Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по биологии
| На правах рукописи | ||
| ПАРИН Сергей Борисович | ||
| РОЛЬ ЭНДОГЕННОЙ ОПИОИДНОЙ СИСТЕМЫ В ФОРМИРОВАНИИ ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ СОСТОЯНИЙ | ||
| 03.03.01 Ц Физиология | ||
| АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени доктора биологических наук | ||
| Москва - 2010 | ||
Работа выполнена на кафедре общей и социальной психологии факультета социальных наук Нижегородского государственного университета им. Н.И.Лобачевского и в отделе нейрофизиологии и экспериментального моделирования ЦНИЛ НИИ прикладной и фундаментальной медицины ГОУ ВПО Нижегородской государственной медицинской академии.
Официальные оппоненты: | доктор биологических наук, доктор филологических наук Татьяна Владимировна Черниговская |
доктор биологических наук Александр Иванович Федотчев | |
доктор биологических наук Александр Яковлевич Каплан | |
Ведущая организация: | Институт нейрокибернетики им. А.Р.Когана ЮФУ (Ростов-на-Дону) |
Защита диссертации состоится л14_февраля_ 2011 г. в _15.00_ час. на заседании совета Д 501.001.93 по защите докторских и кандидатских диссертаций при Биологическом факультете МГУ им. М.В.Ломоносова по адресу: 119991, Москва, Воробьёвы горы, МГУ, Биологический факультет, ауд. М-1.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке биологического факультета МГУ им. М.В.Ломоносова.
Автореферат разослан л______________________2010 г.
Ученый секретарь диссертационного совета доктор биологических наук | Б.А.Умарова |
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. Проблема исследования механизмов экстремальных состояний и стресса, в первую очередь, является сегодня чрезвычайно актуальной, что вполне закономерно, учитывая всё более усугубляющийся пресс техногенной цивилизации. Локальные военные конфликты, техногенные катастрофы, бесконтрольное вмешательство в экологические системы, развивающийся государственный и бытовой терроризм - всё это порождает бесчисленные экстремальные ситуации, требующие для выживания крайнего напряжения функций живого организма. В современной физиологии сложилась традиция определять такие состояния как экстремальные. К их числу принято относить стресс, шок, кому, коллапс, клиническую смерть и т.д. При всех различиях и характерных особенностях они объединяются общим свойством: чрезвычайной нагрузкой как на исполнительные, так и, в первую очередь, на регуляторные системы организма [Вейль, Шубин, 1971; Шутеу и др., 1981; Шустер и др., 1981; Гостищев, 2002].
Сегодня принято считать, что базовым экстремальным состоянием является стресс, или, по определению основателя учения о стрессе Ганса Селье, общий адаптационный синдром. Действительно, стресс может выступать и как основной компонент экстремального состояния, и как формирующий фактор, и как реакция, развивающаяся в ответ на экстремальное воздействие. Достаточно указать на утверждение Г.Селье, относившего шок к стрессу, проявляющемуся в крайней степени [Selye, 1936, 1946]. Учитывая непреходящую актуальность проблемы, можно предположить, что вопрос о механизмах экстремальных состояний хорошо проработан и, в целом, решён. Однако это далеко не так.
В частности, на протяжении многих десятилетий основные физиологические механизмы стресса (и, в большой мере, шока) традиционно сводятся к экстренной активации двух нейро-эндокринных комплексов: симпато-адреналовой системы (САС) и гипоталамо-гипофизарно-адреналовой системы (ГГАС) [Кулагин, 1978; Гаркави и др., 1979; Судаков, 1981, 1997; Монов, 1982; Мазуркевич, Багненко, 2004]. Не вызывает сомнения, что эти две системы, обеспечивая разные компоненты общей активации психических, моторных, метаболических и висцеральных функций, формируют две первые стадии стресса: стадию тревоги и стадию резистентности.
В то же время, очень поверхностно исследованы механизмы третьей стадии стресса - стадии истощения (и, соответственно, фазы торпидности шока), что, во многом, связано с гипнозом классических представлений о них, как о периодах полной дезинтеграции регуляторных и исполнительных механизмов [Selye, 1950; Шутеу и др., 1981; Мазуркевич, Багненко, 2004].
Между тем, начиная с 70-х годов прошлого века, начали накапливаться многочисленные экспериментальные, а затем и клинические данные о существовании третьей нейро-эндокринной системы, играющей существенную роль в регуляции функций организма при экстремальных воздействиях: эндогенной опиоидной системы (ЭОС). Открытие опиатных рецепторов [Pert, Snyder, 1973; Terenius, Wahlstrom, 1973], а затем и опиоидных пептидов [Hughes et al., 1975; Terenius, Wahlstrom, 1975; Teschemacher et al., 1975; Iversen, 1975] стало стимулом для исследования, прежде всего, антиноцицептивных свойств ЭОС [Akil, Watson, 1980; Watkins, Mayer, 1982; Vaccarino, Kastin, 2000]. Наряду с выявлением ведущей роли ЭОС в формировании разных форм подавления болевой чувствительности (медикаментозные, акупунктурные, электростимуляционные и другие воздействия), был обнаружен существенный вклад этой системы в развитие так называемой стресс-анальгезии [Bodnar et al., 1978; Oliverio et al., 1986; Nishith et al., 2002; Bodnar, Klein, 2006], возникающей в ответ на повреждение или его угрозу.
На рубеже 80-х годов были опубликованы первые данные о противошоковом эффекте опиатных блокаторов (налоксона, налорфина, налтрексона) [Faden, Holaday, 1978, 1979, 1980; Holaday, Faden, 1980, 1981; Голанов и др., 1980, 1981, 1982, 1983; Парин и др., 1981, 1982, 1983; Feuerstein et al., 1980, 1983; Curtis, Lefer, 1981, 1983; Hunt et al., 1983; Lechner et al., 1983, и др.], полученные в опытах на разных видах животных (мыши, крысы, морские свинки, кролики, кошки, собаки и т.д.) при использовании разных экспериментальных моделей шока (геморрагическом, электроболевом, эндотоксиновом, экзотоксиновом, окклюзионном, спинальном и т.п.). Использование опиатных антагонистов в противошоковой терапии было запатентовано [Голанов и др., 1980; Holaday, Faden, 1980] и начало внедряться в реаниматологическую клиническую практику. Однако результаты клинического применения опиатных антагонистов оказались менее убедительными, чем можно было ожидать. В 2003 году был опубликован аналитический обзор B.Boeuf et al. (лNaloxone for shock), в котором авторы, сугубо дилетантски проанализировав несколько десятков клинических случаев использования опиатных антагонистов при шоке, пришли к выводу, что данная медицинская технология далеко не всегда приносит желаемый эффект, так как, хотя и приводит к существенному улучшению показателей висцеральных функций, значимо не влияет на выживаемость пациентов. Широко растиражированный обзор привёл к заметному снижению интереса клиницистов-реаниматологов и, соответственно, экспериментаторов к опиатным блокаторам. Между тем, причина возникшей стагнации связана вовсе не с низкой эффективностью новой технологии (грамотное применение налоксона при необратимом шоке спасло уже множество жизней) и не с методической легкомысленностью авторов упоминавшегося аналитического обзора, а с методологическим тупиком, обусловленным неоправданным увлечением зарубежных (а отчасти и отечественных) нейробиологов выяснением деталей лиганд-рецепторных взаимодействий, или же созданием коллекции купированных налоксоном экспериментальных разновидностей шока. Было потеряно фундаментальное направление исследования: системный анализ механизмов участия ЭОС в динамике экстремальных состояний.
Цель и задачи исследования. Целью нашей работы явилось изучение системных механизмов участия эндогенной опиоидной системы в формировании и развитии таких экстремальных состояний, как стресс, шок и клиническая смерть.
Для достижения цели было необходимо решить следующие базовые задачи:
1. Изучить динамику уровня опиоидных пептидов в мозгу и плазме крови животных при разных видах шока.
2. Исследовать влияние лигандов опиатных рецепторов на динамику висцеральных и неврологических функций и исход при разных видах шока.
3. Провести проверку лэндолоксоновой гипотезы: проанализировать возможное участие параопиоидных пептидов семейства FaRPs в саногенезе экстремальных состояний.
4. Изучить динамические режимы стресс-анальгезии, вызванной различными стрессорами.
5. Исследовать динамику психических и психофизиологических функций при разных видах повреждения или его угрозы.
6. Провести проверку трёхкомпонентной теории стресса и шока на математической модели.
Научная новизна. Впервые в рамках одной работы проведено систематическое исследование участия ЭОС в развитии принципиально различных по этиологии и различающихся по степени выраженности видов стресса и шока, что позволило выявить системные закономерности стадийной динамики этих процессов. Впервые показана эффективность блокады опиатных рецепторов при электроболевом, болевом, экзотоксиновом и випериновом шоке. В работе впервые показана зависимость эффектов блокады опиатных рецепторов при разных видах шока от доз и сроков введения опиатных антагонистов. Впервые продемонстрирована значимость паравентрикулярных отделов гипоталамуса для реализации эффектов опиоидных пептидов при шоке. Выявлена взаимосвязь динамики опиоидных пептидов и их прекурзоров в мозгу и крови при разных видах шока. Обнаружен противошоковый эффект пептидов семейства FaRPs и исследованы его возможные механизмы. Выявлена независимость стресс-анальгезии от вида стрессоров и пороговый характер вовлечения ЭОС. Показан вклад ЭОС в изменения психических и психофизиологических функций при стрессе различной этиологии. Сформулирована и проверена на математической модели трёхкомпонентная теория стресса и шока, основанная на динамическом взаимодействии трёх стресс-реактивных систем: САС, ГГАС и ЭОС.
Теоретическая и практическая значимость. Работа вносит вклад в разработку биологической концепции системных механизмов экстремальных состояний. Показана общность базовых механизмов стресса и шока и характер вовлечения в них ЭОС. Благодаря исследованию динамики висцеральных, неврологических и психических функций при экстремальных состояниях выявлены общие механизмы стадийности этих процессов, обусловленные общностью изменений активности базовых регуляторных систем: САС, ГГАС и ЭОС.
Практическая значимость работы определяется, прежде всего, разработанными и защищёнными патентами способами противошоковой терапии, основанными на коррекции функций ЭОС. Обоснованы дозы и сроки применения опиатных антагонистов при шоке. Предложен и запатентован способ экспериментального моделирования отёка лёгких с помощью параопиоидных пептидов. Разработанная математическая модель шока и стресса является основой для создания симулятора экстремальных состояний, обеспечивающего диагностику, мониторирование и прогнозирование экстремальных состояний.
Положения, выносимые на защиту:
- Закономерно сходные изменения содержания эндогенных опиоидов в мозгу и плазме крови животных при экзотоксиновом. випериновом и геморрагическом шоке указывают на стадийную гиперактивацию ЭОС в ответ на повреждающее воздействие.
- Блокада опиатных рецепторов на торпидных фазах злектроболевого, электрического, геморрагического, экзотоксинового и виперинового шока, равно как и разрушение паравентрикулярной области гипоталамуса при электроболевом шоке, существенно улучшает висцеральные и неврологические функции и увеличивает продолжительность жизни и выживаемость животных. Опиатные антагонисты, вводимые на эректильной и терминальной фазах, также как и опиатные агонисты, ухудшают состояние животных.
- Параопиоидные пептиды семейства FaRPs проявляют реанимирующее действие при гипобарической гипоксии и острой геморрагии, когда блокада опиатных рецепторов неэффективна. Эффект FaRPs реализуется через адренергические механизмы, что может свидетельствовать об участии параопиоидных пептидов в саногенезе экстремальных состояний.
- Независимо от характера стрессора (использование принципиально разных по химизму и механизмам действия зоотоксинов в низких дозах), развивающаяся стресс-анальгезия имеет двухфазную динамику, устраняемую опиатными блокаторами.
- Сходство динамики психологических, психофизических и психофизиологических показателей при утомлении у программистов, на стадии истощения при экзаменационном стрессе у студентов, при посттравматическом стрессовом синдроме у ветеранов локальных военных конфликтов и у лиц, страдающих опиатной наркотической зависимостью, свидетельствует о ведущей роли ЭОС в формировании гипобиотического состояния при стрессе.
- Стресс является неспецифической системной защитной стадийной редуцированной психофизиологической реакцией на повреждение или его угрозу. Шок является частным случаем этой реакции, развивающимся в ответ на сверхсильное (потенциально смертоносное) повреждение. Динамика этих процессов обусловлена синхронным запуском трёх базовых стресс-реактивных систем, каждая из которых доминирует на своей стадии (фазе): активность САС предопределяет развитие кратковременной начальной гиперактивации функций, ГГАС формирует относительно устойчивую активацию на стадии резистентности (в первичной торпидной фазе), а ЭОС обеспечивает гипобиотическую минимизацию функций на завершающих этапах стресса и шока.
Апробация работы. Материалы работы доложены и обсуждены на III Международном симпозиуме по апитерапии (Бухарест, Румыния, 1979); Всесоюзной конференции Физиология вегетативной нервной системы (Куйбышев, 1979); XI Всероссийской конференции по физиологии и патологии кортико-висцеральных взаимоотношений, посвященной 50-летию отдела физиологии висцеральных систем им. академика К.М.Быкова (Ленинград, 1981); V Всесоюзной герпетологической конференции (Ленинград, 1981); VI Всесоюзной конференции по экологической физиологии Общие проблемы экологической физиологии (Сыктывкар. - 1982); V Всесоюзной конференции по физиологии вегетативной нервной системы, посвященной 100-летию со дня рождения академика Л.А.Орбели (Ереван, 1982); XV съезде Всесоюзного физиологического общества им. И.П.Павлова (Кишинев, 1987); Всесоюзной конференции Проблемы нейрогуморальной регуляции деятельности висцеральных систем, посвященной 90-летию со дня рождения академика В.Н.Черниговского (Ленинград, 1987); Международном симпозиуме Центральная нервная система и постреанимационная патология организма (Москва, 1989); I Всесоюзной токсинологической конференции Проблемы теоретической и прикладной токсинологии (Ашхабад, 1991); Научной конференции, посвящённой 150-летию кафедры физиологии человека и животных Киевского университета им. Т.Шевченко (Киев, Украина, 1992); III Международном симпозиуме по сравнительной электрокардиологии (Сыктывкар, 1993); 33-м Интернациональном апикультуральном конгрессе Apimondia (Пекин, Китай, 1993); Российской научной конференции Антигипоксанты и актопротекторы (Санкт-Петербург, 1994); Х Всероссийском пленуме правления общества и федерации анестезиологов и реаниматологов Анестезия и интенсивная терапия при травме, гипоксия, эндотоксемия и методы их коррекции (Нижний Новгород, 1995); 34-м Интернациональном апикультуральном конгрессе Apimondia (Лозанна, Швейцария, 1995); VII Всероссийском съезде неврологов (Нижний Новгород, 1995); I конференции герпетологов Поволжья (Тольятти, 1995); II съезде биохимического общества РАН (Москва, 1997); . IV Международном симпозиуме по сравнительной электрокардиологии Сравнительная электрокардиология - 97 (Сыктывкар, 1997); VI Российском съезде травматологов и ортопедов (Нижний Новгород, 1997); Всероссийской конференции с международным участием, посвященной 150-летию со дня рождения академика Ивана Петровича Павлова (Санкт-Петербург, 1999); III Международном симпозиуме Физиологические механизмы природных адаптаций (Иваново, 1999); Международной конференции Комбустиология на рубеже веков (Москва, 2000); Международной конференции Современные проблемы физиологии и биохимии водных организмов (Петрозаводск, 2004); Научной сессии МИФИ-2005: VII Всероссийской научно-технической конференции Нейроинформатика - 2005 (Москва, 2005); I Съезде физиологов СНГ (Пицунда, 2005); 14-й Международной конференции по нейрокибернетике (Ростов-на-Дону, 2005); Научной сессии МИФИ-2006: VIII Всероссийской научно-технической конференции Нейроинформатика - 2006 (Москва, 2006); II Троицкой конференции "Медицинская физика и инновации в медицине" (Троицк, 2006); Научной сессии МИФИ-2007: IХ Всероссийской научно-технической конференции Нейроинформатика - 2007 (Москва, 2007); ХХ съезде Физиологического общества им. И.П. Павлова (Москва, 2007); Международном симпозиуме УПространство проблем биофотоники (TPB-2007)Ф (Нижний Новгород - Москва, 2007); Научной сессии МИФИ-2008: Х Всероссийской научно-технической конференции Нейроинформатика - 2008 (Москва, 2008); III Международной конференции по когнитивной науке (Москва, 2008); II Всероссийской научно-практической конференции Функциональное состояние и здоровье человека (Ростов-на-Дону, 2008); II съезде физиологов СНГ Физиология и здоровье человека (Молдова, Кишинэу, 2008); V Всероссийской конференции-школы по физиологии слуха и речи (Санкт-Петербург, 2008); Всероссийской конференции, посвящённой 125-летию со дня рождения академика Л.А. Орбели Научное наследие академика Л.А.Орбели. Структурные и функциональные основы эволюции функций, физиология экстремальных состояний (Санкт-Петербург, 2008); Научной сессии МИФИ-2009: ХI Всероссийской научно-технической конференции Нейроинформатика - 2009 (Москва, 2009); Всероссийской конференции Нелинейная динамика в когнитивных исследованиях (Нижний Новгород, 2009); XV Международной конференции по нейрокибернетике (Ростов-на-Дону, 2009); Седьмой Национальной конференции Рентгеновское, Синхротронное излучение, Нейтроны и Электроны для исследования наносистем и материалов: Нано-Био-Инфо-Когнитивные технологии (РСНЭ - НБИК 2009) (Москва, 2009); Научной сессии НИЯУ МИФИ-2010 Актуальные вопросы нейробиологии, нейроинформатики и когнитивных исследований (Москва, 2010); IV Международной конференции по когнитивной науке (Томск, 2010); XV Всемирном конгрессе по психофизиологии (Будапешт, Венгрия, 2010); XXI съезде Физиологического общества им. И.П.Павлова (Калуга, 2010), и др.
