Введение к работе
Актуальность темы. В биологии и медицине до настоящего времени остаются актуальными вопросы влияния стресса на организм. Исследователи рассматривают стресс, как способ достижения резистентности организма при действии экстремальных факторов, различных по характеру и длительности (Барабой В.А., 1992; Зенков Н.К., 2001; Меньшикова Е.Б., 1994, 2006, 2008; Betteridge D.J., 2000). Вместе с тем, стресс может также оказывать и повреждающие действия на различные органы и системы, и даже целый организм, приводящие к развитию патологических состояний (Крыжановский Г.Н., 2002; Лущак В.И., 2007; Blokhina О. et al., 2003; Fratelli et al., 2002; Rahman I., 2005). Одним из таких стрессовых факторов является гиподинамия, при действии которой происходят изменения в организме, вплоть до развития различных патологических состояний (Шибкова Д.З., 1987; Рябов Г.А., 2002; Мамылина Н.В., 2004; Малышев И.Ю. и др. 2004; Латюшин Я.В., 2009).
В ряде работ отмечается роль стресс реакций и адаптационной перестройки, влияющих на совершенствование деятельности регуляторных MexaHH3MOB(Gong L., 2004; Matsunaga Т., 2001; Nakamura Н., 2004; Peers С, 2001). Эти сложные процессы направлены на поддержание оптимального уровня интенсивности обменных процессов, которые происходят не только на уровне органов и систем, но и целого организма. Действия экстремальных факторов приводят к мобилизации различных механизмов в таких высокодифференцированных и специализированных структурах как нервная ткань. Мало изученными остаются вопросы об изменениях метаболических процессов при развитии стресс реакций в такой специализированной структуре как мозжечок. Из работ А.А. Болдырева (2001), Е.Е. Дубининой (2003), известно, что одним из ведущих повреждающих факторов, способствующих развитию изменений в нервной ткани является интенсификация свободнорадикального окисления. Этот сложный механизм рассматривается как один из универсальных физиологических процессов окисления биологических соединений при действии активных форм кислорода.
В ряде экспериментальных работ большое внимание уделяется процессам пе-рекисного окисления липидов, однако, сопутствующие при этом процессы, связанные с окислительной деструкцией белков, клеток и тканей мозжечка не достаточно полно отражены (КамсковаЮ.Г., 2001, 2003; Латюшин Я.В., 2005, 2008; Wood Z.A., 2003; Vucevic D., 2005). Особенности процессов перекисного окисления зависят не только от метаболических возможностей тканей, но и от асимметричности их деятельности. В тоже время, асимметричность функционирования мозжечка как аспект исследования свободнорадикальной деструкции белковых и липидных компонентов тканей в настоящее время не достаточно полно представлены в литературе. Экспериментальные данные будут дополнять известные к настоящему времени механизмы и закономерности стресс реакции нервной ткани. Они позволят углубить представления об особенностях физиологических механизмов адаптации к экстремальным стресс индуцирующим воздействиям.
Цель исследования состояла в выявлении особенностей влияния длительной гиподинамии на динамику свободно-радикального окисления липидов, белков и со-
держания гликозаминогликанов в полушариях мозжечка экспериментальных животных.
Задачи исследования:
-
Оценить особенности динамики содержания липидов, белков, гликозаминогликанов в полушариях мозжечка экспериментальных животных при 120-суточной гиподинамии.
-
Определить особенности изменения содержания продуктов свободноради-кального окисления липидов и белков в правом и левом полушариях мозжечка.
-
Определить активность антиоксидантных ферментов (супероксиддисмута-зы, глутатионредуктазы, глутатионпероксидазы, каталазы) и содержание витамина Е в разных полушариях мозжечка в динамике 120-суточной гиподинамии.
-
Выявить общие закономерности адаптивных изменений в разных полушариях мозжечка экспериментальных животных при действии длительной 120-суточной гиподинамии.
Научная новизна.
