Нарушения высшей нервной деятельности при интоксикации норборнаном и возможность их медикаментозной коррекции

Актуальность исследования.

Принятая в 1993 году «Конвенция о запрещении разработки, производства, накопления и уничтожения химического оружия», к которой в 1995 году присоединилась Россия, существенно изменила характер химической опасности на планете (Куценко С.А., 2003). Уменьшилась вероятность применения в военных целях табельных отравляющих веществ. В то же время, проводимые в рамках разрешённых «Конвенцией.» исследования физиологической активности химических соединений, допускают возможность появления новых высокотоксичных веществ, которые могут рассматриваться в качестве потенциальных агентов для создания новых видов химического оружия (Петров А.Н. и соавт., 2003; Елькин А. И. и соавт., 2003) и средств химического терроризма (Курочкин В.К., Петрунин В. А. и соавт., 1996, 1998; Бонитенко Ю. Ю. и соавт., 2004).

Анализ литературных данных свидетельствует о том, что работы в области химии и токсикологии физиологически активных веществ (ФАВ), нарушающих процессы функционирования тормозной ГАМК-ергической нейромедиаторной системы, и, в частности, среди так называемых конвульсантов «клеточной структуры» — соединений, характеризующихся присутствием в молекуле жесткого гетероцикла, рассматриваются как одно из возможных направлений поиска высокотоксичных веществ (Антонов Н.С., 1994; Головко А. И. и соавт., 1996; Куценко С. А., 2004).

Подобные соединения, обладающие широким спектром физиологической активности, относятся к различным классам химических соединений: тетраминам и силатранам, бициклофосфатам и бициклоортокарбоксилатам, бициклооктанам и норборнанам (Лошадкин H.A., 1989; Головко А. И. и соавт., 1996; Куценко С. А., 2004).

Конвульсанты «клеточной структуры» незаменимы при исследовании нейрофизиологических и нейрохимических эффектов ГАМК-ергической нейротрансмиссии. В практическом отношении их рассматривают, с одной стороны, в качестве модельных веществ для поиска эффективных направлений противосудорожной терапии (Pagliusi S.R. et al., 1983; Blenkinsop I.S. et al., 1984; Kihara M. et al., 1988; Bernasconi R. et al., 1988; Dingemanse J. et al., 1989; Kulkarni S.K. et al., 1989; Abe T. et al., 1990; Peterson S.L., 1991; Головко А. И. и соавт., 1996; Гладких В. Д. и соавт., 2003; Иванов М. Б. и соавт., 2004; Семёнов Е. В., 2004), с другойдля изыскания новых токсичных веществ (Ozoe Y. et al., 1986). Не исключена вероятность использования ГАМК-антагонистов «клеточной структуры» в качестве средств химического терроризма (Курочкин В.К. и соавт., 1996, 1998).

В литературе описано большое количество подобных соединений. Их изучение в последнее время приобретает все более глубокий и всесторонний характер (Головко А.И. и соавт., 1996). Среди конвульсантов «клеточной структуры» особое место занимают ФАВ норборнанового ряда, характеризующиеся широким спектром физиологической активности (Buchbaner G. et al., 1983; Васильев Н. В. и соавт., 1992) и высоким уровнем токсичности (Лошадкин Н.А., 1989; Головко А. И., 1996; Куценко С. А., 2004).

Первое упоминание о физиологической активности соединений норборнановой структуры, связанны с публикацией Winstein S.I. (1961 г.), где рассматривались случаи ингаляционного (со смертельным исходом) и перкутанного поражения людей дибромпроизводным норборнана.

В 1982 году W.I. Middleton, E.N. Bingham был запатентован способ получения фторсодержащих норборнанов в качестве родентицидов с указанием токсичности наиболее активного из них — «норборнана» — 5,6-дихлор-2,2-дициан 3,3-бис (трифторметил)-бицикло [2,2,1] гептана (LD5o, б. крысы per os = 0,2 мг/кг). В дальнейшем на примере этих соединений были проведены исследования особенностей механизма действия, проявлений токсичности и экспериментальной терапии отравлений блокаторами ГАМКзависимых хлор-ионных каналов (Фетисов В.А. и соавт., 1991; Гладких В. Д. и соавт., 1994, 2000, 2004; Елькин А. И. и соавт., 2003; Муковский JI.A. и соавт., 1995; Головко А. И. и соавт., 1996; Свидерский О. А., 1996; Пшёнкина Н. Н. и соавт., 1997; Иванов М. Б., 1998, 2004; Семёнов Е. В. и соавт., 2004).

