Влияние мочевины и ее аналогов на электрическую активность мозга крыс при гипотермии тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.13, кандидат биологических наук Абдурахманов, Радик Гамзабегович

• Абдурахманов, Радик Гамзабегович
• кандидат биологических наук
• 2002

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Абдурахманов, Радик Гамзабегович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Механизмы электрической активности мозга.

1.2. Влияние мочевины на биохимические процессы в мозге при гипотермии.

1.3. Спонтанная электрическая активность мозга при гипотермии.

1.4. Вызванные потенциалы при гипотермии.

1.5. Проникновение различных веществ через гематоэнцефалический барьер (ГЭБ).

ГЛАВА II. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬЦДЯЛАСТЬ

2.1. Обоснование выбора объекта исследования.

2.2. Постановка эксперимента.

2.2.1. Вживление электродов.

2.2.2. Регистрация вызванных потенциалов.

2.2.3. Регистрация ЭЭГ и ЭКГ.

2.2.4. Гипотермия и согревание.

2.3. Статистическая обработка экспериментальных результатов исследования.

ГЛАВА III. СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.

3.1. Влияние гипотермии на электрическую активность мозга крыс.

3.2. Влияние внутрибрюшинного введения 2,4 - динитрофенола в дозе 20 мг/кг веса тела на электрическую активность мозга крыс при гипотермии.

3.3. Влияние внутрибрюшинного введения мочевины в дозе 0.003 М на 100 г веса тела на электрическую активность мозга крыс при общей гипотермии.

3.4. Влияние внутрибрюшинного введения диметилформамида в дозе 0.003 М на 100 г веса тела на электрическую активность мозга крыс при гипотермии.

3.5. Влияние внутрибрюшинного введения ацетамида в дозе 0.003 М на 100 г веса тела на электрическую активность мозга крыс при « гипотермии.

3.6. Влияние внутрибрюшинного введения диметилмочевины в дозе 0.003 М на 100 г веса тела на электрическую активность мозга крыс при гипотермии.

3.7. Влияние внутрибрюшного введения сахарозы в дозе 0.003 М на

100г веса тела на электрическую активность мозга.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Влияние мочевины и ее аналогов на электрическую активность мозга крыс при гипотермии»

Актуальность проблемы. Исследование гипотермических состояний млекопитающих представляет теоретический и практический интерес. Млекопитающие являются гомойотермами, и температура тела их поддерживается на высоком уровне и в довольно узком диапазоне. Однако, в экстремальных условиях температура тела может существенно снижаться, выходя за пределы регу-ляторных возможностей термостатирующих механизмов. Такие состояния называются гипотермическими, и они представляют собой опасность для организма млекопитающего. Это связано с тем, что снижение температуры тела подавляет энергетические процессы в клетках тканей различных органов млекопитающего, а это, в свою очередь, приводит к снижению физиологической активности. При глубокой гипотермии степень подавления энергетического обмена и, соответственно, физиологической активности не совместимы с жизнью. Таким образом, глубокая гипотермия является серьезным фактором риска, поэтому разработка таких методов снижения температуры тела млекопитающего, при которых величина риска существенно снижена, представляет значительный практический интерес. Решение этой проблемы требует выяснения механизмов влияния температуры на взаимосвязь биохимических и физиологических процессов на различных уровнях организации.

Мозг является критическим органом, определяющим выживание организма в экстремальных условиях, поскольку от работы мозга зависит функционирование всех систем организма. Другим важным органом является сердце, которое обеспечивает доставку в органы и ткани необходимых веществ и энергии. Поэтому исследование влияния низких температур на функционирование мозга и сердца является важным для разработки методов создания безопасных гипотермических состояний.

Основной проблемой гипотермических состояний является адекватность энергопроизводящих процессов потребностям физиологии. 6

Одним из признаков, характеризующих гипотермические состояния является уровень физиологической активности клеток различных тканей. Чем ниже температура, при которой сохраняется физиологическая активность, тем меньше риск летального исхода при прочих равных условиях. Поэтому поиск режимов, при которых критическая температура полного подавления физиологической активности снижена по сравнению с нормой, является одним из путей решения проблемы создания безопасных гипотермических состояний.

Исходным пунктом нашей работы были результаты исследования З.С. Гершеновича с сотрудниками [Гершенович и др., 1967], в которой было показано, что введение мочевины крысам перед охлаждением существенно увеличивает выживаемость животных при глубокой гипотермии. Механизм действия мочевины не известен. Мочевина, с одной стороны, является одним из конечных продуктов обмена млекопитающих, а, с другой стороны, мочевина синтезируется в различных органах, в том числе и в мозге. Функциональная роль мочевины в мозге не известна. Вряд ли она является формой детоксикации аммиака [Нейрохимия, 1977]. Важно, однако, подчеркнуть, что мочевина способна связываться с белками и, таким образом, видимо, оказывать влияние на их функциональную активность. Мочевина может также создавать осмотическое давление, так как проникает через биологические мембраны хуже воды. Поэтому эффекты мочевины могут быть связаны с ее влиянием на водно-солевой баланс в клетках мозга.

Исходя из выше изложенного, в настоящей работе предприняты исследования влияния введения мочевины и ее аналогов в организм млекопитающего на электрическую активность мозга при гипотермии.

Цель и задачи. Целью данной работы было выяснение механизма влияния введения мочевины на выживаемость млекопитающих при глубокой гипотермии. Для этого были поставлены следующие задачи. Исследовать:

1. Влияние внутрибрюшинного введения мочевины на электрическую активность мозга крыс в динамике гипотермии. 7

2. Влияние внутрибрюшинного введения диметилмочевины (ДММ), ди-метилформамида (ДМФ), ацетамида на электрическую активность мозга крыс в динамике гипотермии.

3. Влияние введения разобщителя окислительного фосфорилирования 2,4-динитрофенола (2,4-ДНФ) на электрическую активность мозга крыс в динамике гипотермии.

4. Влияние введения сахарозы на электрическую активность мозга крыс в динамике гипотермии.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Снижение температуры тела крыс под тиопенталовым наркозом (40мг/кг веса тела) приводит к прекращению электрической активности мозга при температуре тела ~ 20°С.

