Особенности ритмической организации суточной ди намики содержания лития в мозге, крови и моче крыс
На правах рукописи
НОВИЦКАЯ ЛИЛИЯ НИКОЛАЕВНА ОСОБЕННОСТИ РИТМИЧЕСКОЙ ОРГАНИЗАЦИИ СУТОЧНОЙ ДИ НАМИКИ СОДЕРЖАНИЯ ЛИТИЯ В МОЗГЕ, КРОВИ И МОЧЕ КРЫС 03.00.13 – физиология 14.00.25 – фармакология, клиническая фармакология
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук
Томск – 2005
Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Сибирский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» Научные руководители:
доктор биологических наук, профессор Замощина Татьяна Алексеевна доктор медицинских наук, профессор Саратиков Альберт Самойлович Заслуженный деятель науки РФ,
Официальные оппоненты:
доктор биологических наук, профессор Васильев Владимир Николаевич доктор медицинских наук, профессор, Заслуженный деятель науки РФ, Пашинский Виталий Глебович Ведущее учреждение:
государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Алтайский государственный медицинский университет Феде рального агентства по здравоохранению и социальному развитию» (г. Барнаул)
Защита состоится «_» _ 2005 г. в _ ч на заседании диссертационного совета Д 208.096.01. при Сибирском государ ственном медицинском университете (г. Томск, Московский тракт 2).
С диссертацией можно ознакомиться в научно-медицинской библиотеке Си бирского государственного медицинского университета (634050, г. Томск, пр. Ленина 107)
Автореферат разослан «_» 2005 г.
Ученый секретарь диссертационного совета, доктор биологических наук, профессор Г.А. Суханова
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. В жизнедеятельности человека и животных важ ную роль играют биологические ритмы физиологических процессов. Они от ражают временную организацию живых систем и во многом определяют нормы реакции организма [Мур-Ид М. и др., 1984;
Питтендрих К., 1984;
Арушанян Э. Б., 2004]. Многие лекарственные средства, особенно психо тропного профиля, способны вмешиваться в течение ритмических процессов на всех уровнях организации биосистемы и оказывать тем самым хронофар макологический эффект, который может быть полезным или нежелательным.
Известно, что чувствительность к лекарствам зависит от суточных и сезон ных колебаний чувствительности к ним органов-мишеней [Reinberg A. et al., 1996;
Бейер Э. В., 2004;
Щетинин Е. В., 2004]. В связи с этим для получения терапевтического эффекта важно определить параметры временной органи зации физиологической системы организма и оптимальное время для назна чения лекарств [Reinberg A. et al., 1996;
Замощина Т. А., 1997;
Арушанян Э.
Б. 1998]. Эти представления определяют актуальность изучения хронобиологи ческих закономерностей взаимодействия лекарственного вещества и организма.
Литий относится к группе щелочных металлов. В микроколичествах он содержится в тканях животных и человека и является биологически активным микроэлементом. Литий участвует во многих физиологических процессах, про текающих с участием натрия, калия, кальция и магния. Он обладает сходными физико-химическими свойствами с натрием и калием, близкими ионным радиу сом с магнием и плотностью заряда с кальцием.
Известно, что литий избирательно накапливается в мозговой ткани, пони жая возбудимость нервных клеток, что сопровождается характерными измене ниями ЭЭГ сна и бодрствования, эмоциональной сферы, выработки условных рефлексов [Б. И. Любимов и др., 1980;
Т. А. Замощина, 1997].
Несмотря на то, что биологическая роль микроэлемента лития до настоя щего времени не выяснена [Doronin S. et al., 2001], его соли уже более 50 лет ис пользуются в психиатрической практике для профилактики и лечения аффектив ных расстройств [Doods G., 2000;
Машковский М. Д., 2002]. Аффективные рас стройства характеризуются длительным нарушением эмоционального статуса [Нуллер Ю. Л., Михайленко И. Н., 1988], которое, как полагают, в определенной степени может быть связано с рассогласованием основных суточных гармоник ор ганизма (сон-бодрствование, температура тела, уровень кортизола, электролитный обмен) [Нуллер Ю. Л., Михайленко И. Н., 1988;
Burgess S. et al., 2001, Арушанян Э. Б., 1998;
Emilien G. et al., 1999]. Соли лития нормализуют настроение, струк туру патологически измененных биоритмов, облегчая внешнюю и внутрен нюю синхронизацию последних [Engelmann W., 1973;
Замощина Т.А., 1997;
Abe M., 2000]. Полагают, что нормотимические свойства (нормализация настроения) солей лития могут быть связаны с их ритмомодулирующими эффектами [Klem fuss H. 1992;
Замощина Т. А., 1997;
Emilien G., Maloteaux J. M., 1999].
Официнальными лекарственными средствами являются оксимасляная соль лития и лития карбонат [Машковский М. Д., 2002]. В сравнительных экспериментах часто используются лития хлорид, лития никотинат, лития аспартат [Сергеев В. С., 1999;
Chen B. et al., 1999]. Установлено, что некото рые нейротропные эффекты солей лития в определенной мере зависят от концен трации лития в мозге и крови, анионного компонента соли и циркадианной фазы его назначения [Любимов Б. И., 1980;
Замощина Т. А., 1997;
Chen B. et al., 1999;
Soares J. C. et al., 2000].
Изложенное выше позволяет предполагать, что ритмомодулирующие и нормотимические свойства солей лития могут зависеть от особенностей рит мической организации суточной динамики содержания катиона в разных биологических средах, что, в свою очередь, может определяться свето темновым режимом содержания животных, временем введения солей лития и их анионным компонентом.
Цель исследования: изучить особенности ритмической организации су точной динамики содержания эндогенного и экзогенного лития в мозге, крови и моче крыс в зависимости от свето-темновых условий содержания животных, циркадианной фазы назначения экзогенного лития и анионного компонента на значаемой соли.
Работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательской работы Сибирского медицинского университета и комплексной целевой про граммы СО РАМН «Здоровье человека в Сибири».
Задачи исследования:
1. Изучить особенности ритмической организации суточной динамики содержания эндогенного лития в мозге, крови и моче крыс в зависимости от сезона и свето темновых условий содержания животных.
2. Оценить влияние циркадианной фазы назначения, анионного компонента солей лития и специфики режима освещения на ритмическую организацию суточной ди намики выведения лития почками.
3. Исследовать влияние циркадианной фазы назначения лития оксибутирата и различных свето-темновых условиях содержания крыс на ритмическую орга низацию суточной динамики содержания лития в мозге и крови животных.
Научная новизна результатов:
Ритмическая организация суточной динамики эндогенного лития в биологических средах крыс определяется свето-темновыми условиями со держания животных. Уровень эндогенного лития в мозге сохраняется посто янным при разных свето-темновых режимах, в то время как уровень лития после введения его солей изменяется в зависимости от условий освещения.
Время введения и анион соли, а также режим освещения определяют особенности ритмической организации суточной динамики содержания ли тия в моче крыс. Соли лития, особенно лития оксибутират, оказывают внеш ний синхронизирующий эффект на ритмы концентрации лития в мозге, крови и моче крыс в зависимости от свето-темновых условий, времени назначения и вида ткани или биологической среды. Лития оксибутират изменяет распре деление лития между биологическими средами и формирует корреляционные связи между ритмами концентрации катиона в мозге, крови и моче в зависи мости от свето-темнового режима и циркадианного времени введения препа рата.
Практическая значимость работы:
Хронобиологические особенности содержания эндогенного и экзогенного ли тия в мозге, крови и моче крыс могут быть использованы для разработки опти мальных режимов коррекции солями лития некоторых форм десинхронозов в рам ках аффективных расстройств. Полученные материалы внедрены в курс лекций по фармакологии на фармацевтическом факультете СибГМУ.
Основные положения, выносимые на защиту.
