Роль озона и сахарной нагрузки в крови в регуляции гликемических циркадных ритмов при различных состояниях ЦНС животных в постнатальном онтогенезе

РОЛЬ ОЗОНА И САХАРНОЙ НАГРУЗКИ В КРОВИ В РЕГУЛЯЦИИ ГЛИКЕМИЧЕСКИХ ЦИРКАДНЫХ РИТМОВ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ СОСТОЯНИЯХ ЦНС ЖИВОТНЫХ В ПОСТНАТАЛЬНОМ ОНТОГЕНЕЗЕ

У разновозрастных животных (3-х и 12 месячных) уровень сахара в крови зависит от времени суток, который днем по сравнению с утром, выше, вечером же ниже. На каждый кг веса, давая сахарную нагрузку дозой 3 г полученные экспериментальной данные, по сравнению с данными интактных, повышаются и наблюдаются гипергликемия, в последующие часы в зависимости от времени суток наблюдаются изменения. У экспериментальных животных, по сравнению с интактными, после озона и сахарной нагрузки при повреждении слухового и вестибулярного аппаратов наблюдались изменения в уровне сахара. У интактных трехмесячных животных максимальный уровень сахара крови в 1200 часов составил 88 мг%, минимум в 2000 часов 70 мг%. У 12 месячных животных максимальной уровень достиг 117 мг%, в 1200 часов, минимум составил 102 мг%. После сахарной нагрузки у 3 месячных животных уровень 95 мг% в 1000 часов, минимум 65 мг% в 2000. У животных вдохнувших озон были получены несколько иные результаты. Мелатонин, вырабатываемый ночью, который в дневное время уменьшается, в регуляции гликемических реакций играет большую роль, т.к. угнетает работу гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой симпато-адреналовой систем.

Из литературных и наших экспериментальных данных известно, что эпифиз и слуховой, вестибулярный анализаторы являются основными источниками информации полушарий головного мозга и в тоже время являются основными источниками жизнедеятельности органов (1,2,3). В настоящее время озонотерапия широко используется в медицине из проведенных исследований выяснилось, что озон стимулирует процессы жизнедеятельности. Лечение проводится длительное (2−4-5 часов в течение 24 часов и недели) и кратковременное (в течение нескольких минут) (4,5,6).

В 1958 году американский учений А. Лернер (11) открыв гормон эпифиза мелатонин вновь привлек внимание ученых к этой теме (1,2,3,7,8,11). Сейчас известен уровень выработки мелатонина днем и ночью. Ритмические изменения, возникающие в синтезе мелатонина зависят от суточного и циркадиального биологического ритма животных.

Из выше приведенных данных известно, что эпифиз и анализаторы участвуют в суточном ритме обмено-вегетативных функций. Однако, исследование этой проблемы при повреждения функций слухового и вестибулярного аппарата в условиях сахарной нагрузки и озона с практической точки зрения не изучено. В связи с этим основная цель в проведении данного эксперимента заключается в том, чтобы выявить роль озона и сахарной нагрузки в крови в регуляции гликемических циркадных ритмов при различных состояниях ЦНС животных в постнатальном онтогенезе. гликемические эпифиз озон вестибулярный Материалы и методы исследования. Опыты проводились на животных рода «Шиншилла» и возрасте 1,3,6 и 12 месяцев, которые содержались в течение 7 минут в условиях озона (343,2 мг/мин). Выключение слухового и вестибулярного анализаторов проводили по методу Сипина Григориева (1961) (17). Эксперименты проводились через 7−10 дней после выключения анализаторов. Для анализа кровь брали из ушной вены кролика утром в 800 часов, днем в 1200, 1600 часов и вечером в 2000 часов, до и после сахарной нагрузки и озона в 800, 830, 900, 930, 1000, 1200, 1600, 2000 часов. Сахар в крови определяли по методу Тсихно З. И. и Славино В. Н., Панченко Н. И. и др. (1981) (18) и по экспресс методу. Статистическая обработка по методу Фишер-Стьюудента (24). Перед началом основных экспериментов у животных определяли уровень сахара в крови. Данные полученные у интактных и опытных животных показаны в таблице 1,2,3,4 и на рисунке 1,2,3,4.

