CC BY
47
9. Headache Classification Committee of the International Headache Society. Classification and diagnostic criteria for headache disorders, cranial neuralgias and facial pain. / / Cephalalgia. - 1988. - Vol. 8 (suppl7). - P. 10-73.
10. Hering-Hanit R., Gadoth N., Yavetz A. et al. // Headache. - 2001. - Vol. 41. - P. 779-778.
11. Kelly P.J., Rosand J, Kistler J.P. / / Neurology. -
2002. - Vol. 59. - P. 529-536.
12. Kowa H, Yasui K, Takeshima et al. // Am. J. Med. Genetics. - 2000. - Vol. 96. - P. 762-764.
13. Lea R.A, Ovcaric M., Sundholm J. et al. // BMC Medicine. - 2004. - Vol. 2. - P. 3.
14. Must A., Jacques P.F., Rogers G. et al. / / J. Nutr. -
2003. - Vol. 133. - P. 2643-2649
15. Oterino A., Valle N., Bravo Y. et al. // Cephalalgia. - 2004. - Vol. 24. - P. 491-494. Abstract.
16. Storer R.J., Goadsby P.J. / / Brain. - 1997. -Vol. 120. - P. 2171-2177.
17. Thomsen L.L. // Cephalalgia. - 1997. - Vol. 17. -P. 873-895.
Поступила 11.09.06.
GENE POLYMORPHISM OF METHYLENE-TETRAHYDROFOLAT REDUCTASE, HYPERHOMOCYSTEINAEMIA AND POSSIBILITIES OF ITS CORRECTION IN CHILDREN WITH MIGRAINE
Z.G. Tadtaeva, Yu.L. Katsadze S u m m a r y
Molecular-genetic testing of DNA for methylene-tetrahydrofolat reductase (MTHFR) in 112 children with migraine (66 with and 46 without aura) was made by the PCR method. Homocysteine level was measured in 80 children by liquid chromatography method. The results support the suggestion that MTHFR gene, responsible for mild hyperhomocysteineamia, is a genetic risk factor for migraine. Therapy with folic acid and vitamins B6 and B12 significantly decreases the serum homocysteine level in migrainous patients.
УДК 616. 152. 112 + 616. 152. 118] : 612. 833 : [611. 133 + 611. 134. 9
ХЕМОРЕФЛЕКСЫ ЗОНЫ ПОЗВОНОЧНЫХ АРТЕРИЙ И КАРОТИДНОГО СИНУСА ПРИ АЦИДОЗЕ И АЛКАЛОЗЕ В ОСТРОМ ЭКСПЕРИМЕНТЕ И КЛИНИКЕ
С.В. Куприянов
Кафедра нормальной физиологии (зав. - доц. С.В. Куприянов) Чувашского государственного университета
Поддержание гомеостаза тесным образом связано с состоянием микроциркуляции и клеточного метаболизма, а их регуляция в определенной степени обусловлена гуморальными веществами, в частности кислыми продуктами и щелочами. Поэтому такие биологически активные вещества, как молочная кислота, гидрокарбонаты, щелочные буферные растворы, могут выступать в роли системообразующих факторов. Эти вещества широко распространены в жидкостях организма, прежде всего в крови, а их концентрации - основные факторы поддержания кислотно-основного состояния (КОС). Содержание указанных веществ в крови определяется по сосудистым рефлексогенным зонам (СРЗ), аффе-рентация от которых является важным фактором регуляции деятельности дыхательной и сердечно-сосудистой систем. Широкое использование в физиологии понятия кар-диореспираторной системы (КРС) находит свое объяснение преимущественно с позиций конечного результата - коррекции КОС тканей и газообмена в них [1, 18].
Ранее в нашей лаборатории было показано, что в позвоночных артериях (ПА), играющих, как известно, исключительную роль в питании основания головного мозга, расположена самостоятельная рефлексогенная зона. Были продемонстрированы ее собственные барорефлексы на системное артериальное давление (САД), электрическую активность сердца, тонус сосудов скелетных мышц, внутренних органов, емкостные свойства депо крови селезенки, тонус артерий бульбарной конъюнктивы, сетчатки, внутреннего уха [6, 7]. Также показаны сопряженные барорефлексы с этой зоны на внешнее дыхание, их роль как системообразующего фактора регуляции тканевого газообмена [8, 18]. Возникает вопрос, существуют ли в сосудистой рефлексогенной зоне позвоночных артерий (СРЗ ПА) хеморецепторы и какова их роль в регуляции деятельности КРС?
