Сравнительная характеристика частоты сердечных сокращений у крыс при различных методах холодовых воздействий
Дана сравнительная характеристика частоты сердечных сокращений у крыс разных возрастных групп, охлаждаемых по общепринятой методике экстремальной криотерапии и предлагаемому автором методу ритмической криотерапии. Отрицательный хронотропный эффект от внутрибрюшинного введения крысам норадреналина от...
Gespeichert in:
| Datum: | 2007 |
|---|---|
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України
2007
|
| Schriftenreihe: | Проблемы криобиологии и криомедицины |
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/138201 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Сравнительная характеристика частоты сердечных сокращений у крыс при различных методах холодовых воздействий / В.Г. Бабийчук // Проблемы криобиологии. — 2007. — Т. 17, № 3. — С. 229-236. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-138201 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1382012025-02-09T12:46:58Z Сравнительная характеристика частоты сердечных сокращений у крыс при различных методах холодовых воздействий Comparative characteristics of cardiac rate in rats when applying different methods of cold effects Бабийчук, В.Г. Теоретическая и экспериментальная криобиология Дана сравнительная характеристика частоты сердечных сокращений у крыс разных возрастных групп, охлаждаемых по общепринятой методике экстремальной криотерапии и предлагаемому автором методу ритмической криотерапии. Отрицательный хронотропный эффект от внутрибрюшинного введения крысам норадреналина отмечается лишь после 9-й процедуры охлаждения общепринятым методом, а при охлаждении ритмическими воздействиями эффект наступал после 3-го сеанса, что может свидетельствовать о более ранних сроках проницаемости гематоэнцефалического барьера (ГЭБ) для нейромедиатора. Подтверждением этому может служить активация пиноцитоза в эндотелиоцитах капилляров, а также обнаружение гранул пероксидазы хрена в фрагментах эндотелиоцитов мозгового капилляра. Дана порівняльна характеристика частоти серцевих скорочень у щурів різних вікових груп, які охолоджуються за загальноприйнятою методикою екстремальної кріотерапії і запропонованим автором методом ритмічної кріотерапії. Негативний хронотропний ефект від внутрішньочеревного введення щурам норадреналіну відмічається лише після 9-ї процедури охолодження загальноприйнятим методом, в той час як при охолодженні ритмічними діями ефект наступав після 3-го сеансу, що може свідчити про більш ранні строки проникності ГЕБ для нейромедіатора. Підтвердженням цього може служити активація піноцитозу в ендотеліоцитах капілярів, а також виявлення гранул пероксидази хріну у фрагментах ендотеліоцитів мозкового капіляра. Comparative characteristics of cardiac rate in rats of different age groups, cooled by both methods of standard extreme cryotherapy and rhythmic one, proposed by the author, have been presented. Negative chronotropic effect after norepinephrine intraperitoneal introduction into rats is observed only after the 9th cooling session by the standard method and after the 3rd one if cooling with the rhythmic effects, that might testify to earlier terms of blood brain barrier (BBB) permeability for neuromediator. This may be confirmed by pinocytosis activation in capillary endotheliocytes, as well as by revealing the horse radish peroxidase granules in endotheliocyte fragments of cerebral capillary. 2007 Article Сравнительная характеристика частоты сердечных сокращений у крыс при различных методах холодовых воздействий / В.Г. Бабийчук // Проблемы криобиологии. — 2007. — Т. 17, № 3. — С. 229-236. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/138201 612. 826. 4: 57. 043 ru Проблемы криобиологии и криомедицины Проблемы криобиологии и криомедицины application/pdf Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Теоретическая и экспериментальная криобиология Теоретическая и экспериментальная криобиология |
| spellingShingle |
Теоретическая и экспериментальная криобиология Теоретическая и экспериментальная криобиология Бабийчук, В.Г. Сравнительная характеристика частоты сердечных сокращений у крыс при различных методах холодовых воздействий Проблемы криобиологии и криомедицины |
| description |
Дана сравнительная характеристика частоты сердечных сокращений у крыс разных возрастных групп, охлаждаемых по общепринятой методике экстремальной криотерапии и предлагаемому автором методу ритмической криотерапии. Отрицательный хронотропный эффект от внутрибрюшинного введения крысам норадреналина отмечается лишь после 9-й процедуры охлаждения общепринятым методом, а при охлаждении ритмическими воздействиями эффект наступал после 3-го сеанса, что может свидетельствовать о более ранних сроках проницаемости гематоэнцефалического барьера (ГЭБ) для нейромедиатора. Подтверждением этому может служить активация пиноцитоза в эндотелиоцитах капилляров, а также обнаружение гранул пероксидазы хрена в фрагментах эндотелиоцитов мозгового капилляра. |
| format |
Article |
| author |
Бабийчук, В.Г. |
| author_facet |
Бабийчук, В.Г. |
| author_sort |
Бабийчук, В.Г. |
| title |
Сравнительная характеристика частоты сердечных сокращений у крыс при различных методах холодовых воздействий |
| title_short |