Публикации. Результаты исследований опубликованы в 128 работах, в числе которых 32 - в изданиях, рекомендованных ВАК, и 27 - в рецензируемых сборниках трудов и журналах. Получено 1 авторское свидетельство СССР и 3 патента РФ (в соавторстве).
Объём и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения и списка цитируемой литературы, включающего 1105 источников. Общий объём работы - 390 стр., включая 60 рисунков и 85 таблиц.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Эксперименты были проведены на 7 видах животных, для каждой конкретной серии опытов объекты выбирались в соответствии с задачами. В опытах участвовали: дафнии (312 особей), травяные лягушки (18), мыши (1046), крысы (1197), кролики (62), кошки (11), павианы гамадрилы (27). Кроме того, одним из объектов исследования были люди, добровольно дававшие информированное согласие на обследование (студенты, программисты, ветераны локальных военных конфликтов, наркоманы - всего 644 человека).
В каждой конкретной серии экспериментов использовались методы, адекватные локальным задачам исследования.
Электрофизиологические методы. Регистрация электроэнцефалограммы (ЭЭГ) и событийно-связанных потенциалов (ССП) в ответ на электрокожное раздражение и световую и звуковую стимуляцию осуществлялась у животных при моно- и биполярном отведении с 8, 12 и 16 стальных игольчатых макроэлектродов (с индифферентным электродом, расположенном в лобной кости), предварительно (не менее чем за 1 сутки до опыта) имплантированных в кости черепа, и зафиксированных на поверхности черепа с помощью норакрила. Сигнал с электродов подавался на электроэнцефалографы Galileo или Bioscript, а с них - на один из каналов чернильнопишущего регистратора Н338-4П и на один из каналов стереофонического магнитофона УТембр-2Ф или 16-канального магнитографа (после предварительной частотно-импульсной модуляции). В ходе экспериментов осуществлялся автоматический спектральный анализ ЭЭГ с помощью анализатора спектра низких частот УС4-54Ф в реальном масштабе времени за эпоху усреднения 10 с, в диапазоне частот 0,5-20,0 Гц при полосе анализа 0,1 Гц, с последующим усреднением амплитуд спектральных составляющих в интервалах частот 0,5-3,5, 3,5-8,0, 8,0-13,0, 13,0-20,0 Гц. Спектральному анализу подвергалась также ЭЭГ, записанная предварительно на ленту магнитографа.
Для спектрального анализа предварительно записанных эпизодов ЭЭГ использовалась анализирующая установка, включающая: анализатор спектра вычислительный УСК4-72/2Ф (состоящий, в свою очередь, из анализатора спектра УС4-73Ф, блока измерительного УЯ4С-76Ф и интегратора многоканального УЯ4С-78Ф), осциллограф универсальный запоминающий УС8-13Ф, анализатор спектра УС4-54Ф, два осциллографа УС1-55Ф, вольтметр цифровой УЩ13-12Ф и электростимулятор УЭСЛ-1Ф. Установка использовалась для экспресс-анализа и последующей обработки энцефалограмм. Вызванные потенциалы сенсомоторной области коры фотографировались с экрана осциллографа Disa методом суперпозиции по 5 предъявлениям.
Изучение изменений вегетативных и неврологических параметров, а также уровня выживаемости животных производилось стандартными методами. У животных в ходе экспериментов регистрировались следующие показатели: выраженность роговичного рефлекса, ЭКГ (в I и II стандартных отведениях), артериальное давление (прямым способом), параметры внешнего дыхания, реоэнцефалограмма (РЭГ), температура тела, продолжительность жизни животных.
Регистрация ЭКГ у животных производилась с игольчатых стальных электродов, введённых подкожно в конечности животных. Запись кардиограммы проводили на ленте энцефалографа ЭЭГ-4 или же с помощью чернильнопишущего регистратора УН338-4ПФ. В последнем случае в качестве предусилителя использовался двухканальный полианализатор с цифровой индикацией УПАЗ-01Ф.
В экспериментах с участием добровольцев запись ЭКГ в трёх стандартных отведениях осуществлялась с помощью программно-аппаратных комплексов ЭЭГА-21/26 Энцефалан - 131 - 03 или Нейрософт ВНС Микро. Для оценки типа вегетативной регуляции использовался метод кардиоинтервалографии (КИГ). Расчёт параметров частотной компоненты спектра RЦR интервалов проводился в соответствии со стандартами Европейского Кардиологического Общества и Северо-Американского общества стимуляции и электрофизиологии. Для анализа использовались следующие спектральные интервалы частот: HF (High Frequency) - 0,15-0,40 Гц; LF (Low Frequency) - 0,04-0,15 Гц; VLF (Very Low Frequency) - 0,003-0,04 Гц. Вычислялся коэффициент симпатико-парасимпатического баланса LF/HF.
Запись отдельных параметров внешнего дыхания осуществлялась с помощью заполненной угольным порошком резиновой манжетки, которой обвязывалась грудная клетка животного. Изменения степени натяжения трубки вызывали колебания сопротивления заполнявшего её порошка, эти колебания подавались на один из каналов реографа РГ4-01, в мостовую схему которого манжетка включалась в качестве переменного резистора. В результате на одном из каналов регистратора отмечались характерные дыхательные волны, отражавшие частоту и глубину дыхания животного. РЭГ регистрировалась стандартным способом с помощью реографа РГ4-01.
Определение артериального давления осуществлялось, в зависимости от серий экспериментов, или ртутным манометром, или же с помощью электроманометров Barowar или RFT. Запись артериального давления в двух последних случаях производилась на ленте регистратора без дополнительного усиления. Полиэтиленовый катетер для регистрации артериального давления вживлялся наркотизированным животным в следующие артерии: кроликам и кошкам - в бедренную, крысам и павианам гамадрилам - в хвостовую или правую сонную. Катетер перед установкой заполнялся физиологическим раствором с незначительным количеством коммерческого раствора гепарина.
Температура тела животных регистрировалась с помощью медицинского электротермометра УТПЭМ-1Ф посредством ректального датчика. Роговичный рефлекс у ненаркотизированных животных оценивался с помощью специальной волосковой касалки.
Радиоиммунологические методы анализа.Для радиоиммунологического определения изменений уровня -эндорфина в тканях мозга и в плазме крови у крыс и павианов гамадрилов использовался стандартный коммерческий набор реагентов фирмы Immuno Nuclear Corporation (INC), предназначенный для стандартного тестирования данного пептида [Ткачёва и др., 1983]. Набор представляет собой классическую радиоиммунологическую систему с добавлением полиэтиленгликоля к вторичной антисыворотке для лучшего осаждения связанного антителом меченого пептида. Чувствительность теста составляет 10,0 нг/л (по данным инструкции набора).
Определение опиоидной иммунореактивности осуществлялось, в основном, квалифицированными специалистами лаборатории радиоизотопной диагностики Нижегородской областной больницы им. Н.А. Семашко и Всесоюзного центра психического здоровья (Москва). Подсчёт радиоактивности в пробах производился на автономном гамма-счётчике фирмы Alwar (Швеция). Параллельно аналогичным образом проводилось радиоиммунологическое определение уровня АКТГ и бета-липотропина. В ряде случаев также проводили радиоиммунологическое определение суммарного содержания -эндорфиноподобной / -липотропиноподобной иммунореактивности с помощью стандартного набора фирмы Seragen (США).
Поведенческие тесты. Определение общей двигательной активности (ОДА) животных производилось в специальной камере для поведенческого тестирования размером 800х400х400 мм, выполненной из органического стекла. К подвижному полу камеры жестко фиксировался медицинский пьезоэлектрический акселерометр ПАМ-I (производства ИПФ РАН). Механические колебания, преобразованные пьезоакселерометром в электрический сигнал, подавались непосредственно на вход четырёхканального чернильнопишущего электроэнцефалографа ЭЭГ-4.
Определение уровня ноцицептивной чувствительности животных производилось с помощью поведенческих и электрофизиологических методик. В качестве ноцицептивных раздражителей использовались следующие стандартные стимулы: термическое световое раздражение корня хвоста (tail-flick test) [DТAmour, Smith, 1941] или кожи спины, термическое УконтактноеФ раздражение лап (hot-plate test) [OТCallaghan, Holtzman, 1975], электрическое раздражение корня хвоста, электрокожное раздражение (ЭКР).
Ноцицептивные стимулы использовались для оценки латентных периодов защитных поведенческих реакций животных, характеризующих временные пороги их болевой чувствительности. Параметры стимуляции подбирались в различных сериях экспериментов с целью минимизации наносимого повреждения. Электрокожное раздражение, так же как и электростимуляция корня хвоста, наносилось от стимулятора ЭСТ-14 через его изолирующую приставку (производства ЭПМ ИЭМ, Ленинград). Параметры стимуляции в каждом конкретном случае подбирались индивидуально с тем расчётом, чтобы в условиях свободного передвижения нанесение раздражения вызывало у животных аверсивную реакцию (попытку к бегству). Стимулы представляли собой одиночные (1 удар в 3-4 с) прямоугольные импульсы тока силой 3-7 мА и длительностью 1-2 мс, или же пачки импульсов длительностью 1 мс с частотой 50 Гц, силой тока 5 мА и длительностью пачки 1 с. Для дифференцировки угнетения ноцицептивной чувствительности от общей гипосенсории и в экспериментах с выработкой условных рефлексов нами использовалась световая и звуковая стимуляция животных, для чего вспышки света мощностью 0,5 Дж подавались с расстояния 200 мм от глаза животного, а звуковой сигнал частотой 1000 Гц и амплитудой 60 дБ - через динамик с помощью фотофоностимулятора Sonneclat.
Психофизические методы. Для количественной оценки первичных когнитивных функций у испытуемых нами использовались компьютерные методы латерометрии и кампиметрии [Полевая, 2008, 2009]. Компьютерная кампиметрия обеспечивает измерение порогов цветоразличения в виртуальном цветовом пространстве. Компьютерная латерометрия обеспечивает измерение дифференциальных порогов пространственного слуха при латерализации дихотического стимула.
Методы психологического тестирования. В экспериментах с участием добровольцев в качестве вспомогательных средств использовались стандартные психологические опросники (тест для определения уровня ситуативной и личностной тревожности Спилбергера-Ханина, САН - Самочувствие-Активность-Настроение, СОС [Орлов, 2008], ОТС - Опросник Травматического Стресса [Котенёв, 1997]) и цветовой тест Люшера.
Методы фармако-физиологического анализа. Для реализации стандартной процедуры фармако-физиологического анализа [Гацура, Саратиков, 1977] использовались различные фармакологические агенты с определённым механизмом действия. Прежде всего, это средства, прицельно влияющие на характер синаптической передачи: агонисты и антагонисты соответствующих рецепторов, деплеторы, энзимные ингибиторы, ингибиторы обратного захвата медиаторов и т.д.
В частности, для тестирования катехоламинергических механизмов применялись: агонисты преимущественно -адренорецепторов адреналин и -адренорецепторов норадреналин, неизбирательный блокатор -адренорецепторов преимущественно периферического действия дигидроэрготамин, агонист преимущественно центральных 2-адренорецепторов клофелин, неселективный антагонист -адренорецепторов пропранолол (обзидан), блокатор центральных и периферических адренорецепторов и дофаминовых рецепторов аминазин, деплетор катехоламинов резерпин, блокатор дофаминовых рецепторов галоперидол. Использовались ганглиоблокаторы пентамин и бензогексоний; m-холинолитик атропин; антагонисты ГАМК-рецепторов бикукулин, баклофен и пикротоксин; противогистаминные средства димедрол, пипольфен, и т.д.
Для анализа опиоидных механизмов применялись: опиатные агонисты морфина гидрохлорид и фентанил, опиатные антагонисты налоксон (налоксона гидрохлорид; Наркан, Эндо Дюпон, США) и налтрексон, частичный опиатный антагонист налорфин. Кроме того, использовались следующие опиоидные и параопиоидные пептиды, синтезированные в КНЦ РАМН: пентапептиды YGGFM (мет-энкефалин) и YGGFL (лей-энкефалин), тетрапептиды FMRFамид и YMRFамид, дипептиды RFамид и RFгидрохлорид, гептапептид YGGFMRFамид (Arg6-Phe7-мет-энкефалинамид, возможный предшественник FMRFa), гексапептид YdAGFLRx2CH3COOH (даларгин, d-Ала2-Арг6-лей-энкефалин). В ряде серий экспериментов применялись рилизинг-гормоны кортиколиберин (УCRHФ) и тиролиберин (УTRHФ), а также пептидный препарат семакс (УACTH4-7Ф-PGP).
Кроме того, часть обследованных добровольцев по медицинским показаниям принимала психотропные препараты нескольких фармакологичеких групп: нейролептики (азалептин, аминазин, галоперидол, рисполепт, сероквель, солиан, сонапакс, сульпирид, трифтазин, труксал, хлорпротиксен), транквилизаторы (бензонал, феназепам, нозепам), антидепрессанты (амитриптилин, анафранил, коаксил, мелипрамин, продеп, стимултон, феварин, флуоксетин, ципралекс) и антиконвульсанты (глюферал, карбомозепин, клоназепам, паглюферал, циклодол). Принимавшие участие в обследовании лица, страдающие наркотической зависимостью, употребляли наркотические анальгетики: морфина гидрохлорид, героин и фентанил.
В качестве дозируемых стрессоров с принцпиально разными химическим строением и мишенями в организме [Каменская, 1982] были использованы зоотоксины различных систематических групп. Лиофилизированные яды среднеазиатской и формозской (тайваньской) кобры, гюрзы, эфы и обыкновенной гадюки были получены из змеепитомника Ташкентского института зоологии и паразитологии АН Узбекистана. Яды зелёной жабы и пятнистой саламандры были получены во время экспедиций путём механической стимуляции кожных желёз. Пчелиный яд был получен методом электрической стимуляции пчёл с помощью аппарата НИИХ-5, сконструированного в ННГУ. Мазь, изготовленная на основе пчелиного яда (условное название УУнгапивенФ) была предоставлена Рижским медицинским институтом. Содержание пчелиного яда в ней составляло (в трёх различных вариантах) соответственно 0,06%, 0,015% и 0,1%; в качестве основы использовался полиэтиленоксид. При моделировании виперинового шока дополнительно применялась противозмеиная сыворотка УАнтигюрзаФ (серия 30 контр. № 3753) Ташкентского научно-исследовательского института вакцин и сывороток. Определение токсичности (в частности, ЛД50) использованных в экспериментах ядов не входило в цели нашего исследования и производилось на предварительных стадиях исследования общепринятым методом пробит-анализа по Личфилду-Уилкоксону.
В качестве вспомогательных средств использовались: уретан, хлоралоза, натрия пентобарбитал, эфир, гепарин, стерилизованный изотонический раствор хлорида натрия и т.д. Все растворы соответствующих концентраций готовились на стандартном изотоническом растворе хлорида натрия непосредственно перед введением. Введение веществ осуществлялось или в мозговые желудочки, или внутрибрюшинно, или в краевую вену уха, или же через предварительно имплантированные катетеры - в бедренную, хвостовую или внутреннюю ярёмную вену животных. Все области, подвергавшиеся оперативному вмешательству или введению электродов, предварительно анестезировались 2-процентным раствором новокаина.
Биохимические методы. В работе проводилось определение концентрации глюкозы в плазме крови крыс гексокиназным методом на биохимическом анализаторе Express plus (V-560) (Ciba-Corning, Англия).
