Супрахиазматические ядра (СХЯ) переднего гипоталамуса - один из центральных пейсмекеров циркадианных ритмов - являются неоднородными структурами, как в морфологическом, так и функциональном плане. Установлено, что функционирование левого ядра запускается светом («утренний» осциллятор), а правого - наступлением темноты («вечерний» осциллятор). Кроме того, продолжительность пика электрической активности каждого ядра находится в прямой зависимости от фотопериода. Целью настоящего исследования является изучение влияния односторонней деструкции СХЯ на ритмы выведения натрия, калия и кальция с мочой у крыс, содержавшихся на крайних световых режимах естественной смены дня и ночи.
Эксперименты выполнены при естественном освещении в периоды летнего или зимнего солнцестояний на 40 крысах самцах массой 200-250 г, сформированных в группы по 8 особей при свободном доступе к пище и воде. Электролитическое разрушение правого СХЯ проводили через предварительно имплантированные электроды согласно атласу мозга крысы. Каждую крысу отсаживали в метаболическую клетку для сбора мочи, который производили также после предварительной адаптации. Затем на протяжении последующих трех суток осуществляли сбор мочи каждые 4 ч. Концентрацию Na+, K+ и Ca++ в моче определяли методом пламенной фотометрии. По окончании эксперимента выполняли морфологический контроль локализации повреждений. Статистическую обработку результатов проводили с помощью спектрального и косинор анализов.
В условиях летнего солнцестояния у интактных животных в спектре ритмов выведения K+ с мочой определялся доминирующий суточный ритм, что свидетельствует о синхронизации последнего естественным режимом освещения. В спектрах ритмов содержания Na+и Ca++ в моче выявлялись околосуточные 25 ч ритмы, но меньшей мощности в сравнении с параллельно наблюдаемыми инфра- и ультрадианными гармониками. Известно, что при максимально длинном дне с высокой интенсивностью освещения ритмы могут выходить из-под контроля свето-темнового цикла и становится свободно текущими. Ложная операция повышала чувствительность ритмов выведения Na и K к свето-темновому циклу, тогда как ритм выведения Ca с мочой оставался свободно текущим (20,5 ч). Электролитическое разрушение правого СХЯ сопровождалось аритмией содержания натрия и кальция в моче, а экскреция калия с мочой в этих условиях, наоборот, сохраняла 24 ч периодичность. В период зимнего солнцестояния у интактных крыс аналогично летней серии экспериментов в спектре ритмов выведения K+ с мочой доминировал 24 ч ритм, а в спектре ритмов содержания Na+ определялся менее выраженный свободно текущий ритм (20 ч). Исключение составлял спектр ритмов экскреции Ca++, в котором в циркадианный диапазон представлен как 24 ч так и 21 ч составляющими примерно равной мощности. Наличие в спектрах околосуточных гармоник свидетельствует о переходе исследуемых ритмов в свободно текущее состояние, что нередко наблюдается при данных условиях освещения. Ложная операция нарушала эту перестройку для ритмов выведения Na+ и Ca++, поскольку в соответствующих спектрах определялась 24 ч компонента. Ритм содержания K+ в моче становился свободно текущим. Лизис правого СХЯ вызывала аритмию выведения Ca++ с мочой, не влияя существенным образом на спектры ритмов выведения Na и K .
Таким образом, лизис правого СХЯ, во-первых, неоднозначно модифицировал ритм выведения натрия с мочой, причем особенности выявленной модификации определялись режимом освещения. Во-вторых, вне зависимости от режима освещения деструкция СХЯ сопровождалась элиминацией циркадианного ритма экскреции кальция и не влияла на период ритма выведения калия с мочой.