Опыты проводились на 82 взрослых кошках обоего пола массой тела 2,0-4,5 кг под внутривенным уретановым наркозом
(1 г/кг массы животного при исходном АД от 100 до 130 мм Hg и естественном дыхании). Регистрация внешнего дыхания осуществлялась методом трахеотомической пнеймографии с использованием капсулы Марея и прибора МРТУ 42-877-62. САД записывалось окклюзионным способом с бедренной артерии. С помощью двух электроманометров марки МЭП И-01 и их соответствующих головок данные регистрации внешнего дыхания и САД вводились в режиме реального времени в компьютер, которым также впоследствии осуществлялся статистический анализ результатов с использованием t критерия знаков. Обработка полученных данных производилась в среде электронных таблиц "Excel". Для стандартизации условий эксперимента ответные реакции регистрировались в начале каждого опыта, когда отрицательные влияния острого опыта имеют минимальную выраженность. Вмешательства проводились при втором и третьем уровнях стадии наркоза.
В подавляющем большинстве опытов зоны позвоночных и сонных артерий подвергались предварительной гуморальной изоляции. В контрольных опытах вмешательства в этих зонах проводились после новокаиновой блокады их рецепторов. В ряде случаев предварительно денервиро-валась аортальная зона. Описание методики гуморальной изоляции зоны ПА приводится в ранних публикациях [5].
Для физиологической ацидотической стимуляции исследуемых СРЗ была выбрана молочная кислота в разведениях 0,53,0 ммоль/ л. Указанные концентрации соответствуют нормальному и повышенному содержанию лактата в плазме крови. Экспериментальное моделирование состояния алкалоза осуществлялось введением в зоны позвоночных или сонных артерий 0,3 М раствора трисамина (три-аминометана, трисбуфера) или физиологического раствора с добавлением 310-700 ммоль/л пищевой соды. Во всех случаях стимуляция хеморецепторов исследуемых зон производилась путем перфузии соответствующих артерий под постоянным давлением от 90 до 100 мм Hg.
Поочередное введение в гуморально изолированные зоны ПА (n=34) и каротидного синуса (n=20) растворов молочной кислоты вызывает однонаправленные рефлекторные реакции стимуляции внешнего дыхания и повышения уровня САД (рис. 1).
ллплдЛрлпа4^ШШ/Ш
А
130 мм lie >>»!«!<
Рис. 1. Меньшие реакции стимуляции внешнего дыхания и повышение системного АД при ацидоти-ческой активации зон позвоночных (А) и сонных (Б) артерий (одно животное).
Значение кривых сверху вниз (части А и Б): пней-мограмма, продолжительность вмешательства, калибровка выраженности изменения уровня САД, давление в бедренной артерии (в части А указано изменение ЧСС), изолиния, отметка времени (2 с).
При этом выраженность рефлексов с СРЗ сонных артерий оказывается большей (р<0,01). Так, увеличение интенсивности внешнего дыхания при стимуляции хеморецепторов зоны ПА составляло 173,0± ±97,0% от исходного, хеморефлексов сонных артерий - 459,3±195,1%, выраженность увеличения уровня САД - соответственно 12,3±7,1 и 24,7±10,0 мм Б^.
При введении в исследуемые зоны буферного раствора трисамина (39 наблюдений) регистрировалось рефлекторное угнетение активности кардиореспираторной системы (р<0,05), выражавшееся в уменьшении амплитуды и частоты внешнего дыхания и снижении уровня давления в магистральных артериях (рис. 2).
Хеморефлексы с зон ПА и каротидного синуса не воспроизводятся при их перфузии физиологическим раствором, что свидетельствует о химической природе описанных рефлексов, так как афферентации с барорецепторов при таком виде раздражений не возникает. Все приведенные выше реакции отсутствовали после новокаиниза-ции областей исследуемых сосудистых зон, что убедительно доказывало их рефлекторное происхождение.