Несмотря на определённый прогресс в понимании механизмов их токсического действия, многие аспекты физиологической активности конвульсантов «клеточной структуры», в частности, их влияния на высшую нервную деятельность (ВНД), исследованы недостаточно.

При разработке направлений экспериментальной терапии отравлений конвульсантами «клеточной структуры» — блокаторов ГАМК-зависимых хлор-ионных каналов основное внимание уделялось вопросам купирования судорожного синдрома (Pagliusi S.R. et al., 1983; Blenkinsop I.S. et al., 1984; Kihara M. et al., 1988; Bernasconi R. et al., 1988; Dingemanse J. et al., 1989; Kulkarni S.K. et al., 1989; Abe T. et al., 1990; Peterson S.L., 1991; Головко А. И. и соавт., 1996; Гладких В. Д. и соавт., 2003; Иванов М. Б. и соавт., 2004; Семёнов Е. В., 2004). Данные о систематических исследованиях по обоснованию направлений фармакологической коррекции нарушения дееспособности после острых отравлений рассматриваемым классом нейротропных ФАВ в литературе отсутствуют.

Исходя из потенциальной опасности блокаторов ГАМК-зависимых хлор-ионных каналов (ХИК), как средств химического терроризма, исследование особенностей нарушения ВНД при интоксикации конвульсантами «клеточной структуры», поиск и разработка средств, ускоряющих течение реабилитационного периода после острых отравлений соединениями, нарушающими функционирование ГАМК-ергической нейромедиаторной системы, является актуальным направлением экспериментальной токсикологии.

Цель исследования: изучение особенностей нарушения высшей нервной деятельности и экспериментальное обоснование возможности использования антигипоксантов, антиоксидантов, ноотропов и актопротекторов для восстановления дееспособности в реабилитационном периоде после острых отравлений норборнаном — необратимым блокатором ГАМК-зависимых хлор-ионных каналов.

Задачи исследования:

1. Изучить дозозависимые особенности и динамику нарушения высшей нервной деятельности (когнитивные функции и безусловно-мотивационные формы поведения лабораторных животных) при отравлении норборнаном.

2. Выявить особенности углеводно-энергетического обмена, состояния системы антиоксидантной защиты и перекисного окисления липидов при отравлении норборнаном в экспериментах на грызунах.

3. Теоретически обосновать выбор препаратов из групп антигипоксантов, антиоксидантов, актопротекторов и ноотропов для фармакологической коррекции выявленных нарушений высшей нервной деятельности и провести экспериментальную оценку их эффективности при отравлении норборнаном.

Научная новизна.

Впервые, с использованием экспериментальных моделей оценки мнестических функций, уровня тревожно-фобического состояния и внутривидовой общительности лабораторных животных на примере норборнана изучено дозозависимое влияние блокаторов ГАМК-зависимых хлор-ионных каналов на ВНД.

Показано, что нарушение мнестических функций при отравлении лёгкой степени сохраняется в течение 9−12 днейпри отравлении средней и тяжёлой степени — в течение 4-х недель. Измененённые формы индивидуального (уровень тревожно-фобического состояния) и зоосоциального (внутривидовая общительность) поведения дозозависимо сохраняются соответственно до 1−1,5 недель. Показано, что при отравлении блокаторами.

ГАМК-зависимых хлор-ионных каналов нарушение ВНД сопровождается перекисным дисгомеостазом и нарушением углеводно-энергетического обмена.

В сравнительном аспекте проведена оценка эффективности (по совокупности критериев, включающих нормализацию мнестических функций, внутривидовой общительности, уровня тревожно-фобического состояния) исследуемых препаратов из групп ноотропов, антиоксидантов, антигипоксантов и актопротекторов, как средств, ускоряющих восстановление ВНД в реабилитационном периоде после отравления норборнаном. Показано, что мексидол и этомерзол являются наиболее активными препаратамипод их влиянием на фоне нормализации перекисного гомеостаза и восстановления углеводно-энергетического обмена, сроки течения реабилитационного периода в эксперименте на крысах сокращаются в 3−4 раза (при лёгкой степени отравления), в 1,5−2 раза (при средней и тяжелой степени отравления).

Научно-практическая значимость работы.

Совокупность методологических подходов, реализованных в данной работе, может быть использована в качестве системы экспериментальной оценки состояния ВНД при острых отравлениях блокаторами ГАМК-зависимых хлор-ионных каналов.