Методы обработки экспериментальных данных. При обработке полученных данных использовались стандартные параметрические и непараметрические методы спектрального, корреляционного и дисперсионного анализов (t-критерий Стьюдента, d-критерий Фишера, критерий Уилкоксона-Манна-Уитни, линейные, частные и сводные коэффициенты корреляции и т.д.). Использовались ресурсы Microsoft Excel, Статистика версия 6.1, программ Стадия и Академия.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Изменения уровня опиоидных пептидов в организме животных при различных повреждающих воздействиях
Опираясь на предположение, что эндогенные опиоидные пептиды вовлекаются во многие физиологические процессы, в том числе в формирование ответной реакции организма на стрессовые воздействия, в первой серии экспериментов, проведённой в институте экспериментальной патологии и терапии АМН СССР в Сухуми, мы определяли уровень -эндорфиноподобной иммунореактивности (-ЭПИР) в плазме крови у павианов гамадрилов и изучали ее изменения в ряде экспериментальных контекстов. Эксперименты были выполнены на 6 павианах гамадрилах (Papiо hamadryas) массой 5,5Ч8,5 кг. Электрическую стимуляцию (ЭС) гипоталамических структур осуществляли монополярными прямоугольными импульсами длительностью 10 мс, частотой 50 Гц и силой тока 4Ч5 мкА. Геморрагический шок моделировали кровопусканием из плечевой вены у животных, находящихся в состоянии наркотического сна (хлоралоза, 80 мг/кг, внутривенно).
Фоновый уровень -ЭПИР в плазме крови у павианов гамадрилов, находившихся в состоянии спокойного бодрствования, составил 8,01,0 фмоль/мл. Суммарный уровень -ЭПИР и -ЛПИР составил 13424 пг/мл. Вычислительный уровень -ЛПИР составил 9,01,0 фмоль/мл (рис. 1-IА). У 2 животных кровь забирали 3-кратно на протяжении 7 суток. Фоновый уровень -ЭПИР и вычисленный уровень -ЛПИР оставались стабильными на протяжении всего времени эксперимента (рис. 1-IБ).
У 2 животных после установления фонового уровня -ЭПИР кровь брали на фоне электростимуляции (через 30 секунд после ее начала) паравентрикулярно-перифорникальной области медиального гипоталамуса, которая участвует в обеспечении вегетативного компонента эмоциональных реакций. Электростимуляция данной области сопровождалась выраженным беспокойством животных, повышением среднего артериального давления Ч АД (со 100 до 190 мм рт. ст.), тахикардией и тахипноэ, что позволило предположить стрессогенный характер этого воздействия. Уровень -ЭПИР в плазме крови возрастал на 189%, одновременно наблюдалось небольшое увеличение суммарного содержания -ЭПИР и -ЛПИР. Уровень вычисленной -ЛПИР, соответственно, снижался (рис. 1-IВ). У 2 животных кровь брали на фоне электростимуляции мамиллярной области гипоталамуса. У них также имели место, хотя и менее выраженные, сдвиги вегетативных показателей: гипертензия (повышение АД от 98 до 150 мм рт. ст.), тахипноэ, тахикардия. В этих случаях отмечалось недостоверное возрастание уровня -ЭПИР, некоторое увеличение суммарного содержания -ЭПИР и -ЛПИР, вычисленные значения содержания -ЛПИР незначительно снижались (рис. 1-IГ).
| I | |
| II | |
| III | |
| IV | |
Рис. 1. Сравнительная динамика -эндорфиноподобной иммунореактивности (-ЭПИР) и -ипотропиноподобной иммунореактивности (-ПИР) в плазме крови павианов гамадрилов в норме (IА), в среднем по трём замерам в течение недели (IБ), при электростимуляции паравентрикулярно-перифорникальной (IВ) и мамиллярной (IГ) областей гипоталамуса, а также при геморрагическом шоке (II); -ЭПИР в ткани мозга и плазме крови крыс при экзотоксиновом шоке (III); а также -ЭПИР и АКТГ в плазме крови крыс при випериновом шоке (IV). Звёздочками обозначены достоверные отличия показателей от фонового уровня (при p<0,05).
Еще у 2 животных исследовали изменение уровня -ЭПИР, суммарного уровня -ЭПИР и -ЛПИР при развитии геморрагического шока (рис. 1-II). Кровь у них брали 3-кратно: перед началом кровопускания (после наступления наркотического сна), через 20 минут, в течение которых уровень среднего АД поддерживали повторными кровопусканиями на уровне 50 мм рт. ст., и через 60 минут после окончания кровопускания (оба животных погибли на фоне нарастающего шока). До начала кровопускания уровни -ЭПИР и -ЛПИР соответствовали контрольным значениям. Через 20 минут уровень -ЭПИР возрос на 300%. Суммарное содержание -ЭПИР и -ЛПИР практически не изменялось. Уровень -ЛПИР достоверно снизился. Через 60 минут после окончания кровопускания содержание -ЭПИР возросло еще на 47 % по сравнению с ее уровнем в предшествующий период. Таким образом, в плазме крови павианов гамадрилов содержатся измеримые количества как -ЭПИР, так и -ЛПИР, причём уровень -ЭПИР и -ЛПИР, циркулирующих в крови в нормальных условиях, достаточно стабилен. Обнаружено, что стимуляция паравентрикулярно-перифорникальной области медиального гипоталамуса, где лежат тела опиоидергических нейронов, вызывая вегетативные сдвиги у животных, характерные для стресса, приводит также и к значительному возрастанию содержания -эндорфина в плазме крови, при этом наблюдается смещение соотношения -ЭПИР/-ЛПИР в сторону -ЭПИР. В то же время, стимуляция мамиллярной области гипоталамуса не приводит к столь выраженным изменениям уровней -ЭПИР и -ЛПИР. Это может свидетельствовать об участии паравентрикулярных и перифорникальных отделов гипоталамуса в высвобождении -эндорфина при стрессе. Еще более выраженное повышение содержания -ЭПИР в плазме крови наблюдается при развитии геморрагического шока, при этом уровень -ЛПИР снижается в еще большей степени (рис. 1-II). Все эти данные показывают, что повышение уровня -ЭПИР в плазме крови сопровождает формирование стресса, в том числе, развитие шокового состояния у павианов гамадрилов. Определенное значение в регуляции содержания -эндорфина в плазме может играть паравентрикулярно-перифорникальная область медиального гипоталамуса. Повышение уровня -эндорфина, вероятно, происходит как за счет усиления расщепления -липотропина, так и за счет увеличения синтеза последнего в гипофизе. В следующих сериях опытов (на 142 крысах-самцах) тот же метод был использован нами для определения уровня бета-эндорфина и АКТГ в тканях мозга и плазме крови крыс при экзотоксиновом шоке, вызванном введением 2ЛД50 нейротропного яда кобры (рис. 1-III), и випериновом шоке, вызванном введением 2ЛД50 гематотропного яда гюрзы (рис. 1-IV). |
Определение уровня -ЭПИР в тканях мозга и плазме крови крыс при отравлении их двойной полулетальной дозой яда кобры позволило выявить сходную, в целом, динамику этого показателя в крови и мозгу в процессе развития шока (рис. 1-III). Вслед за начальным повышением уровня -ЭПИР уже к десятой минуте после введения яда наблюдалось существенное снижение этого показателя, отмечавшееся вплоть до тридцатой минуты после инъекции. При дальнейшем развитии интоксикации концентрация -ЭПИР в тканях переднего мозга резко возрастала, достигая к шестидесятой минуте эксперимента значений, многократно превышающих фоновые показатели.
Характерно, что налицо не только однонаправленность изменения содержания эндопиоидов в мозгу и плазме крови крыс, но и некоторое запаздывание по времени колебаний уровня пептидов в плазме крови по сравнению с их тканевым содержанием в мозгу. Кроме того, исследование изменений содержания -ЭПИР в тканях переднего мозга и плазме крови крыс в процессе развития интоксикации ядом кобры позволило выявить двухфазный характер изменений этого показателя, свидетельствующий о существенных колебаниях опиоидной активности, что может быть связано как с изменением интенсивности процессинга эндогенных опиоидных пептидов, так и с модификацией связывания пептидных лигандов с опиатными рецепторами.
При введении двойной полулетальной дозы яда гюрзы уже на начальном этапе виперинового шока наблюдалось значительное повышение концентрации -ЭПИР в крови, после чего её значения относительно стабильно удерживаются на этом уровне на протяжении всего периода развития интоксикации (рис. 1-IV). Аналогичным образом изменялся и уровень АКТГ в плазме крови, однако степень увеличения концентрации кортикотропина была значительно больше.
Сходство характера колебаний уровня -эндорфина и АКТГ, очевидно, указывает на общность механизмов, обеспечивающих их проявления. Это вполне объяснимо, так как в экстремальных состояниях оба пептида могут протеолитически выщепляться из одного общего гипофизарного прекурзора.
В целом результаты радиоиммунологического анализа подтверждают исходную гипотезу о существенной роли ЭОС в развитии экстремальных состояний. В связи с этим экспериментальная проверка эффективности использования полных или частичных опиатных антагонистов для купирования чрезмерной активности ЭОС при шоке различной этиологии представлялась весьма важной и перспективной.
Исследование эффектов опиатных антагонистов и разрушения опиоид-продуцирующих областей гипоталамуса при электроболевом и электрическом шоке
В первой группе экспериментов исследовалось влияние налорфина и налоксона на течение электроболевого шока у кроликов. Работа была проведена на 34 бодрствующих кроликах, у которых по стандартным методикам регистрировали электроэнцефалограмму (ЭЭГ) сенсомоторной области коры головного мозга (оценивались базовые частоты высоко- и низкоамплитудной составляющих), ЭКГ во II стандартном отведении (в частности, оценка частоты сердечных сокращений - ЧСС), частоту дыхательных движений (ЧДД), артериальное давление (АД), ректальную температуру (РТ), роговичный рефлекс (РР). Электроболевой шок вызывали путем электрической стимуляции седалищного нерва. Длительность стимуляции составляла 15 мин. Все вещества вводились внутривенно (в среднем - на 65-й минуте развития шока).
В контрольных опытах сразу после шокогенного воздействия наблюдалось углубляющееся ухудшение зарегистрированных показателей, причём введение 2,0 мл физиологического раствора не влияло на эту динамику (табл. 1). Наряду с прогрессирующими арефлексией, гипотензией и гипотермией, необходимо отметить резкие нарушения сердечной деятельности (появление множественных аритмий, подъём интервала S Ч Т над изолинией, и др.) и дыхания (в терминальной фазе - по типу Чейн-Стоксова). Введение опиатного агониста морфина не только не улучшало состояние животных, но даже приводило к ускорению наступления летального исхода (в среднем 132,9 мин. против 163,9). Инъекции опиатного агонист/антагониста налорфина или антагониста налоксона вызывали статистически значимые позитивные изменения физиологических показателей и приводили к 100%-ной выживаемости кроликов. Характерно, что введение налоксона (0,1 мг/кг) резерпинизированным животным (2,5 мг/кг; n=4) существенно не влияло на вызванную данным деплетором катехоламинов гипотензию.
Таким образом, результаты этой группы экспериментов свидетельствуют о корригирующем эффекте введения опиатных блокаторов налорфина и налоксона на фазе торпидности электроболевого шока у кроликов, что указывает на существенный вклад ЭОС в развитие вегетативных и неврологических нарушений при шоке.
В следующей группе экспериментов изучалось влияние электролитического разрушения паравентрикулярных и медиобазальных отделов гипоталамуса на течение электроболевого шока у кроликов. Паравентрикулярные отделы гипоталамуса содержат относительно высокие концентрации энкефалинов, и данная область участвует в регуляции функций гипофиза, вырабатывающего опиоидные пептиды. В медиобазальных отделах гипоталамуса показано наличие скоплений β-эндорфинергических клеток. Эксперименты были выполнены на 15 беспородных кроликах обоего пола массой 2,2Ч2,8 кг. У животных регистрировали артериальное давление (АД), частоту сердечных сокращений (ЧСС) и частоту дыхательных движений (ЧДД). Шоковое состояние вызывали электрической стимуляцией седалищного нерва, которую проводили непрерывно до того момента, когда АД после начального подъема снижалось до исходных значений. Разрушение гипоталамических структур в соответствии со стереотаксическими координатами осуществляли анодическим током 1,2Ч2,0 мА в течение 40 с. После окончания опытов мозг извлекали и после фиксации в формалине проводили гистологический контроль локализации и объема разрушения.
Таблица 1. Влияние внутривенного введения морфина, налорфина и налоксона на физиологические показатели кроликов при электроболевом шоке (Мт).
| Вариант опыта | Время относи-тельно шоко-генного воздей- ствия, мин. | Регистрируемые показатели | |||||
ЭЭГ: базовая частота высокоам-плитудной и низкоам-плитудной составляю-щих (Гц) | ЧСС, уд./мин., (характер сердечного ритма) | ЧДД, дв./мин., (характер внешнего дыхания) | АД, мм рт. ст.: систоли- ческое и диастоли-ческое | РТ, град.С | РР: ж- живой, о- ослаб-ленный, нет- отсут-ствует | ||
Контроль: введение физ.раствора на 65 мин. после шокогенного воздействия (n=7) | До | 3,10,3 9,80,8 | 272,214,9 | 47,52,5 | 104,011,7 77,77,3 | 38,30,1 | ж |
60 | 1,50,2 10,00,9 | 282,218,1 | 77,57,5 | 72,511,1 61,3+8,3 | 37,10,3 | нет | |
90 | 1,50,2 9,81,0 | 256,322,5 (аритмии) | 52,512,4 (Чейн-Стоксово) | 70,39,6 59,78,7 | 36,80,2 | нет | |
150 | Среднее время гибели всех животных: 163,928,1 мин. | ||||||
Введение морфина (2,0 мг/кг) на 65 мин. после шокогенного воздействия (n=9) | До | 3,30,4 10,11,0 | 275,116,7 | 48,83,1 | 108,113,7 75,38,1 | 38,40,1 | ж |
60 | 1,60,3 10,21,0 | 280,519,2 | 75,310,1 | 73,712,2 60,98,3 | 37,30,2 | нет | |
90 | 1,30,2 9,70,9 | 240,327,8 (аритмии) | 40,211,0 (Чейн-Стоксово) | 60,110,5 51,39,7 | 36,50,3 | нет | |
150 | Среднее время гибели всех животных: 132,925,4 мин. | ||||||
Введение налорфина (0,4 мг/кг) на 65 мин. после шокогенного воздействия (n=14) | До | 3,20,3 10,01,1 | 275,317,1 | 47,93,2 | 106,512,5 78,110,1 | 38,10,2 | ж |
60 | 1,40,3 9,61,1 | 281,219,4 | 80,111,6 | 71,39,4 59,19,0 | 36,90,3 | нет | |
90 | 1,90,6 17,01,9* | 277,816,4* | 101,412,9* | 90,28,9* 68,37,4* | 37,30,3* | о | |
150 | 2,90,5* 12,11,5* | 274,219,7* | 52,34,7* | 99,812,7* 70,59,3* | 37,90,4* | ж | |
Все животные данной серии выжили (6 часов наблюдения) | |||||||
Введение налоксона (0,1 мг/кг) на 65 мин. после шокогенного воздействия (n=4) | До | 3,00,4 10,31,7 | 270,518,8 | 44,65,9 | 101,318,1 73,916,4 | 38,40,2 | ж |
60 | 1,20,3 9,71,4 | 283,521,7 | 83,015,5 | 69,712,9 55,313,3 | 36,60,3 | нет | |
90 | 2,10,8* 16,12,2* | 275,918,3* | 111,319,7* | 98,715,7* 71,514,4* | 37,40,6* | о | |
150 | 3,00,9* 11,01,7* | 273,120,8* | 56,69,2* | 99,619,6* 74,618,2* | 38,00,7* | ж | |
Все животные данной серии выжили (6 часов наблюдения) | |||||||
Примечание: * - достоверные отличия от показателей контрольных животных на тех же временных отрезках (при p<0,05).
Непосредственно после выключения шокогенной стимуляции имело место значительное снижение АД и одновременно происходило некоторое возрастание ЧСС и ЧДД (табл. 2). После небольшого транзиторного повышения АД на 20-й минуте после окончания стимуляции отмечено дальнейшее снижение АД, ЧСС и ЧДД. К 50-й минуте после шокогенного воздействия падение АД приближалось к 50%. ЧСС и ЧДД оставались несколько повышенными.