2. Средняя частота колебаний на электроэнцефалограмме (ЭЭГ) линейно зависит от ректальной температуры.

3. Введение мочевины в дозе 0.003 М/100 г веса тела снижает критическую температуру прекращения электрической активности мозга до ~ 16°С.

4. Введение диметилформамида, ацетамида в дозе 0.003 М/100 г веса тела также снижает критическую температуру (до ~ 15 и 12°С соответственно).

5. Введение диметилмочевины и сахарозы в дозе 0.003 М/100 г веса существенно не повлияло на зависимость электрической активности мозга крыс от температуры тела.

6. Введение разобщителя окислительного фосфорилирования 2,4 - ДНФ в дозе 20 мг/кг веса тела повышает критическую температуру исчезновения электрической активности до ~ 22°С.

7. Согревание животного после глубокой гипотермии приводит к восстановлению электрической активности мозга при температуре тела более высокой по сравнению с температурой прекращения электрической активности.

Научная новизна. Впервые систематически исследована спонтанная и вызванная электрическая активность мозга крыс при общей гипотермии в ши8 роком диапазоне температур тела при введении мочевины и ее аналогов.

Впервые установлена линейная зависимость средней частоты колебаний на ЭЭГ от температуры тела при общей гипотермии.

Впервые исследовано влияние введения разобщителя окислительного фосфорилирования 2,4-ДНФ на зависимость электрической активности мозга при общей гипотермии.

Теоретическая и практическая значимость. Полученные экспериментальные данные будут использованы для создания теории температурной зависимости физиологической активности мозга.

Результаты работы могут быть использованы для создания безопасных для организма состояний при глубокой гипотермии. Материалы диссертации используются в учебном процессе на кафедре биохимии Даггосуниверситета при чтении курса "биофизика" и спецкурса «биоэлектрогенез».

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на итоговых научных конференциях профессорско-преподавательского состава ДГУ (1997 -2000 г.). На 1-ом Кавказском симпозиуме по медико-биологическим наукам (Тбилиси, 1999 г.), на юбилейной конференции ДНЦ РАН (Махачкала, 1999 г.), на совместном заседании кафедры биохимии и НИИ биологии ДГУ (Махачкала, 2001 г.).

Публикации. По материалам данного исследования опубликовано 6 работ, одна статья находятся в печати. 9

Заключение диссертации по теме «Физиология», Абдурахманов, Радик Гамзабегович

Выводы

1. Снижение температуры тела крыс под тиопенталовым наркозом 40 мг/кг веса тела приводит к прекращению электрической активности мозга при температуре ~20°С.

2. Средняя частота колебаний на электроэнцефалограмме линейно зависит от ректальной температуры.

3. Введение мочевины в дозе 0.003 М/100г веса тела снижает критическую температуру прекращения электрической активности мозга до ~16°С.

4. Введение диметилформамида, ацетамида в дозе 0.003 М/100г веса тела снижает критическую температуру до -15° и ~12°С соответственно.

5. Введение диметилмочевины и сахарозы в дозе 0.003 М/100 г веса тела существенно не повлияло на зависимость электрической активности мозга крыс от температуры.

6. Введение разобщителя окислительного фосфорилирования 2,4-ДНФ в дозе 20 мг/кг веса тела повышает критическую температуру исчезновения электрической активности до ~22°С.

7. Согревание животного после глубокой гипотермии приводит к восстановлению электрической активности мозга при температуре тела более высокой по сравнению с температурой прекращения электрической активности.

8. Вызванные потенциалы и прямые ответы мозга исчезают при температуре тела на 1 -2°С ниже, чем спонтанная активность.

9. Введение мочевины и ее аналогов (диметилформамид, ацетамид) снижает температуру исчезновения вызванной активности на несколько градусов по сравнению с контролем.

10. Введение диметилмочевины и сахарозы статистически значимо не изменило температуры исчезновения вызванной активности мозга крыс при общей гипотермии.

125

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Живые организмы представляют собой диссипативные структуры, то есть структуры, стабилизированные потоком энергии и вещества через открытую систему. Поэтому поддержание нативной функционально активной структуры живых организмов требует постоянной затраты свободной энергии, поставляемой в организм питательными веществами. Энергетический обмен организма может быть условно разделен на две части: основной обмен и активный обмен. Основной обмен соответствует состоянию физиологического покоя, когда энергия тратится лишь на поддержание целостности клеточных структур и ионных градиентов. Уровень основного обмена определяется стабильностью структуры биополимеров и надмолекулярных комплексов, а также пассивной проницаемостью биомембран для ионов, играющих важную роль в осмотическом балансе клеток. Активный обмен зависит кроме всего прочего от интенсивности специфической физиологической активности клетки: механического сокращения для мышечных клеток, генерации биопотенциалов в нервных клетках, осмотической работы клеток почек и т.д. В экстремальных условиях выживание клеток часто зависит от соотношения пассивных и активных процессов в клетке. Под пассивными процессами понимают процессы, идущие по градиенту термодинамического потенциала (гидролиз биополимеров, выравнивание ионных градиентов), а под активными процессами понимают процессы, идущие против термодинамического потенциала (синтез АТФ, активный транспорт ионов и т.д.).

И те и другие зависят от температуры. При снижении температуры и пассивные и активные процессы замедляются. Если рассматривать элементарные физические (диффузия) и химические (синтез и распад различных соединений) процессы, то температурная зависимость этих процессов обычно хорошо может быть описана с помощью уравнения Аррениуса:

АЕ

Г = (1)

113 где, V - скорость процесса

Уо - предэкспоненциальный множитель АЕ - энергия активации Я- газовая постоянная Т - абсолютная температура

Чем больше энергия активации, тем сильнее зависит скорость процесса от температуры. Температурная зависимость пассивных процессов обычно меньше, чем температурная зависимость активных процессов.