Комплексное использование методик условной реакции активного избегания, оценки внутривидовой общительности и уровня тревожно-фобического состояния позволяет адекватно оценивать эффективность фармакологической коррекции отравлений блокаторами ГАМК-зависимых хлор-ионных каналов.

В результате проведённых исследований обоснована целесообразность и перспективность дальнейшего поиска новых фармакологических средств, ускоряющих восстановление высшей нервной деятельности среди препаратов, обладающих антигипоксантной и антиоксидантной активностью.

Положения, выносимые на защиту:

1. Норборнан в экспериментах на лабораторных животных дозозависимо вызывает обратимые нарушения высшей нервной деятельности лабораторных животных, заключающиеся в развитии ретроградной и антероградной амнезии, усилении уровня тревожно-фобического состояния и угнетении внутривидовой общительности.

2. Выявленные нарушения высшей нервной деятельности сопровождаются развитием перекисного дисгомеостаза и нарушением углеводно-энергетического обмена.

3. Среди исследованных фармакологических препаратов мексидол и этомерзол значительно ускоряют восстановление высшей нервной деятельности (выработку и сохранение условного рефлекса активного избегания на фоне нормализации внутривидовой общительности и уровня тревожно-фобического состояния крыс) после отравлений норборнаном, за счёт повышения активности антиоксидантной системы, нормализации перекисного гомеостаза и углеводно-энергетического обмена.

4. Использование антиоксидантов и антигипоксантов является перспективным направлением экспериментальной терапии отравлений блокаторами ГАМК-зависимых хлор-ионных каналов.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на 2-ом съезде токсикологов России (Москва, 2003), Российской научной конференции «Медико-биологические проблемы противолучевой и противохимической защиты» (Санкт-Петербург, 2004), научных конференциях ГИУВ МО РФ (Москва, 2002;2004). По теме диссертационной работы опубликовано 12 работ, из них 2 статьи в центральной печати.

Структура и объём работы.

Диссертация изложена на 135 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, 3-х глав с изложением результатов собственных исследований, заключения и выводов по работе. Работа иллюстрирована 27 таблицами и 3 рисунками. Библиографический указатель включает 211 источников, из них 142 отечественных и 69 иностранных автора.

выводы.

1. Норборнан — необратимый блокатор ГАМК-зависимых хлор-ионных каналов в экспериментах на лабораторных животных вызывает нарушения высшей нервной деятельности, проявляющиеся в развитии ретроградной и антероградной амнезии, повышении тревожно-фобического состояния и снижении внутривидовой общительности. Достоверные нарушения мнести-ческих функций фиксируются с уровня воздействия доз, равных < 0,2БЬ5оизменение индивидуальных и зоосоциальных форм безусловно-мотивационной деятельностисоответственно, с уровня < 0,3 ОЬ50 и < 0,4 ОЬ50.

2. Индуцируемое норборнаном нарушение высшей нервной деятельности носит выраженный дозозависимый характер. Измененённые формы индивидуального (тревожно-фобическое состояние) и зоосоциального (внутривидовая общительность) поведения сохраняются соответственно от 4 — 6 суток (лёгкая и средняя степень тяжести отравления) до 1−1,5 недель (тяжёлая степень отравления). Нарушение мнестических функций дозозависимо сохраняется от 9−12 суток (лёгкая степень отравления) до 4-х недель (средняя и тяжёлая степень отравления).

3. Нарушение высшей нервной деятельности при отравлении норборнаном сопровождается нарушением углеводно-энергетического обмена и развитием перекисного дисгомеостаза. Начиная с уровня воздействия субконвульсивных доз (0,45 ОЬ 50) в гомогенате мозга крыс фиксируется повышение уровня глюкозы и лактата, снижение концентрации гликогена, пирувата и креатинфосфата в ~ 2 раза. Через 3 часа после затравки субконвульсивными дозами норборнана концентрация малонового диальдегида и диеновых конъюгат в гомогенате головного мозга возрастает соответственно ~ на 40% и 100%- уровень восстановленного глютатиона снижается ~ на 20%, активность супероксиддисмутазы — на 40%.

4. Результаты экспериментальной оценки влияния пикамилона, пантога-ма, пирацетама, фенибута, мексидола, этомерзола, бромантана на восстановление высшей нервной деятельности свидетельствуют о том, что по критериям ноотропной активности, восстановления изменённых индивидуальных и внутривидовых форм безусловно-мотивационной деятельности наиболее активными средствами, ускоряющим течение реабилитационного периода после отравлений норборнаном, являются мексидол и этомерзол. Под их влиянием сроки реабилитации в эксперименте на крысах сокращаются в 3−4 раза (при лёгкой степени отравления) и в 1,5−2 раза (при средней и тяжелой степени отравления).

