CC BY
10УДК 636.2.055:591.469:612.146.2
ИССЛЕДОВАНИЕ РОЛИ АЦЕТИЛХОЛИНА В РЕГУЛЯЦИИ КРОВОСНАБЖЕНИЯ МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ У КОРОВ
'Мещеряков В.П., 2Макар З.Н.,:Вахрамова О. Г.
1 Калужский филиал РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, Калуга, Российская Федерация;2 ВНИИ физиологии, биохимии и питания животных, Боровск, Российская Федерация
Целью было изучение чувствительности сократительных элементов сосудистой стенки к ацетилхолину и оценка участия холинергической медиаторной системы в эфферентном нервном контроле кровоснабжения вымени у коров. На 6 коровах, находившихся под эндот-рахеальным наркозом, проведено два эксперимента. В первом эксперименте регистировали реакцию кровеносных сосудов вымени на введение в наружную срамную артерию ацетилхо-лина в дозах 0,01-1 мг; во втором эксперименте изучали участие ацетилхолина в передаче нервных импульсов с окончаний постганглионарных симпатических нейронов на сосудистую стенку вымени. Проводили одновременную регистрацию артериального давления (АД), объемной скорости кровотока в половине вымени и рассчитывали величину сосудистого сопротивления вымени. Установлено, что местное воздействие ацетилхолина вызывает повышение уровня кровоснабжения вымени. Постоянство системного АД при введении ацетилхолина указывает на локальный механизм изменения кровоснабжения вымени, обусловленный изменением тонуса его сосудов. Результаты экспериментов свидетельствуют о наличии холиноре-цепторов в стенке кровеносных сосудов вымени. Наличие фазы первоначального нарастания с последующим снижением кровоснабжения вымени при введении ацетилхолина может свидетельствовать об изменении тонуса кровеносных сосудов органа вследствие сжатия и расширения альвеол в процессе молокоотдачи. Ацетилхолин участвует в передаче нервных импульсов с окончаний постганглионарных симпатических нейронов на сосудистую стенку вымени. Полученные данные указывают на то, что сосудорасширяющий компонент реакции на стимуляцию наружного семенного нерва обусловлен действием ацетилхолина на кровеносные сосуды вымени.
Ключевые слова: коровы, кровоснабжение молочной железы, сосудистое сопротивление, электростимуляция нерва, ацетилхолин, холинорецепторы
Проблемы биологии продуктивных животных, 2016, 4: 27-36
Введение
Ацетилхолин является одним из основных медиаторов вегетативной нервной системы. Он высвобождается в окончаниях всех преганглионарных вегетативных волокон и большинства постганглионарных парасимпатических нейронов. Действие ацетилхолина на эффектор-ный орган воспроизводится мускарином. В связи с этим предполагается наличие мускарино-подобных рецепторов, на которые воздействует ацетилхолин. Известно о существовании пяти подтипов мускариновых холинорецепторов (№сЬоШ, 1994). Действие ацетилхолина на эффектор блокируется атропином.
Показано, что ацетилхолин усиливает работоспособность мышц (Кривой, 2000) и оказывает влияние на самые различные биохимические системы клеток (Голиков и др., 1985). Традиционной моделью при изучении роли ацетилхолина в механизмах холинергической модуляции является нервно-мышечный синапс позвоночных (Кривой, 2000; Науменко и др., 2002). Ацетилхолин участвует в регуляции деятельности сосудистой системы различных ор-
ганов. Изучено влияние селективной блокады холинорецепторов на сердечную деятельность и артериальное давление у крыс (Зефиров и др., 2006). Исследовано влияние ацетилхолина на сократительную активность кольцевых сегментов коронарной артерии у свиней (Березовчук, Циркин, 2012) и гладких мышц почечной артерии у коров (Кашин и др., 2010).