Биологические процессы представляют собой последовательности взаимосвязанных элементарных физических и химических процессов. Поэтому на широкой температурной шкале температурная зависимость часто имеет сложный характер и существенно отклоняется от Аррениусовской кинетики. В этом случае температурная чувствительность биологического процесса характеризуется коэффициентом Вант-Гоффа:

210=^10^ (2) где, СЬо - коэффициент Вант-Гоффа

Уц-ю - скорость процесса при температуре (1+10)° С VI- скорость процесса при температуре 1:°С

В диапазоне физиологических температур скорости химических реакций имеют значения коэффициента Вант-Гоффа, лежащие в диапазоне 2-^4. Для сравнения: скорость диффузии в водных растворах имеет СЬо = 1.1 -1.2

Мозг состоит из двух типов клеток: нейронов и глииоцитов. Нейроны представляют собой электро- и химически- возбудимые генераторы биопотенциалов. Как уже отмечалось выше в состоянии покоя на мембране нейронов поддерживается разность потенциалов (потенциал покоя, ПП) определяемая,

114 главным образом, градиентами ионов натрия и калия, и проницаемостью мембраны для этих ионов, что количественно может быть описана с помощью уравнения Голдмана:

ЯТы[К+]0Рк+[Ма+]Ла

А<р =

3)

Г [К+]Рк+^а+]еРМа где, Аф — потенциал покоя

К+]0 [№+]о, [Ыа"ь]; - концентрация ионов калия и натрия снаружи и внутри клетки.

Рк, Р№- проницаемости для ионов калия и натрия.

Количество энергии, расходуемое на поддержание 1111, зависит главным образом от этих проницаемостей. Чем выше эти проницаемости, тем больше энергии необходимо затрачивать на откачку ионов. Изучение соотношения можно изобразить следующим образом (рис. 31).

При некоторой критической температуре скорость активных процессов равна скорости пассивных процессов. Ниже этой критической точки скорость пассивных процессов уже превосходит скорость активных.

Поэтому ниже этой температуры вероятность выживания клеток резко снижается. Снижение критической температуры может быть достигнуто либо за счет интенсификации активных процессов, либо за счет снижения скорости пассивных процессов. С точки зрения экономии энергии выгодно снизить интенсивность пассивных процессов, так как в этом случае выживание обеспечивается при более низком уровне энергетических затрат.

Одним из основных результатов нашей работы является установление факта линейной зависимости между частотой колебания на ЭЭГ и температурой тела. Важно отметить, что линейная зависимость между ЧЭЭГ и температурой тела наблюдается во всех вариантах проведенных нами опытов. Как уже отмечалось выше, для элементарных процессов характерна Аррениусовская зависимость скорости процесса от температуры. В данном случае зависимость ЧЭЭГ от температуры тела явно отличается от Аррениусовской. Это объясня

115 ется тем, что ЭЭГ отражает взаимосвязь множества элементарных процессов. Согласно современным представлениям основной вклад в ЭЭГ вносят постси-наптические потенциалы [Оке, 1969]. Сами постсинаптические потенциалы представляют собой результат последовательности элементарных стадий, каждая из которых по-своему зависит от температуры [Joyner, 1985]. Известно, что амплитуда постсинаптического ответа существенно зависит от количества медиатора выделяющегося в щель в ответ на приходящий в терминаль потенциал действия. [Thomson, 2000]. В свою очередь, количество выделяющегося в си-наптическую щель медиатора определяется вероятностью наступления событий, ведущих к образованию поры, через которую медиатор поступает из си-наптического пузырька в синаптическую щель. Известно, что ионы кальция играют важную роль в процессе выделения медиатора в синаптическую щель. [Zucker, 1999]. В ответ на приходящий в терминаль потенциал действия ионы кальция через потенциалзависимые кальциевые каналы поступают из экстраклеточного пространства в терминаль, где связываются с белками специализированного комплекса, осуществляющего процесс образования поры в преси-наптической мембране и выделения медиатора в синаптическую щель. Исследование зависимости количества выделявшегося в синаптическую щель медиатора от концентрации экстраклеточного кальция указывает на то, что по крайней мере четыре иона кальция должны связаться с медиатор выделяющим белковым комплексом для того, чтобы запустить процесс сплавления мембраны синаптического пузырька с пресинаптической плазматической мембраной и выделение медиатора в синаптическую щель [Bertram et al, 1999]. Это означает, что количество выделяющегося в ответ на ПД медиатора существенно зависит от концентрации кальция в месте локализации медиатор выделяющего комплекса. Например, если вероятность выделения медиатора зависит в четвертой степени от концентрации кальция, то изменение эффективной концентрации кальция всего лишь на 20% изменит количество выделяемого медиатора в два раза. Поэтому реакторы, влияющие на эффективную концентрацию кальция,

116 будут существенно влиять на количество выделяющегося медиатора и на амплитуду постсинаптических потенциалов. Эффективная концентрация кальция в месте локализации медиатор выделяющего комплекса зависит: 1) от концентрации экстраклеточного кальция, 2) проводимости и времени открытого состояния кальциевого канала, 3) емкости кальциевого буфера в окрестности пре-синаптических пузырьков, адсорбированных на пресинаптической мембране. Все эти величины зависят от температуры, но надо полагать, что наибольшей чувствительностью к температуре обладают константы скорости открытия и закрытия кальциевого канала. В работе [Stiles et al, 1999] показано, что Q10 для открытия канала ацетилхолинового рецептора в нервно-мышечном синапсе имеет Qio ~ 2.0, а константа скорости закрытия канала имеет Q]0 ~2.5. Если предположить, что эта закономерность имеет общий характер, то снижение температуры должно увеличивать количество кальция проходящего через канал в ответ на ПД, а, соответственно, и амплитуду постсинаптического потенциала. Увеличение амплитуды ПСП увеличивает вероятность генерации ПД в районе аксонного холмика, а, соответственно, и генерации последующего ПСП. Отклонение температурной зависимости сложного процесса от Аррениусовской кинетики объясняется наличием стадий, компенсирующих влияние изменения температуры. Так, например, в данном случае, когда снижение скорости диффузии ионов компенсируется увеличением времени, в течении которого канал находится в открытом состоянии.

