2 роки тому
Немає коментарів

Sorry, this entry is only available in
Російська
На жаль, цей запис доступний тільки на
Російська.
К сожалению, эта запись доступна только на
Російська.

For the sake of viewer convenience, the content is shown below in the alternative language. You may click the link to switch the active language.

Современной фармакологической науке из­вестно немало химических снотворных веществ, вызы­вающих впадание в глубокий сон. Однако эти синтетиче­ские соединения обычно обладают вредным побочным действием, еще более нежелательным, когда их применя­ют к больному человеку (например, при операции). Вот почему усилия ученых еще в начале нашего столетия бы­ли нацелены на синтезирование подопытными животными так называемого фактора сна. Предполагается, что син­тез фактора сна откроет возможность для экспериментов, с помощью которых можно будет исследовать физиоло­гическую природу сна.

Еще в 1913 г. французские ученые извлекали спинно­мозговую жидкость у лишаемых сна собак и вводили ее другим собакам, после чего те спали значительно боль­ше нормы.

Значительно позже фактор сна изучали швейцарские исследователи из Базельского университета. Им удалось выделить из венозной крови мозга спящего кролика ве­щество, которое ввели другому, бодрствующему кролику, вызвав у него сон. Опыты с животными показали, что во время сна в крови и в спинномозговой жидкости обра­зуется вещество, которое, если его ввести другому, бодр­ствующему, животному, вызывает у него сон.

Швейцарский ученый М. Монэ после сложных и про­должительных опытов в 1974 г. сумел выделить это ве­щество в чистом виде. Оно оказалось белковым соеди­нением, точнее, полипептидом, состоящим из 9 аминокислот с молекулярным весом 860. Определение после­довательности расположения аминокислот в пептидной цепи должно открыть ученым путь к синтезированию это­го вещества.

Независимо от усилий швейцарского ученого после восьмилетних исследований группа ученых из Гарвард­ского университета также обнаружила, что сон у живот­ных вызывают белки. Исследователи нашли быстрый и безболезненный способ извлечения спинномозговой жид­кости у коз. Они показали, что жидкость вызывала более длительный, чем нормальный, сон у подопытных крыс, кошек и кроликов. Было установлено, что тот же фактор может быть извлечен из мозга лишенных сна животных сразу же после их умерщвления.

В последнее время многие исследователи из разных стран стремятся выделить фактор, вызывающий зимнюю и летнюю спячку у животных. Некоторые ученые пред­полагают, что этот фактор находится в крови, другие — в различных тканевых жидкостях, а третьи — в мозговой нервной ткани. Так, например, исследования американ­ских ученых А. Дейва и У. Спериера в 1969 г. показали, что сыворотка крови, взятой у сусликов, находящихся в состоянии зимней спячки, и введенная сусликам в их ак­тивный период летом, вызывала впадание их в зимнюю спячку. Даже человекообразные обезьяны поддавались ее воздействию — теряли аппетит, у них замедлялся пульс и температура тела понижалась на 2—8°С. Активная со­ставная часть сыворотки крови еще не выделена, но пред­полагается, что она действует как регулятор количества определенных гормонов. Доказательством этого служит тот факт, что суслики, которым вводили гормон тестосте­рон, просыпались от зимней спячки раньше других зимосиящих животных.

В различных исследовательских лабораториях прово­дились опыты, в которых экстракт из мозга умерщвлен­ных зимнеспящих ежей, летучих мышей и золотистых хо­мяков был введен не зимоспящим бодрствующим кошкам и собакам. В результате животные впадали в сонливое состояние, температура их тела несколько понижалась, но добиться у них настоящей зимней спячки не удалось.

Подобные исследования были проведены Ноулом в 1952 г. Он выделил из мозга впавших в зимнюю спячку млекопитающих вещество, вызвавшее впадание в зимнюю спячку даже у тех видов, которым она не свойственна,— у собак и кошек, причем она продолжалась от 2 до 40 дней.

Английские и шведские биохимики направили свои усилия на то, чтобы выделить фактор сна из организма животных, впадающих в летнюю спячку. В качестве объ­екта изучения они выбрали африканскую двоякодыша­щую рыбу — протоптера (см. гл. «Существует ли летняя спячка в животном мире?»). Они получили экстракт моз­га этого вида рыбы во время ее летней спячки и ввели его лабораторным белым крысам. В результате у них наблюдалось понижение температуры тела и они впада­ли в состояние глубокого сна.

Другие ученые провели опыты над впадающими в зим­нюю спячку золотистыми хомяками и ежами, исследуя содержание свободных аминокислот в их мозге. Было установлено, что во время зимней спячки активность фермента глутаминдекарбоксилазы повышена, и поэто­му содержание гамма-аминомасляной кислоты выше нор­мы. Предполагается, что это вещество и продукты его распада угнетают центральную нервную систему и вызы­вают сонное состояние. Однако предположение, что зим­няя спячка наступает под воздействием гамма-гидроксимасляной и гамма-аминомасляной кислот, не доказано, так как понижение процессов обмена веществ и темпера­туры тела у подопытных животных (кроликов, кошек, собак и других млекопитающих) достигается и путем введения экстракта из других тканей зимоспящих жи­вотных.