1. Особенности ритмической организации суточной динамики содержания эндогенного лития в мозге, крови и моче крыс определяются особенно стями свето-темнового режима.
2. Синхронизирующий эффект солей лития на циркадианный ритм выведе ния лития с мочой зависит от времени их назначения, аниона соли и све то-темновых условий содержания крыс. Характер ритмомодулирующего эффекта лития оксибутирата на содержание катиона лития в биологиче ских средах крыс определяется циркадианной фазой назначения соли, конкретными свето-темновыми условиями эксперимента и соотношением содержания лития в мозге и крови животных.
Апробация работы. Материалы настоящего исследования доложены на: Всероссийской конференции, посвященной памяти и 90-летию со дня ро ждения профессора В. А. Пегеля «Механизмы адаптации организма» (Томск, 1996);
V Международной конференции «Циклы природы и общества» (Став рополь, 1997);
III Международной конференции «Циклы» (Ставрополь Кисловодск, 2001);
Всеросссийской конференции, посвященной памяти и 95 летию со дня рождения профессора В.А. Пегеля (Томск, 2001);
3rd Meeting of the Federation of the European Pharmacological Societies (EPHAR) «Fundamental and Clinical Pharmacology» (Lyon, 2001);
городской научно-практической конференции, посвященной 40-летию Центральной научно исследовательской лаборатории СГМУ «Современные аспекты биологии и медицины» (Томск, 2002);
IV съезде физиологов Сибири (Новосибирск, 2002);
конференции, посвященной 50-летию Алтайского государственного медицинского университетата (Барнаул, 2003);
XI Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, 2004);
Российской научно практической конференции с международным участием «Рациональное ис пользование лекарств» (Пермь, 2004).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 работ, в том чис ле в центральной печати 3 работы, в зарубежной печати 1 работа.
Структура и объем диссертации. Работа изложена на 186 страницах машинописного текста, включает 25 таблиц и 9 рисунков. Состоит из введе ния, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, соб ственных исследований, заключения и выводов. Список цитируемой литера туры включает 127 отечественных и 165 зарубежных источников.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Эксперименты выполнены на 700 беспородных крысах-самцах массой 180250 г, которых содержали на стандартном пищевом рационе с круглосу точным свободным доступом к пище и воде. Эксперименты проводили в пе риоды летнего (СТ 18:6) и зимнего (СТ 6:18) солнцестояний при естествен ном освещении. Для адаптации к свето-темновому режиму [Deacon S., Arendt J., 1996] за 1 месяц до экспериментов животных распределяли в группы по 7 9 особей и содержали в помещении с хорошей освещенностью солнечным светом. Содержание крыс в группе дает более надежный результат при опре делении группового ритма в косинор-анализе [Gourlet V. et al., 1992]. Часть экспериментов в летний и зимний сезоны проводили в условиях круглосу точной темноты (летом, ТТ 24) или освещения (зимой, СС 24) с использова нием люминисцентной лампы (200 лк). Опыты в круглосуточной темноте проводили при красном свете [Klante G., Steinlechner S., 1995].
В каждом фотопериоде проведено по две серии хронобиологических экспериментов по единой схеме. В первой серии исследовали суточную ди намику выведения лития с мочой. Для этого на каждом из 4 свето-темновых режимов (СТ 6:18, СТ 18:6, ТТ 24, СС 24) формировали следующие 11 групп крыс: а) интактная группа;
б) крысы, получавшие в течение 6 дней утром (8.00) или вечером (20.00) соли лития;
в) контрольные животные, которым вводили внутримышечно в те же часы суток эквиобъемное количество рас творителя (вода для инъекций). В апериодических условиях (ТТ 24, СС 24) животные находились в течение 9 дней, причем в первые два дня с ними не производили никаких манипуляций, а на третий начинали вводить препараты или растворитель.
На 6-е сутки назначения препаратов или растворителя у предваритель но адаптированных к индивидуальным обменным клеткам крыс собирали пробы мочи каждые 4 ч (начало в 9.00) в течение суток. Животным назначали неорганические (лития карбонат в дозе 5 мг/кг внутрижелудочно через зонд или лития хлорид в дозе 5 мг/кг внутримышечно) и органические (лития ок сибутират 10 мг/кг или лития аспартат 8 мг/кг внутримышечно) соли лития.
Содержание катиона в одной дозе хлорида (0,82 мг) и карбоната (0,97 мг) ли тия было близким, а дозы органических солей лития (оксибутирата и аспар тата) по содержанию катиона (0,63 мг) были равными.
В результате первой серии экспериментов у лития оксибутирата, в сравнении с другими солями лития, выявлен наилучший ритмомодулирую щий эффект на выведение катиона с мочой. В связи с этим во второй серии экспериментов изучали влияние лития оксибутирата на суточную динамику концентрации лития в мозге и крови крыс. В тех же свето-темновых услови ях, что и в первой серии, была соответствующая интактная группа и группы, получавшие внутримышечно лития оксибутират в минимально эффективной дозе 10 мг/кг утром или вечером в течение 6 дней. Поскольку цикл инъекций растворителя в апериодических условиях (ТТ 24 и СС 24) может оказывать самостоятельное синхронизирующее действие [Т. А. Замощина, 1997], кроме перечисленных групп, были группы контрольных животных, которым вводи ли внутримышечно растворитель в эквиобъемном количестве в те же часы суток, что и препарат. На 7-е сутки животных декапитировали. Пробы цель ной крови и мозга крыс (кроме продолговатого мозга и мозжечка) забирали каждые 6 ч.
Содержание лития в биологических средах определяли на пламенном фотометре. Чувствительность прибора для лития составила 0,06 мкг/л или 0,0086 ммоль/л. Для статистической обработки экспериментального материа ла использовали дисперсионный анализ (ANOVA) [Леонов В. П. 1990;
Le Fur I. et al., 2001], метод линейных контрастов (S-метод) [Шеффе Х., 1980], ран говую корреляцию Спирмена [Лакин Г. Ф., 1990] в пакете программ Statistica 5,5, а также косинор-анализ [Ерошенко В. М., Сорокин А. А., 1980].
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 1. Влияние солей лития на ритмическую организацию суточной динамики выведения катиона лития с мочой в зависимости от режима освещения, времени назначения и анионного компонента соли 1.1. В период летнего солнцестояния Во время летнего солнцестояния (СТ 18:6) при наибольшей продолжи тельности светлой фазы суток у интактных крыс дисперсионный анализ вы явил неравномерное выведение эндогенного лития (Li) с мочой в течение су ток. Косинор-анализ показал, что концентрация катиона у животных изменя лась с 24-часовой периодичностью, акрофаза которой приходилась на ночное время (23.461.464.00), то есть на период активности крыс.
Для определения влияния цикла ежедневных инъекций на суточную динамику показателя вводили растворитель (воду для инъекций) в утреннюю (8.00) и вечернюю (20.00) фазы суток. Под влиянием цикла инъекций раство рителя в обе фазы Li выводился с мочой равномерно в течение суток. Коси нор-анализ не выявил существенного изменения диапазона ритмов при на значении растворителя в 8.00, а при назначении в 20.00 – указал на исчезно вение суточного ритма, что свидетельствует о его десинхронизации с внеш ним циклом свет-темнота.
