Динамика содержания катехоламинов и некоторых других гормонов в крови новорожденных котят Текст научной статьи по специальности «Ветеринарные науки»

УДК 591.4

Олендарь Наталья Владимировна

кандидат медицинских наук Ярославская государственная медицинская академия

nolendar@list.ru

Фатеев Михаил Михайлович

доктор биологических наук, профессор Ярославская государственная медицинская академия

fateev52@mail.ru

Дашичев Кирилл Валерианович

кандидат медицинских наук Ярославская государственная медицинская академия

kirilld82@mail.ru

Кузьмин Андрей Федорович

кандидат медицинских наук, доцент Костромской государственный университет им. Н.А. Некрасова

kuzminmedico@yandex.ru

ДИНАМИКА СОДЕРЖАНИЯ КАТЕХОЛАМИНОВ И НЕКОТОРЫХ ДРУГИХ ГОРМОНОВ В КРОВИ НОВОРОЖДЕННЫХ КОТЯТ

С целью выяснение закономерностей становления механизмов регуляции сердечного ритма у новорожденных котят изучалось содержание в крови адреналина, норадреналина, дофамина, а также гистамина и серотонина. Параллельно регистрировались электрокардиограммы и определялась частота сердечных сокращений (ЧСС). Исследования проводились у котят в возрасте 2-х, 10-ти, 20-ти дней; контрольной группой были животные в возрасте 30-ти дней. Установлено, что в возрасте 2-х дней, то есть практически сразу после рождения, наиболее высокий уровень из катехоламинов имел дофамин. В возрасте 10-ти дней сохранялось превалирование уровня в крови дофамина, но снижался уровень адреналина и норадреналина. В этом возрасте повышалось содержания в крови серотонина, причем ЧСС достигала наибольших значений. Изменения содержания в крови гистамина за весь период наблюдения были несущественными. По результатам работы в течение ранней постнатальной адаптации котят можно выделить три фазы активности симпатоадреналовой системы: первая фаза в первые сутки жизни - это «остаточная» высокая активность периферических звеньев, вторая фаза - значительное снижение активности этих звеньев и компенсаторное включение центральных звеньев регуляции и, наконец, третья фаза - это восстановление активности периферических звеньев. Результаты, полученные в данном исследовании, могут способствовать выяснению ряда вопросов постнатальной адаптации незрелых (недоношенных) новорожденных детей.

Ключевые слова: котята, катехоламины, гистамин, серотонин, ранняя постнатальная адаптация.

Введение. Важную роль в приспособительных реакциях организма после рождения играет симпатоадреналовая система [3; 14; 15]. С точки зрения механизма взаимодействия нервных и гуморальных каналов регуляции функций организма известно, что существуют параллели между уровнем адреналина и норадреналина в крови с активностью симпатического отдела автономной нервной системы [1]. Эти данные дают основание рассматривать содержание в крови катехоламинов как маркер функционального состояния нервного и гуморального каналов симпатоадреналовой системы. Данная работа является частью исследования механизмов регуляции сердечного ритма недоношенных детей в процессе постнатальной адаптации. Проведение эксперимента позволило исключить многофакторные влияния на состояние нейрогуморальной системы регуляции, свойственные организму недоношенного ребенка, а также избежать деонтологиче-ских, клинических и иных трудностей, связанных с необходимостью забора достаточно большого количества венозной крови. Использование новорожденных кошек было обусловлено тем, что они являются незрелорождающимися и в животном мире стоят на относительно высокой ступени раз-

вития. Подобный подход к решению клинических проблем не противоречит классическим положениям эволюционной физиологии о научной ценности сравнительных исследований функций у представителей различных классов и видов [3; 6].

Цель исследования - выяснение закономерностей становления гуморальных механизмов регуляции сердечного ритма у котят на разных этапах раннего постнатального онтогенеза.

Материал и методы исследования. Материалом для экспериментальной части работы служили 47 котят, которые исследовались в критические моменты их раннего постнатального развития: в возрасте 2-х, 10-ти (в день открытия глаз) и 20-ти дней (в день начала самостоятельного стояния и передвижения на лапах). В качестве контроля исследовались котята в возрасте 30-ти дней, когда животные переходят к самостоятельному кормлению и более активному образу жизни, что означает окончание у них большинства морфо-функциональных перестроек в нервной системе. С лабораторными животными работали в соответствии с действующими «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных» и «Международными рекомендациями по проведению медико-биологических исследований

42

Вестник КГУ им. Н.А. Некрасова № 7, 2014

© Олендарь Н.В., Фатеев М.М., Дашичев К.В., Кузьмин А.Ф., 2014

с использованием животных». Гормональный статус изучался у 32 котят (основная группа) в возрасте 2-х, 10-ти, 20-ти и 30-ти дней (по 8 животных каждого возраста). Забор венозной крови производился посредством прокола правого желудочка сердца иглой шприца под нембуталовым наркозом (60 мг/кг интраперитониально).

