Содержание к диссертации
Введение
CLASS Глава I. ОБзор литератур CLASS ы
1.1. Функционально-анатомическая организация суточной ритмичности у млекопитающих 10
1.1.1. Модели 10
1.1.2. Механизмы генерирования ультрадианных ритмов 12
1.2. Гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая система (ГГНС) - суточная организация функций 17
1.2.1. Гипоталамус 17
1.2.2. Гипофиз 19
1.2.3. Кора надпочечников 21
1.2.4. Действие глюкокортикоидов на суточные ритмы зависимых функций 27
1.2.5. Реактивность различных звеньев ГГНС к управляющим сигналам и стрессорам 30
1.2.6. ГГНС при изменении временной среды. Структура актуальных датчиков времени для системы . 33
1.3. Гормональные ритмы и регуляция гликемического гомеостаза 38
1.3.1. Ритмы гликемии 38
1.3.2. Эндокринные функции поджелудочной железы . 40
1.3.3. Взаимодействие гормонов 47
1.4. Углеводно-жировой суточный цикл 54
1.5. Среднечастотные ритмы энергетического обмена 58
1.6. Заключительные замечания 61
CLASS Глава 2. Материалы и методы 6 CLASS 2
2.1. Общая часть 62
2.2. Эксперимент I 64
2.3. Эксперимент 2 68
2.4. Эксперимент 3 70
2.5. Косинор-анализ фактических данных 72
2.6. Статистическая обработка результатов . 75
2.7. Заключительные замечания 77
CLASS Глава 3. Результаты и обсувдение 7 CLASS 9
3.1. Суточная динамика II-оксшюртикостероидов (ІІ-0КС) в организме крыс при введении глюкокортикоидов в разное время суток 79
3.2. Вес тела и внутренних органов 93
3.3. Спонтанная двигательная активность 98
3.4. Пищевое и питьевое поведение 102
3.4.1. Потребление корма 102
3.4.2. Выделение экскрементов 109
3.4.3. Потребление воды 113
3.4.4. Ритмы диуреза 115
3.5. Влияние глюкокортикоидов на ритмы энергетического обмена 122
3.6. Роль глюкокортикоидов в формировании суточных колебаний гликемии и толерантности к глюкозе . 126
3.7. Индивидуальные особенности ритмов 141
Заключение 145
Выводы 151
Список литературы 153
- Функционально-анатомическая организация суточной ритмичности у млекопитающих
- Действие глюкокортикоидов на суточные ритмы зависимых функций
- Суточная динамика II-оксшюртикостероидов (ІІ-0КС) в организме крыс при введении глюкокортикоидов в разное время суток
- Вес тела и внутренних органов
Введение к работе
Человек, утверждая свое могущество над окружающей и собственной природой, стремится расширить не только географический, но и временной ареал. Включение темного времени суток и полярной ночи в сферу активной деятельности заставило учитывать и изучать свойства и поведение физиологических ритмов. Трансмеридианные перелеты, приемы пищи во "внеурочное" время, введение биологически активных веществ, в том числе гормонов, в разное время суток -вот те немногие из разнообразных случаев, когда Время властно вмешивается в нашу вегетативную и интеллектуальную жизнь.
В силу разной инертности физиологических систем и скорости их адаптации к новым условиям эти воздействия сопровождаются внутренней десинхронизапией - нарушением привычной согласованности функций, изменением обычных фазовых углов между ними. Гормон может секретироваться в фазу наименьшей чувствительности к нему клеток-мишеней, регуляторы-антагонисты начинают действовать в одно и то же время, нарушается естественная последовательность событий, результат "опережает" причину - таковы могут быть следствия резких изменений временной среды.