Согласно дисперсионному анализу, назначение в утренние или вечер ние часы солей лития во всех свето-темновых условиях сохраняло неравно мерность экскреции Li, но характер суточной динамики существенно изме нялся и определялся анионным компонентом и временем введения соли. Так, в группах крыс, получавших лития карбонат утром или вечером, косинор анализ выявил 24-часовой ритм выведения лития с акрофазами, которые при ходились на вторую половину дня (16.3018.0119.30 и 12.1017.3720.10) и не отличались друг от друга. При введении крысам лития хлорида экскреция катиона почками в «утренней» и в «вечерней» группах крыс осуществлялась с 24-часовой периодичностью с акрофазами, приурочеными к дневному (14.3415.2116.01) или вечернему (19.3821.2322.38) времени соответст венно. Назначение лития оксибутирата также сопровождалось 24-часовым ритмом выведения катиона с мочой в обеих группах животных, но в «утрен ней» группе акрофаза этого ритма устанавливалась в первой (15.3916.3417.48), а в «вечерней» – во второй (20.1321.1221.58) поло вине дня. При назначении лития аспартата в 8.00 катион выводился по закону 23-часового, а также 24-часового ритмов с дневной акрофазой (14.4715.5016.47), а при назначении в 20.00 – по закону 23-часового ритма с утренней акрофазой (9.0011.3313.42), что свидетельствовало о возникно вении внешнего десинхроноза в «вечерней» группе.
Сопоставление среднесуточных концентраций Li в моче при назначе нии одной и той же соли лития в разное время суток показало, что у крыс, получавших вечером карбонат лития или хлорид лития, среднесуточная кон центрация катиона в моче в сравнении с аналогичными «утренними» груп пами уменьшилась в 1,5 раза и в 2,2 раза (F=17,95;
P=0,0001) соответственно.
Абсолютное количество выведенного катиона снижалось в 2,7 раза (F=19,99;
P0,0001) при назначении только лития хлорида в 20.00. Следовательно, для неорганических солей лития наблюдался фазовозависимый эффект в отно шении среднесуточной концентрации катиона в моче, а для лития хлорида также и его абсолютного количества, выведенного с мочой в среднем за су тки. Лития аспартат при введении в 8.00 уменьшал концентрацию Li в моче в 1,5 раза в сравнении с литием оксибутиратом (F=8,53;
P=0,004).
Таким образом, в условиях СТ 18:6 ежедневный утренний цикл введе ния солей лития (кроме аспартата лития) вызывал сдвиг акрофазы суточного ритма с ночных на дневные часы, а ежедневный вечерний – повышал чувст вительность ритмики выведения катиона с мочой к внешнему свето темновому времязадателю. Наилучшая внешняя синхронизация ритма выве дения Li почками наблюдалась при вечернем введении лития оксибутирата и лития хлорида при задержке катиона в организме крыс хлорид-анионом.
Наихудший вариант внешней синхронизации ритма экскреции Li с мочой выявлен при назначении лития аспартата, что, по-видимому, связано с ани онным компонентом соли. Вклад анионного компонента соли в ритмическую организацию экскреции Li почками наиболее выражен при вечернем назна чении лития карбоната и лития аспартата. Лития оксибутират при назначении его в вечернюю фазу суток оказывал выраженное ресинхронизирующее дей ствие на ритмику экскреции катиона почками.
1.2. В период зимнего солнцестояния В период зимнего солнцестояния (СТ 6:18) при короткой световой фазе суток у интактных животных выведение эндогенного Li с мочой в течение суток было неравномерным и ритмичным с периодом 22 ч и акрофазой в ут ренние часы (7.5210.0412.16), которая совпадала с периодом бодрствова ния животных.
Введение растворителя в 8.00 приводило к равномерному выведению эндогенного Li с мочой, а в 20.00 сохраняло неравномерной экскрецию ка тиона в течение суток. Согласно косинор-анализу, при введении растворите ля утром сохранялся околосуточный (22 ч) ритм экскреции катиона, а при введении вечером он затягивался до 24 ч. Следовательно, вечерний цикл инъекций растворителя препятствовал переходу ритма на режим эндогенного осциллятора и синхронизировал этот ритм с свето-темновым времязадателем.
В условиях утреннего назначения лития карбоната экскреция катиона имела суточную периодичность, причем акрофаза этого ритма приходилась на дневные часы (15.0916.0317.00), а при введении в 20.00 – на утренние (4.128.0211.43). При введении лития хлорида в обоих группах концентра ция Li в моче изменялась с 24-часовой периодичностью с акрофазами в 14. (13.3414.3215.59) при утреннем назначении препарата и в 3. (2.423.385.02) – при вечернем. В обеих группах крыс, получавших лития оксибутират, акрофазы 24-часового ритма содержания Li в моче совпадали и соответствовали дневному времени (14.0915.0116.28 и 14.2415.5119.58).
Согласно косинор-анализу назначение животным в обе фазы суток лития ас партата сопровождалось 24-часовым ритмом выведения катиона с мочой, причем акрофаза ритма в «утренней» группе приходилась на дневные часы (11.4513.4815.14), а в «вечерней» – на ночные часы (21.440.574.19).
У крыс, получавших хлорид или аспартат лития вечером, среднесуточ ная концентрация катиона (в 1,5 и 1,6 раза) и абсолютное количество Li, вы веденного в среднем за сутки с мочой (в 1,5 раза и в 1,8 раза), были выше в сравнении с «утренними» группами. Введение лития карбоната в 20.00 в сравнении с введением в 8.00 также сопровождалось увеличением в 1,4 раза (F=6,09;
P=0,02) абсолютного количества Li, выведенного с мочой в среднем за сутки. Аспартат лития при его назначении в 8.00 значительно уменьшал оба показателя (P0,0001) в сравнении с группой крыс, получавшей оксимас ляную соль. Следовательно, в период зимнего солнцестояния анионы неор ганических солей лития и аспартат-анион ускоряли экскрецию катиона при вечернем назначении соответствующих препаратов. Экскреция катиона не сопровождалась изменением суточного диуреза.
Таким образом, на фоне свободно текущего ритма выведения эндоген ного катиона с мочой соли лития, назначенные утром, повышали чувстви тельность ритма к внешнему циклу свет-темнота, синхронизируя его с внеш ним датчиком времени (внешняя синхронизация), что сопровождалось удли нением периода околосуточной гармоники экскреции катиона до 24 ч и, по видимому, обусловлено его задержкой в организме крыс (кроме лития окси бутирата) в сравнении с вечерними инъекциями препарата. Слабая внешняя синхронизация ритма экскреции Li наблюдалась при вечернем назначении солей лития, что связано, по-видимому, с ускоренным выведением катиона из организма крыс (кроме лития оксибутирата). Эффект анионного компо нента солей лития на ритмическую организацию экскреции катиона с мочой у крыс наиболее выражен при вечернем назначении препаратов. Лития окси бутират при назначении его в обе циркадианные фазы суток оказывал наи лучший ресинхронизирующий эффект на ритмическую организацию выведе ния с мочой катиона, что, возможно, определялось постоянством выведенно го в среднем за сутки абсолютного количества Li.
1.3. В условиях круглосуточной темноты Содержание крыс в условиях постоянной темноты (ТТ 24) в течение суток в период летнего солнцестояния сопровождалось неравномерным вы ведением эндогенного Li с мочой в течение суток. Наличие разнопериодных ритмов (23 ч и 24 ч) с близкими акрофазами (7.369.2811.38 и 7.039.3912.31) указывало на незавершенность процесса перестройки изу чаемого ритма на режим эндогенного осциллятора.
Судя по результатам дисперсионного анализа, у крыс, получавших растворитель в 8.00 объективных суток, наблюдалось равномерное, а в 20. – неравномерное выведение Li с мочой в течение суток. Инъекции раствори теля в 8.00 объективных суток дезорганизовали циркадианный диапазон ритмов экскреции Li с мочой, а в 20.00 объективных суток, являясь, по видимому, внешним синхронизатором [Замощина Т. А., 1997], задавали су точный периодизм выведения эндогенного Li. При этом акрофаза 24 часового ритма смещалась с поздних утренних часов в интактной группе на более раннее время (2.504.596.33).