5. Мексидол предпочтительнее этомерзола, вследствие более выраженного анксиолитического действия, при тяжёлых отравлениях норборнаном.

6. Выявленная высокая реабилитационная активность мексидола и этомерзола, обусловленная в определённой мере способностью восстанавливать углеводно-энергетический обмен и активизировать антиоксидантную систему организма, свидетельствует о перспективности изыскания высокоэффективных средств реабилитационной терапии отравлений блокаторами ГАМК-зависимых хлор-ионных каналов среди новых антиоксидантов и антигипок-сантов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Среди физиологически активных веществ, способных модулировать активность ГАМК-ергической нейромедиаторной системы, по совокупности физико-химических и токсических свойств наибольшую опасность представляют фторсодержащие соединения норборнановой структуры, рассматриваемые в настоящее время в качестве потенциальных отравляющих веществ и средств химического терроризма (Антонов Н.С., 1994; Куценко С. А., 2004; Курочкин В. К. и соавт., 1996, 1998), а также модельных конвульсантов для изыскания эффективных направлений экспериментальной терапии судорожных состояний (Pagliusi S.R. et al., 1983; Blenkinsop I.S. et al., 1984; Kihara M. et al., 1988; Bernasconi R. et al., 1988; Dingemanse J. et al., 1989; Kulkarni S.K. et al., 1989; Abe T. et al., 1990; Peterson S.L., 1991; Головко А. И. и соавт., 1996; Гладких В. Д. и соавт., 2003; Иванов М. Б. и соавт., 2004; Семёнов Е. В., 2004).

При острых отравлениях подобными токсикантами наблюдаются выраженные нарушения со стороны различных органов и систем. Наряду с судорожным синдромом отмечаются расстройства жизненно-важных функций организма, выражающиеся в развитии синдрома нарушения дыхания (циклический синдром апноэ-гипервентиляции), гомеостаза (метаболический ацидоз, гипертермия), гемостаза (синдром диссеминированного внутрисосуди-стого свертывания) — кардиоваскулярного синдрома (аритмия, артериальная гипери гипотензия), синдрома нарушения сознания (возбуждение, кома). При отравлении ими фиксируется расстройство ЦНС, проявляющееся фазовым изменением биоэлектрической активности головного мозга и деструкцией нейронов (Гладких В.Д. и соавт., 2000, 2003).

В основе патогенеза лежит дисбаланс нейромедиаторных систем ЦНС, вследствие угнетения активности тормозных процессов ГАМК-ергической нейропередачи. Формирование генератора патологически усиленного возбуждения в структурах экстрапирамидной системы рассматривается как первичный экзогенный фактор, запускающий каскад неспецифических патогенетических процессовпри этом лидирующим патогенетическим механизмом становится гипоксия (Гладких В.Д. и соавт., 2000). Токсический стресс в условиях ингибирования (и истощения) стресс-лимитирующих систем проявляется в виде дисстресса и сопровождается интенсивным выбросом в кровь ка-техоламинов, глюкокортикоидов, минералокортикоидов, стимулирующих биоэнергетические процессы и усиливающих энергетический дефицит (Назаров В.Б. и соавт., 2004).

Тяжесть состояния и выраженность нарушения дееспособности при острых отравлениях блокаторами ГАМК-зависимых хлор-ионных каналов в определённой степени обусловлена последовательно формирующимся синдромом полиорганной недостаточности, возникающим как функционально-морфологический результат многокомпонентных каскадов постгипоксиче-ских расстройств тканевого метаболизма. Уровень повреждения и саногенеза окислительно-восстановительных систем тканевого дыхания различных органов и систем в условиях критических состояний можно коррегировать различными методами фармакологической защиты, применяя антигипоксанты, антиоксиданты, метаболические нейропротекторы различных групп. Основанием для такого рода суждений являются полученные в последнее время данные об эффективном использовании ноотропов, антиоксидантов, антиги-поксантов и актопротекторов для фармакологической коррекции постинтоксикационных нарушений различного генеза (Бобков Ю.Г. и соавт., 1984; Лукьянова Л. Д., 1984; Виноградов В. М. и соавт., 1994; Елькин А. И. и соавт., 1994, 1996, 2002; Курочка A.B., 1995; Колбасов В. В., 1998; Сойнов H.A., 2000; Атрошенко И. В., 2001; Миронов C.B., 2004).