Таблица 2. Изменения АД, ЧСС и ЧДД у кроликов после нанесения шокогенного воздействия и разрушения различных отделов гипоталамуса (Мт).
| Условия опыта | ожнооперированные животные (контроль) | Животные с разрушением медиобазальных отделов гипоталамуса | Животные с разрушением паравентрикулярных отделов гипоталамуса | ||||||
АД, мм рт.ст. | ЧСС в мин. | ЧДД в мин. | АД, мм рт.ст. | ЧСС в мин. | ЧДД в мин. | АД, мм рт.ст. | ЧСС в мин. | ЧДД в мин. | |
Фон | 81,48,9 71,011,5 | 264,6 23,7 | 80,8 36,1 | 83,810,8 69,57,7 | 276,8 25,5 | 66,5 18,5 | 80,715,6 67,812,6 | 257,7 33,2 | 87,0 34,4 |
После стимуля-ции | 48,210,2 43,69,9 | 286,4 28,4 | 99,0 11,7 | 42,511,4 35,512,1 | 255,3 41,1 | 86,0 14,9 | 51,813,7 44,711,1 | 319,0 28,4 | 107,3 19,2 |
Перед разруше-нием | 38,610,2 33,49,2 | 270,0 41,2 | 82,6 9,1 | 38,56,8 30,84,0 | 258,0 29,7 | 80,3 18,9 | 50,213,9 43,313,5 | 311,7 16,1 | 102,7 29,0 |
Сразу после разруше-ния (п.р.) | - | - | - | 39,34,7 32,76,7 | 193,5 58,4 | 78,0 14,7 | 52,519,3 45,217,7 | 296,3 27,7* | 104,7 12,3* |
Через 10 мин. п.р. | 30,810,7 25,011,1 | 219,5 71,6 | 60,5 27,8 | 21,36,8 12,73,1 | 228,0 60,0 | 72,0 10,0 | 55,018,4* 47,417,0* | 303,2 19,0* | 106,4 23,0* |
Через 20 мин. п.р. | - | - | - | - | - | - | 52,021,1 43,021,8 | 305,2 16,9 | 107,6 21,3 |
Примечание: * - достоверные отличия от показателей контрольных животных (при p<0,05).
У 5 ложнооперированных животных (без разрушения гипоталамуса) к 65-й минуте после шокогенного воздействия показатели АД, ЧСС и ЧДД существенно снижались (табл. 2). В среднем через 90,052,4 мин. после шокогенного воздействия все животные данной группы погибали.
У 10 кроликов на фоне значительного снижении АД (в среднем, на 65-й минуте после шокогенного воздействия) производили разрушение гипоталамических структур. У 4 кроликов разрушения, как показали результаты гистологического контроля, были локализованы преимущественно в медиобазальных отделах гипоталамуса. У этих животных после разрушения наблюдалось дальнейшее неуклонное падение АД. ЧСС и ЧДД при этом практически не изменялись. Летальность в этой группе животных составляла 100%, смерть в среднем наступала через 84,152,4 мин. после шокогенного воздействия, что достоверно не отличалось от контроля.
У остальных 6 животных разрушения были локализованы преимущественно в паравентрикулярных отделах гипоталамуса. Непосредственно после разрушения у этих животных наблюдалось незначительное повышение АД по сравнению с его уровнем перед разрушением (табл. 2). ЧСС немного снижалась, а ЧДД практически не изменялась. Через 10 мин. после разрушения АД становилось на 10% выше, чем до разрушения, что достоверно отличалось от значений АД у ложнооперированных животных и у животных с разрушением медиобазальных отделов гипоталамуса в данный период времени (табл. 2).
В дальнейшем 3 животных данной группы погибли в среднем через 80,226,5 мин. Из них у 2 животных дорсомедиальный гипоталамус был разрушен лишь с одной стороны, и имелось двустороннее разрушение медиальных отделов латеральной гипоталамической области и прилежащих отделов; у одного животного оказались разрушенными латеральные отделы дорсомедиального гипоталамуса. Оставшиеся 3 животных этой группы были под наблюдением на протяжении 3 ч. после разрушения, и перед эвтаназией АД составляло у них в среднем 68,7/60,7 мм рт. ст., ЧСС Ч 272,3 ударов в минуту, ЧДД Ч 84,3 в минуту. У всех этих животных имело место двустороннее разрушение паравентрикулярных структур гипоталамуса: дорсомедиальных, паравентрикулярных и частично вентромедиальных ядер.
Таким образом, как показали проведенные опыты, разрушение медиобазальных отделов гипоталамуса, содержащих β-эндорфинергические клетки, не приводит к достоверным различиям в течении шока у животных этой группы и ложнооперированных животных. В то же время, даже частичное разрушение паравентрикулярных отделов гипоталамуса, содержащего значительные концентрации энкефалинов, приводит к улучшению вегетативных показателей у животных, а при полном разрушении Ч и к их выживанию в условиях развития болевого шока. Очевидно, что это может быть связано с изменением активности ЭОС.
Результаты, также указывающие на существенную роль ЭОС в развитии шока, были получены при исследовании зависимости выживаемости мышей (176 белых мышей самцов весом 21-25 г) от дозы вводимого препарата (налорфина и морфина), а также от времени введения препарата при электрошоке. Установлено, что блокада опиатных рецепторов налорфином (особенно, на фазе вторичной торпидности) приводит к выраженному противошоковому эффекту, обеспечивая увеличение выживаемости и продолжительности жизни выживших животных, тогда как введение опиатного антагониста морфина, в лучшем случае, не оказывает позитивного действия на выживаемость и продолжительность жизни животных.
Сравнительное исследование эффективности налоксона и параопиоидных пептидов при геморрагическом и гипоксическом шоке и клинической смерти
Исходя из результатов экспериментов, в которых подавление активности ЭОС улучшает состояние животных при электроболевом, электрическом и экзотоксиновом шоке, мы предположили, что наличие позитивного эффекта налоксона при шоке, вызванном острой кровопотерей [Faden, Holaday, 1979], также связан с блокированием специфических опиатных рецепторов. Поэтому задачей данной группы экспериментов явилось сравнение эффектов налоксона, вводимого непосредственно после кровопускания (то есть в эректильной фазе геморрагического шока), в дозе 1,0 мг/кг, при которой практически полностью вытесняется из мест связывания в мозгу меченый налоксон, ранее введенный в насыщающих концентрациях, и в дозе 0,4 мг/кг.
В опытах на 52 крысах-самцах линии Вистар (массой 290Ч360 г), под нембуталовым наркозом (60 мг/кг в/б) за 24 часа до эксперимента животным вживляли полиэтиленовые катетеры, заполненные раствором гепарина, в хвостовую артерию и внутреннюю яремную вену. Эксперименты проводили на бодрствующих животных, которых помещали в клетку, ограничивающую их подвижность. Регистрировали среднее артериальное давление (САД), ЧСС и ЧДД. Через 30 минут после помещения животного в клетку, когда нормализовывались измеряемые параметры, осуществляли кровопускание из яремной вены путем забора крови в предварительно гепаринизированный шприц. Кровь забирали непрерывно до минимально возможного падения АД (40Ч50 мм рт. ст.), которое поддерживали на этом уровне в течение 20 мин. таким образом, чтобы суммарная кровопотеря составила 40 % от объема циркулирующей крови. После этого вводили либо физиологический раствор, либо раствор налоксона в объеме, соответствующем в миллилитрах массе животного в граммах, деленной на 1000. После этого животных наблюдали в течение 2 часов и затем Ч 24 часа в обычной клетке.
Данные, характеризующие динамику САД и ЧДД, представлены в таблице 3. ЧСС животных всех 3 групп не претерпевала значимых специфических изменений, в связи с чем в дальнейшем этот показатель не обсуждается. Животным 1-й группы (n=18) после окончания кровопускания вводили физиологический раствор (контроль). У крыс 1-й группы кровопускание достигало 40%, что приводило к снижению САД на 57%, ЧДД практически не изменялась. После введения физиологического раствора САД медленно повышалось, достигая максимума на 40-й минуте после окончания кровопускания. Затем наблюдалось его снижение, и к исходу 1-го часа после введения физиологического раствора САД уже не отличалось от такового в постгеморрагическом периоде. ЧДД изменялась незначительно, но к 50Ч60-й минуте становилась достоверно ниже исходного. После кровопускания также отмечалось снижение пульсового давления, которое через 5 и 10 минут после введения физиологического раствора не отличалось от этого показателя до введения. Из 18 животных этой группы более 24 часов прожили 5 крыс (27,8%). Средняя продолжительность жизни погибших животных составила 43 минуты.
У животных 2-й группы (n=20) к моменту введения налоксона в дозе 0,4 мг/кг падение САД после взятия 40% крови составило 56%. ЧДД при этом изменялась незначительно. После введения раствора налоксона САД достоверно возрастало к 10Ч20-й минуте и в последующем постепенно снижалось. ЧДД неуклонно уменьшалась и к концу 1-го часа становилась значимо ниже ее постгеморрагической величины. Как и у крыс 1-й группы, наблюдалось снижение пульсового давления, после введения налоксона оно изменялось незначительно. Из 20 животных 2-й группы более 24 часов прожили 4 крысы. Средняя продолжительность жизни погибших животных составила 49 минут.
Животным 3-й группы (n=14) налоксон вводили в дозе 1,0 мг/кг. Кровопускание у них составило 41%, что приводило к падению АД на 55%. Непосредственно после введения налоксона АД существенно возрастало и было значимо выше, чем у крыс обеих предыдущих групп. Одновременно имело место незначительное возрастание ЧДД, однако частота дыхания уже к 20-й минуте не отличалась от ее постгеморрагического значения. В дальнейшем АД продолжало нарастать, достигая максимального подъема к 30-й минуте после введения, причем в этот период оно было достоверно выше, чем у крыс 2-й группы. Затем отмечалось постепенное снижение АД и к концу 1-го часа оно не отличалось от постгеморрагических значений. ЧДД постепенно снижалось, к концу 1-го часа Ч на 20%. Пульсовое давление после кровопускания снижалось вдвое. В ответ на введение налоксона оно увеличивалось до исходных значений. Из 14 животных данной группы более 24 часов прожили 5 крыс. Средняя продолжительность жизни погибших животных составила 100 минут, смертность в течение первых 2 часов после кровопускания в этой группе была значимо ниже, чем в предыдущих.
Таблица 3. Динамика САД и ЧДД при геморрагическом шоке у крыс на фоне введения различных доз налоксона (Мт).
| Период исследо-вания | САД, мм рт. ст. | ЧДД в 1 мни. | ||||
Введение физиоло-гического раствора | Введение налоксона | Введение физиологи-ческого раствора | Введение налоксона | |||
0,4 мг/кг | 1,0 мг/кг | 0,4 мг/кг | 1,0 мг/кг | |||
До кровопус-кания | 116,611,4 | 115,512,3 | 115,7+7,3 | 115,926,5 | 134,3-35,7 | 121,6+23,0 |
После кро-вопускания | 50,013,9 | 51,1 12,2 | 52,010,3 | 111,630,3 | 100,040,1 | 114,7 33,8 |
После введения вещества: | ||||||
5 мин. | 54,221,2 | 57,020,5 | 62,711,9* | 96,837,8 | 95,952,7 | 129,139,1* |
10 мин. | 55,821,2 | 57.420.6* | 63,212,3* | 101,938,4 | 99,251,1 | 127,141,5* |
20 мин. | 63,018,5 | 63,213,3* | 66,713,0* | 117,325,4 | 117,523,0 | 127,234,5 |
30 мин. | 61,412,9* | 59,211,7 | 68,212,7* | 114.929.3 | 109,422,0* | 117,933,3* |
40 мин. | 63,510,3* | 58,915,8 | 66,57,2* | 114,827,6 | 101,126,4* | 110,233,3* |
50 мин. | 61.112.3* | 57,415,2 | 62,69,4* | 107,125,9* | 95,721,2* | 108,831,9* |
60 мин. | 58,1 14,4 | 57,914,6 | 57,612,9 | 103,127,1* | 88,122,8* | 98,124,3* |
Примечание: * - различие с постгеморрагическим уровнем достоверно при р<0,05.
Приведенные данные позволяют констатировать, что однократное введение налоксона в дозе 1,0 мг/кг после кровопускания вызывает повышение АД, которое остается достоверно более высоким на протяжении 50 минут после инъекции, увеличение ЧДД в течение первых 10 минут после введения и продолжительности жизни после кровопускания, а также снижение числа погибших животных. Вместе с тем, введение налоксона в дозе 0,4 мг/кг вызывает качественно отличающиеся изменения АД и ЧДД после кровопотери по сравнению с этими показателями у животных, получавших физиологический раствор или налоксон в дозе 1,0 мг/кг, а также увеличение числа погибших животных. Причем эта динамика изменений АД и ЧДД свидетельствует об определенном ухудшении состояния животных после введения налоксона в указанной дозе. Таким образом, проведенные эксперименты показали, что однократное введение налоксона в дозе 1,0 мг/кг достоверно улучшает состояние животных после острой кровопотери, тогда как в дозе 0,4 мг/кг налоксон, напротив, вызывает ухудшение состояния. Возможно, это связано с тем, что в низких дозах (0,4 мг/кг) препарат взаимодействует преимущественно с высокоаффинными опиатными рецепторами и в меньшей степени блокирует физиологические эффекты эндогенных опиоидов, опосредуемых через низкоаффинные рецепторы. Известно, что высоко- и низкоаффинные рецепторы различаются как по анатомическому распределению, так и по их физиологической значимости. Возможно, наблюдаемое угнетение АД и ЧД при развитии геморрагического шока у крыс опосредуется через низкоаффинные опиатные рецепторы, и только при их блокировании может быть получен позитивный эффект.
В дальнейшем (на 33 наркотизированных крысах-самцах) исследовался сравнительный реанимационный эффект налоксона и пептидов семейства FaRPs при 10-минутной клинической смерти, вызванной острой геморрагией. Выяснилось, что стандартные реанимационные мероприятия (реинфузия выпущенной крови, искусственная вентиляция лёгких, закрытый массаж сердца) приводят к частичному восстановлению функций только у половины крыс контрольной группы (табл. 4), однако к 30-й минуте постреанимационного наблюдения все животные этой группы погибли.
Введение налоксона (0,5 мг/кг в/в) в данных экспериментальных условиях оказалось неэффективным, что достаточно закономерно, учитывая описанные выше результаты. В то же время, пептиды семейства FaRPs продемонстрировали высокие реаниматологические свойства, вследствие чего совместно с Р.Л.Тиняковым был проведён специальный физиолого-фармакологический анализ возможных механизмов противошоковой активности этих параопиоидных пептидов (табл. 5).
Результаты физиолого-фармакологического анализа позволяют утверждать, что реанимирующее действие пептидов семейства FaRPs реализуется через активацию симпато-адреналовой системы и прямо не связано с активностью ЭОС. Не исключена возможность, что протеолитическое выщепление FaRPs из опиоидных прекурзоров является одним из механизмов саногенеза шока в естественных условиях. Кроме того, результаты этой серии опытов в целом подтверждают критическую значимость времени введения опиатных антагонистов и их дозирования: налоксон оказался неэффективным на терминальной стадии геморрагического шока и, вопреки мнению J.Holaday [1983], при использовании в низких дозах.
Таблица 4. Динамика частоты сердечных сокращений (ЧСС), частоты дыхательных движений (ЧДД) и уровня среднего артериального давления (САД) у наркотизированных крыс при реанимации после 10-минутной клинической смерти, вызванной острой геморрагией (Мт), в контроле, а также при введении налоксона и пептидов семейства FaRPs.
Период реани-мации | Параметры | Группы животных | ||||
контроль | налоксон | RFa | RFx2HCl | FMRFa | ||
| Исходные значения | ЧСС, уд/мин. | 340,09,6 | 362,018,9 | 348,018,9 | 387,533,9 | 314,818,9 |
ЧДД, дых.дв./мин. | 37,52,9 | 39,56,7 | 29,24,0 | 69,25,7 | 46,212,4 | |
САД, мм рт.ст. | 102,57,3 | 108,05,7 | 108,09,6 | 131,717,2 | 112,07,7 | |
| 10 минут реани-мации | ЧСС, уд/мин. | 76,611,6 | 53,011,6 | 171,010,5* | 212,524,0* | 180,617,2* |
ЧДД, дых.дв./мин. | 0 | 0 | 0,40,3* | 2,00,9* | 5,84,7* | |
САД, мм рт.ст. | 25,03,2 | 20,03,2 | 66,011,5* | 68,313,4* | 96,017,2* | |
40 минут реани-мации | ЧСС, уд/мин. | - | - | 105,024,0 | 209,233,9 | 197,433,9 |
ЧДД, дых.дв./мин. | - | - | 4,82,7 | 25,312,3 | 23,89,9 | |
САД, мм рт.ст. | - | - | 38,015,3 | 68,318,9 | 64,05,7 | |
Примечание: * - достоверные отличия от показателей контрольных животных на тех же временных отрезках (при p<0,05).
Таблица 5. Основные результаты физиолого-фармакологического анализа механизмов реанимирующего действия пептидов семейства FaRPs.