Результаты исследования и их обсуждение. После сахарной нагрузки у интактных животных уровень сахара в крови составил в 800- 70±0,89 мг%, 1000- 73±1,03 мг%, 1200- 88±1,23 мг%, 1600- 83±0,70 мг%, 2000; 70±0,65 мг%. Во 2 серии изучали изменение сахара в крови после сахарной нагрузки: до нагрузки 70±0,89 мг%, затем 830- 79±0,74, 900−87±0,86 мг%, 1000- 95±1,08 мг%, 1200- 89±1,0 мг%, 1600- 86±0,79 мг%, 2000; 65±0,86 мг%.

У 12 месячных животных на каждый кг веса, давая 3 г сахарной нагрузки, в циркадном ритме уровня сахара произошли изменения. У интактных животных после нагрузки уровень сахара в течение 2 часов достигает максимума, затем в течение 2 часов восстанавливается нормальный уровень. У интактных животных до озона уровень сахара был 69±1,03 мг%, после 800- 85±0,90 мг%, 830- 84±1,20 мг%, 900- 83±1,38 мг%, 1000- 75±1,14 мг%, 1200- 79±0,95 мг%, 1600- 78±0,96 мг%, 2000; 66±1,06 мг%. В условиях озона до сахарной нагрузки 79мг%±0,88, после 830- 84±1,00, 900- 96±1,24мг%, 1000- 98±1,21мг%, 1030- 94±1,24 мг%, 1200- 87±1,27 мг%, 1600- 87±1,27 мг%, 2000; 85±1,18 мг% .

В следующих наших исследованиях мы изучали циркадный ритм «Соwap» нагрузки у 3−12 месячных животных после удаления, слухового и вестибулярного анализаторов.

Полученные результаты были статических обработаны и отражены в диаграммах и таблицах. Средние цифры, полученные у подопытков животных, по сравнению с цифрами у интактных животных, резко изменились.

У животных с разрушением слухового анализатора количество сахара в крови сначала было 70±0,89 мг%, а потом это количество изменилось 800- 95±0,96 (Р<0,001) мг%, 1200- 63±0,84 (Р<0,001) мг%, 1600- 61±0,99 (Р<0,05) мг%, 2000; 58±1,21 (Р<0,001) мг%. Из полученных результатов видно, что после сахарной нагрузки и озона при удалении слухового и вестибулярною аппаратов и у 3, и у 12 месячных животных мы наблюдали изменения схожие с изменениями согласно суточному ритму, на несколько в ослабленном виде.

Таблица 1 — Изменение гликемических циркадных ритмов крови у 3- месячных животных до и после озона и сахарной нагрузки в зависимости от дневного ритма.

Таблица 2 — Изменение уровня сахара в крови у 3-месячных животных после удаления слухового и вестибулярного анализаторов в зависимости от дневного ритма.

Таблица 3 — Изменение гликемических циркадных ритмов крови у 12 месячных животных до и после озона и сахарной нагрузки в зависимости от дневного ритма.

Как видно из диаграммы, по сравнению с интактными животными, уровень сахара в условиях озона и сахарной нагрузки на 120−180 минуте повышается, в следующих минутах изменения произошли согласно дня. У интактных животных в возрасте 3 и 12 месяцев изменения пульса и температуры показаны в таблице 2.

Из таблицы 2 видно, что у животных пульс в 800 утра составляет 109±0,86, to 38,0±0,38, 1000- пульс 128±0,78, to 38,9±0,32, 1200- пульс 115±1,03 и to 37,4±0,28, 1600- пульс 120±1,19, to 39,1±0,27, 2000; пульс 115±1,52, т to 38,9±0,39.

До озона пульс 113±0,32, to 38,6±0,34, после озона в 800 пульс 151±1,37, to 39,9±0,35, 830- пульс 156±1,25, to 40,5±0,29, 900- пульс 160±1,09 и to 4,9±0,57, 1000- пульс 147±0,61, to 39,4±0,57, 1030- пульс 120±1,08, to 38,3±0,37, 1200- пульс 125±0,86 to 38,3±0,28, 1600- пульс 123±0,93, to 37,9±0,30, 2000; пульс 115±1,01, to 38,0±0,32 составляло.