При выполнении настоящей работы проведена экспериментальная оценка эффективности ноотропных препаратов (пикамилон, пантогам, пир-ацетам, фенибут), психостимулятора (бромантан), атиоксиданта (мексидол), антигипоксанта (этомерзол), как потенциальных средств восстановления дееспособности после острых отравлений блокаторами ГАМКзависимых хлорионных каналов, на примере 5,6-дихлор-2,2-дициан 3,3-бис (трифторметил)-бицикло [2,2,1] гептана (норборнана).

В ходе исследования выявлены выраженные дозозависимые нарушении ВНД, инициируемые введением норборнана. Так, особенности неврологических проявлений интоксикации на уровне субконвульсивных (< 0,45 ВЪ50) доз характеризовались экстрапирамидными и вегетативными расстройствами с элементами психомоторного возбуждения. По мере увеличения вводимой дозы до 1,0 БЬ50 развивались пароксизмы клонико-тонических судорог, дозо-зависимо различающихся степенью генерализации судорожной активности. Характер изменения безусловно — рефлекторной деятельности, фиксируемый методами неврологического тестирования, свидетельствует о том, что, начиная с уровня конвульсивных доз (> 0,6 ОЬ5о) отмечается нарушение рефлекторной деятельности, обусловленной функциональным состоянием коры головного мозга (рефлекс хватания), среднего мозга (рефлекс равновесия), продолговатого мозга (реакция постановки лапы на опору).

Исследование дозозависимых (в диапазоне вводимых доз норборнана от 0,3 до 1,3 ОЬ50) особенностей изменения безусловно-мотивационной деятельности крыс посредством многопараметрового метода оценки тревожно-фобического состояния и диадного теста показало, что норборнан индуцирует развитие обратимых нарушений индивидуальных и зоосоциальных форм поведения. Анксиогенное действие проявлялось через 1−2 часа после введения во всём диапазоне исследуемых доз. Повышенное тревожно-фобическое состояние достоверно сохранялось у животных, подвергшихся воздействию минимально-смертельных доз (0,8 ВЬ50) норборнана в течение 6-и сутокконвульсивных (0,6 ОЬ50) — в течение 4-х суток. При отравлении субконвульсивными дозами изменения претерпевала внутривидовая общительность. Так общее время внутривидовой общительности у отравленных крыс (по сравнению с контрольными животными) уменьшалось к 3-им суткам и сохранялось сниженным в течение недели. По мере увеличения величины вводимой дозы выраженность и длительность угнетения внутривидовой общительности возрастала: при отравлении летальными дозами (0,80Ь5о) элементы внутривидовой общительности фиксировали лишь на 3-й сутки наблюденияугнетение внутривидовой общительности сохранялось в течение 1,5 недель.

Полученные посредством использования независимых методов оценки мнестических функций в опытах на мышах, крысах и собаках, экспериментальные данные позволяют судить о том, что норборнан дозозависимо индуцирует развитие обратимых нарушений процессов обучения и памяти.

Нарушения мнестических функций фиксировали в отсутствии клинических симптомов интоксикации в дозах, меньших доз, характеризующих порог судорожной (по данным ЭЭГ) активности: величины медианно-эффективных доз (ВЕ50) составляли ~ 0,2ВЬ50. Процесс консолидации и сохранения энграмм оказался менее уязвимым, чем процесс их воспроизведения: величины (ОЕ50, вызывающие антероградную и ретроградную амнезию в опытах на грызунах различаются в ~ 1,7 раза) — ретроградная амнезия сохранялась до трёх, антероградная — до двух суток от начала воздействия токсиканта на уровне медианно-эффективных (по критерию развивающегося вида амнезии) доз. При воздействии норборнана на уровне субконвульсивных доз продолжительность нарушения мнестических функций достигало 9−12 сутокна уровне конвульсивных и минимально-летальных, — сохранялось до 4-х недель.

Видовые различия животных не оказывали существенного влияния на выраженность мнестических расстройств (в случае формирования ретроградной амнезии величины БЕ5о мышей, крыс и собак составили ~ 0,15 — 0,18 соответствующих величин от ОЬ50). Что касается динамики развития и продолжительности амнезии, то в экспериментах на грызунах (по сравнению с собаками) отмечалось более раннее формирование амнезии, что, возможно, обусловлено видовыми особенностями функционирования адаптивно-компенсаторных реакций организма. Степень развития ассоциативных полей коры у млекопитающих, как известно, является показателем филогенетического статуса вида и уровня его адаптивных возможностей.