Сравнительно мало изучена роль ацетилхолина в регуляции функции молочной железы. Установлено, что вымя коровы не имеет парасимпатической иннервации (Peeters et al., 1949). В то же время показано, что ацетилхолин вызывает молокоотдачу у коз (Oguro et al., 1982), принимает участие в регуляции секреторной (Толкунов, Марков, 2000) и двигательной (Балакина и др., 2008) активности миоэпителиальных и гладкомышечных клеток молочной железы у белых мышей. Установлено, что в альвеолах молочной железы передача влияний с миоэпителиальных клеток на секреторные может осуществляться с участием физиологически активных веществ холинергической природы (Скопичев, 1994). Активность холинэстеразы обнаружена в миоэпителиальных клетках и на базальной мембране секреторных клеток (Ско-пичев, 1994), а также в эндотелиальных клетках микрососудов (Прозоровский, Скопичев, 2005). Показано, что инъекции ацетилхолина приводят к вазодилатации в молочной железе у коз (Dhondt et al., 1973; Houvanaghel, Peeters, 1974; Oguro et al., 1982) и коров (Dhondt et al., 1973). В работах (Houvenaghel, Peeters, 1974) катехоламины вводились животным в яремную вену, что могло оказать влияние на системные гемодинамические показатели.
Ранее нами (Мещеряков, Макар, 20166) показано, что электрораздражение периферического отрезка наружного семенного нерва у коров приводит к появлению периодов пониженного и повышенного кровоснабжения вымени. Выявлено, что сосудосуживающий компонент реакции на стимуляцию наружного семенного нерва обусловлен действием на кровеносные сосуды вымени норадреналина, выделяющегося из окончаний адренергических нейронов. Однако механизм появления сосудорасширяющего компонента реакции в ответ на стимуляцию наружного семенного нерва неизвестен.
Целью данной работы было изучение чувствительности сократительных элементов стенки кровеносных сосудов к ацетилхолину и исследование участия холинергической медиа-торной системы в эфферентном нервном контроле кровоснабжения вымени у коров.
Материал и методы
Исследование проведено на 6 коровах чёрно-пестрой породы с суточным удоем от 6,3 до 10,9 кг, находившихся в период опыта под эндотрахеальным наркозом. Для регистрации системного артериального давления (АД) в общий плече-головной ствол через одну из боковых ветвей общей сонной артерии вводили катетер длиной 40 см, с наружным диаметром 2,1 и внутренним - 1,7 мм. Затем производили разрез в паховой области, выделяли главный сосудисто-нервный пучок вымени и перерезали наружный семенной нерв. Периферический конец одной из его ветвей укладывали на контактные серебряные электроды (диаметр 0,1 мм, межэлектродное расстояние 3 мм) и заливали вазелиновым маслом, нагретым до 38оС. С целью предотвращения свертывания крови, в яремную вену инъецировали гепарин в дозе 100 тыс. МЕ, а затем в течение опыта через каждые три часа дополнительно вводили его по 25 тыс. МЕ. Перерезали между эластичными зажимами наружную срамную артерию (основной артериальный сосуд вымени) и в перерезанные концы вставляли датчик объёмной скорости кровотока (ОСК) проточного типа для количественной оценки кровоснабжения вымени. Дистальнее датчика в наружную срамную артерию через инъекционную иглу вводили тонкий катетер (наружный диаметр 0,5 мм), через который инъецировали в наружную срамную артерию ацетил-холин или атропин. Ацетилхолин предварительно растворяли в 0,9%-ном растворе хлористого натрия и инъецировали в объеме 1 мл в течение 3-4 с. Для блокады М-холинорецепторов применяли атропин, который вводили в дозах 2-20 мг в объеме 2 мл в течение одной минуты.
Системное АД регистрировали с помощью механо-электрического преобразователя давления MPU-0,5-290-0-III (NihonKohden, Япония). Регистрацию ОСК осуществляли с по-
мощью электромагнитного флоуметра MF-27 (NihonKohden). Усредненные значения АД и ОСК регистрировались на бумажной ленте полиграфа. Для количественной характеристики гемодинамики использовали формулу: Q = P/R, где Q - объёмная скорость кровотока через вымя, Р - среднее артериальное давление, R - сосудистое сопротивление вымени; в качестве величины сосудистого сопротивления вымени (ССВ) использовали отношение среднего АД к величине ОСК.