Воздействие | Механизм действия | Тестируемые физиологические реакции | |||||
САД | ЧСС | ЧДД | САД | ЧСС | ЧДД | ||
Налоксон | Блокада ОР | ||||||
Фентанил, даларгин | Стимуляция ОР | ||||||
Пентамин, бензогексоний | Симпатическая ганглиоблокада | х | |||||
Резерпин | Деплеция катехоламинов | ||||||
Удаление надпочечников | |||||||
Дигидроэрготамин | Блокада -АР | х | х | х | |||
Аминазин | Блокада АР | ||||||
Пропранолол | Блокада -АР | х | |||||
Клофелин | Стимуляция 2-АР | ||||||
Стволовая ваготомия | х | ||||||
Атропин | Блокада n-ХР | х | |||||
Стабилизация дыхания (ИВЛ) | |||||||
Условные обозначения: х - полная отмена эффекта, - уменьшение эффекта
Сходные, в целом, результаты были получены в экспериментах на модели острой гипобарической гипоксической гипоксии (по методике Агаджаняна, Елфимова, 1986), выполненных на 60 крысах-самцах массой 160-200 г. Выяснилось, что параопиоидный пептид FMRFa существенно эффективнее, чем налоксон, увеличивает латентный период потери позы и продолжительность жизни животных (табл. 6).
Таблица 6. Влияние FMRFa и налоксона на устойчивость крыс к острой гипобарической гипоксической гипоксии.
Условия эксперимента | Время потери позы, с | Время жизни, с | Время |
Контроль (п = 20) | 66,4 | 131,7 | 200,0 |
Введение налоксона (п = 20) | 113,0* | 251,1* | 207,0 |
Введение FMRFa (п = 20) | 254,3* # | 359,6* | 195,4 |
Примечание: * Ч р< 0,05 по сравнению с контролем; # Ч р<0,01 по сравнению с группой, получавшей налоксон (критерий Уилкоксона-Манна-Уитни).
Таким образом, налоксон и, в первую очередь, параопиоидный тетрапептид FMRFa оказывают достоверное защитное влияние при данной форме гипоксии, реализующееся через принципиально различные механизмы.
Исследование роли ЭОС в развитии экзотоксинового и виперинового шока
В экспериментах на 165 мышах и 218 белых крысах было выявлено, что при введении животным летальных доз нейротропных токсинов аспидовых змей (сем. Elapidae): ядов среднеазиатской (0,5 и 1,0 мг/кг) и формозской кобры (0,5 и 1,5 мг/кг) опиатные блокаторы налоксон (0,4 и 1,0 мг/кг) и налорфин 0,25, 0,5 и 0,75 мг/кг) существенно улучшают показатели выживаемости и продолжительности жизни животных, особенно, при использовании высоких доз опиатных антагонистов на 15-20 минутах интоксикации (например, выживаемость в этих группах - 87-100% против 8% в контроле). Напротив, инъекции опиатного агониста морфина (2,0 и 5,0 мг/кг) практически не влияли на исследуемые показатели.
В дальнейших экспериментах при внутривенном введении крысам (78 особей) заведомо летальных доз яда среднеазиатской кобры (2ЛД50 и 4 ЛД50 - 1,5 и 3,0 мг/кг, соответственно) отслеживалась динамика показателей ЭКГ, дыхания, АД, ректальной температуры (РТ) и роговичного рефлекса (РГ) в контроле (внутривенное введение физраствора на фоне яда) и при введении налоксона (1,0 мг/кг) и налорфина (0,5 мг/кг) (рис. 2). Подтвердилось, что опиатные антагонисты существенно улучшают функциональное состояние животных при экзотоксиновом шоке, препятствуя развитию гемодинамических, респираторных, терморегуляторных и неврологических нарушений, характеризующих течение интоксикации (рис. 3). С помощью корреляционного анализа выявлено, что блокада опиатных рецепторов приводит к восстановлению взаимосвязей между кардиоваскулярными и респираторными показателями, нарушенных при экзотоксиновом шоке.
Рис. 2. Сравнительная динамика вегетативных и неврологических показателей у двух крыс с экзотоксиновым шоком (яд среднеазиатской кобры, 1,5 мг/кг). Слева - контроль (яд + физ. раствор), справа Ц опыт (яд + налоксон в дозе 1,0 мг/кг, введённый на 10-й минуте). А Ц ЭКГ, Б Ц респирограмма, В Ц артериальной давление, Г Ц ректальная температура, Д Ц роговичный рефлекс.
| Рис. 3. Сравнительная динамика усреднённых по сериям показателей частоты сердечных сокращений (ЧСС), среднего артериального давления (АД средн.) и частоты дыхания (ЧДД) при экзотоксиновом шоке, вызванном введением яда среднеазиатской кобры (1,5 мг/кг) в контроле (сплошная линия) и при введении на 20-й минуте налоксона (1,0 мг/кг, штрих-пунктир) и налорфина (0,5 мг/кг, пунктир). |
Необходимо отметить при этом, что налоксон и налорфин не могут рассматриваться как истинные антидоты, так как их действие ни в коей мере не подавляет нейротоксические свойства кобратоксина, в частности, его прямое ингибирующее действие на дыхательный центр.
По сходной схеме были проведены эксперименты (174 мыши, 23 крысы) по изучению противошоковой активности опиатных антагонистов при введении гематотропных ядов гадюковых змей (сем. Viperidae): гадюки обыкновенной, гюрзы и эфы. Несмотря на принципиально иные специфические механизмы интоксикации при випериновом шоке [Монов, 1982], результаты применения опиатных блокаторов оказались практически идентичными предыдущим (рис. 4, 5). Нужно подчеркнуть, что вновь, как и в серии с экзотоксиновым шоком, опиатные блокаторы проявляли именно противошоковую активность, не влияя существенно на специфические для гематотропных ядов проявления интоксикации. Например, глубина развития тромбо-геморрагической патологии (геморрагические петехии, тромбозы, даже некроз тканей) у крыс, получавших налоксон на фоне шока, была существенно больше, чем у контрольных животных. Это вполне объяснимо, так как продолжительность жизни отравленных животных при блокаде опиатных рецепторов была существенно (почти вдвое) больше, чем у контрольных, а относительная нормализация гемодинамических функций только способствовала распространению токсина. В отдельной серии экспериментов мы при интоксикации заведомо летальной дозой (12,5 мг/кг) яда гюрзы одновременно с налоксоном вводили стандартную коммерческую антисыворотку Антигюрза (2 АЕ/мышь). Продолжительность жизни животных при совместном применении налоксона и антисыворотки оказалась значимо больше, чем при их раздельном введении, и более чем вдвое превышала аналогичный показатель контрольных животных.
Таким образом, резюмируя наши результаты по экспериментальному моделированию шока различной этиологии (электроболевому, ви-периновому, электрическому, геморрагическому, гипоксическому, экзо-токсиновому) на разных видах животных (кролики, мыши, крысы, обезьяны), можно утверждать, что ЭОС играет существенную роль в развитии этого состояния, причём её вклад наиболее выражен на фазе торпидности, когда блокада опиатных рецепторов оказывает наиболее выраженное позитивное влияние на динамику висцеральных и неврологических функций. Естественно, встаёт вопрос об участии ЭОС в формировании генетически родственного шоку экстремального состояния - стресса [Selye, 1936, 1946]. В ряде следующих групп экспериментов был проведён анализ этой проблемы.
Рис. 4. Сравнительная динамика усреднённых показателей частоты сердечных сокращений (ЧСС), среднего артериального давления (САД) и частоты дыхания (ЧДД) при випериновом шоке, вызванном введением яда гюрзы (10,0 мг/кг) в контроле (сплошная линия) и при введении на 5-й минуте налоксона (1,0 мг/кг, штрих-пунктир). | ||
Рис. 5. Изменение характера ЭЭГ (1), её спектра (2) (верхние рисунки) и суммарной мощности спектра ЭЭГ (нижний график) крыс при випериновом шоке, вызванном интоксикацией ядом гюрзы в дозе 10,0 мг/кг (А), и при введении на 6-й минуте шока налоксона в дозе 1,0 мг/кг (Б). |
Исследование механизмов стресс-анальгезии, вызванной низкими дозами зоотоксинов различного происхождения и химического строения
В качестве экспериментальной модели была выбрана подробно изученная [Bodnar et al., 1978; Cannon et al., 1983; Onodera et al., 2000; Suh et al., 2000; Nishith et al., 2002; Fazli-Tabaei et al., 2005; Bodnar, 2008] стресс-анальгезия. Особенность подхода заключалась в использовании природных химических стрессоров: зоотоксинов различного происхождения (яды аспидовых и гадюковых змей, перепончатокрылых насекомых, амфибий), с принципиально разным химическим строением (пептидные, белковые, стероидные и др.) и с разными молекулярными мишенями в организме [Орлов, Вальцева, 1977; Каменская, 1982; Орлов, Гелашвили, 1985; Орлов и др., 1990]. Так как специфические для каждой группы зоотоксинов механизмы их антиноцицептивной активности были изучены ранее, целью данного исследования (656 мышей, 664 крысы, 30 кроликов) были опиоидные механизмы стресс-анальгезии, вызванной заведомо нелетальными, низкими дозами ядов. Преимущество модели заключается в возможности чётко дозировать повреждающее воздействие.
При введении нейротропных ядов аспидовых змей (среднеазиатская и формозская кобра) выяснилось, что значимое (по сравнению с контролем) угнетение двигательной активности мышей наступает лишь при введении токсина в дозах, превышающих 0,5 мг/кг, тогда как меньшие дозы, как минимум, не подавляют её. Кроме того, отмечался сложный характер динамики эффекта: вслед за начальной активацией наступало временное торможение активности, а затем - вторая волна активации и торможения.
При физиолого-фармакологическом анализе антиноцицептивной активности этих ядов на общепринятых тестах отведения хвоста и горячей пластинки (табл. 7) выяснилось, что оба нейротропных яда вызывают двухфазный болеутоляющий эффект: на смену начальной анальгезии приходит временная нормализация болевой чувствительности, после чего возникает вторая фаза обезболивания. Опиатные блокаторы налоксон и налорфин эффективно подавляли обе фазы анальгезии при действии обоих ядов, тогда как опиатный агонист морфин, напротив, усиливал их проявления.
Неселективный адреноблокатор аминазин частично купировал антиноцицептивный эффект яда среднеазиатской кобры, но практически не влиял на анальгезию, вызванную вторым ядом, с другой стороны; -адреноблокатор пропранолол блокировал проявления первой фазы болеутоляющего действия обоих токсинов, не изменяя характер второй фазы; блокатор дофаминовых рецепторов галоперидол значимо уменьшал эффективность обеих фаз анальгезии для обоих ядов; остальные фармакологические агенты (атропин, димедрол, бикукулин, баклофен, резерпин и др.) на эффект ядов существенно не влияли.
Таблица 7. Влияние налоксона (1,0 мг/кг), налорфина (0,5 мг/кг) и морфина (2,0 мг/кг) при внутрибрюшинном введении на динамику латентного периода реакции отведения хвоста у мышей и крыс при введении нейротропных ядов среднеазиатской (0,25 мг/кг) и формозской кобры (0,1 мг/кг).
Яд, живот-ные | Время замера, мин. | атентный период реакции отведения хвоста, с. | |||
Контроль (яд) | Яд+налоксон | Яд+налорфин | Яд+морфин | ||
| СРЕД-НЕ-АЗИ-АТС-КОЙ КОБ-РЫ, мыши | Фон | 5,4 | 5,1 | 5,5 | 5,3 |
15 | 6,1# | 5,4* | 5,8 | 6,9# | |
30 | 6,7# | 4,9* | 5,6* | 7,3# | |
45 | 5,1 | 5,4 | 6,0 | 6,7*# | |
60 | 5,5 | 5,0 | 5,8 | 6,5*# | |
90 | 6,3# | 5,5* | 6,1 | 7,5*# | |
120 | 7,9# | 5,8* | 5,7* | 8,1# | |
150 | 6,9# | 6,1*# | 5,9* | 7,1# | |
180 | 5,6 | 5,7 | 6,0 | 7,3*# | |
| ФОР-МОЗ-СКОЙ КОБ-РЫ, крысы | Фон | 4,1 | 4,8 | 5,2* | 4,7 |
15 | 5,3# | 5,4# | 5,8 | 6,2*# | |
30 | 4,7# | 3,9*# | 5,5 | 6,1*# | |
45 | 5,6 | 3,9*# | 5,4 | 6,0# | |
60 | 4,5 | 4,3 | 5,5* | 6,5*# | |
90 | 4,8 | 4,7 | 5,4 | 6,8*# | |
120 | 5,0# | 4,3* | 5,5 | 7,0*# | |
150 | 5,7# | 4,5* | - | - | |
180 | 4,5 | 4,3 | - | - | |
Примечания: * - различие достоверно по сравнению с контролем при р<0,05; # - различие достоверно по сравнению с фоном при р<0,05 (критерий Уилкоксона-Манна-Уитни).
Замеченные в предыдущей серии закономерности получили подтверждение и при электрофизиологическом исследовании ЭЭГ и ССП сенсомоторной области коры кроликов при введении яда среднеазиатской кобры (0,2 мг/кг). Так, подавление реакции десинхронизации ЭЭГ и вторичного позитивного отклонения ССП в ответ на ноцицептивную электростимуляцию под влиянием яда также носило двухфазный характер, причём обе фазы подавлялись введением налорфина и, в значительно меньшей степени, аминазина (рис. 6). Характерно, что ССП на световую стимуляцию сохранялись относительно стабильными вплоть до второй фазы анальгезии, а затем медленно угасали.
В проведённых по аналогичной схеме исследованиях антиноцицептивной активности гематотропных ядов гадюковых змей: гюрзы (табл. 8), гадюки и эфы, - были получены сходные результаты, вновь подтвердившие опиоидергический механизм стресс-анальгезии.
| I | |
| I I | |
| I I I | |
| Рис. 8. Действие яда среднеазиатской кобры при внутривенном введении в дозе 0,2 мг/кг (I) на ЭЭГ (А) и ССП сенсомоторной зоны коры кроликов в ответ на болевую (Б) и световую (В) стимуляцию, а также влияние на эти эффекты налорфина (0,4 мг/кг - I I) и аминазина (2,0 мг/кг - I I I). | |
Не внесли существенный диссонанс в гипотезу о доминирующей роли ЭОС в развитии стресс-анальгезии и данные, полученные при введении животным низких доз пчелиного яда и ядов амфибий (пятнистой саламандры и серой жабы), а также экспериментальных мазевых и инъекционных препаратов на их основе. Отличие состоит лишь в том, что антиноцицептивный эффект апитоксина, являющегося сложным комплексом трёх разных групп молекул (ферментов, биогенных аминов и олигопептидов), определяется, наряду с опиоидными, ещё и холинергическими, моноаминергическими и гистаминергическими механизмами; тогда как в анальгезию, вызываемую стероидным ядом саламандры, свой вклад вносит ГАМК-ергический компонент.
Таблица 8. Влияние налоксона (0,5 мг/кг), налорфина (0,5 мг/кг) и морфина (2,0 мг/кг) при внутрибрюшинном введении на динамику латентного периода реакции отведения хвоста у мышей и крыс при введении гематотропного яда гюрзы.
Вид живот-ного | Дозы яда, мг/кг | Опиатный препарат | атентный период реакции отведения хвоста, с. | |||
Фон | 15 мин. | 30 мин. | 60 мин. | |||
| М Ы Ш И | 0,1 | Контроль (яд без препаратов) | 6,3 | 6,2 | 7,1 | 6,9 |
0,25 | 6,7 | 6,8 | 6,6 | 7,3# | ||
0,5 | 6,7 | 7,9# | 8,1# | 7,2 | ||
1,0 | 6,4 | 8,7# | 10,2# | 9,0# | ||
2,5 | 6,1 | 8,9# | 9,7# | 9,9# | ||
5,0 | 6,9 | 10,1# | 11,3# | 11,7# | ||
0,5 | Налоксон | 7,1 | 7,2* | 6,9* | 7,2 | |
1,0 | 6,9 | 7,0* | 7,1* | 7,0* | ||
2,5 | 6,9 | 7,9*# | 8,3*# | 7,0* | ||
5,0 | 7,0 | 8,0*# | 8,1*# | 9,6*# | ||
0,5 | Налорфин | 6,3 | 6,5* | 6,4* | 6,5* | |
1,0 | 6,5 | 6,6* | 6,9* | 7,0* | ||
2,5 | 6,6 | 7,2* | 7,5*# | 6,9* | ||
5,0 | 6,9 | 7,6*# | 7,8*# | 9,8*# | ||
1,0 | Морфин | 6,7 | 8,9# | 10,7# | 9,0# | |
2,5 | 6,8 | 9,3# | 10,4# | 10,2*# | ||
| К Р Ы С Ы | 0,1 | Контроль (яд без препаратов) | 9,6 | 9,8 | 9,5 | 9,7 |
0,25 | 10,1 | 11,8# | 15,2# | 11,1# | ||
0,5 | 9,8 | 14,3# | 19,7# | 14,1# | ||
1,0 | 9,5 | 13,9# | 20,2# | 12,7# | ||
2,5 | 9,8 | 15,8# | 20,9# | 15,7# | ||
5,0 | 9,6 | 17,3# | 20,8# | 20,6# | ||
0,25 | Налоксон | 9,3 | 9,1* | 9,5* | 9,7* | |
1,0 | 9,9 | 10,3* | 10,6* | 10,4* | ||
5,0 | 9,8 | 12,1*# | 13,8*# | 19,8# | ||
0,25 | Налорфин | 9,7 | 10,1* | 10,3* | 10,6# | |
1,0 | 9,7 | 12,5*# | 12,8*# | 13,0# | ||
5,0 | 9,1 | 10,0* | 15,1*# | 17,9*# | ||
1,0 | Морфин | 9,8 | 14,3# | 19,1# | 13,9# | |
2,5 | 9,4 | 13,3*# | 16,3*# | 20,1# | ||
Примечания: * - различие достоверно по сравнению с контролем при р<0,05; # - различие достоверно по сравнению с фоном при р<0,05 (критерий Уилкоксона-Манна-Уитни).