Изучение биохимических показателей в крови осуществлялось при помощи спектрофлюориме-трических (спектрофлюориметр «Hitachi» MPF-4) методов. Определяли концентрацию адреналина (АД), норадреналина (НА), дофамина (ДА), ги-стамина (ГТ) и серотонина (СТ), а также их соотношения: АД/НА, ДА/(АД+НА) и ГТ/СТ [10; 13]. Кроме того, поскольку катехоламины, серотонин и гистамин представляют различные регулирующие системы для оценки соотношения их суммарной активности мы сочли необходимым определение коэффициентов СТ/(ДА+АД+НА) и (ГА+СТ)/ (ДА+АД+НА).

Уровень катехоламинов определяли дифферен-циально-флюориметрическим методом В.О. Осин-ской [7; 8]. Определение содержания гистамина и серотонина проводилось методом, основанным на измерении флюоресценции продуктов конденсации гистамина с ортофталевым альдегидом (метод Шора в модификации С.А. Мещеряковой), а серо-тонина с нингидрином (метод Снидера в модификации В.И. Кулинской и Л.С. Костюковской) [4; 5; 8]. Частота сердечных сокращений (ЧСС) в 1 минуту определялась у 15 котят по электрокардиограммам, для регистрации которых использовалась двухканальная электрофизиологическая установка, связанная через аналогово-цифровой преобразователь (L-CARD-440) с компьютером. ЭКГ записывались во II стандартном отведении в течение 4-х минут у животных, находившихся в состоянии покоя. Просмотр и первичная обработка электрокардиограмм проводилась с помощью программы RRMatch [11; 12].

Весь цифровой материал обрабатывался стандартными методами вариационной статистики (программа Statistica 8.0 компании StatSoft, 2007). Рассчитывали среднюю арифметическую, среднее квадратичное отклонение, ошибку средней арифметической и t-критерий Стьюдента. Различия считали достоверными при p < 0,05. Данные в таблицах представлены в виде M ± m.

Динамика содержания в крови катехоламинов,

Результаты исследования и их обсуждение.

Результаты изучения сердечного ритма показали, что у котят в возрасте 2-х дней ЧСС составила (М ± т) 262 ± 8, в возрасте 10-ти дней - 273 ± 5, в возрасте 20-ти дней - 261 ± 4, в контрольной группе - 236 ± 7 в 1 минуту. У котят основной группы на протяжении периода наблюдения ЧСС была достоверно высокой, причем максимальные значения показателя отмечены в возрасте 10-ти дней.

Результаты определения содержания в крови гормонов показали, что у новорожденных котят в возрасте 2-х дней содержание в крови дофамина было в 2 раза выше по сравнению с контрольной группой (табл. 1). В возрасте 10-ти дней содержание этого гормона значительно снижалось и становилось близким к контрольным цифрам, но в возрасте 20-ти дней оно повышалось. Содержание других катехоламинов в возрасте 2-х дней не имело достоверных отличий от контроля, но в возрасте 10-ти дней оно снижалось, а затем несколько увеличивалось. Содержание серотонина в возрасте 2-х дней не имело достоверного различия, но в возрасте 10-ти дней происходило его относительное повышение; в возрасте 20-ти дней оно приближалось к контрольным цифрам. Содержание в крови гистамина за весь период наблюдения отличалось незначительными колебаниями: оно не имело достоверного различия с контрольной группой и не менялось в зависимости от возраста. Соотношение содержания в крови дофамина с суммой адреналина и норадреналина у котят в возрасте 2-х и 10-ти дней имело высокие значения, но в возрасте 20-ти дней оно приближалось к контрольным цифрам (табл. 2). Соотношение содержания в крови серо-тонина и суммы катехоламинов в возрасте 2-х дней не имело существенного различия с контрольной группой, в возрасте 10-ти дней оно повышалось, а затем происходило его относительное снижение, приближаясь к контрольным значениям.