Как известно из таблицы 3 изменение уровня сахара у интактных животных было в 800−110±3,46 мг%, 1000- 108±2,82 мг%, 1200- 117±2,80 мг%, 1600- 115±1,17 мг%, 2000; 102±2,40 мг%. Следующий этап — изучение уровня сахара в крови после сахарной нагрузки.

Как видно из таблицы 3 уровень сахара в зависимости от времени суток изменялся так: до сахарной нагрузки 109±0,74 мг%, после в 830- 129±0,60 (Р=0,06), 900- 135±0,75 (Р<0,02)мг%, 1000- 138±0,79 (Р<0,02) мг%, 1200- 120±0,48 (Р=0,05) мг%, 1600- 118±0,75 (Р=0,05) мг%, 2000; 105±0,44 (Р<0,01) мг%.

У 12 месячных животных после сахарной нагрузки дозой 3 г на 1 кг произошли резкие изменения в уровне сахара. У интактных животных после нагрузки уровень сахара в течение 2 часов достигает максимума, затем в течение 2 часов восстанавливается нормальный уровень. Следующий этап исследований заключался в следующем: изучить уровень сахара после нагрузки и озона, результаты исследования которых представлены в таблице 3 и на рисунке 3. до озона уровень сахара 110±0,77 мг%, после озона 800- 120±0,73 (Р<0,01) мг%, 900−125±0,78 (Р<0,001) мг%, 1000- 130±0,76 (Р<0,001) мг%, 1200- 114±0,69 (Р<0,02) мг%, 1600- 114±0,52 (Р<0,2) мг%, 2000; 111±0,52 (Р<0,2) мг%.

В следующей серии опытов у животных с удаленным органом слуха и равновесия, изучали влияние циркадного ритма на сахар в крови. Количество сахара в крови до операции составляло 108,0±0,88 мг % (Р<0,001). У животных с разрушенным слуховым анализатором количество сахара изменяется: в 8 час 95±0,96 (Р<0,001) мг%, 1200- 90±0,90 (Р<0,001) мг%, 1600- 94±0,89 (Р<0,05) мг%, 2000; 94±1,24 (Р<0,001) мг%.

Полученные данные показывают, что у животных с разрушенным слуховым органом и органом равновесия в условиях озона биологический ритм изменения количества сахара выражено слабее, чем у интактных животных. У интактных животных пульс в 8 час 125±0,86, to=38,0±0,44, 1000- пульс 128±0,78, to=38,5±0,36, 1200- пульс 136±0,59 и to=37,9±0,41. В условиях озона в 8 час пульс составил 136±0,60 (Р<0,05), to=38,3±0,33 (Р<0,5), 830- пульс 140±0,48(Р<0,001), to=39,2±0,36 (Р<0,1), 900- пульс 160±0,66 (Р<0,02) и to=39,4±0,36 (Р<0,1), 1000- пульс 165±0,50 (Р<0,001), to=39,2±0,49 (Р<0,2), 1030- пульс 150±0,96(Р<0,001), to=38,3±0,37 (Р<0,05), 1200- пульс ±0,56 (Р<0,02) to=38,4±0,59 (Р0,2), 2000; пульс 147±0,77 (Р0,5).

Вышеизложенные данные дают основание прийти к выводу, что изменение уровня сахара различно и зависит от сахарной нагрузки, уровня озона, возраста и нарушения функции анализаторов.

Так, в нормальных условиях световые сигналы по ретикулогипоталамическому пути симпатическими нервами передаются в эпифиз и тем самым ускоряют синтез тропных рилизинг-факторов в гипоталамусе и тропных гормонов гинофиза. Уровень сахара в крови повышается за счет ингибирования синтеза эпифизарного гормона эпифиза мелатонина, в результате чего под влиянием за счет торможения гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы уровень гликемических реакций снижается.

Полученные данные имеют большое значение в условиях гипоксии, в области хронофармакологии, где необходимо учитывать прием лекарств (при сахарном диабете), для устранения патологических процессов и при лечении.

Вывод В кровы у интактных животных в соответствии с ритмом максимум количества сахара было 1200 часов 117 мг%, минимум количество в 2000 мг%. По сравнению с утренними часами, днем количество сахара повышается, а пульс достигает максимума 136, температура 38,7, пульс минимум 125, температура 37,9.

После подачи сахарной нагрузки в течение 4 часа, полученные данные, по сравнению с интактными животными, выявляют гипергликемию.