Синаптические контакты в головном мозге не являются элементами с фиксированными характеристиками. Напротив, они обладают высокой степенью пластичности. Обычно через нейронную цепочку информация передается последовательностью нервных импульсов [Bialek et al., 1991] Под действием серий потенциалов действия свойства синаптического контакта изменяются. В литературе последних лет пластичность синаптических контактов описывается с помощью таких понятий как облегчение, усиление, потенциация и депрессия [Thomson, 2000]. Облегчение, усиление и потенциация характеризуются увели

117 чением амплитуды постсинаптических потенциалов при повторных стимуляциях синаптического контакта.

Депрессия соответствует уменьшению силы синаптической связи (synaptic strength). Все эти эффекты обусловлены изменением при повторной стимуляции вероятности (Р) выделения пресинаптическими пузырями медиатора в синаптическую щель. Депрессия соответствует уменьшению Р, а облегчение, усиление и потенциция соответствуют увеличению Р. Все перечисленные выше эффекты наблюдаются при достаточно коротких временах раздражения и поэтому имеют место и в остром опыте. В течении гипотермического состояния при изменении температуры тела величина этих эффектов должна изменяться, а это, в свою очередь, должно влиять на генерацию биопотенциалов и, следовательно, влиять на частоту ЭЭГ. К сожалению мы не располагаем литературными данными о температурной зависимости о перечисленных нами эффектов. Эти данные позволили бы лучше понять механизмы температурной зависимости электрической активности мозга.

Другим важным фактором, который может существенно влиять на частоту генерации постсинаптических потенциалов, а, следовательно, и на частоту ЭЭГ является нейронный шум. В последние время появляются работы, в которых анализируется роль подпороговой динамики мембранного потенциала нейронов в передаче сигнала в нейронных сетях. [White, 2000]. Случайные колебания мембранных потенциалов вблизи порога возбудимости зависят от температуры. Поэтому изменение температуры влияет на вероятность генерации потенциалов действия нейронами даже в отсутствии дополнительной внешней стимуляции.

Распространение сигналов по нейронной сети зависит также от экстраклеточных токов, возникающих при генерации биопотенциалов нейронами, а также диффузии медиаторов за пределы синаптического контакта.

Генерация потенциалов действия нейронами сопровождается увеличением концентрации калия в межклеточном пространстве [Marder, 1998]. Увеличе

118 ние экстраклеточной концентрации калия уменьшает мембранный потенциал, что приводит к увеличению возбудимости нейронов. Это явление получило название электрического сопряжения (electrical coupling). В мозге крыс имеются калиевые каналы с медленной инактивацией. При возбуждении нейрона через эти каналы значительное количество калия поступает в экстраклеточное пространство. Из-за медленной инактивации этих калиевых каналов электрическое влияние нейронов, который сгенерировал потенциал действия на соседние нейроны, будет оказываться длительное время. Поэтому при высоких частотах раздражения влияние последовательных спайков будет суммироваться. Динамика концентрации калия в экстраклеточном пространстве зависит также от активности ионных насосов, которые закачивают ионы калия из экстраклеточного пространства в нейроны. При понижении температуры ткани скорость откачки ионов уменьшается и поэтому средняя концентрация калия в экстраклеточном пространстве может возрастать. Это, в свою очередь, будет приводить к увеличению среднего уровня деполяризации нейронов, а, следовательно, к повышению их возбудимости. В конечном итоге это приводит к частичной компенсации снижения температуры ткани, в результате чего частота колебаний на ЭЭГ спадает при снижении температуры медленнее по сравнению с экспонентой.

Мы рассмотрели несколько возможных механизмов отклонения температурной зависимости электрической активности мозга от Аррениусовской кинетики. Как уже было отмечено в разделе "Результаты и обсуждение" зависимости ЧЭЭГ от температуры тела по данным нашей работы имеет вид прямой. Этот результат вполне согласуется с данными о линейном снижении скорости потребления кислорода тканью мозга при гипотермии [Алюхин, Калинина, 1970]. Чем интенсивней электрическая активность нейронов, тем больше требуется энергии, а значит и кислорода для восстановления ионных градиентов. В работе [Sibson et al, 1998] показано, что потребление глюкозы мозгом прямо пропорционально интенсивности выделения глутамата из синаптических окончаний корковых нейронов. Глутамат является основным возбуждающим ней

119 ротрансмиттером в головном мозге млекопитающих. В этой работе уровень электрической активности мозга изменяли с помощью различных анестетиков. При анестезии морфином имела место быстрая десинхронизация (высокая частота колебаний на ЭЭГ), анестезия d-хлоралозой увеличивала синхронизацию ЭЭГ (уменьшение частоты), анестезия высокими дозами пентобарбитала натрия приводила к полному подавлению электрической активности мозга. Этот факт авторы работы рассматривают как свидетельство полного подавления синапти-ческой активности в коре мозга. При анестезии пентобарбиталом интенсивность окисления глюкозы мозгом снизилась по сравнению с анестезией морфином в шесть раз. Эти факты хорошо согласуются с полученными нами результатами. Как уже отмечалось в разделе "Методика" зависимость ЧЭЭГ от температуры тела хорошо описывается с помощью уравнения регрессии:

ЧЭЭГ = а + b * Тт

Величина а соответствует отрезку, отсекаемому на оси ординат этой прямой. Величина b равна тангенсу угла наклона этой прямой с осью абсцисс. Введение перед охлаждением в организм животных мочевины, диметилформа-мида, ацетамида приводит к уменьшению параметра Ь, то есть уменьшению угла наклона этой прямой с осью абсцисс.

Поскольку соответствующие прямые исходят практически из одной точки соответствующей, примерно температуре тела 35 °С, изменение b влечет за собой соответствующие изменения параметра а — его значение тоже уменьшается. В таблице 1 приведены значения параметров а и b прямых линии регрессии, соответствующих различным вариантам опытов.

Уменьшение параметра b означает уменьшение температурной чувствительности электрической активности мозга при введении мочевины и ее аналогов. Поскольку, как уже отмечалось выше, электрическая активность мозга есть отражение синаптической активности, полученные данные указывают на уменьшение температурной чувствительности синаптических процессов.

120

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Абдурахманов, Радик Гамзабегович, 2002 год

1. Абарбанель Г.Д.И., Рабинович М.И., Селверстон А., Баженов М.В., Хуэрта Р., Сущик М.М., Рубчинский JI.J1. Синхронизация в нейронных ансамб-лях//Успехи физиол. наук. 1996. - Т. 166, № 3. - С. 363-390.