Сравнительная характеристика частоты сердечных сокращений у крыс при различных методах холодовых воздействий |
| title_full |
Сравнительная характеристика частоты сердечных сокращений у крыс при различных методах холодовых воздействий |
| title_fullStr |
Сравнительная характеристика частоты сердечных сокращений у крыс при различных методах холодовых воздействий |
| title_full_unstemmed |
Сравнительная характеристика частоты сердечных сокращений у крыс при различных методах холодовых воздействий |
| title_sort |
сравнительная характеристика частоты сердечных сокращений у крыс при различных методах холодовых воздействий |
| publisher |
Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України |
| publishDate |
2007 |
| topic_facet |
Теоретическая и экспериментальная криобиология |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/138201 |
| citation_txt |
Сравнительная характеристика частоты сердечных сокращений у крыс при различных методах холодовых воздействий / В.Г. Бабийчук // Проблемы криобиологии. — 2007. — Т. 17, № 3. — С. 229-236. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. |
| series |
Проблемы криобиологии и криомедицины |
| work_keys_str_mv |
AT babijčukvg sravnitelʹnaâharakteristikačastotyserdečnyhsokraŝenijukrysprirazličnyhmetodahholodovyhvozdejstvij AT babijčukvg comparativecharacteristicsofcardiacrateinratswhenapplyingdifferentmethodsofcoldeffects |
| first_indexed |
2025-11-26T00:11:11Z |
| last_indexed |
2025-11-26T00:11:11Z |
| _version_ |
1849809566210981888 |
| fulltext |
229 PROBLEMS
OF CRYOBIOLOGY
Vol. 17, 2007, №3
УДК 612. 826. 4: 57. 043
В.Г. БАБИЙчУК
Сравнительная характеристика частоты сердечных сокращений
у крыс при различных методах холодовых воздействий
UDC 612. 826. 4: 57. 043
V.G. BABIJCHUK
Comparative Characteristics of Cardiac Rate in Rats When Applying
Different Methods of Cold Effects
Дана сравнительная характеристика частоты сердечных сокращений у крыс разных возрастных групп, охлаждаемых по
общепринятой методике экстремальной криотерапии и предлагаемому автором методу ритмической криотерапии.
Отрицательный хронотропный эффект от внутрибрюшинного введения крысам норадреналина отмечается лишь после 9-й
процедуры охлаждения общепринятым методом, а при охлаждении ритмическими воздействиями эффект наступал после 3-го
сеанса, что может свидетельствовать о более ранних сроках проницаемости гематоэнцефалического барьера (ГЭБ) для
нейромедиатора. Подтверждением этому может служить активация пиноцитоза в эндотелиоцитах капилляров, а также
обнаружение гранул пероксидазы хрена в фрагментах эндотелиоцитов мозгового капилляра.
Ключевые слова: ритмическая криотерапия, гематоэнцефалический барьер, частота сердечных сокращений, пиноцитоз,
пероксидаза хрена.
Дана порівняльна характеристика частоти серцевих скорочень у щурів різних вікових груп, які охолоджуються за
загальноприйнятою методикою екстремальної кріотерапії і запропонованим автором методом ритмічної кріотерапії. Негативний
хронотропний ефект від внутрішньочеревного введення щурам норадреналіну відмічається лише після 9-ї процедури
охолодження загальноприйнятим методом, в той час як при охолодженні ритмічними діями ефект наступав після 3-го сеансу,
що може свідчити про більш ранні строки проникності ГЕБ для нейромедіатора. Підтвердженням цього може служити активація
піноцитозу в ендотеліоцитах капілярів, а також виявлення гранул пероксидази хріну у фрагментах ендотеліоцитів мозкового
капіляра.
Ключові слова: ритмічна кріотерапія, гематоенцефалічний бар’єр, норадреналін,частота серцевих скорочень, піноцитоз,
пероксидаза хріну.
Comparative characteristics of cardiac rate in rats of different age groups, cooled by both methods of standard extreme cryotherapy
and rhythmic one, proposed by the author, have been presented. Negative chronotropic effect after norepinephrine intraperitoneal
introduction into rats is observed only after the 9th cooling session by the standard method and after the 3rd one if cooling with the
rhythmic effects, that might testify to earlier terms of blood brain barrier (BBB) permeability for neuromediator. This may be
confirmed by pinocytosis activation in capillary endotheliocytes, as well as by revealing the horse radish peroxidase granules in
endotheliocyte fragments of cerebral capillary.
Key-words: rhythmic cryotherapy, blood brain barrier, cardiac rate, pinocytosis, horse radish peroxidase.
Institute for Problems of Cryobiology and Cryomedicine of the Na-
tional Academy of Sciences of Ukraine, Kharkov, Ukraine
Институт проблем криобиологии и криомедицины
НАН Украины, г. Харьков
Экстремальная криотерапия (ЭКТ) – это уни-
версальный и уникальный по своим лечебным
свойствам и потенциальным возможностям метод,
не имеющий возрастных, физиологических и психо-
логических ограничений. По данным авторов мето-
да [2, 6] для получения лечебного эффекта пациен-
там назначается от одной до 10 и более процедур,
длительностью каждая от 60 до 180 с. Как правило,
истинную клиническую эффектив-ность процедур
ЭКТ можно определить лишь спустя 1-2 года после
начала лечения, что, на наш взгляд, является
чрезвычайно сложной медико-биологической
задачей, так как за этот период на лечебную эффек-
тивность и состояние пациентов может повлиять
много факторов [2, 4, 6, 9].
