Имеются убедительный доказательства того, что суточные ритмы являются эндогенными, генетиче­ски запрограммированными. Тем не менее отчет­ливая суточная ритмичность появляется в онтоге­незе у животных не сразу, а проходит этапы посте­пенного формирования. Сроки появления суточ­ных ритмов различаются в зависимости от вида жи­вотного и изучаемой функции [1—4]. Становление циркадианных биоритмов в онтогенезе, вероятно, прежде всего связано с созреванием морфофунк­циональной организации соответствующей систе­мы органа [9, 10]. Суточные колебания функцио­нальной активности эндокринной системы играют ведущую роль во временной координации всего многообразия циклических процессов, протекаю­щих в организме. Околосуточной (циркадианной) периодичности гормонов посвящено достаточно большое количество исследований [3, 6, 7]. Однако взаимосвязь временной организации с возрастом организма недостаточно изучена. Задачей настоя­щего исследования было выявление возрастных особенностей структуры циркадианного ритма гор­монов надпочечников и щитовидной железы у со­бак 2 возрастных групп.

Материалы и методы

У 6 взрослых беспородных собак-самцов и 5 щенков в возрасте 3 мес одного помета каждые 2 ч из бедренной вены брали небольшое количество крови (взрослые животные находились в станке, а щенки — на обычном, свободном режиме). В плаз­ме крови каждого образца определяли уровень 4 гормонов: кортизола, альдостерона, тироксина и трийодтиронина. Гормоны тестировали радиоим­мунологически м методом; концентрацию кортизо­ла, альдостерона и трийодтиронина представляли в нг/мл, тироксина — в мкг/дл.

Среднесуточный уровень гормонов определяли, суммируя все данные от каждого животного по 2 возрастным группам; амплитуду циркадианного ритма рассчитывали как абсолютную величину от­клонения от среднего уровня (А/2) у каждого жи­вотного и как процент отклонения от среднего уровня.

Для каждого животного была построена графи­ческая кривая циркадианного ритма по каждому гормону и определено время индивидуальной ак- рофазы.

Статистическую обработку результатов и опре­деление достоверности различия проводили с ис­пользованием критерия Стьюдента.

Результаты

Проведено исследование следующих хронопо­казателей циркадианного ритма гормонов (корти­зола, альдостерона, тироксина и трийодтиронина): среднесуточного уровня амплитуды ритма в абсо­лютных числах и в процентах от среднего уровня.

Из данных таблицы видно, что среднесуточный уровень кортизола у взрослых собак и щенков не различается, концентрация альдостерона в 3 раза больше у собак (р < 0,01), уровень тироксина и трийодтиронина достоверно выше у щенков (р < 0,05). Обращают на себя внимание индивиду­альные различия этого хронопоказателя у взрослых животных: по кортизолу в 3 раза (6,9—23,8 нг/мл),

Средний уровень и амплитуда циркадианного ритма гормонов надпочечников и щитовидной железы у взрослых собак и щенков

Примечание. В скобках — интервал индивидуальных различий среднесуточного уровня.

О

I I I I I 1111)1111

75 17 13 21 23 7 3 5 7 3 11 13 15 17

по трийодтиронину в 7 раз (0,4—3 мкг/дл). У щен­ков индивидуальные среднесуточные уровни кор­тизола и альдостерона различаются весьма незна­чительно, уровни гормонов щитовидной железы имеют большие индивидуальные различия, осо­бенно уровень трийодтиронина (как и у взрослых животных).

Возрастное различие второго хронопоказателя циркадианного ритма — амплитуды (абсолютные величины) было отмечено при определении кон­центрации гормонов надпочечников: амплитуда кортизола почти в 2,6 раза, а альдостерона — в 2,4 раза больше у взрослых собак, чем у щенков (р < 0,01). Амплитуда ритма гормонов щитовидной железы достоверно не различается у животных раз­ного возраста.