Какова целесообразность этих хеморефлексов? Общепризнано, конечной целью функционирования КРС является регуляция газообмена в тканях и их КОС. В наших экспериментах прессорная реакция,
2с
Рис. 2. Угнетение дыхания и падение системного АД под влиянием трисамина.
Сверху вниз: пнеймограмма, изолиния, САД (с калибровкой выраженности реакции и указанием изменения ЧСС), продолжительность вмешательства, отметка времени (2 с).
сопровождавшаяся стимуляцией внешнего дыхания и наблюдавшаяся в ответ на введение в исследуемые зоны молочной кислоты, очевидно, направлялась на усиление кровотока в тканях, компенсацию развивающего в них ацидоза, увеличение доставки О2 и удаление СО2. Противоположные реакции угнетения внешнего дыхания и снижения уровня САД наблюдались при развитии алкалоза. Это состояние в наших экспериментах моделировалось введением в зоны ПА или каротидного синуса раствора тисамина (трисбуфера). Афферентация, возникающая в этом случае от хеморецепторов, реализует рефлексы, направленные на снижение интенсивности кровотока в тканях. При этом изменения в деятельности дыхательной и сердечно-сосудистой систем обусловливают компенсаторное развитие на уровне тканей гипоксии, гиперкапнию и накопление в них кислых продуктов. Логично считать, что общим конечным результатом изменения деятельности кардиорес-пираторной функциональной системы в этом случае будет компенсация защелачи-вания тканей.
Любопытно, что при перфузии гумо-рально изолированных сосудистых рефлексогенных зон позвоночных и сонных артерий раствором гидрокарбоната Ыа возникали реакции САД и внешнего дыхания, аналогичные таковым при введении молочной кислоты, имевшие однако меньшую выраженность и устойчивость при воспроизве-
дении (59 наблюдений на обеих зонах). Как объяснить эту однонаправленность реакций при активации хеморецепторов исследуемых зон как молочной кислотой, так и раствором стандартного гидрокарбоната (ЫаБС03)? Следует учитывать, что кровь, как и межклеточная жидкость, является буферным раствором. Общая формула гидрокарбонатного буфера может быть представлена следующим образом:
Н2О ^ ^ Н+
Н2СО
СО2 НСО3-+Ыа^ЫаНСО3
Становится понятным, что введение в эту формулу любого одного из составляющих приведет к увеличению содержания всех других элементов буфера. В частности, при экзогенном увеличении концентрации ЫаБС03 вне зависимости от фактического изменения рН среды увеличивается и количество протонов, обладающих кислыми свойствами. Следует также учесть, что рН крови, очевидно, определяется по СРЗ исходя из концентрации именно протонов, так как существование рецепторов на основании (в данном случае БС03) некоторыми авторами отрицается [11, 14]. Следовательно, на введение стандартного основания в среду, всегда богатую протонами, организм способен реагировать как на повышение концентрации кислоты.
Трисамин в естественных условиях не входит в состав ни одного буфера организма. Участвуя в реакциях обмена, он (трис-буфер) непосредственно связывает протоны, включая их в свою молекулу [9], тем самым водород теряет кислые свойства. Поэтому при введении трисамина в организме происходит не только повышение рН, но и фактическое уменьшение концентрации протонов - основного закисляюще-го вещества в организме. Отсюда в клинике компенсация развития ацидоза должна проводиться только теми препаратами, которые непосредственно связывают протоны (например, трисамин / трисбуфер). Использование с этой целью солевых растворов гидрокарбонатов Ыа, К, Са, фосфатных солей следует признать не только неэффективным, но даже опасным. В условиях выраженного (клинически значимого) ацидо-
за их введение приведет к увеличению концентрации протонов и может восприниматься организмом как дополнительный и чрезмерно избыточный закисляющий фактор.