2. Аверьянов A.B. Изменение электроэнцефалограммы в процессе охлаждения и согревания в эксперименте//Теоретическое и практическое действия низких температур на организм. Л.: Медицина, 1975. - 6 с.

3. Алюхин Ю.С., Калинина М.К. Тканевое дыхание мозга крыс при гипотер-мии.//Физиол. журн. СССР. 1970, № 56. - С. 19-21.

4. Анохин П.К. Биология и нейрофизиология условного рефлекса. М.: Медицина, 1968.-547 с.

5. Ашмарин И.П., Стукалов П.В. (Ред.) //Нейрохимия. М.: Институт биомедицинской химии РАМН, 1996. - 215 с.

6. Бабийчук Г.А., Марченко B.C., Пастухов Ю.Ф., Шило A.B., Ломако В.В., Ломакин И.И. К механизмам регуляции проницаемости гематоэнцефаличе-ского барьера охлажденного мозга. Сообщение 1//Теорет. и экспер. криобиология. 1995, № 1.-С. 3-10.

7. Бабминдра В.П., Брагина Т.А. Ультраструктура специализированных ней-роглиальных контактов//Функции нейроглии. Тбилиси: Мецниереба, 1984. -48 с.

8. Бакай Л., Ли Д. Отек мозга. М.: Медицина, 1969. - 249 с.

9. Бардахъян Э.А., Макляков Ю.С. Бендиазепановые рецепторы на поверхности нейронов и астроцитов//Экспер. и клин. форм. 1992. - Т. 55, № 2. - С.6-9.

10. Ю.Батуев A.C. Нейрофизиология коры головного мозга. Л.: ЛГУ, 1984. -213с.

11. П.Батуев A.C., Бабминдра В.П. Модульная организация коры головного моз-га//Биофизика. 1993. - Т. 38, № 2. - С. 351-355.126

12. Божко Г.Х., Волошин П.В., Галушко Е.И. Исследование агрегации белков сыворотки крови под действием мочевины//Укр. биохим. журнал. 1983. -Т. 55. - № 3. - С. 325-328.

13. Бредбери М. Концепция гемато-энцефалического барьера. М.: Медицина, 1983.-480 с.

14. Булочник Е.Д. О динамике дендритных и трансколлозальных потенциалов в коре больших полушарий при гипотермии//Теоретические и практические проблемы действия низких температур на организм. JL: Медицина, 1975. -165 с.

15. Бунятян Г.Х., Давтян М.А. О синтезе мочевины в головном мозге//Биохимия и функция нервной системы. Л.: Наука, 1967. -78-89 с.

16. Буреш Я., Петрань И., Захар И. Электрофизиологические методы исследования. -М.: ИЛ, 1962.-456 с.

17. Василькова Т.В., Кухта В.К., Королев А.Р. Сезонные различия антиокси-дантной защиты эритроцитов при общей перфузионной гипотермии орга-низма//Здравоохр. Белоруссии. 1990, № 7. - С. 26-29.

18. Вислобоков А.И., Копытов В.Г., Бовтюшко. Кальциевые каналы клеточных мембран//Успехи физиол. наук. 1995. - Т. 43, № 1. - С. 45-52.

19. Волков В.Г., Парамонов A.A. Новые методы и аппаратура для научных исследований в области высшей нервной деятельности и нейрофизиологии. -М.: Наука, 1973.-5 с.

20. Волколаков Я.В., Лацис А.Т. Глубокая гипотермия в кардиохирургии детского возраста. Л.: Медицина, 1977. - 151 с.

21. Гершенович З.С., Кричевская A.A. Биохимия и функция нервной системы. -Л.: Наука, 1974.- 165 с.

22. Гурин В.И. Обмен липидов при гипотермии, гипотермии и лихорадке. -Минск: Беларусь, 1986. 190 с.

23. Гусельников В.И. Электрофизиология головного мозга. М.: Высшая школа, 1976.-422 с.127

24. Душенко В.М. Высокочастотная электроэнцефалограмма: результаты и пер-спективы//Журн. высш. нервн. деят. 1997. - Т. 47, вып. 2. - С. 286-291.

25. Жадин М.Н. Биофизические механизмы формирования электроэнцефалограммы. М.: Наука, 1984. - 195 с.

26. Иванов К.П. Биоэнергетика и температурный гомеостазис. Л.: Наука, 1969. -235 с.

27. Иванов К.П. Основы энергетики организма. Л.: Наука, 1990. - Т. 1. - 305 с.

28. Куффлер С., Николе Дж. От нейрона к мозгу. М.: Мир, 1979. - 439 с.

29. Лабахуа Т.Ш. Влияние гипотермии и ишемии на прямые ответы коры мозга/автореферат канд. дис. Тбилиси. 1975.

30. Лабахуа Т.Ш. Влияние гипотермии на прямые ответы коры мозга//Известия АН ГССР. Серия биологическая. 1976. - № 2. - С. 17-20.

31. Лабахуа Т.Ш. Отрицательные компоненты прямого ответа в условиях нем-буталового наркоза//Сообщения АН ГССР. 1972. - Т. 68. - С. 667.

32. Лабахуа Т.Ш. Отрицательные компоненты прямого ответа коры ненаркоти-зированных кошек при гипотермии//Сообщения АН ГССР . 1973. - Т. 71. -С. 449.

33. Лабори Г. Метаболические и фармакологические основы нейрофизиологии. -М.: Медицина, 1974. 168 с.

34. Ленинджер А. Основы биохимии. М.: Мир, 1985. - 957 с.

35. Лукаш А.И. Антигипероксический эффект мочевины, влияние ее на активность ферментов и состояние мозга при гипероксии//Изв. СКНЩ ВШ Ес-теств. науки. 1975. - № 3. - С. 24-27.

36. Львова С.П. Сравнительное изучение углеводно-фосфорного обмена в мозге сусликов и крыс в норме и при глубокой гипотермии в постнатальном пе-риоде//Укр. биохим. журн. 1971. - Т. 43, № 2. - С. 198-201.