Было проведено два эксперимента на предварительно опорожненном вымени. Опорожнение вымени проводили с помощью внутриартериальных инъекций окситоцина и отсасывания молока из катетеризованных сосков с помощью электроотсасывателя. В первом эксперименте на 3 коровах в 5 опытах изучена реакция кровеносных сосудов вымени на введение в его сосудистое русло ацетилхолина в дозах 0,01-1 мг. Во втором эксперименте на 3 коровах в 6 опытах исследовано участие холинергической медиаторной системы (ацетилхолин и холи-норецепторы) в эфферентном нервном контроле кровоснабжения вымени. Эксперимент проводили в двух последовательных опытах. В первом опыте изучали эффекты стимуляции периферического конца перерезанного наружного семенного нерва на показатели гемодинамики. Стимуляцию нерва осуществляли импульсами, генерируемыми электростимулятором ЭСУ-1. Параметры раздражения: прямоугольные импульсы, частота - 25 Гц, длительность импульса - 10 мс, напряжение на входе изолирующего блока 40-140 В, продолжительность раздражения — 10 с. После возвращения показателей гемодинамики к исходному уровню (через 20-25 мин) в наружную срамную артерию вводили атропин и производили стимуляцию наружного семенного нерва. Сдвиги показателей гемодинамики анализировали по данным шести опытов, проведенных на трёх коровах.
Результаты и обсуждение
Первый эксперимент. За трёхминутный интервал, предшествующий введению ацетилхолина, ОСК в вымени составила в среднем 408±34 мл/мин. Введение ацетилхолина в наружную срамную артерию вымени привело к значительному повышению уровня кровоснабжения вымени.
В первые 15 с после инъекции ацетилхолина величина ОСК превышала исходный уровень на 65,7% (P<0,05), максимального значения (94,9% от исходного уровня; P<0,05) она достигла через 30 с после введения препарата. В течение последующих временных интервалов снижалась; в интервале 135-150 с после введения ацетилхолина уровень кровоснабжения вымени достиг исходного уровня.
Усиление кровоснабжения вымени в ответ на инъекцию ацетилхолина было вызвано не увеличением системного АД, а снижением сосудистого сопротивления органа. В среднем за трехминутный интервал, предшествующий введению окситоцина, величина ССВ поддерживалась на уровне 0,33±0,03 мм рт. ст./ мл/мин. Через 15 с после введения ацетилхолина она снизилась до 61,6% от исходного уровня (P<0,05). В следующий 15-с интервал ССВ достигло минимального значения (53,2%; P<0,05). Величина ССВ возвратилась к исходным значениям через 150 с после введения ацетилхолина.
Местное введение ацетилхолина в трех дозах — 0,01, 0,1 и 1,0 мг не оказало влияния на показатели АД. Это свидетельствует о том, что изменение кровоснабжения вымени в ответ на инъекцию ацетилхолина имеет локальный характер и не связано с изменением в системном кровообращении. Другие показатели гемодинамики зависели от дозы препарата. С увеличением дозы вводимого ацетилхолина наблюдалось повышение максимальных значений ОСК и снижение величин минимального ССВ. При введении ацетилхолина в дозе 0,01 мг максимальная величина ОСК составила 148%, а минимальное значение ССВ - 67% относительно уровня до его введения. Инъекция ацетилхолина в дозе 0,1 мг привела к увеличению максимальной ОСК до 247% и к снижению минимального ССВ до 40% от исходного уровня. Введение препарата в дозе 1 мг вызвало увеличение максимальной ОСК до 431% и снижение минимальной величины ССВ до 22% от исходного уровня. Продолжительность периода повышен-
ного кровоснабжения вымени при введении ацетилхолина в дозах 0,01-0,1 мг составила примерно 150 с. При инъекции препарата в дозе 1 мг повышенные значения ОСК в вымени сохранялись в течение 7 мин.
