CC BY
40
ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Серия 2 2013
—--------------------------------—
■ 69 ~
Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидетельство о регистрации СМИ ПИ № ФС77-49390 Журнал представлен в НАУЧНОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ БИБЛИОТЕКЕ - головном исполнителе проекта по созданию Российского индекса научного цитирования (РИНЦ).
Ananev V.N.
ADRENERGIC REACTANCE OF ARTERIES OF THE SMALL INTESTINE АND SKIN AND MUSCLE OF THE ARTERIES OF THE HIND LIMB OF THE RABBIT TO 5-DAY ADAPTATION TO COLD
Institute of medical and biologic problems, Moscow Abstract. This paper provides a comparative quantitative analysis adrenoreactivity to phenylephrine arteries of the small intestine and skin and muscle of the arteries of the hind limb on day 5 of cold adaptation.
Keywords: cold, adaptation, adrenergic receptors, arteries, phenylephrine.
Ананьев В.Н.
АДРЕНОРЕАКТИВНОСТЬ АРТЕРИЙ КИШЕЧНИКА И КОЖНОМЫШЕЧНОЙ ОБЛАСТИ КРОЛИКА НА 5-ДЕНЬ АДАПТАЦИИ К ХОЛОДУ
Институт медико-биологических проблем РАН
Аннотация. В работе приведен сравнительный количественный анализ адренореак-тивности к фенилэфрину артерий тонкого кишечника и артерий кожно-мышечной области задней конечности на 5 день холодовой адаптации. Ключевые слова: холод, адаптация, адренорецепторы, артерии, фенилэфрин.
Актуальность исследования. Изучение реактивности адренорецепторов артерий при краткосрочной экспозиции на холоде актуально в силу тех причин, что в настоящее время люди из регионов теплого климата едут в Северные районы заниматься спортом, охотой, рыбалкой, едут на работу. Но мало изучен вопрос изменения реактивности рецепторов симпатической нервной системы при действии холода [5] в течении 5 дней. Так же при освоении человеком Сибири, северных территорий, климатической особенностью которых являются низкие температуры [1], привлекает особое внимание к вопросам о возможности, пределах и механизмах приспособления человека, и животных к холоду [4]. Особенно актуально это для России, как страны с самым холодным климатом [2].
Методы исследования. Проведены исследования на кроликах самцах. Контрольную группу составили кролики, содержавшиеся при температуре окружающей среды. Холодовое воздействие проводилось ежедневно по 6 часов в охлаждающей камере при температуре (-)10'С в течение 5-и дней, в остальное время кролики находились при температуре (+)18-22'С. Исследовали сосудистую ответную реакцию препарата кожно-мышечной области задней конечности и тонкого кишечника при перфузии кровью этого же животного с помощью насоса постоянной производительности. Фенил-эфрин в восьми дозах вводили внутриарте-риально перед входом насоса, изменения перфузионного давления регистрировали электроманометрами и записывали через
----------------------------------------
■ 70 ~
Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидетельство о регистрации СМИ ПИ № ФС77-49390 Журнал представлен в НАУЧНОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ БИБЛИОТЕКЕ - головном исполнителе проекта по созданию Российского индекса научного цитирования (РИНЦ).
АЦП в компьютер. Для описания взаимодействия медиатора [3] со специфическим рецептором использовалась теория Кларка и Ариенса, которая основывается на том, что величина эффекта пропорциональна количеству комплексов рецептор-медиатор. Максимальный эффект имеет место при оккупации всех рецепторов. Для анализа ответной реакции сосудистых регионов нами использован графический способ определения параметров взаимодействия медиатор рецептор в двойных обратных координатах Лайни-увера-Берка [3].
Результаты исследования. После 5дневного холода (рис.1) введения восьми доз фенилэфрина ведет к увеличению прессор-ной реакции перфузионного давления (Рт). При дозе 1.0 мкг/кг в контрольной группе прессорный эффект был Рм=42+-1.13 мм.рт.ст. , после 5-дневной холодовой адаптации Рт=50 +-1.41 мм.рт.ст. (Р<0.05). При дозе фенилэфрина 1.5 мкг/кг в контрольной группе Рм=58.27+-1.7 мм.рт.ст, после 5дневной адаптации Рм=70+-2.25 мм.рт.ст. при Р<0.05.