Назначение солей лития в 8.00 объективных суток в условиях кругло суточной темноты сопровождалось повышением чувствительности циркади анного диапазона ритмов выведения катиона с мочой к синхронизирующему действию цикла инъекций этих солей. При этом соли лития ресинхронизиро вали 24-часовой ритм выведения Li, утраченный под действием инъекций растворителя. При назначении в 8.00 объективных суток лития карбоната ак рофаза исследованного ритма приходилась на вечерние часы (18.0620.2123.59), лития хлорида (15.1618.0619.05), лития оксибутирата (14.2915.1015.46) и лития аспартата (13.2715.5718.06) на дневные часы объективных суток.
Назначение крысам солей лития в 20.00 объективных суток, согласно правилу Ашоффа (Ашофф Ю., 1984), облегчало переход ритма экскреции Li с мочой в свободно текущее состояние (кроме лития оксибутирата). При вве дении лития карбоната косинор-анализ выявил 23-часовую периодичность экскреции катиона с акрофазой, установленной в ночные часы (0.333.538.24), при введении лития хлорида – 22-часовой ритм с акрофазой в 5.37 (2.345.3710.57) и при введении лития аспартата – 22-часовой ритм с акрофазой в 6.37 (2.576.3711.22) объективных суток. У крыс, получавших лития оксибутират, в противоположность другим солям лития, появлялся 24 часовой ритм выведения катиона с акрофазой, которая определялась в утрен ние часы (3.597.0210.09) объективных суток. Следовательно, препарат препятствовал переходу ритмики на режим эндогенного осциллятора.
В сравнении с утренним введением солей лития назначение в 20. объективных суток лития карбоната, лития хлорида и лития аспартата увели чивало абсолютное количество выведенного с мочой катиона в среднем за сутки в 1,6, в 1,7 и в 3,9 раз соответственно (P0,04), а при введении лития оксибутирата, не изменяло его, хотя уменьшало среднесуточную концентра цию катиона в моче. Лития аспартат в сравнении с оксибутиратом уменьшал среднесуточную концентрацию в 2,2 раза (F=14,08;
P=0,0004) и абсолютное количество Li, выведенного в среднем за сутки в 5 раз (F=28,09;
P0,0001), то есть наблюдалась значительная задержка Li в организме крыс.
Таким образом, в условиях круглосуточной темноты в период летнего солнцестояния наилучшая внешняя синхронизация солями лития выявлена при назначении их в утренние часы объективных суток: они устраняли дез организацию циркадианного диапазона ритмов, вызванную инъекциями рас творителя в 8.00 объективных суток. Введение солей лития в вечерние часы объективных суток, кроме лития оксибутирата, ускоряло выведение Li с мо чой, ухудшало внешнюю синхронизацию и способствовало перестройке ис следуемого ритма на режим эндогенного осциллятора. Лития оксибутират, независимо от объективного времени назначения, задерживал перестройку ритма экскреции катиона в свободно текущее состояние, улучшая внешнюю синхронизацию циклом инъекций. ГОМК-анион сохранял постоянное коли чество экскретированного с мочой Li при назначении лития оксибутирата в разные фазы объективных суток и оказывал наилучший синхронизирующий эффект на ритмическую организацию выведения катиона с мочой. Анионный компонент солей лития изменял ритмическую организацию выведения ка тиона с мочой при назначении солей лития в обе фазы объективных суток.
1.4. В условиях круглосуточного освещения Перемещение крыс в период зимнего солнцестояния из условий естест венного в условия искусственного круглосуточного освещения (СС 24) со провождалось равномерным выведением Li с мочой и отсутствием ритмич ности этого процесса. Согласно дисперсионному анализу, назначение рас творителя в обе циркадианные фазы суток не изменяло характер исследован ной суточной динамики. Как показал косинор-анализ, ежедневное введение растворителя в 8.00 объективных суток способствовало появлению суточной ритмичности экскреции эндогенного Li с мочой с акрофазой в утренние часы (4.419.1911.51) объективных суток. При введении растворителя в 20. объективных суток экскреция катиона осуществлялась по закону 23-часового ритма с акрофазой в утренние часы (5.289.2714.05) объективных суток.
Таким образом, цикл инъекций растворителя в обе фазы суток являлся син хронизирующим фактором для восстановления утраченной ритмики выведе ния Li с мочой, но в вечерние часы более слабым, чем в утренние.
Назначение солей лития в 8.00 объективных суток сопровождалось 24 часовым ритмом экскреции катиона с мочой, который был задан самим цик лом инъекций. Акрофазы этого ритма при назначении лития карбоната (9.5013.0214.28), лития хлорида (11.5313.2614.34), лития оксибутирата (14.4015.2116.14) и лития аспартата (12.0613.3214.41) приходились на объективно дневные часы. Введение солей лития в 20.00 объективных суток препятствовало переходу ритмики выведения катиона с мочой на режим эн догенного пейсмекера, так как препараты в сравнении с растворителем удли няли период ритма экскреции катиона до 24 ч. Акрофазы суточного ритма у животных, получавших вечером лития карбонат (9.5013.0216.32) и лития оксибутират (12.4217.0418.31), устанавливались в дневные часы, а у крыс, получавших лития хлорид (21.210.092.37) и лития аспартат (2.174.225.50) – в ночные часы объективных суток.
В условиях СС 24 среднесуточная концентрация катиона в моче не за висела от времени введения препаратов лития, но абсолютное количество выведенного в среднем за сутки катиона увеличивалось при назначении в 20.00 лития оксибутирата в 2,8 раза (F=36,31;
P0,0001), лития аспартата в 1,6 раза (F=10,94;
P=0,001) в сравнении с «утренними» группами крыс. Лития аспартат, по сравнению с литием оксибутиратом, уменьшал среднесуточную концентрацию катиона в 5 раз (F=94,26;
P0,0001), а также абсолютное ко личество Li, выведенное с мочой в среднем за сутки, в 3 раза (F=25,70;
P0,0001).
Таким образом, в условиях круглосуточного освещения наилучшая внешняя синхронизация солями лития проявлялась при назначении их в ве черние часы объективных суток. Соли лития тормозили перестройку ритма почечной экскреции Li на режим эндогенного осциллятора, повышая чувст вительность организма крыс к внешнему синхронизатору – 24-часовому цик лу инъекций. Неорганические соли лития не влияли, а органические ускоряли выведение катиона с мочой. Назначение солей лития в утренние часы объек тивных суток оказывало слабую внешнюю синхронизацию ритма экскреции Li с мочой. При этом неорганические соли лития не влияли, а органические задерживали катион в организме крыс. Влияние карбонат-аниона и ГОМК аниона на ритмическую организацию выведения катиона с мочой наиболее выражено при объективно вечернем назначении солей лития.
2. Влияние времени назначения лития оксибутирата на ритмическую организацию суточной динамики концентрации лития в мозге и крови крыс при разных режимах освещения 2.1. В период летнего солнцестояния Согласно дисперсионному анализу, в мозге интактных животных со держание эндогенного Li в течение суток варьировало, в то время как в крови существенно не изменялось. Судя по результатам косинор-анализа, концен трация катиона в мозге изменялась согласно 23-часовому ритму с акрофа зой, которая приходилась на утренние часы (3.566.3110.06), а в крови – со гласно 22-часовому ритму с акрофазой в те же часы суток, что и в мозге (6.208.0910.49). Корреляционных связей между этими ритмами и ритмом экскреции Li с мочой не выявлено, очевидно, в связи с разнопериодностью изученных ритмов.
По результатам дисперсионного анализа при назначении лития оксибу тирата в 8.00 концентрация катиона в мозге и в крови на протяжении суток изменялась неравномерно. Согласно косинор-анализу, препарат не изменял период ритма содержания Li в мозге, но удлинял его в крови до 23 ч, поэтому периоды ритмов и их акрофазы совпадали и обнаруживались в утренние часы (6.319.0012.06 и 3.418.2211.53 соответственно). Согласование исследо ванных ритмов друг с другом сопровождалось появлением корреляционной связи между ними (r=0,62;
P=0,003), а также между ритмами содержания Li в крови и моче (r= -0,43;
P=0,02).