Эндокринную суперсистему у млекопитающих можно считать перспективной в плане изучения многих биоритмологических закономерностей. Отдельные звенья суперсистемы, как например, комплекс гипоталамус-гипофиз-кора надпочечников - органы-мишени, являются хорошим примером классической функциональной системы, имеющей сложную иерархическую организацию с обратными связями. Передача управляющих сигналов от элемента к элементу, пространственно разделенных, осуществляется гуморальными факторами, испытывающими суточные и ультрадианные колебания. С позиций биоритмологии в работе такой системы вычленяются некоторые малоизученные и важ-
ные аспекты. В виде гипотез они могут быть сформулированы следующим образом.
I. Совокупность ритмов в системе реагирует на внешние возмущения как единое целое. Изменение одного из ритмов приводит к внутрисистемному десинхронозу и требует перестройки всей системы. 2. Ритмическая организация системы характеризуется определенными соотношениями уровня и амплитуд составляющих с разными периодами. При воздействиях, изменяющих уровень колеблющейся функции, наблюдаются сдвиги амплитуд суточного и ультрадианных ритмов. 3. Системообразующим фактором является не концентрация или уровень гормона, но определенная ритмическая структура выходного параметра системы. 4. Выраженность того или иного эффекта полифункциональ-ного гормона зависит от времени суток, когда он секретируется.
Наличие потенцирующего, пермиссивного, синэргистического и антагонистического взаимодействий между гормонами, секреция которых колеблется с разнообразными периодами, характеризует сложность регуляторних отношений в эндокринной суперсистеме и трудность ее изучения с биоритмологических позиций.
Несмотря на то, что гипотеза о стрессорной десинхронизапии функций была высказана более 10 лет назад (Алякринский Б.С, 1973), в настоящее время нельзя сказать, что существует ясность в отношении механизмов этого феномена. Какова роль глюкокортико-идов в развитии десинхроноза? Являются ли фиксируемые при стрессе фазовые и амплитудные изменения ритмов следствием гиперсекре-ции гормонов или результатом продукции их в "неурочное" время?
Указанные и другие аспекты, а именно: распространенность стресса и десинхроноза, приводящих к нарушению обычной фазовой согласованности мекду ритмами гуморальных регуляторов, все чаще встречающаяся необходимость в адаптации к измененной временной среде, большое значение гормонов в адаптивных реакциях, широкое
применение в медицине гормональных препаратов часто многоаспектного действия - характеризуют актуальность проблемы и подтверждают наличие социального заказа на исследования роли гормональных ритмов и их изменчивости в регуляции адаптивных процессов и метаболизма.
В связи с изложенным была запланирована и проведена работа для изучения возможности управления процессами обмена путем модификации гормональных ритмов, а также для изучения физиологических и биохимических последствий искусственно вызванного внутреннего десинхроноза в результате изменения суточного ритма концентрации глюкокортикоидов - гормонов, обладающих пшроким спектром действия, играющих важную роль в адаптации, применяемых в клинике и, наконец, показывающих четкие суточные колебания секреции. В этом заключалась цель исследования.
Для ее достижения были поставлены следующие задачи.
Изучить суточную динамику кортикостероидов в организме при действии стрессоров и введении глюкокортикоидов в разное время дня.
Изучить роль гиперкортицизма в возникновении стрессорного десинхроноза. Описать структуру ритмов суточного и ультрадианяо-го диапазонов для биохимических и физиологических параметров при экспериментальном воспроизведении гиперглюкокортикоидемии и моделировании инвертированного суточного ритма концентрации гормонов.
Изучить суточные колебания в проявлении одной из специфических функций глюкокортикоидов, в качестве которой было выбрано влияние их на уровень глюкозы в крови в базальних условиях и при сахарной нагрузке, на фоне искусственно измененного ритма гормонов.
Научная новизна работы заключается в том, что в ней впервые осуществлено комплексное описание ритмической организации функ-
ций у крыс при экспериментальном изменении глюкокортикоидного ритма. Изучены амплитудно-фазовые характеристики колебаний двигательной активности, потребления корма и воды, температуры тела, теплопродукции и других организменных показателей жизнедеятельности.