Таким образом, в возрасте 2-х дней, то есть практически сразу после рождения, наиболее высокий уровень из катехоламинов имел дофамин. Имеются данные о том, что дофамин является одним из важных факторов родовой деятельности, что свидетельствует о внутриутробной активации симпатического отдела автономной нервной системы плода, обусловленной необходимостью адаптации к возможным изменениям внешних условий

Таблица 1

серотонина, гистамина у котят, мкг/мл (М ± m)

Показатели 2 дня 10 дней 20 дней 30 дней

АДРЕНАЛИН 0,158±0,013 0,120±0,0031,2 0,219±0,0213 0,175±0,003

НОРАДРЕНАЛИН 0,246±0,014 0,166±0,0101,2 0,287±0,0203 0,225±0,020

ДОФАМИН 0,338±0,0251 0,188±0,0251,2 0,275±0,0511,3 0,167±0,013

ГИСТАМИН 0,099±0,009 0,096±0,025 0,076±0,005 0,100±0,018

СЕРОТОНИН 0,081±0,009 0,142±0,0182 0,100±0,0223 0,096±0,015

Примечание: 1,2,3 - степень различия с контрольной группой, между группами в возрасте 2-х и 10-ти дней, в возрасте 10-ти и 20-ти дней соответственно.

Вестник КГУ им. Н.А. Некрасова „¿j- № 7, 2014

43

Таблица 2

Соотношения содержания катехоламинов, серотонина, гистамина в крови у котят различного возраста (М ± m)

Показатели 2 дня 10 дней 20 дней 30 дней

АД/НА 0,68±0,06 0,76±0,04 0,71±0,07 0,78±0,04

ДА/(АД+НА) 0,76±0,081 0,65±0,06' 0,56±0,073 0,45±0,03

СТ/(ДА+АД+НА) 0,12±0,01 0,29±0,051,2 0,13±0,053 0,16±0,02

(ГА+ СТ)/ (ДА+АД+НА) 0,24±0,011 0,56±0,061,2 0,23±0,031,3 0,33±0,03

Примечание: 1,2,3 - степень различия с контрольной группой, между группами в возрасте 2-х и 10-ти дней, в возрасте 10-ти и 20-ти дней соответственно.

после рождения [3; 9]. Поэтому высокий первоначальный уровень дофамина в крови котят может быть продолжением эффекта интранатальной стимуляции симпатоадреналовой системы. Его высокое содержание в крови обусловливает снижение тонуса резистивных сосудов и способствует увеличению емкости артериального русла большого круга кровообращения в условиях значительного повышения венозного возврата к левому желудочку и увеличения поступления крови в аорту после рождения вследствие постнатальной перестройки кровообращения с прекращением функционирования фетальных коммуникаций [2]. Следовательно, сохраняющаяся после рождения высокая концентрация дофамина способствует более быстрой адаптации организма к существованию во внеу-тробных условиях. В возрасте 10-ти дней сохранялось превалирование уровня в крови дофамина, но снижался уровень адреналина и норадреналина. При этом частота сердечных сокращений именно в этом возрасте достигает наибольших значений на фоне относительного повышения уровня се-ротонина. В этом случае выраженное снижение содержания катехоламинов в крови котят в возрасте 10-ти суток следует расценить как реакцию «истощения» этой системы после интранатальной гиперфункции, а преходящее повышение в этом возрасте содержания в крови серотонина является, по всей видимости, компенсаторной реакцией, позволяющей удерживать гемодинамику на необходимом уровне.

Анализ полученных результатов проведенного экспериментального исследования позволяет выделить в незрелом организме в процессах ранней постнатальной адаптации три фазы активности симпатоадреналовой системы: первая фаза в первые сутки жизни - это «остаточная» высокая активность периферических звеньев, вторая фаза -значительное снижение активности этих звеньев и компенсаторное включение центральных звеньев системы и, наконец, третья фаза - это восстановление активности периферических звеньев.

Заключение. Результаты, полученные в настоящем исследовании, дополняют знания о механизмах нейрогуморальной регуляции деятельности сердечно-сосудистой системы в периоде новорож-денности, что представляет интерес не только для

физиологов и патофизиологов, но также для клиницистов - неонатологов и педиатров, поскольку полученные в ходе настоящего исследования результаты имеют существенное практическое значение. Они показывают возможную динамику активности симпатоадреналовой системы, играющей в процессе неонатальной адаптации важную роль в трофике организма. Результаты экспериментального исследования незрелорожденных котят могут быть использованы для выяснения некоторых закономерностей раннего постнатального становления механизмов неонатальной адаптации новорожденных, включая преждевременно родившихся детей.