37. Мац В.Н. Нейроно-глиальные соотношения в неокортексе при обучении. -М.: Наука, 1994.-111 с.128

38. Мелких A.B., Селезнев В.Д. К вопросу о механизме разности электрических потенциалов на биомембране/УБиофизика. 1999. - Т. 44, вып. 3. - С. 474478.

39. Мурзина Г.Б., Фролов A.A. Генез ритмической активности в модели нейронной сети//Биофизика. 1998. - Т. 43, вып. 1. - С. 159-164.

40. Мчедлишвили Г.И. Спазм артерий головного мозга. Тбилиси: Мецниереба,1977.- 179 с.

41. Неговский В.А. Оживление организма и искусственная гипотермия. М.: Медгиз., 1960.- 180 с.

42. Нейрохимия. Под ред. Кричевской А.А.Издательство Ростовского университета, 1977.-224 с.

43. Никитин В.П., Судаков К.В. Механизмы интегративной деятельности нейронов/Лепехи физиол. наук. 1997. Т. 28, № 1. - С. 27-47.

44. Новотоцкий Власов В.Ю.//Журн. высш. нерв, деятельности. - 1995. Т. 45, вып. 4. - С126-132.

45. Оке С. Основы нейрофизиологии. М.: Мир, 1969. - 448 с.

46. Петров М.Р., Гублер Е.В. Искусственная гипотермия. Л.: Медгиз, 1961. -228 с.

47. Покровский В.М., Шейх-Заде Ю.Р., Воверейдт В.В. Сердце при гипотермии. -Л.: Наука, 1984.- 141 с.

48. Ройтбак А.И. Длительные отрицательные потенциалы коры головного мозга, деполяризация глиальных клеток и сдвиги внеклеточной концентрации ионов калия//Функции нейроглии. Тбилиси: Мецниереба. 1987. - С. 205-214.

49. Уиттам Р. Кинетические и ферментативные аспекты мембранного транспорта. В: Биологические мембраны. Под ред. Парсонса Д.С. М.: Атомиздат,1978.-229 с.

50. Учизоно П., Сомеро Дж. Биохимическая адаптация. М.: Мир, 1988. - 568 с.

51. Федотчев А.И., Бондарь А.Т. Неспецифические механизмы адаптации ЦНС к прерывистым раздражениям, спектральная структура ЭЭГ и оптимальные129параметры ритмических сенсорных воздействий//Усп. физиол. наук. 1996. -Т. 27, №4.-С. 147-152.

52. Хайдарлиу С.Х. Функциональная биохимия адаптации. Кишинев: Штиин-ца, 1994.-272 с.

53. Хасабов Г.А. Вызванные ответы: пространственно-физиологические характеристики и проблема их функциональной оценки//Усп. физиол. наук. -1996.-Т. 27, № 1,-С. 35-38.

54. Ходжкин А. Нервный импульс. М.: Мир, 1965. 170 с.

55. Хочачка П., Сомеро Дж. Биохимическая адаптация. М.: Мир, 1988.-568 с.

56. Хухо Ф. Нейрохимия. М.: Мир, 1990. - 273 с.

57. Швец Тэнета - Гурий Г.Б., Иванова - Аннинская C.JL Изменения потенциала окислительно-восстановительного состояния головного мозга крыс в процессе нембуталового наркоза//Журн. высш. нерв. деят. - 1997. - Т. 43, вып. З.-С. 155 - 158.

58. Шепелев А.П., Юфит П.М. Состояние процессов перекисного окисления ли-пидов и системы антиокислителей в динамике острой экспериментальной гипотермии//Изв. Сев.-Кав. науч. центра высшей школы. Естеств. науки. -1974, № 3. С. 34-38.

59. Штарк М.В. Мозг зимоспящих. Новосибирск: Наука, 1970. - 199 с.бО.Экклс Дж. Физиология синапсов. М.: ИЛ, 1966. - 255 с.

60. Эмирбеков Э.З., Львова С.П. Механизм биохимических изменений при низких температурах тела. Ростов-на-Дону: Изд. РГУ, 1985. - 80 с.

61. Abbot N. J., Treherne J.E. Homeostasis of the brain microenviromment: A comparative account. In.: Transport of ions and water in animals/Eds. Gupta B.L., Moreton R.B., Oshmon J.L., Academic press., London and New York, - 1977. -P. 481-510.

62. Barres B.A., Chun L.L.Y., Corey D.P. Ion channels in vertebrate glia// Annu. Rev. Neurosci. 1990. - V. 13. - P. 441 - 474.130

63. Bazzaghi F. Dragonetti M., Formento M. L., Boisser J.R. Cerebral energy metabolism and computerized EEG Analysis following transient ischemia in the rat//J. Pharmacol. 1982. - vol. 13, № 4. - P. 553-556.

64. Benita M., Conde U. Effects of local cooling upon conduction and synaptic transmission. // Brain res. 1972. -№ 36. - P. 133-151.

65. Bering E.A., Avman N. The use of hypothermic urea solutions in hypothermia// J. Neurosurg. 1960. - № 17. - P. 1073-1082.

66. Bertram R., Smith G.D., Sherman A. Modeling Study of the effects of overlapping Ca microdomains on neurotransmitter release// Bioph J. 1999. - V. 76. -P735-750.

67. Bialek W., Rieke F., de Ruyter van Strevenick, Warland D. Reading a Neural Code//Science 1991. V. 252.-P. 1854-1851.

68. Bill A., Linder J., Linder M. Sympathetic effects on cerebral blood vessels in acute arterial hypertension // Acta. Physiol. Scand. 1976. - V. 96. - P. 27-28.

69. Bradbury M.W.B, Coxon R.V. The penetration of urea into the central neurons at high blood levels//J. Physiol. 1963. - V. 163. - P. 423-435.

70. Bruce J.H., Ramirez A.M. et al, Peripheral-type benzodiazepines inhibit proliferation of astrocytes in culture // Brain Res. 1991. - V. 564, №1. - P. 167-170.