Назначение препарата в 20.00 существенно изменяло суточную дина мику содержания Li в мозге, но не в крови. Косинор-анализ показал, что пре парат затягивал период ритма в мозге до 24 ч, а в крови до 23 ч. Акрофазы 24-часового ритма в мозге (9.2311.3718.30) и 23-часового ритма в крови (4.097.0911.08) приходились на утренние часы. Рассогласование изучен ных ритмов между собой и с ритмом экскреции Li почками сочеталось с от сутствием корреляционных связей между ними.
У интактных животных отношение среднесуточных концентраций Li в биологических средах было следующее: мозг/кровь 4,8:1,0 и моча/кровь 1,5:1,0. Хотя среднесуточное содержание катиона в мозге и крови крыс в обеих «литиевых» группах не имело существенных отличий, отношение этих величин изменялось так, что при введении препарата в утреннюю фазу суток оно было меньше (мозг/кровь 3,5:1.0), чем при введении препарата вечером (мозг/кровь 4,6:1.0). Соотношение среднесуточной концентрации Li в моче и крови животных было близким в обеих группах крыс (14,6:1,0 и 14,4:1,0).
Следовательно, в условиях СТ 18:6 лития оксибутират при введении в 8.00 синхронизировал ритмы содержания Li в мозге и крови по периоду ( ч) и фазе, а в 20.00 удлинял период этих ритмов без внутренней синхрониза ции между ними. Препарат перераспределял Li в организме крыс так, что его утренние инъекции способствовали уменьшению, а вечерние увеличению пе рехода Li из крови в мозг.
2.2. В период зимнего солнцестояния Согласно дисперсионному анализу у интактных крыс концентрация Li в мозге и в крови в течение суток существенно не изменялась. Косинор анализ выявил 21-часовой ритм концентрации эндогенного Li в мозге и в крови с акрофазами, приходившимися на утренние часы (в мозге 3.568.0010.31 и в крови 5.467.5713.14) и совпадавшими друг с другом.
Внутренняя синхронизация этих ритмов сопровождалась отрицательной корреляционной связью между ними (r= -0,76;
P0,0001).
Как показал дисперсионный анализ, лития оксибутират, назначенный в обе фазы суток, изменял характер динамики катиона в крови, а в мозге – только при введении препарата в 8.00. Период околосуточного ритма в мозге удлинялся до 22 ч, а в крови – до 24 ч. Акрофазы изученного ритма в мозге (0.076.348.52) и в крови (7.198.5611.57) определялись в утренние часы и были близкими. Корреляционных отношений между ритмами в биологиче ских средах не обнаружено, по-видимому, из-за разнопериодного характера циркадианных ритмов.
В «вечерней» группе крыс препарат не изменял период ритма (21 ч) концентрации Li в мозге и в крови (21 ч), акрофазы которых (5.337.228. и 2.406.138.23 соответственно) были близкими друг к другу и к таковым в интактной группе. Препарат, назначенный в 20.00, изменял направленность и силу корреляционных связей между исследованными ритмами (r=0,35;
P=0,04).
Отношение среднесуточной концентрации Li в биологических средах интактных животных было следующим: мозг/кровь 2,0:1,0 и моча/кровь 1,5:1,0. Хотя среднесуточная концентрация экзогенного Li в мозге и в крови в обеих группах крыс не имела существенных отличий, назначение препарата в вечернюю фазу суток, по-видимому, способствовало большему переходу Li из крови в мозг (мозг/кровь 5,1:1,0), чем при назначении его в утреннюю фа зу (мозг/кровь 4,8:1,0). Соотношение между среднесуточной концентрацией катиона в моче и крови было сходным в обеих группах крыс (8,5:1,0 и 8,2:1,0).
Таким образом, в условиях СТ 6:18 у интактных крыс ритмы содержа ния Li в мозге и крови синхронизированы со свето-темновым циклом, но не согласованы друг с другом. Инъекции лития оксибутирата в 8.00 затягивали на разную глубину период этих ритмов, что способствовало потере согласо ванности между ними. Цикл инъекций препарата в 8.00, по-видимому, не оказывал существенного влияния на период ритма концентрации Li в мозге и в крови, сохраняя внутреннюю синхронизацию между ними, но изменял от рицательную направленность корреляционных связей между ритмами на по ложительную. Препарат перераспределял Li между биологическими средами крыс так, что его вечерние инъекции способствовали большему накоплению Li в мозге в сравнении с утренними инъекциями.
2.3. В круглосуточной темноте В период летнего солнцестояния при перемещении крыс из условий ес тественного освещения на режим круглосуточной темноты (ТТ 24) концен трация эндогенного Li в мозге крыс варьировала в течение суток, а в крови – существенно не изменялась. Косинор-анализ обнаружил в мозге 21-часовой и 24-часовой ритмы содержания катиона, акрофазы которых были инвертиро ваны по отношению друг к другу и приходились на разное время суток (1.105.538.35 и 13.2618.2920.24 соответственно). В крови выявлены 23 часовой и 24-часовой ритмы содержания Li с акрофазами в ночные часы (1.073.565.36 и 21.502.214.36 соответственно). Разнопериодные цирка дианные ритмы содержания Li в мозге и крови интактных животных свиде тельствовали о незавершенности процесса перестройки исследуемых ритмов на режим эндогенного осциллятора, который сопровождался внутренним де синхронозом между гармониками и отсутствием корреляционных связей ме жду ними.
Согласно дисперсионному анализу, при введении растворителя в 8. или 20.00 объективных суток характер суточной динамики концентрации эн догенного Li в мозге и в крови существенно не изменялся. Судя по результа там косинор-анализа, растворитель, вне зависимости от времени его введе ния, смещал акрофазу 24-часовой гармоники содержания Li в мозге с вечер них на ночные часы объективных суток и затягивал период циркадианного ритма с 21 ч до 23 ч. В крови инъекции растворителя утром дезорганизовали циркадианный диапазон ритмов, а вечером укорачивали ритм до 20 ч. Разно направленное влияние растворителя на период циркадианных ритмов кон центрации Li в мозге и крови крыс, по-видимому, явилось причиной отсутст вия корреляционных связей между исследуемыми ритмами в этих тканях в обеих группах животных.
Как показал дисперсионный анализ, назначение лития оксибутирата в утренние или вечерние часы объективных суток сопровождалось изменением характера суточной динамики концентрации Li в мозге и в крови крыс. В «утренней» группе крыс косинор-анализ выявил редукцию циркадианного диапазона ритмов содержания Li в мозге под воздействием препарата в 8. объективных суток, а в крови, наоборот, восстановление 23-часового ритма с акрофазой, близкой к интактным животным (4.507.3210.16). В «утренней» группе крыс выявлена положительная корреляционная связь (r=0,37;
P=0,03) между исследованными ритмами, очевидно, из-за высокой степени синхро низации ультрадианных ритмов (13 ч).
В «вечерней» группе животных, как показал косинор-анализ, цикл инъ екций препарата укорачивал период ритма содержания Li в мозге до 21 ч, а в крови задавал 24-часовую гармонику, захватывая исследованный ритм. Ак рофазы полученных ритмов в мозге (5.287.4614.58) и в крови (19.510.073.16) приходились на утренние и ночные часы соответственно и были сходными с таковыми в интактной группе.
Введение препарата в 8.00 объективных суток увеличивало среднесу точную концентрацию Li в мозге крыс (P=0,01), а в 20.00 – в крови (Р=0,008).
У интактных животных отношение концентраций Li между биологическими средами: мозг/кровь=3,8:1,0 и моча/кровь=1,0:1,0. Назначение препарата в 8.00 объективных суток изменяло отношение между мозгом и кровью (4,5:1,0) и мочой и кровью (19,5:1,0), при этом в большей степени, чем при назначении его в 20.00 (мозг/кровь 2,4:1,0 и моча/кровь 9,6:1,0).