Таким образом, при использовании принципиально различающихся по химическому составу и специфическим механизмам действия зоотоксинов, наряду с характерными для данной группы ядов эффектами, неизбежно выявлялось их болеутоляющее действие, полностью или частично обратимое опиатными блокаторами и развивающееся по типу стресс-анальгезии. Так же, как и в экспериментах с разными видами шокогенных воздействий, было выявлено существенное уменьшение дисперсий физиологических показателей в группах животных при развитии стресса, что подтверждает представления о минимизирующей роли ЭОС при экстремальных состояниях [Голанов, 1986; Парин, 1986].
Исследование участия ЭОС в формировании психофизиологических реакций человека и низших приматов на эмоционально-значимые стимулы и ситуации
В серии экспериментов, выполненных на модели условно-рефлекторного страха (9 самцов павианов гамадрилов /Papio hamadryas/ массой 8Ч10 кг), исследовался вклад опиоидной системы в формирование ответных реакций кардиоваскулярной системы на эмоционально-значимые раздражители. В качестве условного сигнала предъявлялся звуковой стимул (УС; 1000Гц, 60 дБ), за которым следовал безусловный стимул (БС) Ч электрокожное раздражение передней брюшной стенки (пачка импульсов длительностью 1 мс, частота 50 Гц, 5 мА, 1 с). Налоксон (0,1 и 1,0 мг/кг) и морфин (1,0 мг/кг) вводились внутривенно или же инъецировались (в объёме 2 мкл) через микроканюли билатерально в перивентрикулярную область гипоталамуса (ПОГ) или ядро солитарного тракта (ЯСТ). Регистрировались САД и ЧСС.
Усредненные показатели реакции АД и ЧСС в ответ на предъявление УС и БС в контроле приведены на рис. 7А. После внутривенного введения налоксона (0,1 и 1,0 мг/кг) или морфина (1,0 мг/кг) значимых изменений уровня среднего АД и ЧСС по сравнению с фоновыми значениями не наблюдалось. В ответ на введение налоксона в дозе 0,1 мг/кг (рис. 7Б) у животных наблюдалось достоверное облегчение реакции повышения АД в ответ на предъявление УС, тогда как налоксон в дозе 1,0 мг/кг, напротив, вызывал значимое снижение величины реакции в ответ на предъявление как УС, так и БС. Различия реакций ЧСС не достигали уровня значимости. При предъявлении стимулов через 40 минут после введения налоксона в обеих дозах реакции практически не отличались от фоновых. При внутривенном введении морфина отмечали снижение величины реакции АД в ответ как на УС, так и на БС, кроме того, происходило достоверное снижение степени возрастания ЧСС. Через 40 минут после введения морфина реакция изменений АД и ЧСС практически возвращалась к исходному уровню.
После введения налоксона в ПОГ (область паравентрикулярного и дорсомедиального ядер) через 40 минут после инъекции отмечено повышение средней ЧСС на 113 ударов в 1 минуту. У 2 животных после введения налоксона в вентромедиальные отделы гипоталамуса через 5 минут наблюдалось снижение ЧСС на 267 ударов в 1 минуту. В результате введения налоксона в ПОГ (рис. 7В) имело место значимое уменьшение степени подъема АД в ответ на предъявление БС и снижение амплитуды возрастания ЧСС на 2-й и 3-й минутах после БС. Через 40 минут после введения отмеченные различия практически полностью исчезали. При введении налоксона в вентромедиальные отделы гипоталамуса значимых изменений реакций на УС и БС не наблюдалось. Через 5 минут после введения морфина в ПОГ тахикардическая реакция в ответ на БС значимо облегчалась (рис. 7В).
А | Б | В |
Рис. 7. Влияние ЭОС на эмоциогенные реакции сердечно-сосудистой системы павианов гамадрилов. А. Изменения АД (вверху, мм рт. ст.) и ЧСС (внизу, число ударов в 1 мин.) в ответ на предъявление УС и БС у павианов. Б. Изменения ответной реакции АД (а) и ЧСС (б) на УС и БС через 5 мин. (/) и 40 мин. (//) после внутривенного введения налоксона (1) в дозах 0,1 мг/кг (короткие штрихи) и 1,0 мг/кг (длинные штрихи), морфина (2) в дозе 1,0 мг/кг (штрихи). Непрерывная линия Ч реакция до введения препаратов. В. Изменения ответной реакции АД (а) и ЧСС (б) в ответ на предъявление УС и БС после микроинъекций налоксона (1) и морфина (2) в ПОГ (/) и ЯСТ (//). Тонкая линия Ч до введения препаратов, толстая Ч через 5 мин. после введения, штриховая Ч через 10 мин. | ||
При введении налоксона в ЯСТ изменений исходного уровня АД и ЧСС не наблюдалось. Через 5 минут после введения гипертензивная реакция практически полностью подавлялась в ответ на УС и БС, и значимо ослаблялась реакция увеличения ЧСС в ответ на БП. Через 40 минут после введения эти величины не отличались от фоновых. Через 5 минут после введения морфина в ЯСТ достоверно возрастали АД и ЧСС. В то же время, реакции на УС и БС изменялись незначительно (см. рис. 9В). Введение налоксона и морфина в области продолговатого мозга, лежащие на 3 мм дорсальнее ЯСТ, а также введение физиологического раствора в ЯСТ значимых изменений реакций не вызывали.
Полученные результаты свидетельствуют, что ЭОС принимает непосредственное участие в формировании ответной реакции изменения АД и ЧСС на предъявление эмоционально-значимых стимулов у низших приматов. Сразу после проведения экспериментов мы попытались объяснить эти данные через гетерогенность популяции опиатных рецепторов. Сегодня, вновь анализируя полученные результаты, можно предположить иной гипотетический механизм. Если рассматривать полученные данные не в рамках классического условнорефлекторного, то есть сугубо реактивного подхода (формирование временной связи между УС и БС), а с позиций концепции активности (по сути - информационной), как сегодня и принято трактовать классическое Павловское обусловливание, полученные экспериментальные факты выстраиваются в более логичную схему. При выработке висцерального оборонительного условного рефлекса пассивного избегания (УРПИ) происходит постепенное замещение двух независимых энграмм (звукового сигнала и болевого стимула) единой энграммой (отражающей обобщённый образ: звук - боль). Соответственно, кардиоваскулярный ответ возникает уже не на болевой стимул, а на модель боли, хранящуюся в памяти. Тогда блокада низкими дозами налоксона -опиатных рецепторов может приводить к растормаживанию базового сенсорного потока (прежде всего, по адренергическим путям), тогда как более высокие дозы опиатного блокатора, оккупируя ещё и низкоаффинные -опиатные рецепторы, разобщают сформированную ранее энграмму, в результате чего условный сигнал перестаёт восприниматься как угроза.
В специальной серии экспериментов (644 добровольца), опираясь на знания о динамике активности ЭОС при развитии различных видов физиологического стресса у животных, мы провели сравнительное исследование психологических и психофизиологических проявлений её возможной активности у студентов (в межсессионный период и во время экзамена - на начальных стадиях эмоционального стресса), пациентов реабилитационного центра с посттравматическим стрессовым синдромом (ПТСР, предположительно - на стадии истощения) и лиц, страдающих опиатной наркотической зависимостью. Использовались стандартные бланковые психологические методики (опросники Спилбергера-Ханина и САН) и цветовой тест Люшера, компьютеризированные психофизические методы кампиметрии и латерометрии, психофизиологическая методика кардиоинтервалографии (КИГ).
Анализ данных показал, что у студентов при нормальной межсессионной учебной нагрузке, при среднем, в основном, уровне личностной и ситуативной тревожности и нормальных показателях теста САН, наблюдается незначительное преобладание зелёного пика дифференциальных порогов по цвету, широкая вариабельность показателей слуховой сенсорной асимметрии (с преобладанием правополушарности) и относительно сбалансированная активность симпатической и парасимпатической регуляции (при высокой мощности спектров) по данным КИГ (рис. 8, 9). Во время экзамена статистически значимо повышается уровень тревожности, снижаются показатели САН, значимо доминирует дифференциальный порог по синему, наблюдается выраженная минимизация слуховой асимметрии и значительно возрастает уровень мощности симпатической активности по данным ритмографии.
1 | 2 | |
| А | ||
| Б | ||
| В | ||
Рис. 8. Типичные примеры распределения активности регуляторных систем испытуемых по показателям кардиоинтервалографии (КИГ). А Ц студент в фазе релаксации (межсессионный период); Б Ц студент на стадии тревоги стресса (экзамен); В Ц субъект, страдающий наркотической зависимостью. 1 Ц спектры вариабельности сердечного ритма (справа налево: парасимпатическая активность, симпатическая, гуморальная). 2 Ц круговые диаграммы соотношения симпатической (LF) и парасимпатической (HF) мощностей спектров. | ||
У ветеранов локальных войн, проходящих реабилитацию, равно как и у лиц, страдающих опиатной (в основном, героиновой) зависимостью, на фоне чрезвычайно сниженного уровня тревожности (ниже 25) и при относительно высоких показателях САН абсолютно доминирующими становятся дифференциальные пороги по зелёным оттенкам, резко снижаются показатели коэффициентов слуховой межполушарной асимметрии и наблюдается выраженное доминирование парасимпатической активности при общем крайнем снижении мощности спектров вариабельности сердечного ритма (рис. 9).
Рис. 9. Усреднённые показатели распределения спектров активности регуляторных систем испытуемых по показателям кардиоинтервалографии (КИГ). ТР Ц общая мощность спектра; LF Ц мощность симпатического компонента; HF Ц мощность парасимпатического компонента. На каждом рисунке Ц слева направо: стресс, норма, ПТСР, наркомания. |
Опираясь на эти данные, можно говорить о достаточно очевидном проявлении минимизирующих и гипобиотических свойств ЭОС как при остром информационном стрессе, когда опиоидная активация маскируется выраженной активацией симпато-адреналовой системы, так и, в особенности, на стадии истощения - у лиц с ПТСР. Характерно, что минимизирующая способность ЭОС в равной мере проявляется не только по отношению к физиологическим показателям, но и по отношению к психологическим и психофизическим.
Математическая модель нейрохимических механизмов стресса и шока
Используя как собственные экспериментальные данные, так и литературные источники, мы попытались формализовать выявленные общие закономерности взаимодействия трёх стресс-реактивных систем (ЭОС, САС и ГГАС) при стрессе и шоке. За основу были приняты результаты прямых измерений динамики активности трёх стресс-реактивных систем различными методами и в различных экспериментальных контекстах и сформирована функциональная схема процесса, выполненная в идеологии функциональной системы П.К.Анохина. Исходя из заданного алгоритма, была построена нейроноподобная математическая модель (рис. 10), удовлетворительно воспроизводящая динамику висцеральных функций (в частности, САД) при повреждающих воздействиях (рис. 11).
| 1 | ||
| 2 | ||
| 3 | ||
| Рис. 10. Схема общего алгоритма модели. | Рис. 11. Пример оценки стимулирующего и ингибирующего воздействия на САС (1), ГГАС (2) и ЭОС (3) по конечному параметру: динамике среднего артериального давления. Расчёты на модели демонстрируют, что активация САС и ГГАС и подавление ЭОС доза-зависимо повышают давление (кривые выше уровня контроля), а угнетение САС и ГГАС и усиление ЭОС, напротив, вызывают гипотензивный эффект (кривые ниже уровня контроля). | |
Приведённые результаты некоторых компьютерных экспериментов на данной модели (рис. 11) демонстрируют её способность биологоправдоподобно воспроизводить режимы фармакологической коррекции экстремальных состояний, что открывает возможность создания симулятора функциональных состояний для разработки фармакологических методов коррекции патологических процессов.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Таким образом, главной задачей данной работы было обоснование трёхкомпонентной концепции стресса и шока, основанной на динамическом взаимодействии трёх базовых стресс реактивных систем (САС, ГГАС и ЭОС), и, соответственно, базового определения этих процессов: стресс является неспецифической системной защитной стадийной редуцированной психофизиологической реакцией на повреждение или его угрозу. Шок является частным случаем этой реакции, развивающимся в ответ на сверхсильное (разрушительное) повреждение. Динамика этих процессов обусловлена синхронным запуском трёх базовых стресс-реактивных систем, каждая из которых доминирует на своей стадии (фазе): активность САС предопределяет развитие кратковременной начальной гиперактивации функций, ГГАС формирует относительную активацию на стадии резистентности (в первичной торпидной фазе). В диссертационной работе приводится экспериментальное обоснование особой роли ЭОС, которая обеспечивает гипобиотическую минимизацию функций на завершающих этапах стресса и шока, а также осуществляет стресс-лимитирующие функции на всём протяжении этих процессов.
Какие основания дала выполненная работа для подтверждения каждого из этих тезисов?
- Стресс и шок - неспецифические реакции. Впервые в рамках одного систематического исследования прослежена динамика активности ЭОС при воздействии принципиально различных повреждающих факторов: острой и пролонгированной кровопотери, электрической травмы, болевого воздействия, различных по химической природе и прицельным механизмам действия ядов, термической травмы, гипоксии, стрессогенной сигнальной ситуации и т.д. Двухфазный характер опиоидной активации проявляется закономерно, независимо от вида стрессора.
- Стресс и шок - защитные реакции. При стрессорной активации ЭОС зарегистрирован комплекс глубоких нарушений в деятельности висцеральных систем, приводящих к дезинтеграции вегетативных и психических процессов, что, в частности, проявляется в потере скоррелированности показателей витальных функций. Активация ЭОС, переводящая организм в гипобиотический режим, направлена не на адаптацию (основанную на функциональных перестройках), а на формирование эволюционно более древней защитной реакции, неизбежно приводящей к потерям на структурном уровне. Например, при введении различных зоотоксинов были выявлены общие, типичные для стресса признаки альтерации, не имеющие отношения к характерным для каждого конкретного яда проявлениям интоксикации.
- Стресс и шок - системные реакции. Это положение имеет несколько взаимозависимых контекстов. Во-первых, результаты, полученные в данном исследовании с помощью полиграфического подхода, прямо свидетельствуют об интегрированном участии в этих реакциях разных физиологических систем организма, в управлении активностью которых значительную роль играет ЭОС. Во-вторых, ключ к пониманию этих экстремальных состояний лежит исключительно на системном уровне, не случайно теория функциональной системы П.К.Анохина [Анохин, 1975] легла в основу разработанной в ходе исследования математической модели, которая подтвердила обоснованность трёхкомпонентной концепции нейроэндокринных механизмов стресса и шока, основанной на динамическом взаимодействии САС, ГГАС и ЭОС. Причём, если две первые системы традиционно рассматриваются как базовые, значение опиоидергической регуляции неоправданно занижено. Между тем, проведённое исследование позволяет утверждать, что именно ЭОС обеспечивает гипобиотические проявления этих экстремальных состояний. Кроме того, в данной работе предлагается гипотетический механизм саногенеза экстремальных состояний, связанный с запуском комплекса аномального протеолиза и формированием пула параопиоидов (лгипотеза FaRPs), обладающих реанимирующими свойствами (рис. 12).
- Стресс и шок - стадийные реакции. Проведённое исследование (в первую очередь - с хроническим введением низких доз препаратов на основе зоотоксинов) позволило проследить стадийную динамику экстремальных состояний (тревога - резистентность - истощение). Очевидно, что в динамике стресса и шока закономерно сменяют друг друга периоды доминирования трёх базовых стресс-реактивных систем: при, практически, одновременном запуске всех трёх систем активация САС определяет характерные гиперергические проявления первой стадии, доминирование ГГАС, в основном, обеспечивает особенности течения второй стадии, а преобладание ЭОС - стадии истощения. Последнее положение особенно значимо в рамках представленной работы: оно означает, в частности, что ни стадия истощения при стрессе, ни фаза торпидности II при шоке не являются, как принято считать [Selye, 1973; Мазуркевич, Багненко, 2004], периодами исчерпания защитных ресурсов организма, разрухи и хаоса. Это такой же закономерный этап процесса, как и два предшествующих, только на смену активным механизмам защиты приходит эволюционно более древняя гипобиотическая стратегия, контролируемая ЭОС. Кроме того, это положение позволяет понять, почему увлечение адреномиметиками и адренолитиками, замена опиатных агонистов опиатными антагонистами (позитивный эффект которых при шоке в данной работе подчёркивается неоднократно) не принесли реаниматологической клинике ожидаемой панацеи на все случаи шока: игнорирование именно стадийного характера экстремальных состояний приводит к негативным последствиям.
