Отдел криофизиологии

Механизмы действия экстремально низких температур на структурно-функциональное состояние центральной нервной и сердечно-сосудистой систем у животных различных возрастных групп (материалы диссертации к.м.н. Бабийчука В.Г.)

Впервые изучено состояние функциональных систем организма разных возрастных групп в ответ на действие кратковременных ритмических гипотермических низких температур (-120°С) в условиях криокамеры.

Обоснована возможность использования кратковременных холодовых воздействий для стимуляциия и улучшения центральной нервной и сердечно-сосудистой систем путем активации функционирования ГЭБ, унифицирования действия вторичных ретроградных мессенджеров с целью восстановления функциональной активности физиологичных систем организма, направленных на активацию компенсаторных и адаптационных возможностей для повышения устойчивости к действию неблагоприятных факторов, сопутствующих развитию разных заболеваний.

Экспериментально обосновано преимущество предложенной методики холодовых воздействий по сравнению с традиционными, которая способствует более быстрому восстановлению соотношений функций вегетативной нервной системы, замедлению или ускорению сердечного ритма в зависимости от потребностей организма, в результате чего значительно возрастают адаптационные возможности у старых животных и у людей. В этом особенная роль отводится функции ГЕБ как важному звену центральных механизмов терморегуляции.

Впервые изучено структурно-функциональное состояние ГЭБ при периодическом действии на организм млекопитающих гипотермических и экстремально низких температур (-120оС). Установлено повышение активности функциональной системы гипоталамуса, увеличение проницаемости ГЭБ для биологически активных веществ. На разных этапах РЭХВ происходят быстрые адаптационные преобразования как на субклеточном уровне в эндотелии капилляров, так и нейрон-глия-капиллярных взаимоотношениях.

Впервые показано, что РЭХВ приводят к периодическому изменению структурной и функциональной организации ГЕБ, долгосрочной активности синаптического аппарата нейронов гипоталамуса. Обращает на себя внимание обнаруженный феномен возобновления фрактальной ("молодой") геометрии структур мозга после РЭХВ.

Убедительно доказано, что при ритмических холодовых воздействия в ультраструктурной архитектонике кардиомиоцитов старых крыс наблюдаются перестройки компенсаторного типа, выражающиеся в увеличении количества митохондрий, уменьшении очагов деструкции и дегенеративных изменений. Повышается метаболическая активность. В эндотелиоцитах активируются компенсаторно-регенеративные процессы, возрастает активность трансцеллюлярного обмена веществ.

Одним из механизмов действия РЭХВ является активация антиоксидантной системы, что позволяет увеличить резистентность организма, что особенно важно, если учесть, что одной из концепций в развитии старости доминирующая роль отводится активации ПОЛ. Установлено, что РЭХВ в организме, особенно у старых крыс, улучшают баланс прооксидантно-антиоксидантного равновесия.

Хроническая недостаточность антиоксидантной системы является причиной развития сердечно-сосудистой патологии. "Мягкий" и непродолжительный стресс, каким являются ритмических холодовых воздействий, способствует выраженной защитной реакции за счет ранней мобилизации антиоксидантных систем организма. Учитывая важные аспекты физиологической роли NO как нейротрансмиттера, его свойство диффундировать в пресинаптические нейроны, обладающего свойством нейромодулятора, играть важную роль в развитии старости, нами установлено, что содержание конечных продуктов обмена NO синхронно изменялось с ЧСС. По нашему мнению одним из механизмов проницаемости ГЭБ для нейромедиаторов, опосредованных РЭХВ заключаются в действии NO, который, проникая через мембраны эндотелиальных клеток сосудов, взывает дилатацию. Нами установлена важная роль NO как внутриклеточного посредника в регуляции вегетативных функций.

Проведенные исследования на добровольцах в возрастной группе от 50 до 65 лет позволили выявить улучшение общего функционального состояния организма, повышение работоспособности, исчезновение хронической усталости, замедление ЧСС, о чем свидетельствуют изменения спектрограммы ВСР. Особенно важным, требующим дальнейшего обязательного изучения является установленный в ряде случаев субъективный факт замедления течения времени для пациента, ощущение удлинения рабочего дня и недели. Возможно в данном случае может иметь место замедление процессов, связанных с нейрогуморальной регуляцией, характерной для старения, элементов вегетативной памяти игипобиоза, восстановление функции, характерной для молодых организмов временной продолжительности протекающих событий.

Установлено, что РЭХВ у пожилых людей улучшают процессы пролиферации и дифференцировки, способствуя созреванию гемопоэтических клеток, повышает активность зрелых лейкоцитов. Холодовые воздействия повышают эффективность функционирования иммунной системы.

Результаты фенотипирования лимфоцитов при помощи экспрессирующих фенотипичесикх маркеров позволило впервые дать оценку антигенспецифичесуих клеток в крови человека в динамике ритмических холодовых воздействий. Существенно возрастает численность CD4+ , CD8+, сто может свидетельствовать об активации угасающих к старости процессов иммуногенеза. Об этом также свидетельствует увеличение функции фенотипа CD3+ и CD5+. Установлено увеличение НК-клеток, что является очень существенным, особенно, если учесть прямую зависимость здоровья человека от активности этих клеток.

Проведенные исследования дают основания для утверждения, что метод ритмических холодовых воздействий, соответствующий эндогенным биоритмам, позволяет усиливать адаптацию организма, мобилизуя для этого функциональные системы, обеспечивают упорядоченность и качество жизни пожилых людей, делают важным и перспективным дальнейшие фундаментальные и прикладные исследования в этом направлении.



На страницу отдела На домашнюю страницу

Украина, 61015, Харьков, ул. Переяславская 23,
Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины
Тел: (+38 057) 373-41-43,   373-38-07,   373-30-39;     Факс: (+38 057) 373-30-84
E-mail: cryo@online.kharkov.ua