Extreme cryotherapy (ECT) is a universal and
unique method due to its therapeutic properties and
potentialities, having no physiological, psychological and
age restrictions. As the authors of the method reported
[2, 6], from one to 10 and more procedures with 60 to
180 sec each were administered to patients for thera-
peutic effect. Generally, a true clinical efficiency of
ECT procedures may be revealed only 1-2 years after
treatment beginning, and we consider it as extremely
complicated medical and biological task because of a
possible influence of many factors to a therapeutic ef-
ficiency and patient’s state for this time period [2, 4, 6,
9].
It is evidently necessary to perform fundamental
researches, primarily oriented to studying the mecha-
* Адрес для корреспонденции : ул. Переяславская, 23,
г. Харьков, Украина 61015; тел.:+38 (057) 373-30-07, факс: +38
(057) 373-30-84, электронная почта: сryo@online.kharkov.ua
* Address for correspondence: 23, Pereyaslavskaya str., Kharkov,
Ukraine 61015; tel.:+380 57 373 3007, fax: +380 57 373 3084,
e-mail: cryo@online.kharkov.ua
ПРОБЛЕМЫ
КРИОБИОЛОГИИ
Т. 17, 2007, №3
230
Очевидно, необходимо проводить фундамен-
тальные исследования, направленные, прежде
всего, на изучение механизмов нейрогуморальной
регуляции систем организма для доказательства
лечебных свойств ЭКТ.
Метод ЭКТ отличается высокой степенью
суггестивности, поэтому ближайшие позитивные
и негативные результаты во многом зависят от
психоэмоционального статуса пациента [1], что
тормозит широкомасштабное его внедрение в
медицинскую практику.
Исследуемый метод ритмической криотерапии
(РКТ) позволяет определить состояние вегетатив-
ной регуляции деятельности ряда функциональных
систем организма и добиться продолжительного
лечебного эффекта, который по нашему убежде-
нию, значительно выше, чем в общепринятых
методах.
Цель исследования – разработать способ кор-
рекции ряда вегетативных функций, с помощью
которого бы за счет увеличения проницаемости
гематоэнцефалического барьера (ГЭБ) можно бы-
ло повышать эффективность функционирования
сердечно-сосудистой, антиоксидантной и других
функциональных систем организма, являющихся
важными звеньями динамики старения и развития
болезней в преклонном возрасте, а также обосновать
целесообразность применения диагностических
методов, позволяющих определять их эффективность
в динамике РКТ.
Материалы и методы
Исследования проводили на 4-х группах 6-ме-
сячных крыс линии Вистар по 7 животных в каждой
группе. Эксперименты проведены в соответствии
с “Общими принципами экспериментов на живот-
ных”, одобренными 1 Национальным конгрессом по
биоэтике (г. Киев, Украина) и согласованными с
положениями «Европейской конвенции по защите
позвоночных животных, используемых для
экспериментальных и других научных целей»
(Страсбург, 1985). Две группы животных: молодые
(МЖ) и старые (СЖ) охлаждали по общепринятым
методам [2], две – по методу РХВ. Температура в
криокамере была одинаковой для всех экспери-
ментальных животных.
Структурно-функциональное состояние элементов
ГЭБ изучали при помощи электронной микроскопии,
а транспорт пероксидазы хрена в тканях мозга –
гистохимическим методом.
Сравнив опубликованные в литературе методы
ЭКТ, установили, что принципы применения холо-
довых воздействий, показаний и противопоказаний
к их применению схожи [6]. Частота и периодич-
ность применения экстремально низких темпера-
тур, длительность процедуры, количество сеансов
nisms of neurohumoral regulation of organism system
to prove the ECT therapeutic properties.
The ECT method distinguishes by a high extent of
suggestibility, therefore the immediate positive and
negative results mostly depend on patient’s psycho-
emotional status [1], that slows down its wide-scale
introduction into medical practice.
The studied method of rhythmic cryotherapy (RCT)
enables determining the state of vegetative regulation
of the activity in some functional organism systems
and achieving a prolonged therapeutic effect which is
onn our opinion is much higher than in traditonal ones.
The research was aimed to design the correction
method for some vegetative functions, using which due
to the blood brain barrier (BBB) permeability increase
we might enhance the functional efficiency of
cardiovascular, antioxidant and other organism sys-
tems, being the important links in aging dynamics and
disease progress in advanced age, as well as to sub-
stantiate the application expediency of diagnostic me-
thods, allowing to determine their efficiency in RCT
dynamics.