Экспериментально доказан еще один аспект в многостороннем действии глюкокортикоидов, а именно десинхронизирующий эффект стрессовых доз гормонов, проявляющийся в дестабилизации ритмической структуры и усилении короткопериодных колебаний.
Показана роль суточного ритма изученных гормонов в формировании дневных колебаний гликемии и толерантности к глюкозе.
Индивидуальный анализ ритмов, когда состояние каждого животного прослеживалось на протяжении всего опыта, позволил изучить динамику развития адаптивных процессов при длительном вмешательстве в глюкокортикоидный статус и связать ее с особенностями исходного состояния.
Научно-практическое значение работы.
Проведенное исследование показало, что обнаруженное многими авторами десинхронизирующее действие стрессоров может опосре-дываться через повышенную секрецию глюкокортикоидов, так как их введение независимо от времени инъекций привело к учащению, мультипликации ритмов, усилению ультрадианных составляющих в ритмической структуре организма.
Описанными в данной работе опытами на крысах установлено, что утренние инъекции физиологического раствора или кортизола, моделирующие стресс в состоянии покоя, привели, с одной стороны, к большей гиперглюкокортикоидемии, а с другой, к более значительному усилению ультрадианной ритмики, чем вечерние инъекции, совпадающие с максимумом секреторной активности коры надпочечников.
Экстраполируя эти данные на человека, можно предположить,
что одинаковый по силе стрессор, действующий в стадии покоя - у человека поздним вечером и ночью - приведет к более сильной де-синхронизащи вследствие учащения ритмов, чем в утренне-дневное время. Проверка этой гипотезы на людях позволит прогнозировать поведение ритмического ансамбля функций при назначении больным кортикостероидов и их аналогов в разное время суток.
3. Исследование колебаний гликемии и толерантности к глюкозе у крыс показало наличие в течение суток фазы напряженного функционирования ^-клеток поджелудочной железы. Воспроизведение ар-тифициального ритма надпочечниковой секреции путем утренних инъекций кортизола, приводящее к увеличению фазового угла между ритмами глюкокортикоидов и инсулина, вызывает, как и адреналэкто-мия, "раскрепощение" инсулина, снижение среднесуточного уровня сахара в крови и существенное увеличение толерантности к глюкозе. Данные свидетельствуют, что для поддержания уровня гликемии важны не только концентрационные отношения между инсулином и контрегу-лирующими гормонами, но и временные. Результаты могут оказаться полезными при разработке способов коррекции состояния пациентов с ранними нарушениями углеводного обмена.
Положения, выносимые на защиту.
Вводимый вечером кортизол быстрее и более полно метаболи-зируется периферическими тканями, так что меньшая его доля выводится через почки по сравнению с утренним введением. В вечерней группе экспериментальных животных также быстрее восстанавливаются исходные амплитудно-фазовые характеристики ритмов экскреции при длительном курсе инъекций кортизола.
Повышенный уровень глюкокортикоидных гормонов вызывает усиление ультрадианных колебаний показателей, связанных с обменом веществ и энергии, и может быть ответственным за возникновение стрессорной десинхронизации функций.
3. Действие глюкокортикоидов на показатели гликемического гомеостаза у крыс зависит от времени введения в течение суток. В вечерние часы сильнее проявляется гипергликемический эффект, тогда как в начале дня преобладает действие, облегчающее мобилизацию инсулина и повышающее толерантность к глюкозе.
Функционально-анатомическая организация суточной ритмичности у млекопитающих
В результате изучения ритмичности в поведении живых систем представителями разных научных дисциплин в биоритмологии накоплено достаточно фактов для теоретических обобщений и построения моделей. Этому также частично способствовал имеющийся в математике и физике развитый аппарат для анализа колебательных процессов.
