Кальций-зависимые механизмы реакций коры головного мозга на гипоксию

• Автор: Семенов, Дмитрий Германович
• Шифр специальности: 03.00.13
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 320 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
1. ВВЕДЕНИЕ

2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

2.1. Нарушения функций коры мозга при гипоксии

2.2. Кальциевая внутриклеточная регуляторная система

2.3. Вовлечение кальциевой внутриклеточной регуляторной системы в молекулярноклеточные механизмы действия гипоксии.

2.4. Молекулярноклеточные механизмы адаптации нейронов мозга

к гипоксии.

2.5. Фармакологические и немедикаментозные средства коррекции

ГИПОКСИЧеСКИХ СОСТОЯНИЙ..

3. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

3.1. Эксперименты на коре головного мозга i viv.
3.2. Эксперименты на переживающих срезах коры мозга.
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
4.1. Аноксия i viv
4.1.1. Кардиологические и гемодинамические показатели.
4.1.2. Динамика биоэлектрической активности нейронов
4.1.3. Динамика содержания внутриклеточного связанного кальция.
4.2. Реоксигенация I viv.
4.2.1. Динамика артериального давления.
4.2.2. Реакции на реоксигенацию после кратковременной
11.5 мин аноксии.
4.2.3. Реакции на реоксигенацию после 2.5 мин аноксии
4.2.3.1. Динамика биоэлектрической активности мозга
4.2.3.2. Вызванные потенциалы при афферентной стимуляции
4.2.3.3. Кальциевый ответ па афферентную стимуляцию
4.2.3.4. Реакции нейронов на аппликацию ацетилхолина и глутамата
4.2.3.5. Динамика содержания внутриклеточного связанного Са2
4.2.4. Реакции на реоксигенацию после 5 мин аноксии
4.2.4.1. Динамика биоэлектрической активности и состояния Са и
ПФИ ВРС у низкорезистентных животных
4.2.4.2. Динамика биоэлектрической активности и состояния Са и
ПФИ ВРС у более резистентных животных.
4. 3. Вовлечение Са ВРС в механизмы повышения толерантности
нейронов коры головного мозга к острой гипоксии.
4.3.1. Эффект оксиметацила.
4.3.2. Эффект флунаризина
4.3.3. Эффект аноксического прекондиционирования.
4.4. Аноксия и реоксигенация I vi
4.4.1. Динамика внутриклеточного кальция, вызванная кратковременной аноксией.
4.4.2. Динамика внутриклеточного кальция, вызванная долговременной аноксией.
4.4.3. Протектирующий эффект аноксического прекондиционирования.
5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
6. ВЫВОДЫ.
Список работ, опубликованных по теме диссертации.
Список цитированной литературы


Нейроны теряют большинство своего К и принимают большое количество экстраклеточного , С1 и Са2 в сопровождении воды, которая вызывает отек. Пока не обнаружено никаких фармакологических средств, способных полностью предотвратить явление РДподобной деполяризации при аноксии. Вместе с тем ряд экспериментальных воздействий позволяет уменьшить ее выраженность и продлить безопасный период пребывания нейронов в этом состоянии после которого нейрональные функции могут быть восстановлены путем реоксигенации период обратимости. На срезах гиппокампа показано, что антагонист каналов тетродотоксин задерживает наступление РД, а блокатор К каналов тетраэтиламмоний, напротив, ускоряет его, но при этом сокращает величину деполяризации и рост КЗех i . Антагонисты рецепторов 2амино5фосфоновалериановая кислота V, ВЬ2амиио7фосфоногептановая кислота АРН и дизоцильпин малеат МК1 ослабляли РД. А применение этих антагонистов совместно с X, который избирательно блокирует ионные каналы, управляемые АМРА рецепторами, существенно продлевало период обратимости РД . и сокращало характерное для этого состояния мощное снижение Са2ех Xi . Са2ех и рост Кех i . Мощные нарушения ионного гомеостаза, происходящие в период РД инициируют в нейронах каскады необратимых биохимических и биофизических повреждений. Общепринятым можно считать постулат Г. Сомъена , вероятность того, что нейроны восстановят свои функции после гипоксического эпизода, снижается по мере увеличения времени их пребывания в состоянии РДподобной деполяризации. При исследовании механизмов возникновения аноксической деполяризации было обнаружено, что аноксия i vi, создаваемая в бескальциевой инкубационной среде, характеризуется значительно большим периодом обратимости состояния РД, чем аноксия в условиях нормальной концентрации экстраклеточного кальция i, , . Это наблюдение, наряду с другими, послужило выявлению главного повреждающего фактора состояния гипоксической деполяризации массивного входа в нейроны экстраклеточного Са2 i, , . i, , . Очевидно низкая специфическая резистентность многих популяций нейронов мозга к этому патогенному процессу и есть то свойство, которое делает их столь подверженными гипоксическому повреждению. Более подробно кальциевая теория и связанная с ней теория возбуждающих аминокислот xixi гипоксического повреждения нейронов рассмотрены в последующих разделах данного обзора. В значительно меньшей степени исследована динамика восстановления функций корковых нейронов, переживших гипоксические воздействия различной тяжести. Большинство работ viv проведены на различных моделях ишемии мозга и освещают соответствующие постишемические его состояния, которые существенно отличаются от постаноксических. При условии, если реоксигенация после аноксии или рециркуляция после ишемии проводятся не позднее определенного критического срока, специфичного для каждого вида гипоксического воздействия, экспериментальной модели, нейронной популяции и т. Однако скорость и полнота их восстановления сильно варьируют в зависимости от указанных условий. В исследованиях vi, на срезах гиппокампа показано, что после агликемической аноксии, длившейся не более 5 мин, активность нейронов восстанавливается в течение десятков минут . , , причем в некоторых экспериментальных моделях после более коротких сроков гипоксического воздействия в период реоксигенации отмечалось состояние повышенной возбудимости нейронов i. . В экспериментальных моделях с нормогликемической аноксией срезов гиппокампа синаптическая передача в нейронах зоны СА1 необратимо нарушается лишь после мин, а в зубчатой борозде после мин , i, . Реоксигенация стимулируемых срезов коры, переживших 5 мин аноксию, полностью восстанавливает в них ВПСП уже на 4 мин, а ТПСП на несколько минут позже , i, .