Таким образом, результаты эксперимента с введением ацетилхолина непосредственно в сосудистое русло вымени показали, что сократительные элементы кровеносных сосудов органа обладают чувствительностью к ацетилхолину, который вызывает дозозависимое их расширение. Указанный факт свидетельствует о наличии холинорецепторов в кровеносных сосудах вымени.
Второй эксперимент. Во втором эксперименте для оценки участия ацетилхолина и холинорецепторов в передаче нервных импульсов с окончаний эфферентных нервных волокон на кровеносных стенку кровеносных сосудов вымени изучено влияние атропина (блокатора М-холинорецепторов) на изменение показателей гемодинамики, наступающее при стимуляции периферического конца перерезанного наружного семенного нерва. Объемная скорость кровотока в период, предшествующий электростимуляции нерва, в опытах без введения атропина поддерживалась на уровне 0,36±0,08 л/мин, а с введением атропина - 0,44±0,06 л/мин. Электростимуляция нерва привела к снижению ОСК в вымени (табл. 1).
Таблица 1. Влияние атропина на изменение объёмной скорости кровотока в вымени (% от исходного уровня), вызванное электростимуляцией наружного семенного нерва (M±m, n=6)
Периоды времени от на- _Периоды опыта_
_чала стимуляции_Стимуляция нерва Атропин+стимуляция нерва
0 - 30 с 58±3 54±8 31 - 60 с 67±6 68±6 61 - 90 с 104±10 91±5 91 - 120 с 104±10 90±4 121 - 150 с 100±3 90±3* 151 - 180 с 101±2 93±4 3 - 4,5 мин 106±2 91±3** _4,5 - 6 мин_106±3_90±3**_
Примечания: *Р<0.05; **Р<0.01 по Г-критерию при сравнении с соответствующим периодом стимуляции нерва без атропина.
Минимального значения ОСК достигла в первый 30-с интервал после начала раздражения нерва. Период пониженного кровоснабжения вымени наблюдался в течение первой минуты после начала раздражения нерва. В интервалах 61-120 с и 3-6 минут от начала раздражения нерва отмечена тенденция к увеличению кровоснабжения вымени выше исходного уровня.
Введение атропина не оказало влияния на длительность периода снижения кровоснабжения вымени, вызванного стимуляцией наружного семенного нерва. В течение первых двух 30 с интервалов после начала электростимуляции, проведенной до введения атропина, величины изменения ОСК от исходного уровня были схожими (58-54% и 67-68% для первого и второго интервалов соответственно). В то же время, атропин блокировал появление фазы повышенного кровоснабжения вымени, наблюдаемой сразу же после периода снижения ОСК в вымени. Так, в опыте после введения атропина и последующей стимуляции нерва в периоды 61-120 и 151-180 с от начала раздражения отмечена тенденция к пониженному кровоснабжению вымени, а в периоды 121-150 с и 3-6 минут от начала стимуляции нерва наблюдалось снижение ОСК относительно контроля (Р<0,05).
Введение атропина не отразилось также и на увеличении ССВ, вызванном электростимуляцией наружного семенного нерва (табл. 2). В течение первой минуты от начала стимуляции нерва в опыте с введением атропина не наблюдалось существенных изменений ССВ относительно контроля. В последующие интервалы времени блокада холинорецепторов вымени атропином предотвращала расширение сосудов вымени, вызванное раздражением нерва. Если в интервале от 1,5 до 6 мин электростимуляции, проведенной до введения атропина, величина
ССВ составляла 94-101% от исходного уровня, то после введения атропина она составила 105114% (P<0,05 при сравнении величин ССВ до- и после введения атропина в интервале 3-6 мин).