Materials and methods
Research was performed in 4 groups of 6 months’
Wistar rats by 7 animals in each group. Experiments
were carried-out according to the “General ethical
principles of experiments in animals”, approved by the
1st National Congress on Bioethics (Kiev, 2001) and
agreed with the statements of the “European Conve-
ntion for the Protection of Vertebrate Animals Used
for Experimental and Other Scientific Purposes”
(Strasbourg, 1985). Two groups of animal (young (YA)
and aged (AA) animals) were cooled by the standard
methods [2] and two groups with RCE. Temperature
in cryochamber was the same for all experimental
animals.
Structural and functional state of BBB elements
and the transport of horse radish peroxidase in brain
tissues were investigated using electron microscopy
and histochemical method, correspondingly.
By comparing the published in literature ECT
methods, the principles of cold effect application,
indications and contraindication to their application
were established to be similar. Frequency and perio-
dicity for the extremely low temperature application,
procedure duration, number of sessions are distinctive
features of RCT method.
Temperature differential in cryochamber was mea-
sured using the metrologically standardised platinum
resistance thermometers (“Gera”, Ukraine). After
cryochamber approaching to an operative regimen
(–110; –115°C) the place in the middle of the chamber
was determined, where animals were placed and
temperature gradient was measured by chamber height
in the following points: near floor, at 1.7 m height, near
ПРОБЛЕМЫ
КРИОБИОЛОГИИ
Т. 17, 2007, №3
PROBLEMS
OF CRYOBIOLOGY
Vol. 17, 2007, №3
231
Рис. 1. Измерение градиента температур в камере. –
у потолка; – на высоте 1,7 м; – у пола.
Fig.1. Temperature gradient measurement in chamber. –
near ceiling; – at 1.7 m height; – near floor.
50
70
90
110
ceiling (Fig. 1). Cages with rats were placed into the
1st lock (–10°C) with following cooling down for 15
sec, afterwards transferred into the 2nd lock with –
60°C temperature. Rats remained for 20 sec in cryo-
chamber at this temperature, then transferred into the
3rd lock with the temperature of –110; –115°C tem-
perature for 1.5-2 min.
At this moment the temperature gradient was
measured in the mentioned above points. After 2 min
stay in cryochamber the cages with rats were removed
and kept at room temperature for 5 min. The procedure
of animal cooling down with measuring of temperature
differential in cryochamber was repeated twice. After
third cooling procedure a rectal temperature was mea-
sured in rats. It remained statistically and significantly
unchanged.
For cooling down procedure according to the
standard and described in literature methods the rats
were placed into a cryochamber directly in the third
lock (–110; –115°C) for 2 min. For each group of animals,
cooled by the two ways, by 9 cryoeffects were applied.
Thus, taking into account the technical characte-
ristics of cryochamber at a lock door opening and rat
replacement the temperature inside of operative
chamber increased by 3.5°C in average due to a shock
heat air wave. The time of temperature recovery in
cryochamber after lock door closing to the initial one
was 10 min in average.
Results and discussion
BBB function is a generally organising system of
brain biorhythmics under cold stress, which deve-
lopment is based on neurophysiological processes. BBB
function activation simultaneously with an extra-slow
controlling brain system reflects the homeostasis state
and controls more or less neuroregulatory adaptation
mechanisms under cold effects [1, 3, 5, 7].
Using the push-pull canulla, introduced into a
sensomotor cortex area, anterior and posterior hypotha-
lamus, we determined the neuromediators secretion
and their BBB permeability.
The highest BBB permeability was noted during
synchronisation of ultra-slow activity in cortex, anterior
and posterior hypothalamus where located the most
important controlling centers of vegetative functions
and a synchronised ultra-slow biorhythm of brain com-
partments determined the highest activity of BBB
function.
When studying the RCE influence on BBB
permeability for norepinephrine (NE) with 0.1 Hz fre-
quency and affecting the rat’s caudal thermoreceptors,
a central negative chronotropic effect of neuromediator
on cardiac rate (CR) was found out while introducing
at different stages of cooling.
In RCE dynamics in rats within 2 hrs a gradual CR
decrease occurs: from the 20th to 110th min by 70% of
the initial value [8] (Fig. 2).
являются отличительной особенностью метода
РКТ.
При помощи платиновых, метрологически ат-
тестованных термометров сопротивления произ-
водства фирмы «Гера» (г. Чернигов) измеряли
перепад температуры в криокамере. После выхода
криокамеры на рабочий режим (–110; –115°С)
определяли в середине камеры место, куда
помещали животных, и измеряли градиент тем-
ператур по высоте камеры в следующих точках: у
пола, на высоте 1,7 м, у потолка (рис. 1). Клетки с
крысами помещали в 1-й шлюз (–10°С), где их
охлаждали 15 с, затем клетки переносили во 2-й
шлюз с температурой –60°С. При этой темпера-
туре в криокамере крысы находились 20 с, после
чего их перемещали в 3-й шлюз с температурой
–110; –115°С на 1,5-2 мин.
В этот момент измеряли градиент температур
в указанных выше точках. После 2-минутного пре-
бывания в криокамере клетки с крысами выносили
и держали при комнатной температуре 5 мин,
процедуру охлаждения животных с измерением
перепада температур в криокамере повторяли 2
раза. После третьей процедуры охлаждения кры-
сам измеряли ректальную температуру, которая
достоверно не менялась.