Существующие модели исходят из представления, что организм есть совокупность единичных осцилляторов (колебателей), взаимодействие которых дает на выходе то множество ритмов, обычно фиксируемое в сложных биосистемах. Согласно модели, предложенной Миллсом ( Mills , 1966, 1973), существует один простой центральный осциллятор, который обладает эндогенной цикличностью и своим ритмическим выходом генерирует в пассивных периферических осцилляторах синхронные колебания при посредстве некоторых промежуточных звеньев гуморальной природы. Ведущий колебатель способен подстраивать свой ритм в соответствии с ритмичными импульсами из внешней среды. Его удаление должно приводить к исчезновению обычно регистрируемых суточных циклов в организме, фазовый сдвиг в ритмическом выходе - к аналогичному сдвигу в колебаниях конечных осцилляторов. Модель является одноосцилляторной иерархичной.
В настоящее время принято считать, что обязательным составным элементом центрального осциллятора у грызунов и, вероятно, других млекопитающих являются супрахиазматические ядра гипоталамуса (Сорокин А.А., 1981; Moore , 1979 и др.). Они способны воспринимать информацию о внешних циклах освещения и, с другой стороны, генерировать ритмические сигналы для периферии даже при отсутст вий экзогенных синхронизаторов.
Вторая модель ( Moore-Ede et al., 1976; Moore-Ede , Sulzman, 1977) также является многоуровневой иерархичной, но мультиосцил-ляторной. Промежуточные и конечные осцилляторы обладают собственной ритмичностью, центральный водитель ритмов подстраивает их колебания по фазе. Устранение центробежных влияний вызывает проявление независимых свободно бегущих околосуточных ритмов в периферических осцилляторных механизмах. Модель III не предполагает наличия задающего и синхронизирующего центрального пейсмекера. Обладающие собственной цикличностью, разветвленно взаимодействующие осцилляторы организованы в неиерархическую систему: отсутствует строгая упорядоченность, однозначность в связях управления Подчинения ( Moore-Ede et al. , 1976).
Многие авторы наиболее вероятной считают мультиосцилляторную модель (Зотов В.А., 1982; Pittendrigh , 1964; Paviidis , 1973; Wever , 1975 и др.). Так, обнаружено, что суточные ритмы сна -бодрствования и ректальной температуры у человека ( Aschoff, Wever , 1976), локомоторной активности и секреции кортикостерона у крыс ( Honma et al., 1979) имеют каждый свой ведущий осциллятор. Автономность последних проявляется только в условиях, свободных от внешних фотопериодических сигналов.
Имеются сведения, что суточный ритм активности многих видов
НОЧНЫХ ГРЫЗУНОВ ЯВЛЯеТСЯ ДВухфаЗНЫМ ( Aschoff , 1966), что позволило выдвинуть гипотезу о регуляции этого ритма двумя раздельными осцилляторами, активность которых в условиях затягивания свето-темновым циклом приурочена к рассветным и сумеречным часам ( Pittendrigh , Daan , 1976 а,ь ). Ритм активности может быть как одно-, так и двухфазным при изменении угла между фазами колеба-телей от 0 до 180. Аналогичную двухосцилляторную структуру ритма активности у жуков описал В.А.Зотов (1982), причем один из водителей ритма был свето-, другой - температурозависимым.
Предложена и обоснована гипотеза, объясняющая взаимоотношения центрального и ведомых осцилляторов ( Rusak , 1977, 1979). Периферический колебатель, непосредственно управляющий ритмикой функции, есть совокупность (популяция) взаимодействующих осцил-ляторных единиц. Условием генерации им как целым нормального суточного ритма является хорошая синхронизация единичных колебаний. Роль синхронизатора играет центральный осциллятор, также представляющий собой популяцию осцилляторных субъединиц. Степень их согласованности зависит от экзогенных подстраивающих воздействий, для которых открыт центральный ритмоводитель. Теснота связей как между осцилляторами, так и между их субъединицами может быть разной, от чего зависит синхронность колебаний и выраженность ритмики.