На основании анализа полученных экспериментальных данных можно констатировать, что при отравлении норборнаном наиболее уязвимыми процессами ВНД лабораторных животных являются процессы, связанные с функционированием узловой стадии формирования целенаправленного поведенческого акта — стадии афферентного синтеза, включающей в себя формирование мотивационного возбуждения и памяти. Нарушения мнестических функций, (фиксируемые посредством методики УРАИ), представляют собой наиболее адекватную лабораторную модель нарушения ВНД для оценки эффективности средств фармакологической коррекции отравлений блокаторами ГАМК-зависимых хлор-ионных каналов.

Полученные экспериментальные данные согласуются с клинико-экспериментальным материалом, свидетельствующим о возможности обратимого нарушения памяти при возникновении повышенной судорожной готовности в структурах мозга, и, прежде всего — в структурах лимбической системы (Карлов В.А., 1990, 2003).

Механизмы, приводящие к срыву мнестических функций, до конца не выяснены. Их связывают, прежде всего, с полибиохимическими нарушениями медиаторного, нуклеинового обменов в условиях эпилептизации нейронов (Ильюченок Р.Ю. и соавт., 1994). Наблюдаемые расстройства мнестических функций, в определенной мере можно рассматривать как следствие ослабления ГАМК-ергической регуляции вегетативных функций и активации симпа-то — адреналовых механизмов стресса, ведущих к формированию астеноневротического синдрома и, учитывая значимость ц-АМФ в процессах обучения, дисбаланса циклазных систем мозга. Тем более, что в условиях интоксикации блокаторами ГАМК-зависимых хлор-ионных каналов, выявленная нами до-зозависимая динамика нарушения мнестических функций коррелирует с динамикой дозозависимых изменений циклазных систем мозга, отмеченной H.H. Пшёнкиной и соавт. (1997). То есть, формирование амнезии протекает на фоне первоначального увеличения ц-ГМФ и снижения ц-АМФнормализация мнестических функцийна фоне восстановления их баланса к исходному состоянию.

Определённая роль в генезе мнестических расстройств (при отравлении блокаторами ГАМК-зависимых хлор-ионных каналов), принадлежит, на наш взгляд, и выявленным в отдельной серии экспериментов процессам усиления липидной пероксидации, нарушению биоэнергетики клетки.

О нарушении энергетического обмена в условиях интоксикации норбор-наном судили на основании биохимических показателей, характеризующих содержание глюкозы, гликогена, лактата,' пирувата и креатинфосфатат в го-могенате мозга и других тканей. Начиная с уровня воздействия субконвульсивных доз, в гомогенате мозга крыс фиксировали:

— возрастание уровня глюкозы и снижение уровня гликогена (соответственно в 2,5 и 2 раза);

— повышение концентрации лактата и снижение концентрации пирувата (~ в 2 раза);

— понижение уровня креатинфосфата (~ в 2 раза).

Аналогичная тенденция изменения рассматриваемых биохимических показателей отмечалась и в других тканях (печень, миокард).

Известно, что энергетический метаболизм нервной ткани напрямую зависит от поступления глюкозы, основным путём метаболизма которой является окисление в реакциях аэробного гликолиза, сопряжённых с реакциями цикла трикарбоновых кислот (ЦТК). При усилении процессов возбуждения в нейронах, инициируемых норборнаном, по достижению определённого уровня энергозатрат, отмечалось перераспределение фонда макроэргов: первоначально снижались «запасные» (креатинфосфат и гликоген) макроэнергетиче-ские субстраты. Характерно, что уже на уровне воздействия медианно-эффективных доз (0,45 ВЬ5о= 1, ЗВЕ50), по критерию развития амнезии, фиксировались проявления декомпенсированной фазы токсикогенного дисгомео-стаза, характеризующегося нарастанием гипоксии (о чём косвенно судили по дисбалансу содержания лактата-пирувата).