Для охлаждения по общепринятой и описанной в
литературе методике крыс помещали в криокамеру
сразу же в 3-й шлюз (–110; –115°С) на 2 мин. Для
каждой группы животных, охлаждаемых двумя
способами, проводили по 9 экстремальных крио-
воздействий.
Таким образом, с учетом технических харак-
теристик криокамеры при открытии шлюзовой
I вхождение
Ist entering
II вхождение
IInd entering
III вхождение
IIIrd entering
Те
м
пе
ра
ту
ра
, °
C
Te
m
pe
ra
tu
re
,
°C
ПРОБЛЕМЫ
КРИОБИОЛОГИИ
Т. 17, 2007, №3
PROBLEMS
OF CRYOBIOLOGY
Vol. 17, 2007, №3
232
двери и перемещении крыс из-за ударной тепловой
волны воздуха температура внутри рабочей
камеры повы-шалась в среднем на 3,5°С. Время
восстановления температуры в криокамере после
закрытия шлюзовой двери до исходной – в среднем
10 мин.
Результаты и обсуждение
Функция ГЭБ является общеорганизующей
системой биоритмики мозга при холодовом
стрессе, в основе развития которого имеют место
нейрофизиологические процессы. Активация
функции ГЭБ синхронно с сверхмедленной
управляющей системой мозга отображает сос-
тояние гомеостаза и при холодовых воздействиях
в той или иной степени управляет нейроре-
гуляторными механизмами адаптации [1, 3, 5, 7].
С помощью push-pull канюли, введенной в
сенсомоторную область коры, передний и задний
гипоталамус, определяли секрецию нейроме-
диаторов и их проницаемость через ГЭБ.
Наиболее высокая проницаемость ГЭБ отмечена
в процессе синхронизации сверхмедленной актив-
ности в коре, переднем и заднем гипоталамусе, где
расположены важнейшие центры управления
вегетативными функциями, а синхронизированный
сверхмедленный биоритм отделов мозга опре-
делял наивысшую активность функции ГЭБ.
При изучении влияния РХВ на проницаемость
ГЭБ для норадреналина (НА) с частотой 0,1 Гц и
с воздействием на каудальные терморецепторы
крыс обнаружен центральный отрицательный
хронотропный эффект при введении нейроме-
диатора на частоту сердечных сокращений (ЧСС)
на разных этапах охлаждения.
В динамике РХВ у крыс в течение 2-х часов
происходит плавное снижение ЧСС, с 20-й и до 110-й
минуты – на 70% от исходной величины[8] (рис.2).
У 100% крыс, которым в эутермных условиях
НА вводили внутрибрюшинно, обнаружено
увеличение ЧСС в среднем на 15%.
Системно введенный НА на фоне РХВ вызывал
центральный эффект действия медиатора на ЧСС
(10, 55, 60 и 110 мин), свидетельствующий о том,
что экзогенный НА не повышает, а снижает ЧСС
на 25±4, 30±5, 29±5% [8] (рис.3).
Установлены устойчивое повышение био-
ритмов в исследуемых областях мозга и повы-
шение проницаемости ГЭБ при РХВ в 3-4 раза в
тех же структурах ЦНС по сравнению с данными,
которые получены методом традиционной кранио-
церебральной гипотермии (КЦГ). Внутрибрю-
шинное введение катехоламинов животным на
фоне КЦГ (до 32°С) приводило к менее выражен-
ному урежению ЧСС, чем при применении РХВ.
Полученные статистические характеристики
0
20
40
60
80
100
10 30 50 70 90 110
In 100% of rats with NE intraperitoneal introduction
under euthermal conditions a 15% CR increase was
revealed.
NE introduced systematically at the background of
RCE caused a central effect of mediator action on
CR (10, 55, 60 and 110 min), testifying to the fact, that
exogenous NE did not increase but reduced CR by
25±4, 30±5, 29±5% [8] (Fig. 3).
There were established a stable biorhythm increase
in the studied brain areas and 3-4 times rise in BBB
permeability under RCE in the same CNS structures
compared to the data, obtained by the standard
craniocerebral hypothermia (CCH) method. Intra-
peritoneal introduction of catecholamines to animals at
the background of CCH (to 32°C) resulted in a less
manifested CR fall, than at RCE application. The
obtained statistical characteristics of cardiointervals
confirm our suggestions about a change in BBB
permeability for mediators and a high level of a second
range synchronisation of bioelectrical rhythm reflects
BBB general functional activity of cooled brain.
When cooling animals in cryochamber by proposed
by us methods a central effect of intraperitoneally
introduced NE action was revealed after 3rd, 6th and
9th procedures in aged rats and after 3rd, 6th in young
ones. Seven days after RCE in cryochamber in aged
rats the CR was at the level of CR of intact rats and
was hardly statistically and significantly different from
CR of NE animals with no following RCE. In young
animals after 9 RCT the cardiac rate significantly
increased compared to the 3rd and 6th cold procedures
and approached to the indices in intact rats but was
Рис. 2. Изменение ЧСС в процессе РХВ.