Рассмотренные модели не исчерпывают всего множества гипотез, касающихся возможных механизмов генерирования ритмов в биосистемах (Чернышев В.Б., 1980).
Действие глюкокортикоидов на суточные ритмы зависимых функций
Максимальная концентрация глюкокортикоидов в крови у крыс наблюдается в интервале 15-21 час в зависимости от режима освещения. Акрофаза суточного ритма чаще всего обнаруживается незадолго до начала активного периода или в первые его часы. Этот вывод справедлив для многих как дневных, так и ночных видов млекопитающих: золотистого хомячка ( Shiotsuka et al., 1974), мышей ( Haus et al, 1967), крыс ( Pukuda et al., 1977; Hilfenhaus, 1976 И Др.), СВИНОК ( Joseph , Meier , 1973; Sato , George 1973), обезьян (Таранов А.Г., Гончаров Н.П., 1981; Quabbe et al., 1982). У человека многими авторами также обнаружен предпробудный подъем секреции КОртИЗОЛа ( Weitzman , 1975; Reinberg et al., 1978; Guignard et al. , 1980; Delitala et al., 1982 И др.). Вероятно, исключением из приведенного правила являются собаки -хищники, испытавшие сильное влияние доместикации, у которых не было обнаружено достоверных суточных колебаний концентрации кор ТИЗОЛа В крови ( Takahashi et al. , 1981).
Такая структура ритма глюкокортикоидов обусловлена необходимостью в своевременном адекватном обеспечении этими многофункциональными гормонами разносторонней потребности в них с учетом латентного периода в 2-4 часа, необходимого для развертывания их эффектов. Максимум содержания кортикостерона в надпочечниках опережает акрофазу ритма концентрации гормона в крови на 3-4 часа, что показано у самцов и самок крыс ( Dunn et al.. 1972).
Существующие половые и линейные различия в акрофазах ритмов КРФ, АКТГ исчезают для ритмов надпочечниковой секреции. То же можно сказать и о видовых различиях. Так, если у мышей максимум АКТГ имеет место в 8-12 час ( Haiberg et al., 1965 а), а у крыс -накануне наступления темноты, то наибольшая концентрация глюкокортикоидов у этих видов отмечается в одно и то же время - в момент выключения света. Это свидетельствует, что экологически значимым, системообразующим параметром ГГЇЇС является ритм итоговой функции - секреции глюкокортикоидов, при этом возможны и наблюдаются половые и линейные вариации в ритмах на более высоких уровнях регуляции.
У человека глюкокортикоиды, как и АКТГ, испытывают нерегулярные эпизодические высокошлплитудные колебания секреции. Наиболее высокие пики концентрации гормонов стабильно наблюдаются в интервале 03-09 час, т.е. вблизи акрофазы суточного ритма (weitzman et al., 1966; Orth et al. , I967;v/eitzman ,Hellman , 1974). 3a 24 часа имели место от 6 до 10 секреторных эпизодов ( Heiiman et al., 1970; Krieger et al., 1971; Gallagher et al. , 1973).
Подобные короткопериодные колебания секреции кортизола были найдены у обезьян ( Hoiaday et ai. , 1977) с помощью спектраль-ного анализа. Средняя длительность эпизодов составляла 90 мин. Наблюдаемые флуктуации авторы сочли возможным назвать 16-й гармоникой суточного ритма. Хотя физиологические механизмы таких высокочастотных колебаний неизвестны, высказывается точка зрения, что эта ритмичность отражает более общую цикличность парадоксального-ортодоксального сна ( Weitzman , Hellman , 1974).
Анализировать эффекты действия гормонов трудно без учета ритмов их инактивации, деградации и выведения - процессов, наряду с секрецией определяющих содержание гормона в крови в момент измерения. У крыс найдено ускорение метаболического разрушения корти-костерона в ночные часы. Оперативные нарушения целостности гипоталамуса, а также содержание животных в темноте в течение 7 дней
Привели К Исчезновению рИТМа МетабОЛИЗМа ( Saba G. et al., 1963 а,в; Saba P. et al., 1965). Sadow и соавт. (1974) подтвердили, что утилизация экзогенного кортикостерона была повышенной у крыс вблизи акрофазы обычного ритма секреции гормона.