- Стресс (и шок, в особенности) - естественно редуцированная реакция. Это положение достаточно редко обсуждается в литературе, хотя его важность для адекватного понимания механизмов экстремальных состояний высока. В данной работе показано, что в процессе развития стресса и шока наблюдается закономерное и чрезвычайно выраженное сужение диапазона индивидуальных отклонений от среднегрупповых показателей. Резкое уменьшение величины дисперсий чётко прослеживается и при анализе динамики физиологических параметров (ЭЭГ, ССП, ЭКГ-КИГ, респирограммы, температуры, артериального давления и т.д.), и при статистической обработке психофизических показателей (унификация функции цветоразличения, стирание межполушарных различий по показателям латерализации звукового стимула), и по психологическим методикам. Эта тотальная стереотипизация функций, по-видимому, обусловлена чрезвычайной редукцией регуляторных механизмов: при исследованных экстремальных состояниях гиперактивация трёх базовых стресс-реактивных систем (САС, ГГАС и ЭОС) подавляет множество других регуляторных механизмов, в норме определяющих широкое разнообразие индивидуальных характеристик, причём ведущую роль в этой стандартизации функций играет ЭОС. Можно предполагать, что это является своеобразным механизмом эволюционной адаптации, обеспечивающим не слишком эффективную, но оправданную в экстренных ситуациях неспецифическую защиту по стандартному алгоритму.
Рис. 12. Обобщённая схема базовых нейроэндокринных механизмов патогенгеза и саногенеза стресса и шока.
- Стресс (в значительно меньшей мере, шок) - комплексная психофизиологическая реакция. Проведённая работа не позволяет поддержать распространённое в последнее время деление стресса на физиологический и психический (со всеми их разновидностями). Как показывают наши эксперименты, психический компонент значим и для запуска реакции (в особенности, при угрозе повреждения), и для формирования стратегии выхода из этого процесса (копинг); с другой стороны, применять понятие стресс к наблюдаемому процессу мы имеем право только при наличии данных о закономерных физиологических изменениях в организме. Чрезвычайно важно, что активация ЭОС оказывает существенное влияние как на физиологическую, так и на психическую сферы. ЭОС гасит информацию о рассогласовании ожидаемого и реально полученного сигналов на всех уровнях: в когнитивной, эмоциональной, моторной и вегетативной сфере.
- Наконец, стресс и шок - это, действительно, реакции, то есть динамические процессы, развивающиеся в ответ на уже состоявшееся или только прогнозируемое повреждение. Данная работа позволила выявить ряд закономерностей в динамике активации ЭОС, что свидетельствует о необходимости контроля активности этой системы на всём протяжении экстремального состояния. Хочется надеяться, что проведённое исследование позволит преодолеть ряд недоразумений, традиционно сопровождающих обсуждение механизмов и способов преодоления стресса и шока.
ВЫВОДЫ
- Результаты радиоиммунологического исследования динамики уровня опиоидных пептидов при разных видах шока свидетельствуют о значительном повышении уровня -эндорфина в крови и мозгу лабораторных животных.
- Введение опиатных блокаторов (налоксона, налорфина) на стадиях торпидности при различных видах шока (экзотоксиновый, випериновый, электроболевой, электрический, гиповолемический, гипоксический, ожоговый) существенно улучшает витальные показатели различных видов лабораторных животных (мышей, крыс, кроликов, кошек, обезьян) и повышает их выживаемость. Блокада опиатных рецепторов на эректильной стадии шока и на терминальной стадии ухудшает состояние животных.
- В условиях истощения симпато-адреналовой системы (САС) адреномиметические пептиды семейства FaRPs могут выступать в качестве базовых факторов саногенеза гипоксического и геморрагического шока и клинической смерти.
- При использовании низких доз различных животных ядов в качестве дозируемых стресс-факторов у лабораторных животных выявлен выраженный в разной степени болеутоляющий эффект, развивающийся как вследствие специфических для каждого из зоотоксинов механизмов (адренергических, холинергических, ГАМК-ергических и др.), так и благодаря неспецифической стресс-анальгезии, которая блокируется опиатными антагонистами.
- Особенности динамики психологических и психофизиологических показателей у студентов при экзаменационном стрессе, пациентов с синдромом посттравматического стрессового расстройства и лиц с наркотической опиатной зависимостью указывают на стадийность вовлечения опиоидных механизмов в эти процессы.
- Математическая модель, построенная на основе трёхкомпонентной теории нейрохимических механизмов стресса и шока, вполне удовлетворительно воспроизводит клинические и экспериментальные результаты, что подтверждает правомерность базовой концепции.
- Эндогенная опиоидная система (ЭОС) играет значительную роль в минимизации витальных и психических функций при стрессе и при шоке, вызывая угашение реакций, связанных с повреждением или угрозой повреждения. При стрессе активация ЭОС обеспечивает повышение сенсорных (в первую очередь, болевых) порогов и ограничивает активацию симпато-адреналовой (САС) и гипоталамо-гипофизарно-адреналовой (ГГАС) систем, что усиливает защитные ресурсы стресс-реакции. При шоке гиперактивация ЭОС является базовым фактором торпидности, обеспечивая гипобиотическую стратегию защиты от повреждения. Эффективность применения опиатных антагонистов при шоке связана с коррекцией гипобиотических функций ЭОС и прямо связана с периодом их введения.
- Стресс является защитной системной стадийной неспецифической реакцией организма на повреждение или его угрозу, на физиологическом уровне реализующейся через активацию трёх базовых стресс-реактивных систем: симпато-адреналовой (САС), гипоталамо-гипофизарно-адреналовой (ГГАС) и эндогенной опиоидной (ЭОС). Шок является стресс-реакцией крайней степени выраженности, развивающейся на уже состоявшееся чрезвычайное (потенциально смертоносное) повреждение и реализующейся, в основном, через гиперактивацию тех же трёх стресс-реактивных систем.
Основные публикации по теме диссертации
- Голанов Е.В., Калюжный Л.В., Парин С.Б., Судаков К.В. (1980). Способ лечения шокового состояния. - А. с. СССР № 1138165 от 08.10.84 (Приоритет от 07.05.80).
- Ашмарин И.П., Соколова Н.А., Зозуля М.А., Крылов В.Н., Парин С.Б., Кузьмин Е.Г. (1992). Способ лечения геморрагического шока. - Патент РФ № 2033804 от 30.04.95 (Приоритет от 10.01.92).
- Артюх М.А., Батова Р.С., Крылов В.Н., Лаздынь А.А., Ошевенский Л.В., Парин С.Б., Петерсоне Э.Ю. (1992). Средство, обладающее обезболивающим действием, для парентерального введения. - Патент РФ № 2057539 от 10.04.96 (Приоритет от 10.11.92).
- Тиняков Р.Л., Парин С.Б., Пономаренко А.А., Беспалова Ж.Д., Малиновская И.В. (1997). Способ моделирования отека легких. - Патент РФ № 2143277 от 27.12.99 (Приоритет от 24.10.97).
- Голанов Е.В., Парин С.Б., Яснецов В.В. (1982). Влияние налорфина и налоксона на течение электроболевого шока у кроликов. - Бюлл. экспер. биол. и мед. - 1982. - Т. 93. - № 6. - С. 60-62.
- Голанов Е.В., Яснецов В.В., Парин С.Б., Калюжный Л.В. (1982). Влияние разрушения паравентрикулярных и медиобазальных отделов гипоталамуса на течение болевого шока у кроликов. - Бюлл. экспер. биол. и мед. - 1982. - Т. 94. - № 8. - С. 13-15.
- Голанов Е.В., Парин С.Б., Сучков В.В. (1983). Влияние различных доз налоксона на течение геморрагического шока у крыс. - Бюлл. экспер. биол. и мед. - 1983. - Т. 96. - № 10. - С. 70-73. (Golanov E.V., Parin S.B., Suchkov V.V. Effect of different doses of naloxone on the course of hemorrhagic shock in rats. - Bull. Eksp. Biol. Med. - 1983. - Vol. 96. - N 10. - P.70-73. PMID: 6626735).
- Голанов Е.В., Фуфачева А.А., Парин С.Б. (1985). Бета-эндорфиноподобная иммунореактивность плазмы крови павианов гамадрилов и ее изменения. - Бюлл. экспер. биол. и мед. - 1985. - Т. 100. - № 12. - С. 677-679. (Golanov, E.V., Fufacheva, A.A., Parin, S.B. Plasma beta-endorphin-like immunoreactivity and its variations in baboons. - Bull. Exp. Biol. Med. (United States, Engl. Transl.). - 2001. - Vol. 100. - Iss. 12. - P. 1653-1655).
- Голанов Е.В., Фуфачева А.А., Черкович Г.М., Парин С.Б. (1987). Влияние лигандов опиатных рецепторов на эмоциогенные реакции сердечно-сосудистой системы у низших приматов. - Бюлл. экспер. биол. и мед. - 1987. - Т. 103. - № 4. - С. 424-427.
- Белов И.Ю., Мамаева Т.В., Соколова Н.А., Кошелев В.Б., Крылов В.Н., Парин С.Б., Новоселова Е.В. (1992). Защитное влияние эндогенного антагониста опиоидных рецепторов FMRFa при гипоксическом шоке у крыс. - Вестн. Московского университета. Сер. 16. Биология. - 1992. - № 4. - С. 35-38.
- Parin S.B., Novoselova E.V., Shilova O.P., Babikova A.S., Krylov V.N. (1993). Analgesy effect of bee venom realised through the activation of opioid system. - Apimondia: 33rd International Apicultural Congress. / Beijing, China. - 1993. - P. 39-40.
- Соколова Н.А., Крушинская Я.В., Кошелев В.Б., Крылов В.Н., Парин С.Б. (1994). Роль эндогенной антиопиоидной системы при геморрагическом шоке. - Успехи физиол. наук. - 1994. - Т. 25. - С. 65.
- Shilova O.P., Parin S.B., Krylov V.N. (1995). Specific pain-appeasing activity of new medicinal preparations with bee venom. - Apimondia: 34th International Apicultural Congress. / Lausanne, Switzerland. - 1995. - P. 400.
- Шилова О.П., Парин С.Б. (1995). Сравнительный анализ антиноцицептивного действия некоторых зоотоксинов. - Вестн. ННГУ им. Н.И.Лобачевского / Нижний Новгород: ННГУ. - 1995. - С. 9-12.
- Тиняков Р.Л., Парин С.Б., Крылов В.Н., Соколова Н.А., Беспалова Ж.Д., Дубынин В.А., Каменский А.А., Ашмарин И.П. (1996). Реанимирующее действие FMRFa-подобных пептидов при клинической смерти у крыс. - Бюлл. экспер. биол. и мед. - 1996. - Т. 121. - № 4. - С. 417-419. (Tinyakov R.аL.а, Parin S.аB., Krylov V.аN.а, Sokolova N.аA.а, Bespalova Zh.аD.а, Dubynin V.аA.а, Kamenskii A.аA.а, Ashmarin I.аP.а The effect of FMRFa-like peptides on rats reanimated after clinical death. - Bull. Exp. Biol. Med. (Springer - New York). - 2006. - Vol. 121, N 4. - P. 1380 - 1382).
- Антонова С.В., Ахалая М.А., Байжуманов Я.В., Шестакова С.В., Гончаренко Е.Н., Крушинская Я.В., Орлов А.В., Соколова Н.А., Каменский А.А., Парин С.Б., Ашмарин И.П. (1997). Функциональные и биохимические корреляты гипоксического шока: кооперативное влияние регуляторных пептидов. - Бюлл. экспер. биол. и мед. - 1997. - Т. 124. - № 10. - С. 400-402. (Antonova S.V., Akhalaia M.Ia., Bazhumanov A.A., Shestakova S.V., Goncharenko E.N., Krushinskaia Ia.V., Orlov A.V., Sokolova N.A., Kamenski A.A., Parin S.B., Ashmarin I.P. Functional and biochemical correlates of hypoxic shock: cooperative effect of the regulatory peptides. - Bull. Eksp. Biol. Med. Ц 1997. - Vol.124. - N 10. - P. 400-402. - PMID: 9410168).
- Тиняков Р.Л., Парин С.Б., Соколова Н.А., Ашмарин И.П. (1997). Неопиоидная природа прессорного эффекта FMRF-амида. - Бюлл. экспер. биол. и мед. - 1997. - Т. 124. - № 11. - С. 513-514. (Tinyakov R.аL.а, Parin S.аB.а, Sokolova N.аA.а, Ashmarin I.аP.а Natural nonopioid of the pressor effect of FMRF-amide. - Exp. Bull. of Biol. and Med. (Plenum Publishing, New York, the United States). - 2006. - Vol. 124, N 11. - P. 1084 - 1086).
- Тиняков Р.Л., Парин С.Б., Беспалова Ж.Д., Крушинская Я.В., Соколова Н.А. (1998). FMRFa и FMRFaмид-подобные пептиды (FaRPs) в патогенезе шока. - Успехи физиол. наук. - 1998. - Т. 29. - № 3. - С. 56-65.
- Tinyakov R.L.,аSoloviov A.S.,аParin S.B. (1998). Adrenergic properties of FMRFamide. - Pathophysiology (Elsevier). - 1998. - Vol. 5, Suppl.1. - P. 249.
- Тинякова О.П., Парин С.Б., Крылов В.Н. (1999). Исследование антиноцицептивного действия яда пятнистой саламандры Salamandra salamandra. - Ж. эволюционной биохим. и физиол. - 1999. - Т. 35. - № 2. - С. 111-116.
- Орлов А.В., Хомутов А.Е., Мухина И.В., Зимин Ю.В., Парин С.Б., Козин Д.В. (1999). Влияние семакса и его смеси с гепарином на работу сердца крысы после тотальной ишемии. - Бюлл. экспер. биол. и мед. - 1999. - Т. 128. - № 11. - С. 494-496.
- Tinyakov R.L., Parin S.B., Vazina I.R. (2001). FMRFamide-related peptides provoke pulmonary edema in rats via adrenergic mechanisms. - Am. J. of Respiratory and Critical Care Medicine. - 2001. - Vol. 163. - N 5 (Part 2). - P. A620.
- Парин С.Б. (2001). Нейрохимические и психофизиологические механизмы стресса и шока. - Вестн. ННГУ им. Н.И.Лобачевского / Нижний Новгород: ННГУ. - 2001. - С. 20-28.
- Стромкова Е.Г., Парин С.Б., Полевая С.А. (2004). Влияние стрессовой ситуации на дифференциальные пороги восприятия цвета. - Вестн. ННГУ им. Н.И.Лобачевского / Нижний Новгород: ННГУ. - 2004. - С. 46-56.
- Сергеева О.М., Парин С.Б. (2005). Изменение структуры учебной мотивации в условиях экзаменационного стресса: влияние индивидуальных психологических особенностей студентов. - Вестн. ННГУ им. Н.И.Лобачевского / Нижний Новгород: ННГУ. - 2005. - С. 80-90.
- Парин С.Б., Полевая С.А., Ефимова Н.В. (2006). Исследование влияния психотропных препаратов на сенсорные функции человека. - Вестн. ННГУ им. Н.И.Лобачевского / Нижний Новгород: ННГУ. - 2006. - С. 66-78.
- Polevaya S.A., Nuidel I.V., Parin S.B., Yakhno V.G. (2007). Investigation of peak-time dynamics of psychophysical functions of the human. - Proc. of Internat. Symp. УTopical problems of biophotonics (TPB-2007)Ф / Russia: Nizhny Novgorod - Moscow. - 2007. - P. 249.
- Parin S.B., Tsverow A.V., Yakhno V.G. (2007). Model of neurochemistry mechanisms of stress and shock based on neuron-like network. - Proc. of Internat. Symp. УTopical problems of biophotonics (TPB-2007)Ф / Russia: Nizhny Novgorod - Moscow. - 2007. - P. 245-246.
- Парин С.Б., Яхно В.Г., Цверов А.В., Полевая С.А. (2007). Психофизиологические и нейрохимические механизмы стресса и шока: эксперимент и модель. - Вестн. ННГУ им. Н.И.Лобачевского / Нижний Новгород: ННГУ. - 2007. №4. - С. 190-196.
- Полевая С.А., Яхно В.Г., Парин С.Б., Нуйдель И.В. (2008). Разработка информационной технологии для оценки риска психологических и неврологических нарушений. - Известия ЮФУ. Технические науки. Тематический выпуск. Медицинские информационные системы / Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ. - 2008. - № 6 (83). - С. 30-33.