Fig. 2. CR change during RCE.
Время, мин
Time, min
Ча
ст
от
а
се
рд
еч
ны
х
со
кр
ащ
ен
ий
, %
C
ar
di
ac
ra
te
, %
ПРОБЛЕМЫ
КРИОБИОЛОГИИ
Т. 17, 2007, №3
PROBLEMS
OF CRYOBIOLOGY
Vol. 17, 2007, №3
233
0
40
80
120
0 5-15 25-35 45-55 65-75 85-95 105-115
Время, мин
Time, min
Рис. 3. Влияние РХВ с частотой 0,1 Гц на ЧСС при
системном введении НА.
Fig. 3. RCE influence of 0.1 Hz frequency on CR under NE
system introduction.
Ча
ст
от
а
се
рд
еч
ны
х
со
кр
ащ
ен
ий
, %
C
ar
di
ac
ra
te
, %
кардиоинтервалов подтверждают наше предпо-
ложение об изменении проницаемости ГЭБ для
медиаторов, а высокий уровень синхронизации се-
кундного диапазона биоэлектрического ритма
отражает общую функциональную активность ГЭБ
охлажденного мозга.
При охлаждении животных в криокамере по
предложенной методике центральный эффект
действия введенного внутрибрюшинно НА обна-
ружен после 3, 6 и 9-й процедуры у старых крыс,
после 3 и 6-й – у молодых. Через 7 дней после
РХВ в криокамере у старых крыс ЧСС была на
уровне ЧСС интактных крыс и достоверно не отли-
чалась от ЧСС животных, которым вводили НА
без последующих РХВ. У молодых животных пос-
ле 9-го РКТ частота сердечных сокращений
существенно повышалась по сравнению с 3-й и 6-
й холодовой процедурой и приближалась к показа-
телям у интактных крыс, однако была ниже по
отношению к контрольной группе. Спустя 7 дней
после РХВ, динамика роста ЧСС сохранялась
(рис. 4).
В аналогичных группах животных в те же сроки
наблюдений вместо РКТ проводили одноразовые
экстремальные холодовые воздействия (ЭХВ).
Установлено, что после введения внутрибрюшинно
НА крысам двух возрастных групп наблюдалось
достоверное увеличение ЧСС (рис.5). Снижение
ЧСС у животных, которым проводили ЭХВ,
отмечено лишь после 9-го сеанса воздействия холо-
дом, а при РХВ – после 3-го сеанса. Таким обра-
зом, установлен феномен «запаздывания» возник-
новения отрицательного хронотропного эффекта
Ча
ст
от
а
се
рд
еч
ны
х
со
кр
ащ
ен
ий
, у
д/
м
ин
C
ar
di
ac
r
at
e,
b
ea
ts
/m
in
Рис. 4. Частота сердечных сокращений у старых и молодых животных после РХВ: СЖ – старые животные; МЖ –
молодые животные; НА – норадреналин; 7дн НА – семь дней после 9-го воздействия РКТ.
Fig. 4. Cardiac rates in aged and young animals after RCE: AA – aged animals; YA – young animals; NE - norepinephrine;
7 days NE – seven days after 9th RCT effect.
0
100
200
300
400
500
600
700
СЖ инт.
AA int.
СЖ конт.
НА
AA cont.
NE
СЖ
3РКТ
НА
AA 3RCT
NE
СЖ
6РКТ
НА
AA 6RCT
NE
СЖ
9РКТ
НА
AA 9RCT
NE
СЖ
9РКТ
НА 7 дн НА
AA 9RCT
7 days NE
МЖ инт.
YA int.
МЖ конт.
НА
YA cont.
NE
МЖ
3РКТ
НА
YA 3RCT
NE
МЖ
6РКТ
НА
YA 6RCT
NE
МЖ
6РКТ
НА
YA 6RCT
NE
МЖ
9РКТ
НА
YA 9RCT
NE
lower than the control group. Seven days after RCE
the dynamics of CR growth was kept (Fig. 4).
In similar groups of animals within the same
observation terms the single extreme cold effects
(ECE) were performed instead of RCT. It was
established that after NE intraperitoneal introduction
into rats of two age groups a statistically significant
CR increase was observed (Fig. 5). CR decrease in
animals with ECE was noted only after 9th session of
ПРОБЛЕМЫ
КРИОБИОЛОГИИ
Т. 17, 2007, №3
PROBLEMS
OF CRYOBIOLOGY
Vol. 17, 2007, №3
234
0
100
200
300
400
500
600
Ча
ст
от
а
се
рд
еч
ны
х
со
кр
ащ
ен
ий
, у
д/
м
ин
C
ar
di
ac
r
at
e,
b
ea
ts
/m
in
СЖ инт.
AA int.
СЖ конт.
НА
AA cont.