В экспериментах Stevens и сотр. (1973) с введением меченого кортикостерона крысам было найдено, что связывание гормона с белками мозга максимально в 12 час и минимально в конце светлого периода. По другим данным скорости исчезновения меченого кортикостерона из крови достоверно не различались утром и вечером ( Gibbs , 1970), причем разрушение гипоталамуса не влияло на этот результат ( Kaneko et ai. , 1980). Такой же вывод был сделан относительно АКТГ (Kaneko et ai. , 1981). Однако следует заметить, что в этих работах отмечалась тенденция к увеличению скорости выведения гормонов в ночное время.
Определение периода полужизни меченого кортизола у человека показало отсутствие связи этого показателя (равного, в среднем, мин) с временем введения гормона ( weitzman et ai. , 1971; Lacerda et ai., 1973). Такой же результат был получен в работе Leveii (1972). Связывание кортикостероидов с транскортином в нормальных условиях тоже не зависело от времени суток ( De Moor et ai., 1962). Последние факты свидетельствуют, что метаболическое разрушение и связывание с белками гормонов ГГНС не вносят значительного вклада в обычно фиксируемый суточный ритм концентрации АКТГ и глюкокортикоидов в крови.
Суточная динамика II-оксшюртикостероидов (ІІ-0КС) в организме крыс при введении глюкокортикоидов в разное время суток
Наиболее полная информация о суточных колебаниях кортикосте-роидов получена в эксперименте I. На рис. I сведены эмпирические данные об экскреции II-0KC с мочой. Максимальное выведение гормонов у животных в исходном состоянии наблюдается в интервале 22 -02 часа. Это совпадает с многочисленными литературными данными: наибольшую концентрацию в крови и экскрецию кортикостерона с мочой у крыс чаще всего находят после выключения света или в первой половине НОЧИ ( Fukuda et al. , 1977; Hilfenhaus , 1976; Obled et al., 1977 и MH. др.). Групповой Косинор-анализ выявил достоверный суточный ритм экскреции с акрофазой в 23,4 часа (табл. 2).
Обнаружена также статистически значимая низкоамплитудная 12-часовая составляющая (табл. 2), свидетельствующая о наличии незначительного второго подъема экскреции гормонов в утренние часы. Подобную двухфазную структуру суточного ритма кортикостерона у крыс, описанную также в работах Obled и сотр. (I977),otten-weiier , Hedge (1981), вероятно, можно объяснить сумеречным типом активности этих грызунов - повышением важнейших физиологических отправлений в моменты перехода от света к темноте и наоборот. Хорошее совпадение амплитуд, вычисленных с помощью группового и индивидуального способов (табл. 2 и 3), а также малый доверительный интервал для акрофазы свидетельствуют о высокой синхронности крыс по 12-часовому ритму.
Исследование контрольных животных на протяжении эксперимента показало незначительное уменьшение среднесуточного уровня ІІ-0КС (рис. 2), что, вероятно, связано с возрастными изменениями. Снижение секреции кортикостерона у крыс (Валуева Г.В., Яковлев А.А., 1975; Heuning , 1978), а кортизола - у макак-резусов (Chambers, Phoenix , 1981) найдено при изучении этих животных в онтогенетическом аспекте. Информативным оказался амплитудный анализ индивидуальных ритмов (рис. 2). Ежедневные утренние инъекции физиоло
Таким образом, процедура ежедневных инъекций физиологического раствора, стимулируя надпочечники ( Geierhaas , Herrmann , 1981), но не приводя к повышению среднесуточного уровня экскреции II-0KC, синхронизирует гормональные ритмы. Вечерние инъекции, приходящиеся на максимум эндогенной секреции, "раскачивают" суточный ритм в ущерб 12-часовому; утренний стресс, действующий в противо-фазе, наоборот, приводит к повышению удельного веса ультрадианной составляющей при снижении суточной. Этот вывод подтверждают также показатели достоверности ритмов: 24-часовая гармоника достигает критического уровня значимости (0,05) только в вечерней группе (табл. 2).