После дыхания озоном в течении 7 мин. у интактных животных в разное время дня количество сахара в течение 120 мин повышается, а в последующую минуту соответственно ритму.

У животных после подачи озоновой нагрузки, по сравнению с интактными животными, наблюдается повышенная гипергликемия.

К животным с разрушенным слуховым анализатором после подачи озона и нагрузки сахара пульс, температура и количество сахара в крови, по сравнению с интактными животными, наблюдается к незначительное изменение. Причиной этого является разрушение слухового анализатора, понижение тонуса коры мозга. Соответственно физиологическим механизмам, нарушение гипоталамо-гипофизарно-подпочечниковой системы, эпиталамо-гипофизарно-надпочечниковой и адреналовой систем.

Результаты исследований эпифиз, показывают, что озон и анализаторы участвуют в регуляции нейро-эндокринных функциях крови.

• 1. Алиев А. Г. Интерои экстерорецептивные регуляции гликемической реакции в норме после нарушения функции анализаторов и эпифиза в постнатальном онтогенезе. Автореф. дисс. докт. биол. наук., Баку, 1992.
• 2. Алиева Ф. А. Роль эпифиза и зрительного анализатора в нейроэндокринной регуляции гликемической реакции и циркадного ритма при физической нагрузке. /Нейроэндокринология-2003, Всероссийская конференция с международным участием. Тезисы докладов СПБ: (23−25 сентября 2003 г.). Инст. Физиологии им. И. П. Павлова РАН, 2003, с. 81−82.
• 3. Гаибов Т. Д., Гусейнов Г. А., Алиев А. Г. и др. Роль эпифиза в регуляции вегетативных функций. Материалы съезда и Всес. физиологического общества имени И. А. Павлова АН СССР. Наука, Ленинград, ЛЛ-Кишенев, 1987, т.2, с. 315.
• 4. Баззаев Т. В., Руделев С. А. Озонотерапия гнойных заболеваний легких и плевры. // Тезисы докладов 3-й Всерос. научно-практ. конф. «Озон и методы эфферентной терапии в медицине"// -Н.Новгород. -1998, с. 63.
• 5. Сборник трудов VI Всероссийской научно-практической конференции «Озон в биологии и медицине"// -Нижний Новгород. -2005, 250стр.
• 6. О. Е. Павлова. Влияние озона на реологические свойства крови: Автореф. дисс. канд. биол. наук: 03.00.01/ Моск. пед. гос. ун-т. М., 1998, 17 с.
• 7. Ялийев Я. Щ., Манафова С. М. Постнатал онтоэенездя физики иш фонунда ешитмя-мцвазинят анализатору вя епифизин сиркат ритмин тянзиминдя ролу. / АМЕА-нын А. И. Гарайев адына Физиолоэийа Институту. Азярб. физ. ъямиййятинин елми ясярляринин кцлиййаты, физиол. вя биоким. проблемляри, с. ХХЫЫ, Бакы, 2004, с. 74−86.
• 8. Агаев Т. М., Мусаева Н. А. Состояние биогенных аминов в митохондрия гипоталамуса у эпифизектомированных крыс в период постнатального онтогенеза. // Пластичность нервной системы: Сб. научн. тр. Института ВНЦИЗ АМА СССР. М., 1989, вып. 13, с. 4−6.
• 9. Цыпин А. В., Гнригорева Ю. Г. К методике включение слухового и разрушение вестибулярного анализатора кролика // Бюлл. эксперм. Биол. и мед. М., МИДИЗ, 1981, № 2, с. 112−114.
• 10. Цюхно З. И., Славно В. Н., Панченко Н. И. и др. Функциональные методы исследования и эндокринологии. Киев, издательство здоровая, 1981, 240 с. (с. 55−60).
• 11. Lerner A., Case J., Takashi J. and et al. Isolation of melatonin, the pineal gland factor that lightens melatocytes. J. Amer. Chem. Soc., 1958.
• 12. С. Б. Мириева, Т. А. Амиров, А. Г. Алиев, Ф. К. Рагимова, С. Б. Гусейнова, М. Б. Касумзаде. Влияние озона на морфологические показатели периферической крови. Труды межд. науч. конф. «Современные проблемы адаптации и биоразнообразия», 24−27 октября 2006 г., с. 314.