CC BY
33
ДЕЙСТВИЕ ОДНОКРАТНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ НА РЕАКТИВНОСТЬ
АРТЕРИЙ ТОНКОГО КИШЕЧНИКА К МЕЗАТОНУ___________________________________
Мирюк М.Н
Институт медико-биологических проблем РАН, г. Москва
Аннотация. После однократного охлаждения прессорное действие мезатона на артериальное русло тонкого кишечника кролика уменьшается на низкие дозы исключительно за счет снижения чувствительности а1-адренорецепторов в 3.16раза, на большие дозы мезатона прессорное действие было больше контроля за счет увеличения количества активных а1-адренорецепторов в 1.69 раза.
Ключевые слова: адаптация, холод, мезатон, артерии тонкого кишечника, кролик.
Актуальность исследования. Высокая миграционная подвижность населения стала не исключением, а закономерным явлением, характеризующим одну из наиболее важных сторон социально обусловленной адаптации современных популяций. Особенно масштабно эта особенность в России выступает на территориях Сибири, Севера и Дальнего Востока.
Первые сообщения о пионерном методе освоения территорий с экстремальными природными условиями с помощью экспедиционно-вахтовой организации производства появились в зарубежной печати в конце 60-х годов и касались прежде всего строительства. США и Канада стали использовать пионерные мобильные экспедиционновахтовые комплексы для возведения капитальных объектов в зонах Арктики, пустыни, высокогорья и болотистых территорий. Повышенное потребление физических сил человека на слабо обустроенных рабочих местах в зкстремальных природных условиях не компенсируется. Возникает так называемый "феномен недожития" от 8 до 28 лет [1]. Эта проблема существует не только в России. Значительные цифры "недожития" (от 7 до 41 лет) по штату Аляска в результате травматической смертности приводятся в исследованиях [2, 3] ряда авторов. Проблема социально-биологической адаптации является базисной в сохранении здоровья существующих и будущих поколений сибиряков и России в целом [1].
•Методы исследования. Проведены исследования на кроликах самцах. Контрольную группу составили кролики, содержавшихся при температуре окружающей среды. Холодовое воздействие проводилось 6 часов в охлаждающей камере при температуре (-)10'С Исследовали сосудистую ответную реакцию препарата тонкого кишечника при перфузии кровью этого же животного с помощью насоса постоянной производительности. Мезатон (фенилэфрин) 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. Контрольная группа состояла из кроликов, у которых в остром опыте при перфузии резистографом постоянным объемом крови изолированного тонкого кишечника определяли на сколько мм.рт.ст. повышается перфузионное давление после введения перед входом резистографа 8 возрастающих доз мезатона.
На рис.1 представлены данные повышения перфузионного давления на восемь возрастающих доз мезатона в контрольной группе. При введении 1.0 мкг/кг мезатона перфузионное давление повышалось на 38±1.48 мм.рт.ст., а при введении дозы 1.5 мкг/кг прессорная реакция артериальных сосудов увеличилась до 56.27±1.77 мм.рт.ст. Дальнейшее увеличение вводимых доз ведет к увеличению прессорной реакции артериальных сосудов. Введение восьми возрастающих доз мезатона после холода вызывало, как и в контрольной группе, увеличение прессорной реакции перфузионного давления (рис.1). Сравнение средних величин повышения перфузионного давления на дозы введенного мезатона от 1.0 мкг/кг до 10.0 мкг/кг показало их достоверное большее значение в контрольной группе по сравнению с животными после однократного охлаждения (P<0.05), а на дозу 12 мкг/кг прессорная реакция была больше после однократного охлаждения.
250
200
150
100
50
0
□КОНТРОЛЬ-МЕЗАТОН-КИШЕЧНИК □ 1-ДЕНЬ
160
178
194
205
171
131
99
7б
5б
38
20
32
44
б3
110
151
1Y
1.5Y
2Y
3Y
5Y
BY
10Y
12Y
Рис.1. Средние величины повышения перфузионного давления артериального русла кишечника на мезатон в контрольной группе и после однократного охлаждения (1-ДЕНЬ). По оси абсцисс: дозы препарата в мкг/кг (У). По оси ординат: изменение перфузионного давления в мм.рт.ст., темные (первые) столбики - животные контрольной группы, более светлые столбики (вторые)- животные после холодовой адаптации ( везде-различия достоверны ^<0.05) ).
На рис.1 представлены величины повышения перфузионного давления (Pm мм.рт.ст.) контрольной группы (^ и кроликов после однократного охлаждения (OXC). В обоих группах увеличение дозы мезатона ведет к увеличению прессорной реакции
перфузионного давления (Pm). При дозе 1.0 мкг/кг в контрольной группе прессорный эффект был Рм=38±1.48 мм.рт.ст. , а после острого холодового стресса (OXC) Pm=19.9± 1.39 мм.рт.ст., (Р<0.05). При дозе мезатона 1.5 мкг/кг в контрольной группе Рм=56.00±1.77 мм.рт.ст, а после (OXC) Рм=31.90±1.03 мм.рт.ст., что было достоверно при Р<0.05. Последующие дозы мезатона от 2.0 мкг/кг до 10.0 мкг/кг достоверно давали большую прессорную реакцию перфузионного давления в контрольной группе по сравнению с группой животных после однократного охлаждения (P<0.05). И только на большую дозу мезатона 12 мкг/кг прессорная реакция была больше после однократного охлаждения.