71. Bunyatjan H. The urea cycle. In handbook of Neurochemistry. 1971. - P. 235255.

72. Cadet J. L., Brannock C. Free radicals and the pathobiology of brain depamine systems // Neurochemistry (International). 1998. - vol. 32, № 2. - P. 117-131/

73. Caruthers J. S., Lorenzo A.V. In vitro studies on the uptake and incorporation of neutral amino acids in rabbit choroid plexus//Brain Res. 1974. - V. 73. - P. 3540.

74. Chesler M., Kraig R.P. Intracellular pH transients of mammalian astrocytes// Ibid.- 1989. V. 9, № 6. - P. 2011-2019.

75. Choh L.L. Effect of cooling on neuromuscular transmission in rat//Am. J. Physiol.- 1978.-V. 194.-P. 200-205.131

76. Clarke D.D., Sokoloff L. Circulation and energy metabolism of the brain In: Basic Neurochemistry. Siegel G. et al. eds Raven Press 1994. - P. 645-680.

77. Goldman R. Cold resistance of the brain during hibernation. Evidence of lipid adaptation// Am. J. Physiol. 1975. V. 228. - P. 834-840.

78. Cooper A.J.L., Pulsinelli W.A., Duffi A. Glutathione and ascorbate during ischemia and postischemic reperfusion in rat brain// J. Neurochem. 1980. - Vol. 35, №5.-P. 1242-1245.

79. Crone C. Facilitated transfer of glucose from blood into brain // J. Physiol. 1965. -V. 181.-P. 103-113.81 .Deifmer Y. W. Evidence for glial control of extracellular pH in the leech central nervous system // Glia. 1992. V. 5. - № 1. - P. 43-47.

80. Evans C.A.N., Reynolds J. M., Reynolds M.L., Sannders N.R., Segal M.B. The development of a blood-brain barrier mechanism of fetal sheep// J. Physiol. -1974.-V. 238.-P. 371-388.

81. Ferguson R.K., Woodbury D.M. Penetration of 14C inulin and 14C - sucrose into brain, cerebrospinal fluid and skeletal muscle in developing rats // Exp. Brain. Res. - 1969,-V. 7.-P. 181-194.

82. Hagerdal M., Harp I., Siesjo B.K. Effect of hypothermia upon organic phosphates glycolytic metabolites, citric acid cycle intermediates and associated amino acids in rat cerebral cortex// J. Neurochem. 1975. - № 24. - P. 743-748.

83. Hansen A.J., Lund Andersen H., Crone C.K+ permeability of the blood barrier, invesfigated by aid of a K+ sensitive microelectrode // Acta Physiol Scan. - 1977. -V. 101.-P. 438-445.

84. Heller H.C., Colliver G. W. CNS regulation of body temperature during hiberna-tion//Am. J. Phisiol. 1975. - № 2. - P. 834-837.

85. Hewer A.J.H. Hypotermia for neurosurgery // International anesthesiology clinics. Broun and company. 1964. - P. 919-939.

86. House C.R. Water Transport in Cells and Tissues//Arnold, London. 1973. - P. 230.132

87. Ito U., Go K.G., Wolker J.T., Spatz M., Klatzo I. Experimental cerebral ischaemia in Mongolian gerbils. III. Behaviour of the blood-brain barrier // Acta Neuropath. 1976.-V. 34.-P. 1-6.

88. Johansson B., Nilson B. The pathophysiology of the blood-brain barrier dysfunction induced by severe hypercapnia and by epileptic brain activity // Acta Neuropath. 1977.-V. 38.-P. 153-158.

89. Johner R.W. Temperature effects on neuronal elements // Fed. Proc. 1981. - V. 40, № 14.-P. 2818-2828.

90. Kayser Ch. The physiology of natural hibernation//Pergamon press. 1961. - P. 131-142.

91. Ketteumann H., Sykova E., Orcand R. K. Glial potassium uptake following depletion by intracellular ionophoresis // Pflugers Arch. 1987. - V. 410. - № /4. - P. 1-6.

92. Kleeman C.R., Davson H., Levin E. Urea transport in the central nervous system // Amer J. Physiol. 1962. - V. 203. - P. 739-747.

93. Kraig R., Dong Liming et al. Spreading depression increases immunohistochemi-cal staining of fibrillary acidic protein // J. Neurosci. 1991. V. 11, - №7. - P. 2187-2196.

94. Lewin M. G., Hansebout R.R., Rappius H.M. Chemical characteristics of traumatic spinal cord edema in cats. Effects of steroids on potassium depletion// J. Neurosurg. 1974. - V. 40. - P. 65-75.

95. Little D.M. Hypotermia: Anesthesiology. 1966. -V. 6, 20 - P. 842-877.

96. Liu Yulin, Jia Wei Guo. Morphology and distribution of neurons and glial cells expressing (3-adrenergie receptors in developing kitten visual cortex// Develop. Brain Res. 1992. - V. 65, № 2 - P. 269-273.

97. Marder E. From biophysics to models of network function// Annu. Rev. Neuro-sci.-1998.-V.21.-P.25-45.133

98. Massopust L. C., Alsin M.S., Barnes A.W., Meder R., Kretchmer H.W. Cortical and subcortical responses to hypothermia// Exp. Neurology. 1964. - V. 9. -P. 249-261.

99. Massopust L.C., Wolin L.R. Evoked potentials brom the visual system in hypothermia. Hibernators and nonhibernators//Exp. Neurol. 1966. - V. 14. - P. 134-143.

100. Massopust L.C., Wolin L.R., White R, Kadoya S., Taslitz N. Electro-enchephalographic characteristics of brain cooling and rewarming in the mon-key//Exp. Neurology. 1970. - V. 26. - P. 518-527.

101. McGale E.H.F., Pye I.F. Stonier C., Hutshinson E.C., Aber G.M. Studies of the interrelationship between cerebrospinal fluid and plasma amino acid concentrations in normal individuals // J. Neurochem. 1977. - V. 29. - P. 291 - 297.

102. Milhorat T.H., Davis D.A., Lloyd B.J. Two morphologically distinct blood-brain barriers preventing entry of cytochrome c into cerebrospinal fluid // Science, 1973. - V. 180.-P. 76-78.