NE
СЖ 1
ЭКТ НА
AA 1 ECT
NE
СЖ 3
ЭКТ НА
AA 3 ECT
NE
СЖ 6
ЭКТ НА
AA 6ECT
NE
СЖ 9
ЭКТ НА
AA 9ECT
NE
МЖ инт.
YA int.
МЖ конт.
НА
YA cont.
NE
МЖ 1
ЭКТ НА
YA 1ECT
NE
МЖ 3
ЭКТ НА
YA 3 ECT
NE
МЖ 6
ЭКТ НА
YA 6 ECT
NE
МЖ 6
ЭКТ НА
YA 6 ECT
NE
Рис. 5. Частота сердечных сокращений у старых и молодых животных, охлажденных по традиционному методу: СЖ –
старые животные; МЖ – молодые животные; НА – норадреналин.
Fig. 5. Cardiac rate in aged and young animals, cooled by the standard method: AA – aged animals; YA – young animals;
NE – norepinephrine.
введенного НА на ЧСС у животных, которых ох-
лаждали традиционным методом.
Исследуемая нами методика РКТ позволяет
увеличить активность симпатического или пара-
симпатического отдела вегетативной нервной сис-
темы, что может свидетельствовать о восста-
новлении их соотношений в механизмах влияний
на ускорение или замедление сердечного ритма в
зависимости от потребности.
В работе [4] показано, что РКТ оптимизирует
центральные механизмы вегетативной регуляции
сердечным ритмом, в частности, повышается
функциональная активность ствола, гипоталамуса
и коры мозга, в результате чего значительно воз-
растают адаптационные возможности, особенно
старых животных, что подтверждает значительное
увеличение мощности спектра колебаний, а также
повышение тонуса симпатической и парасим-
патической вегетативной нервной системы. В этом
особая роль отводится функции ГЭБ как важному
звену центральных механизмов гомеостаза, что
свидетельствует о появлении в капиллярном эндо-
телии переднего и заднего гипоталамуса много-
численных везикул (рис.6) различных размеров,
количество которых увеличивается в 2-3 раза по
сравнению с контролем.
На электронограммах наблюдаются все этапы
формирования пиноцитозных везикул, появление
свободных пиноцитозных пузырьков, слияние их
между собой, формирование каналов из слившихся
везикул. Описанные изменения ультраструктуры
элементов ГЭБ должны приводить к повышению
его проницаемости, что подтверждается анализом
cold effect but after the 3rd one under RCE. Thus, the
phenomenon of “delaying” with negative chronotropic
effect appearance of introduced NE on CR in animals,
cooled by the standard method has been established.
The studied by us RCT methods enable to increase
the activity of sympathetic and parasympathetic
compartments of vegetative nerve system, that may
testify to their ratio recovery in the effect mechanisms
on cardiac rhythm acceleration or deceleration as
needed.
As reported in the paper [4] the RCT optimises the
central mechanisms of vegetative regulation by cardiac
rhythm, specifically functional activity of brain stem,
hypothalamus and brain cortex augments, resulting in
significantly enhanced adaptation possibilities, especially
in aged animals, that confirms a considerable aug-
mentation of oscillation spectrum power, as well as
the tonus increase in sympathetic and parasympathetic
vegetative nerve systems. A special role in this belongs
to BBB function as an important link of central mecha-
nisms of homeostasis, that testifies to the appearance
in capillary endothelium of anterior and posterior
hypothalamus of numerous vesicles (Fig. 6) of different
sizes, which number in 2-3 times increased compared
to the control.
All stages of pinocytic vesicle formation, appearance
of free pinocytic vesicles, their fusion between
themselves, channel formation from fused vesicles are
observed in electron diffraction patterns. The described
changes in BBB element ultrastructure should result
in its permeability rise, that is confirmed by analysis of
ultrathin sections of hypothalamus tissues. An intra-
venous injection of pinocytosis marker of horse radish
ПРОБЛЕМЫ
КРИОБИОЛОГИИ
Т. 17, 2007, №3
PROBLEMS
OF CRYOBIOLOGY
Vol. 17, 2007, №3
235
ультратонких срезов тканей гипоталамуса. Внутри-
венное введение животным маркера пиноцитоза
пероксидазы хрена позволило обнаружить его в
виде электронно-плотных включений в составе
везикул и цитоплазматических каналов, которые,
возможно, образованы слиянием этих везикул.
Пероксидаза хрена обнаруживалась также фраг-
ментарно за базальной мембраной между конце-
выми ножками астроцитов (рис.7).
Выводы
При РХВ возникают структурные перестройки
ГЭБ гипоталамуса, приводящие к увеличению его
проницаемости.
Отмеченные изменения функциональной актив-
ности ГЭБ являются физиологически значимыми,
так как они стимулируют адаптационные процессы
для поддержания гомеостаза. Пероксидаза хрена
визуализирует процесс трансэндотелиального пере-
носа биологически активных веществ.
Метод РХВ позволяет увеличить активность
вегетативной нервной системы, что имеет важное
значение для ослабленной возрастом сердечной
деятельности.
Рис. 6. Активация пиноцитоза в эндотелиоците капилляра
мозга. × 50000.