Расчетная величина амплитуды в процентах от среднесуточного уровня дает возможность не толь­ко проследить взаимосвязь среднего уровня и ве­личины колебаний, но и оценить степень лабиль­ности ритма (степень адаптивной способности ор­ганизма [8]) в исследуемый возрастной период. Из данных таблицы следует, что амплитуда кортизола у взрослых собак составляет 115,5%, тогда как у щенков она в 2,5 раза меньше и составляет 41,5%, при этом среднесуточные уровни гормона у собак разного возраста достоверно не различаются. Это свидетельствует о том, что суточные колебания глюкокортикоидной функции у взрослых живот­ных более значимы, тем самым обеспечивается большая адаптивная способность организма. Ам­плитуда второго гормона надпочечников — альдо­стерона, выраженная в процентах, у щенков выше в 1,4 раза, при этом среднесуточный уровень у них в 3 раза ниже, чем у собак. Следовательно, суточ­ный ритм минералокортикоидной функции надпо­чечников у неполовозрелых животных более ла­бильный, характеризуется выраженным напряже­нием, что, по-видимому, обеспечивает оптималь­ное функционирование обменных процессов у жи­вотных раннего возраста.

Процент амплитуды циркадианного ритма гор­монов щитовидной железы выше у взрослых жи­вотных (тироксина — в 1,5 раза, а трийодтиронина — в 1,9 раза), при этом средний уровень гормонов достоверно выше у щенков, что свидетельствует о больших адаптивных возможностях функциониро­вания этой эндокринной железы у половозрелых животных.

Для выявления возрастных различий суточного ритма гормонов по времени акрофазы было прове­дено сравнение индивидуальных хронограмм у 2 групп животных.

В качестве примера представлена динамика концентрации гормонов у щенков (рис. 1, 2) и взрослых собак (рис. 3, 4). Видно, что время акро- фаз разных гормонов у животных разного возраста различается. Так, ритм кортизола у взрослых жи­вотных четко выражен с акрофазой в 17—19 ч. Об­ращает на себя внимание вторичное повышение уровня кортизола в 1 ч. У щенков акрофаза корти­зола не выявлена, но отмечены периодические 6— 8-часовые (ультрадианные) колебания. Циркади­анные колебания уровня альдостерона у взрослых животных синфазны с колебанием уровня корти­зола, т. е. максимум концентрации имеет место в

17—19чив1ч.У щенков акрофазу наблюдали в 15—17 ч, т. е. на 2 ч раньше по сравнению со взрос­лыми животными, а в 1-й половине ночи зарегист­рировано незначительное увеличение уровня гор­мона.

Динамика уровня тироксина и трийодтиронина у взрослых собак весьма сходна, однако время ак- рофазы отличается на 2 ч: максимальную концен­трацию тироксина наблюдали в 17—19 ч, а трийод­тиронина — в 15 ч (2-й пик уровня обоих гормонов щитовидной железы приходится на 3—5 ч).

У щенков акрофаза тироксина имеет место в 23 ч, т. е. на 5—7 ч позже, чем у взрослых собак. Мак­симальная концентрация трийодтиронина отмече­на в 17—19 ч, т. е. также на 2—4 ч позже, чем у взрослых животных.

Таким образом, видно, что циркадианный ритм гормонов надпочечников и гормонов щитовидной железы различается и по времени акрофаз у живот­ных разного возраста.

Известно, что в процессе онтогенеза формиру­ется временная организация различных функций и состояний организма. Онтогенез каждой отдельной функции включает в себя появление и последую­щее изменение ее ритмичности. Возрастные изме­нения околосуточной активности некоторых фи­зиологических систем состоят в постепенном уве­личении амплитуды колебаний, увеличении фазы покоя и уменьшении фазы активности, урежении колебаний [1, 7]. Данные настоящей работы по

изучению суточного ритма гормонов у собак согла­суются с результатами исследования возрастных изменений циркадианного ритма некоторых мор­фофункциональных показателей у крыс, у которых на ранних этапах постнатального онтогенеза на­блюдается высокая доля ультрадианных состав­ляющих (в нашем исследовании — ультрадианные колебания кортизола у щенков) [1].

По мнению Г. Д. Губина [1, 2], наиболее выра­женное увеличение амплитуды циркадианных рит­мов происходит в молодом и зрелом возрасте.

Результаты настоящего исследования показыва­ют, что становление циркадианных гормональных ритмов в онтогенезе представляет собой сложный процесс. При этом с возрастом могут быть перио­ды, в которых наблюдается как увеличение, так и уменьшение среднесуточного уровня гормонов. Неоднозначно может меняться и амплитуда суточ­ного ритма: она может либо увеличиваться, либо уменьшаться.

Таким образом, формирование циркадианного ритма активности надпочечников и щитовидной железы у животных связано с изменением всех хро­нопоказателей: среднепериодического уровня, ам­плитуды и фазы.

Выводы