На уровне воздействия пороговых доз (0,15DL50), по критерию развития амнезии, была зафиксирована и тенденция усиления свободнорадикаль-ных процессов и липидной пероксидации на фоне снижения активности системы антиоксидантной защиты. Через 3 часа после затравки экспериментальных животных субконвульсивными дозами норборнана (0,45 DL5q) концентрация МДА и ДК в головном мозге и эритроцитах возросла соответственно ~ на 40% и 100%- уровень ВГ в тканях мозга снизился ~ на 20%, активность СОД в головном мозге и эритроцитах — на 40 — 45%. Максимальное увеличение концентрации ДК и МДА, снижение концентрации СОД и ВГ было зафиксировано на 2-е сутки после воздействия норборнанаизменение активности каталазы в гомогенате мозга и эритроцитах — соответственно на 1 и 2 сутки. Через 2-е суток после введения токсиканта наметилась тенденция к восстановлению перекисного гомеостаза. Динамика изменения оцениваемых биохимических параметров соответствовала динамике нарушения (восстановления) мнестических функций после отравления эквитоксичными дозами норборнана.

На уровне летальных доз (0,8DL30) нарастание липидной пероксидаци сопровождается формированием повышенной судорожной готовности и развитием судорожного синдромокомплекса с нарушением жизненно-важных функций организма (первичные симптомы интоксикации фиксируются через 1−1,5 часаконвульсивная активность — через 2 часагибель лабораторных животных — к исходу первых суток после начала воздействия). Следует отметить, что процессы активации свободных радикалов и липидной пероксидации, индуцируемые норборнаном, в большей степени выражены в тканях мозга. Это обусловлено, по-видимому, прежде всего характером избирательной (нейротропной) активности исследуемого токсиканта. Нарушение регуляции ПОЛ на высоте судорог при отравлении летальными дозами блокато-ров ГАМК-зависимых хлор-ионных каналов отмечали и Л. В. Бурякова и со-авт. (2001), при этом авторы делали акцент на ведущей роли нарушений со стороны ферментной системы антиоксидантной защиты в процессе усилении ПОЛ.

Учитывая выявленные дозозависимые особенности нарушения мнести-ческих функций и безусловно-мотивационной деятельности проведена скри-нинговая оценка реабилитационной активности пирацетама (400 мг/кг), пи-камитона (50 мг/кг), пантогама (100 мг/кг), фенибута (150 мг/кг), этомерзола (80мг/кг), бромантана (40 мг/кг) и мексидола (150мг/кг) при отравлении нор-борнаном лёгкой (уровень воздействия субконвульсивных доз), средней (уровень воздействия конвульсивных доз) и тяжёлой (уровень воздействия летальных доз) степени тяжести.

Наиболее выраженную ноотропную активность во всём диапазоне вводимых доз норборнана показали мексидол и этомерзол. Время восстановления дееспособности (по критерию антиамнестической активности) при их курсовом применении ускорялось: в 3−4 раза при отравлении лёгкой степенив 1,5−2 раза при отравлении тяжёлой и средней степени тяжести.

Что касается ноотропного действия остальных тестируемых фармакологических препаратов, то их антиамнестическая активность ограничивалась либо избирательностью в отношении конкретного вида развивающейся амнезии, либо снижалась по мере увеличения вводимых доз норборнана. Так из собственно ноотропных препаратов (пирацетам, пантогам, пикамилон, фени-бут) наибольшую реабилитационную активность (как в отношении антеро-градной, так и ретроградной амнезии) во всём диапазоне вводимых доз токсиканта показал пикамилонэффективность фенибута, пантогама, пирацетама была ниже и, в определённой степени, определялась видом развивающейся амнезии.

Обращает на себя внимание тот факт, что психостимулятор бромантан при отравлении лёгкой степени проявил высокую реабилитационную активность, сопоставимую с антиамнестической активностью этомерзола и мексидола. При отравлении средней степени под его влиянием процесс восстановления мнестических функций лабораторных животных замедлялся. Возможно, это обусловлено особенностями межнейромедиаторного (прежде всего холин-, дофамин-, серотонин-, ГАМКи адренергического) взаимодействия в структурах экстрапирамидной системы и коры головного мозга в условиях различной степени ингибирования тормозных ГАМК-ергических процессов. Кроме того, необходимо учитывать и тот факт, что препараты данного типа ноотропной активности (психостимуляторы) вызывают истощение энергетических ресурсов организма. Следовательно направленность их действия во многом определяется исходным уровнем состояния углеводно-энергетического обмена организма.

Следует заметить, что мексидол и этомерзол, помимо модулирующего влияния на основные нейромедиаторные системы мозга, оказывают выраженное антиоксидантное действие и увеличивают энергопродукцию клетки за счёт активации процессов ресинтеза глюкозы из продуктов ее распадалактата, пирувата, а также из глицерина и аминокислот. В этой связи, в отдельной серии экспериментов проведена оценка влияния мексидола и это-мерзола на состояние углеводно-энергетического обмена и процессы перок-сидации липидов в условиях отравления норборнаном.