- Polevaya S.A., Kovalshuk A.V., Parin S.B., Yachno V.G. (2010). Relations between endogenous state of physiological system and conscious perception. - Internat. J. of Psychophysiology. - 2010. - Vol. 77. - N 3. - P. 284-285.
- Парин С.Б. (2008). Люди и животные в экстремальных ситуациях: нейрохимические механизмы, эволюционный аспект. - Вестн. НГУ. - 2008. - Т. 2. - Вып. 2. - С. 118-135.
- Яхно В.Г., Полевая С.А., Парин С.Б. (2009). Базовая архитектура системы, описывающей нейробиологические механизмы осознания сенсорных сигналов. - В кн.: Когнитивные исследования. Вып. 4. / М.: Изд-во Института психологии РАН. - 2009. - С. 273-301.
- Орлов Б.Н., Гелашвили Д.Б., Парин С.Б. (1979). Фармакологический анализ действия пчелиного яда. - Сб. тр. III Международного симпозиума по апитерапии / Бухарест, Румыния. - Апимондия. - 1979. - С. 46-51.
- Калюжный Л.В., Парин С.Б. (1980). К анализу аналгетического эффекта яда среднеазиатской кобры. - Механизмы действия зоотоксинов: Межвуз.сб. / Горький. - 1980. - С. 107-115.
- Голанов Е.В., Парин С.Б., Яснецов В.В., Калюжный Л.В. (1981). Противошоковый эффект нарушения функций эндогенной опиоидной системы. - I ММИ им. И.М.Сеченова / Москва. - Рук. депонир. в ВИНИТИ 20.07.1981 # 3612-81Деп. - 1981. - 18 с.
- Парин С.Б., Голанов Е.В., Яснецов В.В. (1981). Влияние налорфина и морфина на выживаемость белых мышей при электрошоке. - МГУ им. М.В.Ломоносова / Москва. - Рук. депонир. в ВИНИТИ 02.12.1981 # 5484-81Деп. - 1981. - 4 с.
- Орлов Б.Н., Парин С.Б. (1981). Антиноцицептивные свойства зоотоксинов. - Механизмы действия зоотоксинов: Межвуз.сб. / Горький. - 1981. - С. 89-101.
- Парин С.Б., Голанов Е.В., Епифанов Ю.Б., Яснецов В.В. (1981). Возможная роль опиатной системы в интоксикации животными ядами. - Механизмы действия зоотоксинов: Межвуз.сб. / Горький. - 1981. - С. 101-116.
- Парин С.Б., Голанов Е.В., Епифанов Ю.Б. (1982). Возможные механизмы развития сердечно-сосудистой недостаточности при интоксикации животными ядами. - Физиология и патология сердечно-сосудистой системы и почек: Межвуз. сб. / Чебоксары. - 1982. - С. 36-38.
- Парин С.Б., Голанов Е.В. (1983). Механизмы воздействия зоотоксинов на антиноцицептивную систему. - Механизмы действия зоотоксинов: Межвуз.сб../ Горький. - 1983. - С. 17-20.
- Парин С.Б. (1984). К оценке опиоидных механизмов действия некоторых зоотоксинов. - Механизмы действия зоотоксинов: Межвуз.сб. / Горький. - 1984. - С. 71-79.
- Парин С.Б. (1986). Изменение состояния эндогенной опиоидной системы в условиях воздействия на организм животных ядов. - Механизмы действия зоотоксинов: Межвуз.сб../ Горький. - 1986. - С. 82-87.
- Орлов Б.Н., Асафова Н.Н., Корнева Н.В., Парин С.Б., Хомутов А.Е., Ягин В.В. (1987). Физиологические механизмы действия зоотоксинов: экологические и эволюционные аспекты. - XV съезд Всесоюзного физиологического общества им. И.П.Павлова: Тезисы научных выступлений / Кишинев. - 1987. - С. 540.
- Орлов Б.Н., Парин С.Б. (1987). Эндогенная опиоидная система как регулятор состояния организма при повреждающих воздействиях биотических факторов среды. - Механизмы действия зоотоксинов: Межвуз.сб. / Горький. - 1987. - С. 4-13.
- Кинтрая П.Я, Курчишвили В.И., Голанов Е.В., Парин С.Б. (1988). Эффективность применения антагонистов опиоидных пептидов при экспериментальной гипоксии. - Профилактика и лечение перинатальной патологии: Сб. научн. трудов / Тбилиси. - 1988. - С. 38-40.
- Парин С.Б. (1990). Нейроэндокринные механизмы устойчивости организма к воздействию зоотоксинов. - Зоотоксины в экспериментальной биологии и медицине: Межвуз. сб. / Горький. - 1990. - 73-83.
- Крылов В.Н., Парин С.Б., Корягин А.С., Ошевенский Л.В. (1994). Зоотоксины в патофизиологии и медицине. - Биология, экология, биотехнология и почвоведение: Программа УУниверситеты РоссииФ - Под ред. А.Н.Тихонова, В.А.Садовничего и др. / Москва, Изд-во МГУ. - 1994. - С. 59-64.
- Шилова О.П., Парин С.Б. (1995). Анальгетическая активность яда саламандры и перспективного болеутоляющего средства на его основе. - VII Всероссийский съезд неврологов: Тезисы докладов / Нижний Новгород. - 1995. - С. 514.
- Шилова О.П., Новоселова Е.В., Парин С.Б. (1995). Антиноцицептивный эффект яда формозской кобры и мазевого препарата на его основе. - VII Всероссийский съезд неврологов: Тезисы докладов / Нижний Новгород. - 1995. - С. 513.
- Крылов В.Н., Парин С.Б., Николаев И.Н. (1995). Исследование некоторых поведенческих эффектов пчелиного яда. - VII Всероссийский съезд неврологов: Тезисы докладов / Нижний Новгород. - 1995. - С. 647.
- Тиняков Р.Л., Парин С.Б., Корягин А.С., Крылов В.Н., Пономаренко А.А., Звонкова М.Б. (1997). Исследование механизмов действия регуляторных пептидов семейства FMRF-амида. - II съезд биохимического общества РАН. / Пущино. - 1997. - Ч. 2. - С. 469.
- Тиняков Р.Л., Парин С.Б., Корягин А.С., Зимин Ю.В., Крылов В.Н., Пономаренко А.А., Стрелкова И.Г., Донченко Е.В. (1997). Изучение механизма влияния FMRF-амида на углеводный обмен у крыс. - II съезд биохимического общества РАН. / Пущино. - 1997. - Ч. 1. - С. 237.
- Парин С.Б., Тиняков Р.Л., Беспалова Ж.Д. (1997). Опиатные антагонисты и регуляторные пептиды в терапии шока. - VI Российский съезд травматологов и ортопедов: Тезисы докладов. / Нижний Новгород. - 1997. - С. 123.
- Тиняков Р.Л., Парин С.Б. (1998). Физиологическая роль FMRF-подобных пептидов у млекопитающих. - Регуляция и управление в биосистемах: Тр. биол. ф-та ННГУ им. Н.И.Лобачевского. / Нижний Новгород, Изд-во ННГУ. - 1998. С. 61-64.
- Тинякова (Шилова) О.П., Новоселова Е.В., Парин С.Б. (1998). Анализ антиноцицептивного эффекта яда формозской кобры. - Регуляция и управление в биосистемах: Тр. биол. ф-та ННГУ им. Н.И.Лобачевского. / Нижний Новгород, Изд-во ННГУ. - 1998. С. 73-76.
- Kuznetsova M.A., Parin S.B. (2004). The analysis of regulative reproduction mechanisms of Daphnia magna Strauss under unfavourable conditions. - Current problems of physiology and biochemistry of aquatic organisms: Proc. Internat. Conf. / Petrozavodsk. - 2004. - P.199.
- Полевая С.А., Ерёмин Е.В., Парин С.Б., Зелинская А.В., Нуйдель И.В. (2005). Компьютерные технологии измерения сенсорных функций для оценки функционального состояния человека. - Научн. тр. 1 Съезда физиологов СНГ. - М.: Медицина - Здоровье. - 2005. - Т. 2. - № 173. - С. 63.
- Парин С.Б. ,Голанов Е.В., Тиняков Р.Л. (2005). Налоксон и шок: история вопроса и перспективы. - Научн. тр. 1 Съезда физиологов СНГ. - М.: Медицина - Здоровье. - 2005. - Т. 2. - № 464. - С. 164.
- Полевая С.А., Парин С.Б., Зелинская А.В., Ерёмин Е.В. (2005). Влияние стрессовой ситуации на количественные характеристики сенсорных образов. - Матер. 14-й Международн. конф. по нейрокибернетике. - Ростов-на-Дону. - 2005. - Т. 1. - С. 272-275.
- Парин С.Б., Полевая С.А. (2006). Особенности преобразования информации при стрессе и шоке. - VIII Всероссийская научно-техническая конф. Нейроинформатика - 2006: Сб. научных трудов / МИФИ. - 2006. - Ч.I. - С.165-171.
- Полевая С.А., Парин С.Б., Зелинская А.В., Дормидонтова М.С., Ерёмин Е.В. (2006). Распознавание цветовой информации как функция психофизиологического состояния человека. - VIII Всероссийская научно-техническая конф. Нейроинформатика - 2006: Сб. научных трудов / М.: МИФИ. - 2006. - ЧI. - С. 124-130.
- Парин С.Б., Полевая С.А. (2007). Общность системных механизмов преобразования информации при стрессе и шоке различной этиологии. - ХХ съезд Физиологического общества им. И.П. Павлова. Тезисы докладов. / М.: Издательский дом Русский врач. - 2007. - С 99. - С. 72.
- Парин С.Б., Полевая С.А., Ефимова Н.Ю. (2007). Влияние продолжительной работы на компьютере на пороги цветоразличения в виртуальной цветовой среде. - ХХ съезд Физиологического общества им. И.П. Павлова. Тезисы докладов. / М.: Издательский дом Русский врач. - 2007. - С 209. - С. 75.
- Полевая С.А., Парин С.Б., Нуйдель И.В., Ефимова Н.В. (2007). Особенности распознавания сенсорной информации при фармакологической психокоррекции. - IХ Всероссийская научно-техническая конф. Нейроинформатика - 2007: Сб. научных трудов / М.: МИФИ. - 2007. - Ч2. - С. 40-48.
- Парин С.Б., Цверов А.В., Яхно В.Г. (2007). Моделирование нейрохимических механизмов стресса и шока на основе нейроноподобной среды. - IХ Всероссийская научно-техническая конф. Нейроинформатика - 2007: Сб. научных трудов / М.: МИФИ. - 2007. - Ч3. - С. 41-49.
- Парин С.Б., Полевая С.А. (2008). Трёхкомпонентная концепция нейрохимических механизмов стресса и шока: от экспериментов к математическому моделированию. - Физиология и здоровье человека: Науч. тр. II съезда физиологов СНГ / Под ред. А.И.Григорьева, Р.И.Сепиашвили, Ф.И.Фурдуя / Москва, Россия - Кишинэу, Молдова: Медицина - Здоровье. - 2008. - С. 234-235.
- Кавамура К., Парин С.Б., Полевая С.А., Яхно В.Г. (2008). Возможность построения симуляторов осознания сенсорных сигналов: иерархия распознающих ячеек, нейроархитектура, психофизические данные. - Научная сессия МИФИ-2008. Х Всероссийская научно-техническая конф. Нейроинформатика - 2008: Лекции по нейроинформатике. / М.:МИФИ. - 2008. - Ч. 1. - С. 23-57.
- Яхно В.Г., Полевая С.А., Парин С.Б. (2008). Математическое моделирование системных нейробиологических механизмов осознания сенсорных сигналов. - III Международн. конф. по когнитивной науке: Тезисы докладов / Москва: Художественно-издательский центр. - 2008. - Т. 2. - С. 509-510.
- Полевая С.А., Парин С.Б. (2009). Временные режимы формирования субъективного звукового образа. - В кн.: Медицина в зеркале информатики / М.: Наука. - 2008. - С. 47-62.
- Парин С.Б., Яхно В.Г., Цверов А.В. (2009). Нейроноподобная модель шока как элемент конструкции симулятора. - ХI Всероссийская научно-техническая конференция Нейроинформатика - 2009: Сб. научных трудов / МИФИ. - 2009. - Ч1. - С. 210-219.
- Парин С.Б. (2009). Алгоритмы обработки физиологических сигналов в экстремальных состояниях. - Матер. XV Международн. конф. по нейрокибернетике / Ростов-на-Дону. Издательство ЮФУ. - 2009. - Т. 1. - С. 224-227.
- Парин С.Б., Полевая С.А. (2010). Особенности когнитивных функций при стрессе. - Научная сессия НИЯУ МИФИ-2010. Матер. избранных научн. тр. по теме: Актуальные вопросы нейробиологии, нейроинформатики и когнитивных исследований. / М.: НИЯУ МИФИ. - 2010. - С. 27-38.
- Полевая С.А., Ковальчук А.В., Парин С.Б., Яхно В.Г. (2010). Роль параметров внутреннего состояния физиологической системы в осознании сенсорных сигналов. - Научная сессия НИЯУ МИФИ-2010. Матер. избранных научн. тр. по теме: Актуальные вопросы нейробиологии, нейроинформатики и когнитивных исследований. / М.: НИЯУ МИФИ. - 2010. - С. 58-68.
- Парин С.Б., Полевая С.А. (2010). Проблема междисциплинарной интеграции: субъективные ответы на объективные вопросы когнитивной науки. - Тезисы докладов Четвёртой международн. конф. по когнитивной науке: В 2 т. / Томск: Томский государственный университет. - 2010. - Т. 2. - С. 459-460.
- Полевая С.А., Парин С.Б. (2010). Интеграция сенсорного, эмоционального и вегетативного сигналов в перцептивном сознании человека. - Тезисы докладов Четвёртой международн. конф. по когнитивной науке: В 2 т. / Томск: Томский государственный университет. - 2010. - Т. 2. - С. 482-483.
- Парин С.Б., Коган П.И., Чернова М.С., Каляпина Е.С., Полевая С.А. (2010).
Роль эндогенной опиоидной системы в формировании вегетативных и когнитивных реакций при стрессе. - ХХI Съезд Физиологического общества им. И.П.Павлова: Тезисы докладов. / М. - Калуга: Типография ООО "БЭСТ-принт". - 2010. - С. 468.
80. Полевая С.А., Парин С.Б., Стромкова Е.Г. (2010). Влияние исходного психофизиологического состояния человека на субъективное отображение разномодальных сенсорных сигналов. - ХХI Съезд Физиологического общества им. И.П.Павлова: Тезисы докладов. / М. - Калуга: Типография ООО "БЭСТ-принт". - 2010. - С. 487-488.
БЛАГОДАРНОСТИ
Эта работа выполнялась более 30 лет и была бы невозможной, если бы не постоянная помощь и поддержка моих коллег-соавторов: Учителей и Учеников.
Я сердечно благодарю своих Учителей: профессоров Д.Б.Гелашвили, Е.В.Голанова, Л.В.Калюжного, Б.Н.Орлова, Н.А.Соколову, академиков И.П.Ашмарина, К.В.Судакова, И.К.Шхвацабая, профессоров А.В.Зевеке, В.В.Сучкова, К.Кавамуру, А.А.Каменского, В.Б.Кошелева, В.В.Яснецова, А.Е.Хомутова, В.Г.Яхно, В.А.Антонца, И.Р.Вазину, А.С.Корягина, М.А.Кузнецову и других. Спасибо за долготерпение!
Я искренне признателен моим Ученикам: профессорам С.А.Полевой, И.В.Мухиной, Ю.В.Зимину; кандидатам наук Р.Л.Тинякову, О.П.Тиняковой (Шиловой), А.В.Орлову, М.Б.Звонковой, М.М.Некрасовой (Красильниковой), А.А.Николаевой (Пономаренко), И.Н.Николаеву, О.М.Сергеевой (Улюсовой), Н.Л.Малинину, А.С.Соловьёву; пока ещё неостепенившимся Е.В.Новосёловой, Е.Г.Стромковой, И.Ю.Белову, Ю.Б.Епифанову, Д.В.Козину, А.В.Ковальчуку, А.В.Цверову и многим другим, в том числе, - студентам, которые были не только помощниками в экспериментах, но и добровольными испытуемыми.
Огромное спасибо кандидату химических наук Ж.Д.Беспаловой за бескорыстно предоставлявшиеся пептиды и профессору В.Цигльгэнсбергеру за пятилетний запас налоксона, бикукулина и пикротоксина; профессорам Е.Н.Гончаренко и С.В.Шестаковой, Ю.П.Лиманскому, Б.Заккману, Х.-Й.Тешемахеру, академикам Б.А.Лапину и П.Г.Костюку, кандидату биологических наук В.Г.Сидоркину за предоставленные методические возможности!
СПАСИБО!
Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по биологии