300
250
200
150
100
50
0
□ КОНТРОЛЬ-ФЕНИЛЭФРИН-КИШЕЧНИК
□ 5-ДНЕЙ
247
230
209
164
158
119
128
88
95
42
50
58
70 72
172
182
1Y 1.5Y 2Y 3Y 5Y 8Y 10Y 12Y
Рис.1. Средние величины повышения перфузионного давления артериального русла кишечника на фенилэфрин в контрольной группе (первые столбики, темные) и после 5-и дней холодовой адаптации ^<0,05 при всех дозах).
Дальнейшее увеличение доз фенил-эфрина до 12 мкг/кг показало, что прес-сорная реакция везде была больше у животных после 5-и дневной холодовой экспозиции по отношению к контрольной группе (Р<0.05). Для исследования механизмов функционального изменения а1 -адренореактивности артериальных сосудов кишечника кроликов после 5 дней холодовой экспозиции к фенилэфрину и количественной оценки взаимодействия медиатор-рецептор представлен график изменения перфузионного давления в двойных обратных координатах (рис2). Как
видно прямая, отражающая животных после 5-дневного охлаждения, пересекает ось ординат при 1/Рм=0.0026, что соответствует Рм=384,6 мм.рт.ст. Контрольная группа животных представлена прямой ^), которая пересекает ось ординат при 1/Рм=0.0038, что соответствует Рм=263 мм. рт.ст. Таким образом, количество активных а1-адренорецепторов увеличилось с Рм=263 мм.рт.ст. в контроле до Рм=384,6 мм.рт.ст. после 5-дневной холодовой адаптации , то есть количество активных рецепторов увеличилось в 1.69 раза или возросло на 46% по сравнению с контрольной группой.
----------------------------------------
~ 71 ~
Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидетельство о регистрации СМИ ПИ № ФС77-49390 Журнал представлен в НАУЧНОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ БИБЛИОТЕКЕ - головном исполнителе проекта по созданию Российского индекса научного цитирования (РИНЦ).
P^.2. Повышение перфузионного давления артериального русла кишечника кролика на фенилэфрин в двойных обратных координатах в контрольной группе (N) и после 5-и дней холодовой адаптации (5-ДНЕЙ).
После 5-дневного охлаждения чувствительность а1 -адренорецепторов кишечника к фенилэфрину уменьшилась с 1/К=0.19 в контроле до 1/К=0.15 (Р<0.05) в 1.26 раза или снизилась на 21%.
Таким образом можно сделать вывод, что после 5-дневного воздействия холода прессорное действие фенилэфрина на артериальное русло тонкого кишечника было
больше контрольной группы на все дозы исключительно за счет увеличения количества активных а1-адренорецепторов ^м) в 1.46 раза, хотя и снизилась чувствительность а1 -адренорецепторов (1/К) в 1.26 раза.
После 5-дневной холодовой адаптации повышения перфузионного давления артерий конечности на фенилэфрин было больше чем в контроле (рис.3).
250
200
150
100
□ КОНТРОЛЬ-ФЕНИЛЭФРИН-КОНЕЧНОСТЬ
□ 5-ДНЕЙ
1T1
1S1
1ST
191
201
144
155 157
164
115
120
72 T2
169
173
180
50
0 р---------1+1--------1+1--------1+1--------1+1---------1+1-------1+1--------1+1-------Ц
2У 5У 10У 15У 20У 25У 30У 50У
Рис.3. Средние величины повышения перфузионного давления артериального русла задней конечности на фенилэфрин в контрольной группе и после 5-и дней холодовой адаптации. По оси абсцисс: дозы препарата в мкг/кг (У). По оси ординат:
—----------------------------—
~ 72 ~
Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидетельство о регистрации СМИ ПИ № ФС77-49390 Журнал представлен в НАУЧНОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ БИБЛИОТЕКЕ - головном исполнителе проекта по созданию Российского индекса научного цитирования (РИНЦ).
изменение перфузионного давления в мм.рт.ст., черные столбики - животные контрольной группы, более светлые столбики - животные после холодовой адаптации (при дозе 2Y не достоверно, на все другие дозы P<0,05).
Для исследования механизмов функционального изменения альфа-1-адренореактивности артериальных сосудов конечности (кожно-мышечная область) кроликов после 5-и дней холода к фенилэфрину и количественной оценки взаимодействия медиатор-рецептор на рис.4 представлен график изменения перфузионного давления в двойных обратных координатах. Как видно из рис.4 прямая,
отражающая животных после 5-дневного охлаждения, пересекает ось ординат при 1/Рм=0.004599, что соответствует Рм=217,4 мм.рт.ст. Контрольная группа животных представлена на рис.4 прямой (Ы), которая пересекает ось ординат при 1/Рм=0.0052, что соответствует Рм=192.3 мм. рт.ст. и отражает количество активных а1 -адренорецепто-ров артериальных сосудов у животных контрольной группы.
