CC BY
37
ДЕЙСТВИЕ КЛОНИДИНА И ФЕНИЛЭФРИНА НА ПЕРФУЗИОННОЕ ДАВЛЕНИЕ АРТЕРИЙ КОНЕЧНОСТИ КРОЛИКА ПОСЛЕ 5-ДНЕЙ ХОЛОДОВОЙ АДАПТАЦИИ
Ананьев В.Н.
Институт медико-биологических проблем РАН, г. Москва
Аннотация. На 5-й день холодовой адаптации количество активных а2-адренорецепторов (Рм) было на 54% больше контрольной группы, а чувствительность а2-адренорецепторов меньше контроля на 17%. В результате на все дозы клонидина прессорная реакция артерий с а2-адренорецепторов была больше после 5-и дней холодовой адаптации.
После 5-дневного воздействия холода чувствительность а1-адренорецепторов к фенилэфрину снижается в 1.2 раза, но повышается количество активных а1-адренорецепторов в 1.13 раза. В результате на все дозы фенилэфрина прессорное действие на артерии было больше после холода.
Ключевые слова: адаптация, холод, клонидин, фенилэфрин, артерии, кролик.
Актуальность исследования. Изучение проблемы действия холода на гомойотермные организмы является одной из актуальных проблем физиологии и медицины [1, 2]. Реанимация жертв глубокой гипотермии является труднейшей задачей, часто даже в клинических условиях не удается предотвратить гибель человека от замерзания. При понижении окружающей температуры для поддержания температуры тела на постоянном уровне необходимо включение специфических терморегуляторных реакций [3], способствующих повышению теплопродукции (терморегуляционный мышечный тонус и холодовая дрожь). В норме этого достаточно, чтобы не допустить понижения температуры тела и мозга. Однако мощность этих реакций недостаточна, чтобы обеспечить сохранение теплового баланса организма при длительном пребывании в холоде, в результате развивается гипотермия [3, 4]. При глубокой гипотермии терморегуляционный мышечный тонус и холодовая дрожь ослабевают, развивается «холодовой паралич» центра терморегуляции; дальнейшее падение температуры тела приводит к наступлению «холодового паралича» дыхательного центра и организм погибает.
Методы исследования. Проведены исследования на кроликах самцах. Контрольную группу составили кролики, содержавшихся при температуре окружающей среды. Холодовое воздействие проводилось ежедневно по 6 часов в охлаждающей камере при температуре (-)10^ 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 при перфузии кровью этого же животного с помощью насоса постоянной производительности. Клонидин [9] (а2-адреномиметик селективный) и фенилэфрин (а1-адреномиметик) в восьми дозах вводили внутриартериально перед входом насоса, изменения перфузионного давления регистрировали электроманометрами и записывали через АЦП в компьютер. Для описания взаимодействия медиатора 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 Лайниувера-Берка.
Результаты исследования. На рис.1 представлены величины повышения перфузионного давления (Pm мм.рт.ст.) контрольной группы и кроликов после 5-дневной холодовой адаптации после введения восьми доз клонидина. В контроле и после холода увеличение дозы клонидина ведет к увеличению прессорной реакции перфузионного давления (Pm). При дозе 2.0 мкг/кг в контрольной группе прессорный эффект был Рм=15.38+-1.41 мм.рт.ст. , а после 5-дневной холодовой адаптации (5-ДНЕЙ) Pm=18.93 +-1.31 мм.рт.ст., но это различие было не достоверно (Р>0.05). При дозе клонидина 5.0 мкг/кг в контрольной группе Рм=34.69+-1.7 мм.рт.ст,а после (5-ДНЕЙ) Рм=46.00+-1.99 мм.рт.ст., что достоверно при Р<0.01.
Начиная с дозы 5 мкг/кг до 50 мкг/кг прессорные реакции перфузионного давления у животных после 5-дневной холодовой адаптации достоверно ^<0.001) превышают реакции животных контрольной группы (рис.1).
Для выяснения механизмов изменения а2-адренореактивности артериальных сосудов кролика после 5-дней холодовой экспозиции к клонидину и количественной оценки взаимодействия медиатор-рецептор на рис.1 представлен график изменения перфузионного давления в двойных обратных координатах . Как видно из рис.1 прямая, отражающая животных после 5-дневной холодовой адаптации (5-ДНЕЙ), пересекает ось ординат при 1/Рм=0.0024, что соответствует Рм=416.61 мм.рт.ст.