Наше мнение о наличии в позвоночных артериях самостоятельной СРЗ соответствует тому, что изложено в морфологических работах [10]. Согласно им, здесь обнаружено скопление рецепторов относящихся, по классификации В.Н. Черниговского [4, 14], к барорецепторам. В то же время тесное функциональное взаимодействие баро- и хеморецепторов классических СРЗ является общепризнанным. Так, например, в работах D. Heisted Donald et al. [16] продемонстрировано модулирование хеморе-цепторных рефлексов каротид путем изменения активности их барорецепторов. По выражению авторов, обнаруженное взаимодействие рефлексов с каротидных баро- и хеморецепторов, очевидно, должно обеспечивать оптимальную "установку" кровообращения. Вместе с тем считается, что "... кровь как кооперативная динамическая система может выступать в роли одного из рецепторов." [13]. Это, конечно же, образное выражение подразумевает, что изменения в состоянии крови, фиксируемые прежде всего СРЗ, играют важную роль в регуляции разнообразных функций организма. В наших ранних экспериментальных и клинических работах были продемонстрированы регулирующее значение барорецепторов ПА, а также их роль в развитии синдрома позвоночной артерии. Согласно данным настоящего исследования, активация не только баро-, но и хеморецепторов СРЗ ПА и каротид способствует формированию кардиореспираторной функциональной системы, общим конечным результатом деятельности которой является регуляция КОС тканей и интенсивности газообмена в них.
Таким образом, показано, что в ПА находится самостоятельная рефлексогенная зона - функциональный аналог классической СРЗ каротидного синуса. Их совместная хеморецептивная активность направлена на регуляцию внешнего дыхания и САД, которые в условиях исходного сдвига рН крови объединяются в единую КРС.
ЛИТЕРАТУРА
1. Герасимов И.Г., Самохина Е.В. // Физиол.челов. —
2003. —№4. —С. 72—75.
2. Драндрова Г.Л. Патент РФ гос. регистр. №2001131058/14(033104) от 16.11.01г.
3. Драндров Г.Л., Демаков А.Б., Куприянов С.В. // XVII съезд физиологов России. Тез. докл. —Ростов-на-Дону, 1998. —С.360.
4. Интерорецепторы / Черниговский В.Н. — М., 1960.
5. Куприянов В.С. и др. // Экспер. и клин. физиол. кровообращения. —1983.—№1. —С. 3—7.
6. Куприянов С.В., Гавришкина Н.В. // Рос. физиол. журн. —2004. —№8. —С. 485.
7. Куприянов С.В., Куприянов В.С., Семенова Л.М. // Рос. физиол. журн. —2004. —№8. —С. 496—497.
8. Куприянов С.В., Куприянов В.С., Семенова Л.М. Матер. I съезда физиол. СНГ. — Сочи, Дагомыс, 2005. — №2. —С. 68—69.
9. Лекарственные средства / Машковский М.Д. — М., 1984.
10. Мямлина Г.А. // Арх. анат., гистол. и эмбриол. — 1953. —№2. —С. 27—32.
11. Регуляция дыхания / Бреслав И.С., Глебовский В.Д. —Л., 1981.
12. Физиология: основы и функциональные сис— темы / Судаков К.В. —М., 2000.
13. Хронофизиология, хронофармакология и хро— нотерапия / Агаджанян Н.А., Петров В.И., Радыш И.В. и др. —Волгоград, 2005.
14. Центральная регуляция органной гемодинами— ки / Ткаченко Б.И. с соавт. —СПб., 1992.
15. Черниговский В.Н. // Успехи соврем. биол. — 1947.—№22. —С. 215.
16. Heisted Donald D. et al. // Peripheral Arterial Chemoreceptors. Proc. Int. Work—shop. —London, 1995. — P. 499—462.
17. Kupriyanov S. V. et al. World Clinical and Immuno— pathological Congress. Tez. —Singapore, 2002. —P. 333.
18. Taylor E. V. et al. // Physiol. Rev. —1999. —Vol. 79. — P. 855.
Поступила 09.06.06.
CHEMOREFLEXES ORIGINATED IN VERTEBRAL ARTERY AND CAROTIC SINUS ZONES DURING ACIDOSIS AND ALKALOSIS IN EXPERIMENTAL AND CLINICAL CONDITIONS
S. V. Kupriyanov
S u m m a r y
The role of chemoreceptors of vertebral arteries and carotic reflexogenous zones in external respiration and systemic blood pressure regulation was studied. Activation of these zones by lactic acid led to stimulation of respiration and elevation of blood pressure. The opposite responses of cardiorespiratory system were observed by TRIS buffer (3-aminomethene).