103. Monnier M., Dudler L., Gáchter R., Schoenberger G.A.Transport of the synthetic peptide DSIP through the blood-brain barrier in rabit // Experientia. 1977. -V. 33. P. 1609- 1600.

104. Pappius H.M., Wolfe L.S. Some further studies on vasogenic edema. In.: Dynamics of Brain Edema / Eds. Pappius U.M., Feindel W., Sprinder. - Verlag, Berlag, Heidelberg and New York. - 1976. - P. 138-143.

105. Paulson O.B., Hertz M.M., Bolwing T.G., Lassen N.A. Water filtration and diffusion across the blood-brain barrier// Acta Physiol. Scand. 1976. - P. 440485.

106. Pollay M., Caplan R.J. Effect of the cerebrospinal fluid sink on sucrose diffusion gradients in brain// Exp. Neurol. 1971. - V. 30. - P. 54 - 60.

107. Popovic V., Popovic P. Hypothermia in biology and in medicine. Grune and Stratton N.Y. 1974.-V.24.-P.325-337.134

108. Ranson B. R. Glial modulation of neural excitability mediated by extracellular pH: A hypothesis // Progr. Brain. Res. 1992. V. 94. - P. 37 - 46.

109. Roitbak A.J. Labackua T. Sh. Direct cortical responses during circulatory hypoxia (ishaemia) of cerebral cortex//Georgian Academy of Scienses. Tbilisi, USSR.- 1974.-P. 43-51.

110. Rossi G.L., Britt R.H. Effect of hypothermia on the cat brain stem auditory evoked Response. Electro encephalography and clinical. Neurophysiology. -1984.-V. 57.-P. 143-155.

111. Saarikowski I. Effect of cold and stimulation on respiration and on potassium and water content in brain slices of hibernator and nonhibernator//Ann. Acad. Sci. fenn. A. 1970. -№ l.p. 165-167.

112. Sarna G.S., Bradbury M.W.B., Cavanagh J. Permeability of the blood-brain barier after portacaval anastomosis in the rat // Brain. Res. 1978. - V. 138. - P. 550-400.

113. Schneider I. L'anesthesie generale vue sons i' angle electro encephalographi-que// Aer. Anaesthesist. - 1956, № 54. - P. 119-125.

114. Sha'afi R.I. Water and small non-electrolite permeation in red cells In: Membrane transport in red cells/Eds. Ellory J.C., Lew V.C. - Academic Press, London and New-York. - 1977. - P. 221-256.

115. Sibson N.R., Dhankhar A., Mason G.F., Rothman D.L., Behar K.L., Shulman R.G. Stoichiometric coupling of brain glucose metabolism and glutamatergic neuronal activity // Neurobiology. 1998. V. 95. - P. 316-321.

116. Sokoloff L. Relation between physiological function and energy metabolism in the central nervous system // J. Neurochem. 1977. - V. 29. - P. 13-26.

117. Sotos J.F., Dodge P.R., Meara P., Talbat N.R. Studies in experimental hyper-tonicity. Pathogenesis of the clinical syndrome, biochemical abnormalities and cause of death // Pediatrics. 1960. - V. 26. - P. 928-938.135

118. Stevenson G., Collins W., Rondt C.Z., Sourwin Z.D. Effect of induced hypothermia on subcortical evoked potentials in the cat// Amer. J. Physiol. 1966. - V. 3, №194 - P. 423-429.

119. Stone E.A., Yohn S. Further evidence for glial localization of rat cortical (3 -adrenoreceptors: Studies in vivo cyclic AMP responses to catecholamines // Brain Res. 1991. - V. 549, № 1 - P. 78-82.

120. Swain M., Blei A.T. Intracellular pH rises and astrocytes swell after portacaval anostomosis in rats // Amer J. Physiol. 1991. - V. 261, N 6, pt. 2. - P. R. 1491 -R. 1496.

121. Sykova E., Svoboda Y. Role of astrocytes in ionic and volume homeostasis in spinal cord during development and injury. // Progr. Brain. Res. 1992. - V. 94. -P. 47-55.

122. Taylor P., Brown J.H. Acetylcholine// In.: Basic Neurochemistry/Ed. G. J. Siegel, B.W. Agranoff, R.W. Albers, P.B. Molinoff. New York. - 1993. - P. 231.

123. Thomson A.M. Facilitation, augmentation and potential at central syn-apses//Trends in neurosciences. 2000. - V. 23 № 7. - P. 305-312.

124. Tsodyks V.M., Markram H. The neural code between neocortical pyramidal neurons depends on neurotransmitter release probability// Neurobiology. 1997. -V. 94.-P. 719-723.

125. Virtue R.W. Hypothermic anesthesia//Springfild, Illinois, USA. 1956. - P. 390.

126. White J.A., Rubinstein J.T., Kay A.R. Channel noise in neurons//Trends Neu-rosci. 2000. - V. 23.-P. 131-137.136

127. Willis I.S., Foster R.F., Behrends C.L. Cold stored kidney tissue of hiberna-tor: effect of brief warming on regulation// Cryobiology. - 1975. - V. 12. - P. 225-265.

128. Willis J. S., Li M.N. Cold resistance of Na, K-ATOa3e of renal cortex of the hamster, a hibernating mammal // Am. J. Physiol. 1969. - № 217. - P. 321-326.

129. Willis J.S., Fang L.S.T., Foster R.F. The significance and analysis of membrane function in hibernation. Hibernation and hypothermia. Perspectives and challenges. South et al. eds // Elsever. 1972. - P. 123-147.

130. Woods S.C., Porte D. Relationship between plasma and cerebrospinal fluid insulin levels in dogs //Amer J. Physiol. 1977. -V. 233. P. 331-334.

131. Yancey P.H., Somero G.N. Methulamine osmoregulatory solutes of elasmo-branch fishes counteract urea inhibition of enzymes./J. Exp. Zool. 1980. - V. 212.-P. 205-215.

132. Yong J.A., Freedman B.S. Renal tubular transport of amino acids// Clin. Chem.- 1971.-V. 17. P. 245-266.

133. Zucker R.S. Calcium and activity dependent synaptic plasticity// Current Opinion in Neurobiology. 1999. -V. 9. - P. 305-313.