в, яю становили на 3 та 9 тижн! 914+103 мкВ2 та 108±6 мкВ2 вщповщно до 1666±205 мкВ2 та 197+17 мкВ2.
У тварин III групи, яю на фон! модулювання стрес-реакцп приймали п!роксан, при анал!з! динам!ки змши потужностей ритм!в електроенцефалограми ми спосте-piram наступне. Потужн1сть б-ритму на 9 тижн! дослщження була у 4 рази мен-шою, пор!вняно з 3 тижнем, i становила 82190+9940 мкВ2 та 15010±1229 мкВ2 в!д-повщно. Стосовно ж шших ритм ¡в ЕЕГ, ми спостер1гали збшьшення piemi потуж-ност! на 9 тиж1П в!дносно до 3 тижня. Так, у 3-4 рази зб!льшились потужност! в-,
/3- та jSi-хвиль, а значения потужност! а-, «г та а:гритм1в збшьшилися майже у 6-7 раз!в.
Анал!зуючи змши потужностей на 3 тижш експерименту тварин П1 групи з по-казниками тварин контрольно!' та стресовоУ груп, нами були вщм!чен! таю вщмш-ност!. Потужн!сть 5-ритму у тварин Ш групи (82190 + 9940 мкВ2) була бшьшою у 8 раз1В пор1вняно з контролем (10760 + 1643 мкВ2) та у 25 раз1в - пор!вняно 3i стре-совою групою (3667 ±301 мкВ2). Майже у 1,5 раза вщр!знялися потужност! висо-кочастотних хвиль, але з р'пною динам1кою. Так, потужн!сть а- та /3-ритм1в у I групи тварин була у 1,5 раза бшьшою, пор!вняно з! щурами Ш групи. Анал!зуючи по-тужн!сть високочастотних ритм!в тварин II та III груп, ми з'ясували, що числов! дан! потужностей аг, а?- та /3.-хвиль ЕЕГ майже не в!др!знялися м!ж собою i дор!в-нювали 109±17 мкВ2 i 102±14 мкВ2 (агритм), 36+4 мкВ2 i 49±5 мкВ2 (а3-ритм)та 46±3 мкВ2 i 54+7 мкВ2 (Эгритм) вщпов!дно. Потужн!сть д-, а-, а-А- та /3-хвиль у тварин III групи була майже у 1,5 раза бшьшою, шж у тварин II групи.
На 9 тижш дослщження ми отримали так! результата. Потужшсть ¿-ритму у тварин I та Ш груп була майже однаковою i становила 17180±923 мкВ2 та 15010± 1229 мкВ2 вщповщно. Значения потужност! Bcix шших ритм!в ЕЕГ у щур!в I групи було значно б!льшим, н1ж у тварин III групи. Так, найбшьш значим! збшьшення потужност! ми спостер1гали у ai-, j8- та /3]-ритмах, вщношення м!ж якими було 4496±554 мкВ2 до 443+31 мкВ2, 3570±410 мкВ2 до 386±23 мкВ2 та 2358±358 мкВ2 до 151±10 мкВ2 вщповщно. Найменш значима р!зниця виявлялась у ва-, а2- та а3-хвиль, р!зниця м1ж якими була у 4-5 раз!в.
Вiсник Днiпропетровського унiверситету. Бюлопя, eKonoriH.
О ^Q Visnik Dnipropetrovs'kogo universitetu. Seria Biologia, ekologia
Visnyk of Dnipropetrovsk University. Biology, ecology.
Visn. Dnipropetr. Univ. Ser. Biol. Ekol.
2005. 13(1).
ISSN 2310-0842 print ISSN 2312-301X online www.ecology.dp.ua
Аншпз потужностей ритм iß ЕЕГ м1ж II та III трупами показав наступи! змши. Значения о-ритму у тварин III групи були у 2 рази бшьшими, шж у II групи lyypiB, i склали 15010±1229 мкВ2 та 74411929 мкВ2 вщповщно. Так, хвшп в-, «г та ß- у тварин II та III труп майже не вццмзнялися, що ми можемо спостершати по даним табл. 1 (D та III групи на 9 тижш дослщження). Потужшсть а-, а2- та а3- ЕЕГ хвиль у 1,5 раза була бшьшою у щур1в III по вщношенню до аналопчних результате тварин, яш шдлягали дп стресу. Лише потужшсть /3)-ритму у тварин II групи на 9 тиж-Hi експерименту була у 1,5 раза бшьша, шж у тварин Ш групи.
Отримаш результати свщчать про залежшсть ритм iß електроенцефалограми вщ динам1ки нейропередач! у синаптичних структурах заднього гшоталамуса. Bi-рогщшше за все вказаш вище змши потужност1 ритшв обумовлеш тдвшценням концентрацп нейропередатчиюв у синаптичнш щшиш [1]. Ми вважасмо, що nipo-ксан, будучи центральним а-адреноблокатором, ддачим на piBHi заднього гипоталамуса, сприяе накопиченню нейропередатчика у синаптичнш щшшп, що i призво-дить до зниження потужносп найбшьш повшьнохвильових ритмлв, призводячи вщповщно до пщвищення потужност1 високочастотних ритмов електроенцефалограми.
Б1блшграф1чш посилання
1. Научные открытия: Сб. кратких описаний научных открытий, научных гипотез. Вып. 1. -М, 2003.-С. 13-15
2. Новиков В. С. Физиология экстремальных состояний / В. С. Новиков, В. В.Горанчук, Е. Б. Шустов. - СПб.: Наука, 1998.
3. Першин Ц. Б. Стресс и иммунитет / Ц. Б. Першин, Т. В. Кончугова. -М., 1996.
4. Стереотаксический атлас мозга крыс (фронтальные сечения). Электронная версия изготовлена под ред. проф. А. Ю. Буданцева. - Пущино, Аналитическая микроскопия, 2002.
5. Судаков К. В. Индивидуальная устойчивость к стрессу. - М., 1998.
6. Ширяев О. Ю. Нарушение вегетативного гомеостаза при тревожно-депрессивных расстройствах и методы их коррекции / О. Ю. Ширяев, Е. И. Ивлева // Прикладные информационные аспекты медицины. - Воронеж, 1999. - Т. 2, № 4. - С. 45.
Надшита доредколеги 07.04.05
BicHHK ^HinponeTpoBCLKoro ymBepcnreTy. Eionoria, eKonoria. Visnik Dnipropetrovs'kogo universitetu. Seria Biologia, ekologia Visnyk of Dnipropetrovsk University. Biology, ecology. Visn. Dnipropetr. Univ. Ser. Biol. Ekol. 2005. 13(1). ISSN 2310-0842 print ISSN 2312-301X online www.ecology.dp.ua