Существенных изменений в фазовой структуре ритма ІІ-0КС у контрольных животных на протяжении эксперимента не обнаружено, хотя можно отметить тенденцию к сдвигу акрофазы 24-часовой составляющей на более позднее ночное время (табл. 2).
Введение кортизола уже в дозе 2 мг/кг, как и следовало ожидать, привело к подъему уровня экскретируемых гормонов (рис. 2А). Возрастание экскреции составило, в среднем, 200 %. Увеличение дозы вдвое вызвало существенный дальнейший рост экскреции при утренних, но не при вечерних инъекциях. Это может свидетельствовать о том, что при вечернем введении активно развиваются адаптационные процессы, направленные на быстрое разрушение экзогенного гормона до физиологически неактивных дериватов, не определяемых в группе ІІ-0КС. Возможна также активация других, отличных от почечного, путей выведения глюкокортикоидов из организма.
Незначительное снижение уровня экскреции ІІ-0КС в утренней группе животных (рис. 2А) произошло только через 14 инъекций большей дозы. Это также свидетельствует о развитии адаптационных процессов, снижающих экзогенную гиперкортизолемию, хотя более слабом и позднем, чем в вечерней группе. В результате описанных процессов уровень экскреции гормонов после 12-14 инъекций кортизола в вечерней группе был ниже чем в утренней в 1,7 раза (Р :0,001), а в последнем из изученных состояний - в 1,3 раза (Р 0,04).
Среднесуточная концентрация II-0KC в плазме крови после дека-питации (забой 4 раза в сутки), измеренная в другом эксперименте у самок беспородных белых крыс, получавших по такой же схеме курс внутримышечных инъекций кортизола 2,5 мг/кг, составила у контрольных животных 13,0 , после 17 утренних инъекций - 18,6 , после вечерних - 16,4 мкг/ЮО мл. Несмотря на недостоверность различия между экспериментальными группами (Р 0,1), данные по крови подтверждают результаты, полученные при изучении мочи: в условиях введения одинаковых доз кортизола утренние инъекции приводят к большему подъему среднесуточного уровня II-0KC, чем вечерние.
В эксперименте 2 подтвердились известные литературные данные (Биологические ритмы..., 1975; Grant et ai. , 1965 и др.) о более сильном угнетающем действии экзогенных глюкокортикоидов на кору надпочечников при введении в отрицательную фазу ритма, т.е. на минимуме секреции. Введение животным в обоих режимах дексаметазо-на, не определяемого использованным флуориметрическим методом, привело к двукратному снижению среднесуточной концентрации II-0KC в цельной крови. Снизился размах суточных колебаний (табл. 4) и относительный вес надпочечников (табл. 5), причем в утренней группе крыс сильнее, чем в вечерней.
Вес тела и внутренних органов
Вес тела использовался не только как вспомогательный параметр для корректировки доз вводимого гормона, но имел и самостоятельное значение как показатель соотношения анаболических и катаболи-ческих процессов.
Экспериментальные животные на протяжении всего опыта отставали в весе от контрольных, но это отставание было неравномерным и неодинаковым в обеих опытных группах. Катаболическое действие вводимого утром кортизола после 7 ежедневных инъекций 2 мг/кг было значительно меньше выражено, чем в вечерней группе (рис. 3). Тенденция к такому результату проявилась и в эксперименте 2 после 4-х инъекций дексаметазона (табл. 6).