Fig. 6. Pinocytosis activation brain capillary endotheliocyte.
× 50000.
Рис.7. Гистохимическая реакция на пероксидазу хрена в
фрагменте эндотелиоцита мозгового капилляра. × 30000.
Fig. 7. Histochemical response to horse radish peroxidase in
endotheliocyte fragment of brain capillary. × 30000.
peroxidase enabled its revealing as the electron-dense
inclusions into vesicle compositions and cytoplasmic
channels, possibly formed by these vesicles’ fusion.
Horse radish peroxidase was also fragmentarily revea-
led behind a basal membrane between the terminal
arms of astrocytes (Fig. 7).
Conclusions
Under RCE the BBB structural rearrangements in
hypothalamus, resulting in its permeability increase
occur.
The noted changes in BBB functional activity are
physiologically significant, because they stimulate the
adaptive processes for homeostasis maintenance.
Horse radish peroxidase visualises the process of trans-
endothelial transfer of biologically active substances.
RCE method enables to the enhance activity of
vegetative nerve system, that is of great importance
for age-weakened cardiac activity.
References
Aladzhalova N.A. Psychophysiological aspects of ultraslow
brain bioelectrical activity.– Moscow: Nauka, 1979.– 213 p.
Alekhin A.I., Denisov L.N., Iseyev L.R., Chernyshov I.S.
Experimental aerocryotherapy in current medicine // Collection
of scientific papers “Medical cryology”.– 2001.– N2.– P. 6-
34.
Babijchuk G.A., Shifman M.I. Neurochemical processes in
central nervous system under hypothermia.– Kiev: Nauk.
dumka, 1989.– 152 p.
Baranov A.Yu. Gas cryotherapy // Mir Meditsyny.– 1997.–
N10.– P. 50-51.
Литература
Аладжалова Н.А. Психофизиологические аспекты
сверхмедленной биоэлектрической активности голов-
ного мозга.– М.:Наука, 1979.– 213 с.
Алехин А.И., Денисов Л.Н., Исеев Л.Р., Чернышев И.С.
Экспериментальная аэрокриотерапия в современной
1.
2.
3.
4.
1.
2.
ПРОБЛЕМЫ
КРИОБИОЛОГИИ
Т. 17, 2007, №3
PROBLEMS
OF CRYOBIOLOGY
Vol. 17, 2007, №3
236
Ilyukhina V.A. Neurophysiology of human functional states.–
Leningrad: Nauka, 1986.– 171 p.
Maksimov A.V., Kiryanova V.V. Aerocryotherapy, practical
application // Coll. of scientific papers “Medical cryology”.–
2001.– N2.– P. 20-23.
Marchenko V.S., Babijchuk V.G. Cardioregulatory function
of blood brain barrier under resonance hypothermia // Problems
of Cryobiology.– 2001.– N4.– P. 17-29.
Marchenko V.S., Polischuk L.V., Babijchuk V.G. Action of
rhythmic cooling on permeability of blood-brain barrier to
exogenous norepinephrine // Problems of cryobiology.–
2000.– N1.– P. 36-40.
Shiman A.G., Kirianova V.V., Maksimov A.V. et al. Clinical and
physiological aspects of cryotherapy application // Vestnik of
St. Petersburg State Medical Academy named after I.I. Mech-
nikov.– 2001.– N1.– P. 27-34.
Accepted in 25.09.2007
медицине // Сб. научных трудов “Медицинская криология”.–
2001.– №2.– С.6-34.
Бабийчук Г.А., Шифман М.И. Нейрохимические процессы
в центральной нервной системе при гипотермии.– Киев:
Наук. думка, 1989.– 152 с.
Баранов А.Ю. Газовая криотерапия // Мир медицины.–
1997.– №10.– С. 50-51.
Илюхина В.А. Нейрофизиология функциональных
состояний человека.– Л.: Наука, 1986.– 171 с.
Максимов А.В., Кирьянова В.В. Аэрокриотерапия ,
практическое применение // Сб.научных трудов
“Медицинская криология”.– 2001.– №2.– C. 20-23.
Марченко В.С., Бабийчук В.Г. Кардиорегуляторная
функция гематоэнцефалического барьера при резо-
нансной гипотермии // Пробл.криобилогии.– 2001.– №4.–
С. 17-29.
Марченко В.С., Полищук, Л.В. Бабийчук, В.Г. Влияние
ритмического охлаждения на проницаемость гемато-
энцефалического барьера для экзогенного норадре-
налина // Пробл. криобиологии.– 2000.– №1.– С.36-40.
Шиман А.Г., Кирьянова В.В., Максимов А.В. и др. Клинико-
физиологические аспекты применения криотерапии //
Вестник СПб Гос. мед. Академии им. И.И.Мечникова.–
2001.– №1.– С. 27-34.
Поступила 25.09.2007
5.
6.
7.
8.
9.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
ПРОБЛЕМЫ
КРИОБИОЛОГИИ
Т. 17, 2007, №3
PROBLEMS
OF CRYOBIOLOGY
Vol. 17, 2007, №3
|