Интересные опыты проведены с переливанием крови от впавшего в зимнюю спячку тринадцатиполосного сус­лика (Citellus tridecemlineatus) и альпийского сурка (Marmota marmota) таким же животным в период их активности. Результаты оказались сходными с результа­тами применения мозговых экстрактов — появились при­знаки настоящей зимней спячки. Она наступала даже тогда, когда использовалась консервированная кровь длительного хранения, которую переливали животным в активный период их жизни (летом). Более того, подоб­ный эффект получался и при введении сыворотки крови и промытых кровяных клеток, взятых у впавших в зим­нюю спячку животных.

Установлено, что во время зимней спячки у ежей, да и у некоторых других млекопитающих, увеличивается ткань Лангергансовых островков и повышается число бета-клеток, производящих инсулин. Однако повышение выработки инсулина, по мнению ряда ученых, не явля­ется сопутствующим признаком или причиной впадания в зимнюю спячку, но, несомненно, необходимо для ее подготовки, так как инсулин исключительно активен при образовании жиров и при распаде гликогена в печени. К концу зимнего периода количество инсулина уменьша­ется, так как он поступает в небольших дозах в кровь и главное — участвует во многих процессах при пробужде­нии. В конце зимней спячки выработка инсулина приспо­сабливается к повышенным требованиям при оконча­тельном пробуждении животного весной. В связи с тем что низкий уровень сахара в крови и пониженная тем­пература тела типичны для зимней спячки, некоторые ученые считают зимнюю спячку одним из видов инсулинового наркоза. В доказательство этого они смогли с помощью введения инсулина (а также инсулина и солей магния) вызвать искусственную зимнюю спячку у ежа, которая была очень близка к естественной. Но у других видов животных этот эксперимент не удался.

В результате ряда других опытов было установлено, что при удалении щитовидной железы у зимоспящих жи­вотных они не в состоянии впадать в гибернацию. Когда тем же животным вводили гормоны этой железы (тиреоидные гормоны), они могли впасть в состояние зимней спячки. Подобные результаты были получены и с гор­монами надпочечников и половых желез, которые также нужны для впадания в зимнюю спячку.

Доказано, что в конце гибернации все органы внут­ренней секреции, включая и гипоталамус, действуют с повышенной активностью. При пробуждении необходима значительная энергия для согревания организма, что не­возможно без усиления выработки гормонов.

В 1977 г. американские физиологи X. Суэн и Ч. Шат посредством введения экстракта мозговой ткани, взятой у животных, находившихся в состоянии зимней спячки, сумели вызвать у теплокровных животных понижение обмена веществ на 35% и температуры тела на 5°С.

В ноябре 1982 г. советские исследователи из Инсти­тута биофизики Академии наук СССР сумели искусствен­но вызвать состояние зимней спячки v животных с постоянной температурой тела. Опыты были проведены вес­ной на трех группах белых мышей. Первой группе ввели экстракт ткани, полученный в декабре — январе от сус­ликов, находившихся в состоянии естественной глубокой зимней спячки. Второй группе мышей ввели экстракт тех же тканей сусликов, но полученный в их активный лет­ний период. Третья группа мышей была контрольной — им вводили физиологический раствор. Экстракт получа­ли из эпителия кишок, где синтезируются нейропептиды, которые в дальнейшем поступают в мозг и играют роль регуляторов сложных процессов в нервной системе. Ре­зультаты показали, что введение в организм мышей экст­ракта из тканей сусликов, находящихся в состоянии зим­ней спячки, существенно понижало потребление кислоро­да и температуру тела в зависимости от дозы. При вве­дении 1 мкг на 1 г веса потребление кислорода падало до 61%, а через 4 ч после введения температура тела падала до 32,8°С. При введении 2 мкг на 1 г веса обмен веществ понижался до 76%, а температура тела к седь­мому часу падала до 25°С. У некоторых животных через 6 ч она упала до 22,5°С, т. е. мало отличалась от темпе­ратуры помещения, где проводился опыт. У второй груп­пы мышей, которым вводили экстракт, взятый от сусли­ков в период их летней активности, не наблюдалось от­личия от контрольной группы мышей, которым вводили только физиологический раствор. По мнению советских ученых, в организме зимоспящих животных вырабатыва­ется или резко увеличивается концентрация одного или нескольких веществ, которые до сих пор не удалось иден­тифицировать. Сначала они понижают обмен веществ, а потом и температуру тела. Советские ученые предполага­ют, что действие этих веществ подобно действию вещест­ва, выделенного из мозга и крови зимоспящих животных, в вышеописанных опытах.

Многие специалисты склонны исключить предположе­ние о том, что такой комплексный процесс, как зимняя спячка, для выработки которой природе понадобились миллионы лет, может вызывать одно химическое соеди­нение.

Расшифровка этой тайны имела бы огромное значе­ние для медицины при лечении ряда заболеваний, так как считают, что во время зимней спячки животные устой­чивы к возбудителям болезни.