Рис.4. Повышение перфузионного давления артериального русла задней конечности кролика на фенилэфрин в двойных обратных координатах в контрольной группе (Ы) и после 5-и дней холодовой адаптации (5-ДНЕЙ). По оси абсцисс: от пересечения с осью ординат направо - доза препарата в обратной величине (1/мкг.кг). По оси ординат: обратная величина перфузионного давления (1/Рм).
Таким образом, количество активных а1-адренорецепторов в артериях конечности увеличилось с Рм=192.3 мм.рт.ст. в контроле до Рм=217,4 мм.рт.ст. после 5-дневной холодовой адаптации, то есть количество активных рецепторов увеличилось в 1.13 раза или возросло на 13% по сравнению с контрольной группой (Р<0.05).
Для характеристики чувствительности взаимодействия фенилэфрина с а1 -адренорецепторами прямая, характеризующая группу животных после 5дневного охлаждения, была экстраполирована до пересечения с осью абсцисс, что позволило получить параметр 1/К=0.25, который характеризует чувствительность взаимодействия фенил-эфрина с а1 -адренорецепторами. Как видно из рис.2 в контрольной группе (Ы)
----------------------------------------
~ 73 ~
Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидетельство о регистрации СМИ ПИ № ФС77-49390 Журнал представлен в НАУЧНОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ БИБЛИОТЕКЕ - головном исполнителе проекта по созданию Российского индекса научного цитирования (РИНЦ).
этот показатель был равен 1/К=0.3. Таким образом, после 5-дневного охлаждения чувствительность а1 -адренорецепто-ров артерий конечности к фенилэфрину уменьшилась с 1/К=0.3 в контроле до 1/К=0.25 (Р<0.05). В результате после 5дневного охлаждения чувствительность рецепторов снизилась в 1.2 раза или снизилась на 16.6%.
Обсуждение результатов и выводы. После 5-дневного воздействия холода прессорное действие фенилэфрина на артериальное русло тонкого кишечника было больше контрольной группы на все дозы исключительно за счет увеличения количества активных а1 -
адренорецепторов (Рм) на 46%, хотя и снизилась чувствительность а1 -
адренорецепторов (1/К) на 21%.
После 5-дневного воздействия холода чувствительность а1 -
адренорецепторов артерий конечности к фенилэфрину снижается на 17%, но повышается количество активных а1 -адренорецепторов на 13%. В результате на все дозы фенилэфрина прессорное действие на артерии было больше после холода.
После 5-дневного воздействия холода количество адренорецепторов в кишечнике возросло больше, чем в артериях конечности. В результате,
выделившийся при холоде норадреналин и адреналин вызовут больший спазм в артериях кишечника и кровоток из кишечника будет больше направлен в артерии конечности. Этот механизм усилит прогрев кожно-мышечной области и будет способствовать лучшему выживанию на холоде. Но ухудшение кровотока в кишечнике, возможно, требует коррекции режима и состава питания.
ЛИТЕРАТУРА
1. Агаджанян Н.А., Петрова П.Г. Человек в условиях Севера. - М.:<КРУК>, 1996.208 с.
2. Казначеев В.П. Современные аспекты адаптации. Новосибирск:Наука, 1980. -192 с.
3. Манухин Б.Н. Физиология адренорецепторов. М.,1968. - 234 с.
4. Слоним А. Д., Ольнянская Р. П., Рут-тенбург С. 0. Опыты изучения динамики физиологических функций человека в условиях Заполярья.// В кн.: Опыт изучения периферических изменений физиологических функций в организме. М., 1949, C. 207 - 222.
5. Стабровский Е. М., Коровин К. Ф. Катехоламины в тканях белых крыс и их обмен при охлаждении.- Физиол. журн. СССР, 1972, т. 58, N 3. C. 414.
-----------------------------------------
~ 74 ~
Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидетельство о регистрации СМИ ПИ № ФС77-49390 Журнал представлен в НАУЧНОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ БИБЛИОТЕКЕ - головном исполнителе проекта по созданию Российского индекса научного цитирования (РИНЦ).