Библиографический список

1. Гайтон А.К. Медицинская физиология / А.К. Гайтон, Д.Э. Холл. - М.: Логосфера, 2008. -1256 с.

2. Дашичев В.В. Гемодинамически значимый функционирующий артериальный проток у недоношенных детей: клиническая значимость и методы лечения / В.В. Дашичев, Н.В. Олендарь, К.В. Дашичев // Вопросы практической педиатрии. - М. - 2010. - Т. 5. - № 6. - С. 32-36.

3. Дашичев К.В. Сравнительная характеристика регуляции сердечного ритма в раннем постнаталь-ном онтогенезе у преждевременно родившихся детей и незрелорождающихся животных (котят): ав-тореф. дис. ... канд. мед. наук. - СПб., 2011. - 23 с.

4. Камышников В.С. Справочник по клинико-биохимическим исследованиям и лабораторной диагностике. - М.: МЕДпресс-информ, 2009. -889 с.

5. Мещерякова С.А. Флуориметрический метод определения гистамина и серотонина в одной пробе / С.А. Мещерякова, Ц.И. Герасимова // Лабораторное дело: ежемес. науч.-практ. журнал. -1974. - № 11. - С. 670-672.

6. Орбели Л.А. Некоторые вопросы эволюционной физиологии нервной системы // Журнал эволюционной биохимии и физиологии. - 2002. -Т. 38. - № 5. - С. 400-404.

7. Осинская В.О. Исследования обмена адреналина и норадреналина в тканях животного организма // Биохимия. -1977. - № 3. - С. 537-539.

8. Сальников Е.В. Бета-адренореактивные структуры в регуляции адаптационных возмож-

44

Вестник КГУ им. H.A. Некрасова .¿У- № 7, 2014

ностей системы кровообращения: автореф. дис. ... д-ра биол. наук. - Ярославль, 2010. - 46 с.

9. Сидельникова В.М. Преждевременные роды / В.М. Сидельникова, А.Г. Антонов. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2006. - 448 с.

10. Сидоров А.В. Влияние ингибиторов анги-отензинпревращающего фермента, бета-адрено-блокаторов и их комбинаций на выживаемость и уровень катехоламинов в плазме крови у крыс с хронической сердечной недостаточностью, протекающей с индуцированными обострениями / А.В. Сидоров, М.М. Фатеев // Журнал эволюционной биохимии и физиологии. - 2013. - Т. 49. -№ 3. - С. 224-232.

11. Фатеев М.М. Вариабельность сердечного ритма у котят в раннем постнатальном онтогенезе / М.М. Фатеев, Т.Н. Николаева, К.В. Дашичев, Н.В. Олендарь // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - М. - 2009. - Т. 147. -№ 6. - С. 609-612.

12. Фатеев М.М. Вариабельность сердечного

ритма у бодрствующих и наркотизированных крыс при воздействии ингибиторов ангиотензинпревра-щающего фермента / М.М. Фатеев, А.В. Сидоров, М.В. Григорьева, А.А. Раков, К.М. Фатеева // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2011. - Т. 152. - № 11. - С. 521-525.

13. Федоров В.Н. Нейрогуморальные механизмы адаптации сердца крыс к перегрузке / В.Н. Федоров, М.М. Фатеев, Е.В. Сальников, А.В. Сидоров // Журнал эволюционной биохимии и физиологии. - 2009. - Т. 45. - № 4. - С. 398-402.

14. Филькина О.М. Заболеваемость недоношенных детей, родившихся с очень низкой и экстремально низкой массой тела, к концу первого года жизни / О.М. Филькина, Н.В. Долотова, О.Г. Анд-реюк // Вестник Ивановской медицинской академии. - 2010. - Т. 15. - № 3. - С. 49-53.

15. Dalmaz Y. Age-related changes in catecholamine metabolites of human urine from birth to adulthood / Y. Dalmaz, L. Peyrin, L. Sann et al. // Journal of neural trans-mission. - 2007. - Vol. 46. - № 17. - P. 153-174.

Вестник КГУ им. H.A. Некрасова № 7, 2014

45