Таким образом, в условиях ТТ 24 переход ритмов содержания эндоген ного Li в свободно текущее состояние, согласно правилу Ашоффа, сопрово ждался укорочением периода суточного ритма. Вне зависимости от объек тивного времени назначения, инъекции растворителя не влияли на скорость перестройки изучаемого ритма в мозге на режим эндогенного осциллятора, однако в крови – в вечерние часы – облегчали, а в утренние – тормозили пе реход ритма в свободно текущее состояние. Объективное время назначения препарата определяло ритмомодулирующий реципрокный эффект на иссле дуемые ритмы в мозге и крови крыс. Препарат, введенный в 8.00, в мозге за труднял переход циркадианного ритма содержания катиона на режим эндо генного осциллятора, а в крови – облегчал. При введении в 20.00 лития окси бутирата его эффекты были противоположными. Выявлен фазовозависимый эффект инъекций растворителя или препарата на среднесуточный уровень Li в мозге и в крови животных. Гамма-оксимасляная соль лития перераспреде ляла катион между тканями и жидкими средами организма крыс в зависимо сти от объективного времени ее назначения: в 8.00 соль способствовала ку муляции Li в мозге, несмотря на интенсивное выведение с мочой, а в 20.00 – его отдаче в кровь.
2.4. В условиях круглосуточного освещения Согласно дисперсионному анализу, при перемещении животных из условий естественного зимнего освещения в условия искусственного кругло суточного освещения (СС 24) у интактных крыс концентрация эндогенного Li в крови изменялась в течение суток, а в мозге обнаруживала тенденцию к варьированию. Косинор-анализ выявил 21-часовую гармонику концентрации катиона в мозге и крови животных с акрофазами, которые приходились на утренние часы (5.077.1810.19 и 4.028.5011.51 соответственно) объек тивных суток, что, с учетом правила Ашоффа, указывает на незавершенность переходного процесса перестройки этих ритмов на режим эндогенного ос циллятора. Несмотря на совпадение этих гармоник по периоду и фазе, корре ляционных отношений между ними не выявлено, видимо, из-за рассогласо вания ультрадианных ритмов (14-часовой ритм в мозге и 13-часовой ритм в крови).
При назначении растворителя в 8.00 объективных суток отмечали из менение характера суточной динамики концентрации Li в мозге, но не в кро ви. Косинор-анализ выявил реципрокное влияние ритмзадающего фактора – инъекций растворителя каждые 24 ч на ритмы содержания Li в мозге и крови.
Утренний цикл инъекций растворителя дезорганизовал ритм содержания ка тиона в крови, но захватывал исследованный ритм в мозге, затягивая его пе риод до суточного с акрофазой, которая определялась в вечерние часы (16.4320.310.08) объективных суток. Вечерние инъекции растворителя ре дуцировалсяи 21-часовой ритм содержания Li в мозге, а в крови захватывали этот ритм и он становился суточным с акрофазой в вечерние часы (18.2322.284.21) объективных суток.
Введение лития оксибутирата крысам в 8.00 объективных суток изме няло характер суточной динамики концентрации Li в крови, но не в мозге.
Препарат восстанавливал циркадианный ритм концентрации катиона в кро ви, затягивая при этом его период до 23 ч, и облегчал перестройку этого ритма на режим эндогенного осциллятора. Акрофаза 23-часового ритма вы являлась в ранние утренние часы (2.296.4510.21) объективных суток. В мозге лития оксибутират укорачивал период исследованного ритма до 20 ч, что затрудняло его перестройку на режим эндогенного осциллятора. Акро фаза 20-часового ритма приходилась на дневные часы объективных суток (10.4613.1619.40).
Вечернее назначение лития оксибутирата животным не изменяло ха рактер суточной динамики концентрации катиона в крови и в мозге. Коси нор-анализ показал, что препарат в мозге восстанавливал циркадианный ритм концентрации катиона (23 ч), а в крови облегчал переход на эндоген ный осциллятор, укорачивая период ритма до 23 ч. Акрофазы обеих ритмов совпадали между собой и приходились на ранние утренние часы объектив ных суток (1.175.4311.03 в мозге и 4.157.099.32 в крови), что сопровож далась положительной корреляционной связью между ними (r=0,37;
P=0,03).
При назначении препарата в 20.00 объективных суток среднесуточная концентрация Li в крови возрастала в сравнении с назначением его утром (P0,05), а в мозге не изменялась. У интактных крыс отношение показателя между биологическими средами: мозг/кровь=2,0:1,0 и моча/кровь= 1,3:1,0.
Лития оксибутират перераспределял катион в организме животных в зависи мости от объективного времени его назначения. При этом в «утренней» группе крыс отношение показателя мозг/кровь было меньше (3,6:1,0), чем в «вечерней» – (4,1:1,0). Соотношение показателя моча/кровь при введении препарата в 8.00 уменьшалось в большей степени (1,3:1,0), чем при назначе нии его в 20.00 (18,1:1,0), что указывало на отдачу Li тканями.
Таким образом, учитывая правило Ашоффа, в условиях СС 24 назна чение лития оксибутирата в 8.00 объективных суток затрудняло перестройку изучаемого ритма в мозге на режим эндогенного осциллятора, но облегчало этот процесс в крови. Введение препарата в 20.00 объективных суток син хронизировало оба ритма между собой, ускоряло перестройку ритмов на ре жим эндогенного осциллятора с появлением положительной корреляционной связи между ними. Инъекции лития оксибутирата, по-видимому, увеличива ли накопление катиона в мозге при назначении препарата в 20.00 объектив ных суток в большей степени, чем при назначении в 8.00 объективных суток.
Заключение Соли лития оказывали модулирующее действие на ритм концентрации Li в моче и абсолютное количество выведенного за сутки катиона в зависи мости от свето-темновых условий содержания крыс, циркадианной фазы на значения и вида соли. Назначение солей лития в 20.00 в условиях естествен ного освещения в оба сезона года оказывало наилучший синхронизирующий эффект на ритм выведения Li с мочой (кроме лития аспартата). В условиях СС 24 соли лития в обе фазы объективных суток и в условиях ТТ 24 при ут реннем назначении задерживали перестройку ритма на режим эндогенного осциллятора, в то время как при вечернем назначении солей в ТТ 24 это свойство проявлял только лития оксибутират. Все соли лития (кроме лития оксибутирата) оказывали фазовозависимое влияние на абсолютное количест во выведенного за сутки с мочой катиона. Назначение лития оксибутирата в разных свето-темновых условиях содержания крыс оказывало наиболее вы раженный хрономодулирующий эффект на исследованный ритм.
Выявлены определенные особенности организации циркадных ритмов содержания эндогенного Li в мозге, крови и моче крыс, зависящие от режима освещения. В условиях естественного освещения в периоды летнего и зимне го солнцестояний ритмы концентрации эндогенного Li в мозге и крови жи вотных имели свободно текущий характер, то есть не были синхронизирова ны свето-темновым циклом. Длина их периода зависела от сезона года и варьировала, согласно правилу Ашоффа: с уменьшением световой фазы су ток период исследованных ритмов укорачивался. В отличие от этого ритм выведения Li с мочой летом был захвачен свето-темновым циклом, а зимой имел свободно текущий характер. Только в период зимнего солнцестояния выявлена корреляционная связь между ритмами содержания Li в мозге и крови животных. При перемещении крыс из условий естественного освеще ния в апериодические условия (СС 24 и ТТ 24) наблюдали незавершенность процесса перестройки всех исследуемых ритмов на режим эндогенного ос циллятора без формирования корреляционных связей между ними.