По оси абсцисс: от пересечения с осью ординат направо - доза препарата в обратной величине (1/мкг.кг); ниже в круглых скобках - доза препарата в прямых величинах (мкг.кг); от пересечения с осью ординат налево - величина чувствительности взаимодействия (1/К) рецепторов с миметиком, а обратная ей величина отражает сродство (К мкг.кг) рецепторов к миметику.
По оси ординат: обратная величина перфузионного давления (1/Рм); а прямая величина (Рм) мм.рт.ст. - пропорциональна количеству активных рецепторов.
Эта цифра характеризует количество активных а2-адренорецепторов и теоретически равна перфузионному давлению при возбуждении 100% а2-адренорецепторов бесконечно большой дозой клонидина. Контрольная группа животных представлена на рис.1 прямой (Ы), которая пересекает ось ординат при 1/Рм=0.0037, что соответствует Рм=270 мм. рт.ст. и отражает количество активных а2-адренорецепторов артериальных сосудов у животных контрольной группы. Таким образом, количество активных а2-адренорецепторов после 5-дневной холодовой адаптации увеличилось с Рм=270 в контроле до Рм=416.61 после (5-ДНЕЙ), то есть количество активных рецепторов увеличилось в 1.54 раза или возросло на 54% по сравнению с контрольной группой.
1IPm O.OOS ' 1/ММ, рт.ст. a J< Nv jT S
КЛОНИДИН 0.0075 ■
0 005 ■ -Pm-270 / X - ; ¡ y ■' / X
0.0045 • / x / ¿f
1ÍK=0.026 v с.ооу^1
Ш=(Ш., / ' fj ж / у ' ! f . у* Г 1 ■ —-Pm=4164 : 0.001 s lÍMKT.Kr f У *
0.05 0.04 0.03 0.02 0.01 0 0.01 /0.02 <0.03 ¿0.04 /0.05 O.OfrW [Дозы н кг, кг! [50) "(ЗЗ.ЗК25] (2CI|
Рис.2. Повышение перфузионного давления артериального русла задней конечности кролика на клонидин в двойных обратных координатах в контрольной группе (N) и после) 5-дней холодовой адаптации (5-ДНЕЙ).
Для характеристики чувствительности взаимодействия клофелина с а2-адренорецепторами прямая, характеризующая группу животных после 5-дневной холодовой адаптации (5-ДНЕЙ), была экстраполирована до пересечения с осью абсцисс, что позволило получить параметр 1/К=0.025, который характеризует чувствительность взаимодействия клонидина с а2-адренорецепторами. Как видно из рис.2 в контрольной группе (N) этот показатель был равен 1/К=0.03 . Таким образом, после 5-дневной холодовой адаптации чувствительность а2-адренорецепторов к клонидину уменьшилась с 1/К=0.03 в контроле до 1/К=0.025 после (5-ДНЕЙ), то есть, после 5-дневной холодовой адаптации чувствительность рецепторов снизилась в 1.2 раза или снизилась на 16.6%.
Таким образом можно сделать вывод, что после 5-дневной холодовой адаптации чувствительность а2-адренорецепторов к клофелину снижается в 1,2 раза, но повышается количество активных альфа-адренорецепторов в 1,54 раза. В результате отмечаются следующие величины перфузионного давления на введение возрастающих доз клонидина: на низкие дозы клонидина (2.0 мкг/кг) достоверных различий в контрольной группе и после охлаждения нет (P>0.05). С увеличением дозы клонидина с 5.0 и до 50.0 мкг/кг достоверно (Р<0.001) становится большим прессорный эффект у животных после 5-дневной холодовой адаптации (рис.1)., по сравнению с соответствующими дозами контрольных животных.
Для исследования механизмов функционального изменения альфа-1-адренореактивности артериальных сосудов кроликов после 5-и дней холодовой экспозиции к фенилэфрину и количественной оценки взаимодействия медиатор-рецептор на рис.10 представлен график изменения перфузионного давления в двойных обратных координатах. Как видно из рис.2 прямая, отражающая животных после 5-дневного охлаждения, пересекает ось ординат при 1/Рм=0.004599, что соответствует Рм=217,4 мм.рт.ст.