На рис.2 представлен график изменения перфузионного давления в двойных обратных координатах на 8 доз мезатона. Контрольная группа животных представлена прямой, обозначенной буквой (N). Для построения графика по оси абсцисс из центра откладываются цифры ( 0.1-0.2-0.3-0.4-0.5-0.6-0.7-0.8) , которые в своей обратной величине 1/х являются величиной дозы, введенного вещества. Поэтому, чем ближе к центру, тем больше доза препарата на графике, где дозы указаны в скобках от центра (12.0)-(10.0)-(8.0)-(5.0)-(3.0)-(2.0)-(1.5) (мкг/кг). Кинетические параметры взаимодействия мезатона с а1 -адренорецепторами артериальных сосудов тонкого кишечника получаем по 8-ми точкам "доза-эффект", взятых в обратных величинах (1/Х). Далее математическим методом наименьших двойных квадратов проводим прямую линию и экстраполируем ее продолжая до пересечения с осью абсцисс, находя математически точки пересечения с осью ординат и абсцисс, которые соответственно обозначаются 1/Рм и 1/К, что позволяет построить прямую (рис.2), обозначенную буквой (N). Величина при пересечении с осью ординат (1/Рм) покажет теоретическую величину предполагаемой максимально возможной прессорной реакции перфузионного давления при 100% возбуждении всех а1-адренорецепторов. Эта величина характеризует количество активных а1-адренорецепторов артерий тонкого кишечника и обозначается (1/Pm). В контрольной группе на мезатон этот показатель составил 1/Рм=0.0038 , что соответствует величине перфузионного давления Рм=263 мм.рт.ст.(рис.2). Таким образом, теоретически, мезатон в максимально большой дозе,возбуждая 100% а1-адренорецепторов, может повысить перфузионное давление в кишечнике до 263±7 мм.рт.ст.. Вторая теоретическая величина, которую получаем при экстраполяции и пересечении с осью абсцисс, характеризует чувствительность взаимодействия медиатора с рецептором и обозначается как (1/K). Из рис.2 видно, что 1/К= 0.19±0.004. Это значит, что теоретически чувствительность взаимодействия мезатона с альфа-1-адренорецепторами артериальных сосудов можно охарактеризовать в контрольной группе как 1/К=0.19.
Рис.2. Повышение перфузионного давления артериального русла кишечника кролика на мезатон в двойных обратных координатах в контрольной группе (Ы) и после однократного охлаждения (ОХС). 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.
Обратная величина чувствительности есть (К), которая характеризует сродство медиатора с рецептором и равна дозе (мкг.кг), вызывающей 50%-е повышение перфузионного давления от максимально возможной величины (Рм), отсюда К=5.25±0.1.
Для выяснения механизмов изменения а1-адренореактивности артериальных сосудов тонкого кишечника кролика после однократной холодовой экспозиции к мезатону и количественной оценки взаимодействия медиатор-рецептор на рис.2 представлен график изменения перфузионного давления на различные дозы в двойных обратных координатах . Как видно из рис.2 прямая, отражающая животных после однократного охлаждения (ОХС), пересекает ось ординат при 1/Рм=0.00225, что соответствует Рм=444±11 мм.рт.ст. Эта величина характеризует количество активных а1-адренорецепторов. Контрольная группа животных представлена на рис.2 прямой (Ы), которая пересекает ось ординат при 1/Рм=0.0038, что соответствует Рм=263±7.0 мм. рт.ст. и отражает количество активных а1-адренорецепторов артериальных сосудов у животных контрольной группы. Таким образом, количество активных а1 -адренорецепторов после однократного охлаждения увеличилось с Рм=263 в контроле до Рм=444 после (ОХС), то есть количество активных рецепторов увеличилось в 1.69 раза или возросло до 169% по сравнению с контрольной группой.
Для характеристики чувствительности взаимодействия мезатона с а1 -адренорецепторами прямая, характеризующая группу животных после однократного охлаждения (ОХС), была экстраполирована до пересечения с осью абсцисс, что позволило получить параметр 1/К=0.06±0.002, который характеризует чувствительность взаимодействия мезатона с а1-адренорецепторами. Как видно из рис.2 в контрольной группе (Ы) этот показатель был
равен 1/К=0.19±0.005. Таким образом, после однократного охлаждения чувствительность а1-адренорецепторов к мезатону уменьшилась с 1/К=0.19 в контроле до 1/К=0.06 после (OXC) и составила 32% от контроля (P<0.05), то есть, после однократного охлаждения чувствительность рецепторов снизилась в 3.16 раза.
Обсуждение результатов и выводы. Таким образом можно сделать вывод, что после однократного охлаждения прессорное действие мезатона на артериальное русло тонкого кишечника кролика уменьшается на низкие дозы исключительно за счет снижения чувствительности а1-адренорецепторов в 3.16 раза, на большие дозы мезатона прессорное действие было больше контроля за счет увеличения количества активных а1-адренорецепторов в 1.69 раза.
ЛИТЕРАТУРА
1. Казначеев В.П. Очерки теории и практики экологии человека. М., Наука, 1983, 260 с.
2. Middaugh J.P. Implications for human health of Arctic environmental contamination. //Arctic Medical Research, 1994, V.53. Р.378-383.
3. Conway G., Lincoln J., Torgensen S., Knatt М., Manwaring J. Preventing Death in Alaska's Comercial Fishing industry. Proceedings XICCH, 1998, Р.503-509
EFFECT OF COOLING ON SINGLE ARTERY REACTIVITY SMALL INTESTINE TO MEZATON
Miryuk MN
Institute for Biomedical Problems
Abstract. After a single cooling pressor effect on blood mezaton channel of rabbit small intestine is reduced to extremely low doses by reducing the sensitivity of the a1-adrenergic receptors in the 3.16-fold, at high doses mezaton pressor effect was more control by increasing the number of active a1-adrenergic receptors in 1.69 times.
Keywords: adaptation, cold, mezaton, small intestine arteries, rabbit.