Свето-темновой цикл определял среднесуточную концентрацию эндо генного Li. При этом в СТ 18:6 и ТТ 24 показатель в крови и моче уменьшал ся, а в СТ 6:18 и СС 24, наоборот, увеличивался (P0,0001). В оба сезона го да отношение среднесуточной концентрации эндогенного Li в моче к средне суточной его концентрации в крови было постоянным. Однако отношение показателя мозг/кровь в интактной группе в СТ 18:6 было выше по сравне нию с аналогичной группой в СТ 6:18, что указывает на облегчение перехода катиона из крови в мозг в летний период. В условиях ТТ 24 отношение пока зателя мозг/кровь свидетельствовало об облегчении, а в СС 24 о затруднении перехода катиона Li из крови в мозг.
Необходимо отметить, что инъекции растворителя в СС 24 и ТТ 24 вы зывали исчезновение циркадианной ритмики концентрации эндогенного Li в мозге, крови и моче крыс в зависимости от свето-темнового режима содер жания крыс и времени введения. По-видимому, это результат неоднозначно го воздействия стрессирующих факторов – апериодического режима [Witting W. et al., 1995] и инъекций растворителя на исследуемые ритмы [Замощина Т. А., Гребенникова Е. В., 1997].
Лития оксибутират, в зависимости от условий его назначения и исход ного ритмостаза животных, оказывал различное ритмомодулирующее дейст вие на циркадную организацию содержания катиона в тканях и корреляцион ные связи между ритмами. Утреннее введение препарата в условиях СТ 18:6, очевидно, служило внешним времязадателем и захватывало свободно теку щий ритм концентрации катиона в крови, удлиняя его период и согласуя ак рофазу с ритмом концентрации Li в мозге. При этом формировались корре ляционные связи между исследованными ритмами во всех биологических средах, что сопровождалось их внутренней синхронизацией. В условиях СТ 6:18 препарат в 8.00 повышал чувствительность ритма концентрации Li в крови и моче к внешнему синхронизирующему фактору – свето-темновому циклу, а в мозге – сохранял свободно текущий характер ритма. Однако кор реляционных связей и синхронизирующего эффекта между исследованными ритмами не выявлено. В условиях круглосуточной темноты (ТТ 24) или света (СС 24), препарат в 8.00 объективных суток, по-видимому, явился ритмза дающим фактором, который препятствовал перестройке ритма содержания катиона в мозге и моче на режим эндогенного осциллятора, а в крови, на оборот, ускорял этот процесс. В условиях ТТ 24, но не в СС 24 лития оксибу тират в те же часы формировал корреляционные связи между гармониками, что способствовало синхронизации ритмов концентрации Li в мозге и крови.
Назначение лития оксибутирата в вечернюю фазу суток крысам оказы вало во многом противоположный эффект на ритмостаз животных, чем при утреннем назначении. В условиях СТ 18:6 введение препарата, по-видимому, хорошо захватывало ритм концентрации Li в мозге и недостаточно в крови, а в моче существенно не изменяло структуру ритма (последний захватывался не препаратом, а циклом инъекций). Корреляционных связей и синхрониза ции между исследованными ритмами не выявлено. В условиях СТ 6:18 лития оксибутират в 20.00 существенно не влиял на перестройку циркадианного ритма содержания Li в крови и в моче на режим эндогенного осциллятора, но повышал чувствительность ритма в мозге к циклу свет-темнота. При этом обнаружена корреляционная связь и синхронизация между ритмами концен трации Li в крови и мозге. В условиях СС 24 препарат, назначенный в 20. объективных суток, тормозил перестройку циркадианного ритма экскреции Li в свободно текущее состояние, но ускорял ее в мозге и крови с восстанов лением внутренней синхронизации и корреляционной связи между ними (r=0,37;
P=0,03), которые были утрачены при перемещении крыс из условий зимнего фоторежима в условия СС 24. В условиях ТТ 24 препарат при введе нии в 20.00 объективных суток облегчал переход циркадианного ритма кон центрации Li в мозге на режим эндогенного осциллятора, а в крови и в моче, наоборот, затруднял этот процесс без формирования корреляционных связей и внутренней синхронизации между ними.
По-видимому, в мозге, эритроцитах и почках крыс имеются вторичные осцилляторы, контролирующие ритмы концентрации Li в тканях и прояв ляющие различную чувствительность к свето-темновым условиям. Ритмомо дулирующее действие препарата проявляется в устранении рассогласования работы вторичных осцилляторов, контролирующих циркадианные ритмы.
Лития оксибутират формировал новые отношения среднесуточных концентраций в биологических средах в зависимости от свето-темнового ре жима и времени введения препарата. В условиях естественного освещения в оба сезона года (СТ 18:6 и СТ 6:18) препарат при утреннем назначении уве личивал транспорт катиона из мозга в кровь, а при вечернем, наоборот, уве личивал переход из крови в мозг. При этом корреляционная связь между ритмами концентрации Li в этих тканях появлялась летом при введении пре парата утром, а зимой – при введении его вечером. В летний период, по срав нению с зимним, переход Li из крови в мочу значительно увеличивался и не зависел от времени назначения препарата. В условиях СС 24 и ТТ 24 лития оксибутират оказывал фазовозависимое реципрокное влияние на распределе ние катиона между мозгом и кровью. Так, в условиях ТТ 24 при назначении препарата в утренние часы объективных суток, а в условиях СС 24 – в вечер ние облегчался транспорт Li из крови в мозг, что сопровождалось появлени ем корреляционных связей между ритмами концентрации катиона в этих тканях. В противоположность этому в условиях ТТ 24 при введении препара та в 20.00 объективных суток, а в условиях СС 24 в 8.00 затруднялся переход катиона из крови в мозг и утрачивались корреляционные связи между иссле дованными ритмами. Кроме того, выявлен фазовозависимый реципрокный эффект препарата на распределение Li между кровью и мочой животных.
Так, в апериодических условиях содержания крыс (СС 24 и ТТ 24) ускорялся переход катиона из крови в мочу при введении лития оксибутирата в 8. объективных суток, а в 20.00 – замедлялся. Однако в условиях ТТ 24 степень облегчения или затруднения этого транспорта была значительно большей, чем в условиях СС 24.
Согласно предположению Т. А Замощиной (1997), лития оксибутират в зависимости от циркадианной фазы его назначения оказывает различное ритмомодулирующее влияние на Y (СХЯ) [Abe M. et al., 2000] и Х (темпера турный) [Pflug B., Engelmann W., 1987] осцилляторы «утреннего» и «вечер него» типа, деятельность которых оценивалась по ритмам двигательной ак тивности и температуры тела крыс соответственно. Так, 24-часовой цикл инъекций препарата в 8.00 объективных суток в условиях ТТ 24 удлинял циркадный период ритма двигательной активности крыс, а в СС 24 в 20. захватывал этот ритм и ритм температуры тела, что сопровождалось их син хронизацией по периоду и/или фазе. Исходя из результатов наших экспери ментов, у этих групп крыс в указанные фазы суток, по-видимому, облегчает ся поступление Li из крови в мозг, который и вмешивается в работу Y и Х пейсмекеров и модулирует работу «утреннего» или «вечернего» осциллято ров соответственно. В условиях СТ 6:18 при введении лития оксибутирата в 20.00 Li легче переходит из крови в мозг и, очевидно, модулирует работу «вечерних» осцилляторов, что сопровождается согласованием этих ритмов между собой.
ВЫВОДЫ 1. Установлены особенности ритмической организации суточной и се зонной динамики выведения эндогенного и экзогенного лития с мочой.
2. Ритмическая организация суточной динамики содержания эндоген ного лития в мозге, крови и моче крыс, а также среднесуточная его концен трация в крови и в моче обусловлены свето-темновым режимом;
при этом уровень лития в мозге не зависит от свето-темновых условий и сохраняется постоянным.