Установлены особенности динамики содержания фракций липидов, сульфати-рованных и несульфатированных гликозаминогликанов в полушариях мозжечка крыс при действии 120-суточной гиподинамии:
-фазные изменения содержания и соотношения разных классов липидов (их возрастание для общих липидов в виде двухпиковой кривой, для фосфолипидов -трехпиковой кривой в левом полушарии; трехпиковой кривой для общих липидов и двухпиковой кривой для фосфолипидов в правом полушарии );
изменение соотношения эфиров холестерина к холестерину при увеличении его содержания к 120-м суткам эксперимента;
прямая зависимость между увеличением содержания сульфатированных гликозаминогликанов и фосфолипидов, несульфатированных гликозаминогликанов и общих липидов в ранние сроки эксперимента.
Обнаруженное статистически значимое увеличение содержания фосфолипидов в мозжечке экспериментальных животных связано с активацией синтетического аппарата клеток, которая является компенсаторно-адаптивным процессом в первые 7 суток и дезадаптивным процессом с 30-х суток до момента завершения исследования (120-х суток).
Установлено, что статистически значимое изменение содержания фосфолипидов сопровождается опережающим увеличением гликозаминогликанов, изменением содержания классов липидов и гликозаминогликанов, увеличением содержания диеновых конъюгатов и окислительной модификации белков.
Длительная гиподинамия (120 суток) приводит к фазным изменениям гликозаминогликанов, фосфолипидов, которые коррелируют с динамикой молекул средней массы.
Теоретическая и практическая значимость работы.
Получены новые знания о влиянии длительной гиподинамии, как стресс-фактора на мозжечок и компенсаторно-адаптивных реакций в полушариях мозжечка экспериментальных животных, вносящих вклад в развитие клеточной физиологии.
Выявлены особенности реакции клеток мозжечка на действие длительной 120-суточной гиподинамии, проявляющиеся изменениями содержания белков, липидов
и гликозаминогликанов, активностью антиоксидантных ферментов, расширяющие представления о компенсаторно-адаптивных свойствах нервной ткани.
Внедрение результатов исследования в практику.
Результаты диссертационной работы включены: в курсы лекционных и лабораторных занятий по дисциплине «Физиология физического воспитания и спорта» факультета физической культуры Башкирского государственного педагогического университета им. М. Акмуллы; в курсы лекционных и практических занятий по дисциплине «Вопросы частной физиологии ЦНС» кафедры нормальной физиологии Башкирского государственного медицинского университета; в курсы лекционных и лабораторных занятий «Центральная нервная система» Башкирского государственного аграрного университета.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
В полушариях мозжечка экспериментальных животных изменяется содержание и соотношение липидов и фосфолипидов, сульфатированных и не сульфати-рованных гликозаминогликанов при действии длительной гиподинамии.
-
Реакции полушарий мозжечка на стрессорное воздействие зависят от длительности действия гиподинамии, и отличаются динамикой накопления продуктов перекисного окисления липидов и окислительной модификацией белков.
-
При гиподинамии наблюдаются компенсаторно-приспособительные и адаптивные реакции мозжечка, выражающиеся в асинхронных изменениях содержания липидов и гликозаминогликанов.
Материалы диссертации доложены на 2-й Международной научно- практической конференции «Актуальные проблемы физической культуры и спорта», Чебоксары, 2010, II Международной научной конференции «Свободные радикалы, ан-тиоксиданты и старение» - г. Астрахань, 2011; Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы и перспективы развития физической культуры в современном образовании» - Уфа, 2010; Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы и перспективы развития физической культуры в современном образовании» - Уфа, 2010; Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы и перспективы развития физической культуры в современном образовании» -Уфа, 2010.
Основные результаты диссертационной работы изложены в 16 научных работах, из них - 3 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Объем и структура диссертации.
Диссертация изложена на 142 страницах компьютерного текста, иллюстрирована 15 рисунками, 16 таблицами. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, главы описания материалов и методов исследования, главы описания результатов собственных исследований, обсуждения полученных результатов, выводов, библиографического указателя: 157 отечественных и 73 зарубежных авторов.