Установлено, что под влиянием мексидола и этомерзола у отравленных лабораторных животных отмечается нормализация углеводно-энергетический обмена:

— содержание лактата (пирувата) снижается (увеличивается) в 1,5 — 2 раза, достигая уровня нормы в тканях мозга, печени и сердца;

— содержание креатинфосфата (по сравнению с отравленными животными) повышается, приближаясь к нижним границам нормы;

— содержание гликогена восстанавливается до уровня нормы в миокарде и тканях мозга и остаётся незначительно повышенным в печени;

Под влиянием рассматриваемых препаратов отмечается восстановление активности СОД, каталазы, ВГ и снижение концентрации МДА и ДК до исходного уровня.

При этом в основе механизма антигипоксантного действия этомерзола лежит, прежде всего, способность увеличивать мощность ряда метаболических систем клетки (введение препарата усиливает синтез РНК с дальнейшей активацией протеинсинтетических процессов, обеспечивающих энергопродукцию), в то время как мексидол активирует компенсаторный для энергетики клетки сукцинатоксидазный путь.

Сравнивая эффективность мексидола и этомерзола, как средств, усиливающих антиоксидантную активность организма в условиях отравления нор-борнаном по абсолютным значениям оцениваемых биохимических параметров, в целом, можно констатировать равнозначность их антиоксидантной активности.

Учитывая тот факт, что стабилизация биологических мембран ЦНС играет значительную роль в системе восстановления ВНД после воздействия экстремальных факторов, можно полагать, что одним из механизмов ускорения восстановления мнестических функций под влиянием этомерзола и мексидола в реабилитационном периоде после отравления норборнаном является их антиоксидантная активность.

В связи с выраженным дезадаптивным влиянием норборнана на безус-ловно-мотивационные формы поведения грызунов и широким спектром механизмов, лежащих в основе модулирующего влияния этомерзола и мексидола на функционирование гипоталамо-гипофизарно-кортикоадреналовой системы, оценена их реабилитационная активность по критерию восстановления изменённых (под влиянием норборнана) индивидуальных и зоосоциальных форм безусловно-мотивационной деятельности.

Результаты экспериментов показали, что мексидол обладает более выраженный анксиолитической активностью по сравнению с этомерзолом, сокращая сроки течения реабилитационного периода у крыс в ~ 2 раза. Характерно, что анксиолитическая активность мексидола в условиях тяжёлого отравления норборнаном оказалась выше, чем и у диазепама. Снижение ан-ксиолитической активности диазепама, по мере увеличения вводимой дозы норборнана, обусловлено, по-видимому, как изменением плотности бензо-диазепиновых рецепторов в условиях блокады ГАМК-зависимых хлор-ионных каналов (Головко А.И., 1996), так и снижением его конкурентной (с эндогенными лигандами) способности к связыванию со специфическими сайтами ГАМКЛРКК (Мосолов С.Н., 1996).

Результаты экспериментов по оценке сравнительной эффективности мексидола и этомерзола на течение реабилитационного периода в условиях отравления норборнаном (по критерию восстановления внутривидовой общительности) свидетельствуют об их равноэффективности (табл.).

Таким образом, результаты экспериментальной оценки влияния пиками-лона, пантогама, пирацетама, фенибута, мексидола, этомерзола, бромантана на восстановление дееспособности в условиях отравления норборнаном свидетельствуют о том, что по критериям ноотропной активности, восстановления изменённых индивидуальных и внутривидовых форм безусловно-мотивационной деятельности животных наиболее активными средствами, ускоряющим течение реабилитационного периода после отравлений норборнаном являются мексидол и этомерзол. Под действием этих препаратов сроки течения реабилитационного периода в эксперименте на крысах сокращаются в 2−2,5 раза. При тяжёлых отравлениях мексидол предпочтительнее этомерзола, вследствие более выраженного анксиолитического действия.

Высокая реабилитационная активность мексидола и этомерзола во многом определяется их способностью к нормализации состояния углеводно-энергетического обмена и активации антиоксидантной системы организма.

Экспериментальные данные, полученные в результате выполнения настоящей работы, доказывают возможность существенного ускорения процессов восстановления ВНД после отравлений норборнаном. Выявленная высокая реабилитационная активность мексидола и этомерзола, обосновывает перспективность изыскания высокоэффективных средств реабилитационной терапии отравлений блокаторами ГАМК-зависимых хлор-ионных каналов среди новых антиоксидантов и антигипоксантов.