3. Ритмическая организация суточной динамики содержания экзоген ного лития в мозге, крови и моче определяется временем забора проб, свето темновыми условиями и временем назначения соли, а в моче, кроме того, – анионным компонентом соли.
4. Среднесуточное содержание экзогенного лития в крови зависит от взаимодействия факторов времени забора проб и свето-темнового режима, в мозге – от условий освещения, в моче – от аниона соли и времени назначения препарата, но в наибольшей степени определяется взаимодействием факто ров времени забора проб и свето-темнового режима.
5. Соли лития облегчают внешнюю синхронизацию ритма выведения лития с мочой, препятствуя его перестройке на эндогенный осциллятор, в за висимости от циркадианной фазы назначения и анионного компонента соли;
за исключением лития оксибутирата они вызывают задержку катиона в орга низме крыс.
6. Среди изученных солей лития оксибутират оказывает более выра женный ритмомодулирующий фазовозависимый и тканеспецифичный эф фект на циркадианную систему концентрации катиона в мозге, крови и моче крыс.
7. Лития оксибутират изменяет распределение катиона между мозгом, кровью и мочой в зависимости от свето-темновых условий и времени введе ния препарата, что изменяет внутренние корреляционные связи между рит мами концентрации лития в этих тканях.
Список работ, опубликованных по теме диссертации 1. Зависимость экскреции лития от циркадианной фазы назначения и анион ного компонента соли / Замощина Т.А., Новицкая Л.Н., Иванова Е.В., Гри горьев И.А. // Механизмы адаптации организма: Матер. науч. конф., посвящ.
памяти и 90-летию со дня рождения проф. В.А. Пегеля. – Томск, 3-5 декабря 1996. – Томск. – 1996. – С. 82-83.
2. Суточная динамика содержания лития в моче крыс в зависимости от вре мени назначения и анионного компонента соли / Замощина Т.А., Новицкая Л.Н., Иванова Е.В., Матвеенко А.В. // Циклы природы и общества: V между нар. конф. – Ставрополь, 12-19 октября 1997. – Ставрополь. – 1997. – С. 156 157.
3. Мелешко М.В. Влияние лития оксибутирата на экскрецию натрия и калия у крыс / Мелешко М.В., Новицкая Л.Н., Грибова О.В. // Современ. пробл.
фундаментальной и клинич. медицины: Сб. статей молодых ученых и сту дентов (по материалам междунар. конф). –Томск. – 1999. – С. 49-50.
4. Суточная динамика почечной экскреции Na+, K+, Li+, Ca+ у крыс под влиянием лития оксибутирата / Замощина Т. А., Мелешко М. В., Иванова Е.
В., Новицкая Л. Н., Матвеенко А.В. // Актуал. пробл. эксперим. и клинич.
фармакологии: Всеросс. науч. конф. с междунар. участием. – Санкт Петербург, 2-5 июня 1999. – Санкт-Петербург. – 1999. –С.75.
5. Ритмические изменения концентрации лития у крыс в зависимости от ос вещения и фазы назначения лития оксибутирата / Замощина Т. А., Новицкая Л. Н., Иванова Е. В., Матвеенко А. В. // Циклы: Третья междунар. конф. – Ставрополь-Кисловодск, 22-28 октября 2001. – Ставрополь. – 2001. – С. 221.
6. Хронобиологический аспект фармакокинетики лития оксибутирата / Но вицкая Л.Н., Замощина Т.А., Иванова Е.В., Матвеенко А.В. // Всеросс. конф., посвященная памяти и 95-летию со дня рождения В.А. Пегеля. – Томск, 18 19 декабря 2001. – Томск. – 2001. – С. 105-106.
7. Time of lithium oxybutirate administration effects on the 24-h dynamics of lith ium content in brain, blood and urine / Zamoshchina T., Novickaja L., Ivanova E., Meleshko M., Matveenko A // Fundamental and Clinical Pharmacology: 3rd Meet ing of the Federation of the European Pharmacological Societies (EPHAR). – Lyon, France, 6-9 july 2001. – Lyon. –2001. –V. 15. – Supp. 1. – P. 240.
8. Влияние режима освещения и циркадианной фазы назначения лития окси бутирата на суточную динамику концентрации лития в тканях крыс / Новиц кая Л.Н., Замощина Т.А., Иванова Е.В., Матвеенко А.В., Мелешко М.В.// Со врем. аспекты биол. и медицины: Матер. городской науч.-практич. конф., по священной 40-летию Центральной научно-исследовательской лаборатории СГМУ. – Томск. – 2002. – С. 121-122.
9. Влияние фотопериода на ритмическую организацию выведения эндогенно го лития с мочой у крыс / Новицкая Л.Н., Замощина Т.А., Матвеенко А.В., Иванова Е.В. // 4 съезд физиологов Сибири: Тез. докл. – Новосибирск, 4- июня 2002. – Новосибирск. – 2002. – С. 204.
10. Суточная динамика концентрации лития в мозге, крови и моче при введе нии крысам лития оксибутирата / Новицкая Л.Н., Замощина Т.А., Иванова Е.В., Матвеенко А.В., Мелешко М.В. // Бюллетень СО РАМН. – 2002. – № 4.
– С. 103-107.
11. Новицкая Л.Н. Хронофармакокинетика солей лития // Тез. докл. науч.
конф., посвящ. 50-летию Алтайского гос. мед. ун-та. – Барнаул 2003. – С. 38.
12. Замощина Т.А. Особенности фазовозависимого влияния различных солей лития на циркадный ритм выведения катиона лития с мочой в период летне го солнцестояния / Замощина Т.А., Новицкая Л.Н., Шрейм Х.М. // Человек и лекарство: Тез. докл. XI Рос. нац. конгр. 19-23 апр., 2004. – М., 2004. – С. 788.
13. Особенности фазовозависимого влияния различных солей лития на цир кадный ритм выведения катиона лития с мочой в период летнего и зимнего солнцестояния / Замощина Т.А., Новицкая Л.Н., Иванова Е.В., Матвеенко А.В. // Рациональное использование лекарств: Тез. докл. Росс. науч.-практич.
конф. с междунар. участием. – Пермь, 10-12 марта 2004. – Пермь.– 2004. – С.
72.
14. Особенности суточной динамики почечной экскреции эндогенного и эк зогенного лития при содержании животных на постоянном освещении / Но вицкая Л.Н., Замощина Т.А., Иванова Е.В., Матвеенко А.В. // Биоэлементы:
Матер. I Междунар. науч.-практич. конф. – Оренбург, 17-19 июня 2004. – Оренбург. – 2004. – С. 91-93.
15. Влияние лития оксибутирата на циркадианный ритм содержания лития в мозге и крови крыс / Новицкая Л.Н., Замощина Т.А., Иванова Е.В., Матвеен ко А.В. // Человек и лекарство: Тез. докл. XII Рос. нац. конгр. – Москва, 18- апр. 2005. – М., 2005. – С. 236.
16. Influence of the lithium salts on circadian rhythm of the Li+ excretion with urine in conditions of round-the-clock darkness / Zamoshchina T.A., Novitskaja L.N., Ivanova E.V., Matveenko A.V. // European college of neuropsychopharma cology: 8th ECNP regional meeting. – Moscow, 14-16 apr. 2005. – Moscow. – 2005. – Р. 113.
17. Замощина Т.А. Циркадианные ритмы концентрации эндогенного лития в мозге, крови и моче крыс в период зимнего и летнего солнцестояний / Замо щина Т.А., Новицкая Л.Н., Иванова Е.В. // Вестник Оренбургского гос. ун-та.
– 2005. – Вып. С. (в печати).
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ ГОМК – гаммаоксимасляная кислота СХЯ – супрахиазматические ядра СС 24 – круглосуточное освещение СТ 6:18 – зимнее солнцестояние СТ 18:6 – летнее солнцестояние ТТ 24 – круглосуточная темнота