Если не принимать во внимание данных о динамике ІІ-0КС у экспериментальных животных, то на основании измерения веса можно заключить, что в вечерней группе в ранние сроки опыта имеет место более выраженная гиперглюкокортикоидемия, чем в утренней, что сказалось в быстрой потере массы тела. Однако это не так. На ранних стадиях эксперимента различий в среднесуточном содержании ІІ-0КС в крови и моче между опытными группами не выявлено (рис. 2А, табл. 4).
Таким образом, несмотря на одинаковый уровень гормонов в организме при вечернем введении отмечается более сильный катаболи-ческий эффект, оцененный по массе тела, чем при утреннем. Возможно, это связано с колебаниями чувствительности рецепторов к глю-кокортикоидам в течение суток: подъем концентрации гормонов в начале дня остается как бы незамеченным из-за ареактивности клеток-мишеней в фазу физиологического покоя ГГНС и всего организма. Такой же вывод сделан ниже при анализе гипергликемического действия вводимого в разное время суток кортизола (раздел 3.6.).
При увеличении количества инъекций и дозы гидрокортизона разница в весе животных при утреннем и вечернем введении гормона уменьшается, но тенденция к сохранению указанной закономерности остается (рис. 3).
Напротив, угнетающее действие дексаметазона на надпочечники (по весу) проявилось только в утренней группе (табл. 5), что согласуется с многочисленными литературными данными о повышенной чувствительности рецепторов отрицательной обратной связи к циркулирующим стероидам в фазу сниженной секреторной активности надпочечников (Биологические ритмы..., 1975; Segre , Klaiber, 1966 и др.). Эти сведения противоречат сделанному несколькими абзацами выше выводу о толерантности периферических рецепторов, ответственных за катаболический и гипергликемический эффекты, к глюкокортикоидам на минимуме их обычной суточной кривой. Вероятно, в суточной динамике чувствительности к стероидам проявляется кардинальное отличие эффекторных звеньев и центральных рецепторов обратной связи.
Из-за замедления роста относительный вес внутренних органов у животных, получавших дексаметазон, был выше, чем у контрольных (табл. 5), за исключением тимуса - признанной мишени для лимфо-литического действия глюкокортикоидов. Разность веса органов между экспериментальными группами достигает достоверного уровня только для надпочечников. В эксперименте I с введением кортизола в течение 25 дней взвешивание органов показало, в основном, такие же результаты (таблица не приводится). Различие заключается в том, что здесь не было обнаружено тимолитического эффекта; и отсутствовала достоверная разница в весе надпочечников между опытными группами, хотя при утреннем введении вес был заметно ниже (Р 0,1).
Использование механо-электрической системы для оценки локомоторной активности крыс позволяло получать накопленное число импульсов, пропорциональное количеству перемещений животного по клетке. 12-ти эквидистантных показаний за сутки было достаточно для статистической оценки параметров 5-ти кратных гармоник, но проверка различных пробных периодов по программе "Косинор" показала отсутствие достоверных колебаний с периодом меньше 12 часов. Поэтому анализ материала ограничивается рассмотрением только двух составляющих - суточной и 12-часовой (табл. 7).
Инъекции кортизола 2 мг/кг в начале светлого периода через 6 дней привели к исчезновению суточного ритма, который при продолжении курса инъекций вновь появился, но с уменьшенной амплитудой, что особенно заметно на фоне повышенной амплитуды суточного ритма у контрольных животных спустя 23 инъекции физиологического раствора. (Различия между подгруппами контрольных крыс при утренних и вечерних процедурах отсутствовали). Достоверность 12-часовой составляющей у контрольных крыс и в утренней экспериментальной группе не достигала критического уровня значимости.
При введении кортизола перед выключением света отмечается снижение амплитуды суточного ритма и исчезновение последнего в конце эксперимента. Напротив, в первый и третий сроки исследования при недостоверно уменьшенной амплитуде появляется отсутствовавший в других группах 12-часовой ритм за счет синхронизации животных и уменьшения дисперсии индивидуальных акрофаз.