Эта цифра характеризует количество активных а1-адренорецепторов и теоретически равна перфузионному давлению при возбуждении 100% а1-адренорецепторов большой дозой фенилэфрина. Контрольная группа животных представлена на рис.2 прямой (N), которая пересекает ось ординат при 1/Рм=0.0052, что соответствует Рм=192.3 мм. рт.ст. и отражает количество активных а1-адренорецепторов артериальных сосудов у животных контрольной группы. Таким образом, количество активных а1-адренорецепторов к фенилэфрину 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 (P<0.05).
Для характеристики чувствительности взаимодействия фенилэфрина с а1-адренорецепторами прямая, характеризующая группу животных после 5-дневного охлаждения, была экстраполирована до пересечения с осью абсцисс, что позволило получить параметр 1/К=0.25, который характеризует чувствительность взаимодействия фенилэфрина с а1-адренорецепторами. Как видно из рис.2 в контрольной группе (N) этот показатель был равен 1/К=0.3. Таким образом, после 5-дневного охлаждения
чувствительность а1-адренорецепторов к мезатону уменьшилась с 1/К=0.3 в контроле до 1/К=0.25 (Р<0.05). В результате после 5-дневного охлаждения чувствительность рецепторов снизилась в 1.2 раза или снизилась на 16.6%.
Рис.2. 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); ниже в круглых скобках - доза препарата в прямых величинах (мкг.кг); от пересечения с осью ординат налево - величина чувствительности взаимодействия (1/К) рецепторов с миметиком, а обратная ей величина отражает сродство (К мкг.кг) рецепторов к миметику. По оси ординат: обратная величина перфузионного давления (1/Рм); а прямая величина (Рм) мм.рт.ст. - пропорциональна количеству активных рецепторов.
Обсуждение результатов и выводы. На основании результатов исследований можно сделать следующие заключения что, на 5-й день холодовой адаптации количество активных а2-адренорецепторов (Рм) было на 54% (Р<0.05) больше контрольной группы, а чувствительность а2-адренорецепторов меньше контроля на 17%, эффективность (Е) с а2-адренорецепторов на клонидин была больше контроля на 29% (Р<0.05).
После 5-дневного воздействия холода чувствительность а1-адренорецепторов артерий кожно-мышечной области к фенилэфрину снижается в 1.2 раза, но повышается количество активных а1-адренорецепторов в 1.13 раза.
Литература:
1. Авцын А. П., Марачев А. Г. Проявление адаптации и дизадаптации у жителей Крайнего Севера.// Физиол. человека, 1975, N 4, С. 587 - 600.
2. Агаджанян Н.А., Петрова П.Г. Человек в условиях Севера. - М.:<КРУК>, 1996.- 208 с.
3. Иванов К.П. Биоэнергетика и температурный гомеостазис. Наука. Л. 1972.
4. Иванов К.П. Основы энергетики организма. Общая энергетика, теплообмен и терморегуляция. Т.1. Наука. 1990. 312 с.
5. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2010г.
6. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2009г.
7. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2008г.
8. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2007г.
9. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2006г.
10. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2005г.
11. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2004г.
12. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2003г.
13. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2002г.
14. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2001г.
15. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 1999г.
CLONIDINE AND PHENYLEPHRINE EFFECTS ON PERFUSION PRESSURE ARTERIES RABBIT AFTER 5 DAYS OF COLD ADAPTATION
Ananev V.N.
Institute of Biomedical Problems
Abstract. On the 5th day of cold adaptation of active a2-adrenergic receptors (PM) was 54% greater than the control group, and the sensitivity of the a2-adrenergic control of less than 17°%. As a result, all doses of clonidine pressor response of the arteries with a2-adrenergic receptors was higher after 5 days of cold adaptation.
After a 5-day exposure to cold sensitivity of al-adrenoceptor to phenylephrine is reduced by 1.2-fold, but increases the number of active al-adrenergic receptors in 1.13 times. As a result, all doses of phenylephrine pressor effect on the arteries was greater after the cold.
Keywords: adaptation, cold, clonidine, phenylephrine, arteries, rabbit.