Таблица 2. Влияние атропина на изменение сосудистого сопротивления вымени (% от исходного уровня), вызванное электростимуляцией наружного семенного нерва (M±m, n=6)
Время от начала стимуляции
Периоды опыта
Стимуляция нерва
Атропин+стимуляция нерва
0 - 30 с 31 - 60 с 61 - 90 с 91 - 120 с 121 - 150 с 151 - 180 с 3 - 4,5 мин 4,5 - 6 мин
175±8 157±17 100±8 98±7 101±3 99±2 94±2 95±3
186±26 148±15 116±8 114±4 107±4 106±4 105±4* 107±4*
Примечания: *P<0.05; **P<0.01 по t-критерию при сравнении с соответствующим периодом стимуляции нерва без атропина.
Таким образом, во втором эксперименте показано, что атропин не оказывает влияния на величину снижения кровоснабжения вымени, вызванного стимуляцией наружного семенного нерва, но предотвращает последующее повышение кровоснабжения вымени, вызванное снижением сосудистого сопротивления органа. Этот факт даёт основание для предположения, что ацетилхолин участвует в передаче нервных импульсов, вызывающих расширение кровеносных сосудов.
Согласно литературным данным, ацетилхолин в условиях in vitro и in vivo оказывает различное действие на кровеносные сосуды животных. В опытах на сегментах почечной артерии коровы ацетилхолин оказывал релаксирующий эффект (Кашин и др., 2010). В ответ на действие ацетилхолина зафиксированы три типа сократительных реакций кольцевых сегментов коронарной артерии свиньи (Березовчук, Циркин, 2012). В работе (Зефиров и др., 2006) после блокады М-холинорецепторов у крыс зафиксировано кратковременное снижение артериального давления, свидетельствующее о сосудосуживающем эффекте ацетилхолина. Отмечено понижение кровяного давления в молочной артерии коз под влиянием ацетилхолина (Сруков, 1964). В нашем исследовании различные дозы ацетилхолина вызывали повышение ОСК в вымени, обусловленное снижением ССВ.
Ранее было показано, что инъекции ацетилхолина вызывают усиление кровоснабжения молочной железы у коз (Сруков, 1964; Houvenaghel, Peeters, 1974; Oguro et al., 1982) и у коров (Dhondt et al., 1973). Увеличение ОСК в ответ на различные дозы ацетилхолина в вымени коровы составило 6-25%, а продолжительность периода повышенного кровоснабжения органа варьировало в пределах от 18 до 100 с (Dhondt et al., 1973). У коз ацетилхолин вызывает дозо-зависимую вазодилатацию в молочной железе (Oguro et al., 1982). Таким образом, результаты наших экспериментов согласуются с литературными данными и свидетельствуют о том, что у коров в стенке кровеносных сосудов вымени имеются холинорецепторы, стимуляция которых приводит к снижению ССВ и повышению кровоснабжения органа.
В то же время в ряде экспериментов установлено, что ацетилхолин может оказывать влияние на показатели системного кровообращения. У коз повышению кровоснабжения молочной железы в ответ на внутривенные инъекции ацетилхолина предшествовала кратковременная гипотензия (Houvenaghel, Peeters, 1974). В опытах на козах отмечено изменение системного кровяного давления при введении ацетилхолина в артериальное русло молочной железы (Сруков, 1964; Oguroetal., 1982). У коров в ряде случаев ацетилхолин, введенный внутривенно, вызывал как повышение, так и снижение системного артериального давления и уровня
кровоснабжения вымени (БЬопЛ й а1., 1973). Эти данные дают основание предположить, что использованные дозы ацетилхолина, вероятно, превышали порог физиологической нормы.
В ряде работ обсуждаются различные механизмы воздействия ацетилхолина на эффектор. Показано, что в мышцах мускарин реализует свое действие через М^холинорецепторы мембраны мышечных волокон (Науменко и др., 2002), а у крыс тоническое тормозное влияние вагуса осуществляется при участии М3-холинорецепторов сердца (Зефиров и др., 2006). Предполагается, что наиболее вероятным химическим посредником в сосудорасширяющем эффекте является оксид азота (N0), вырабатываемый эндотелиальными клетками (Рго88ег й а1., 1996). Ацетилхолин, по мнению авторов, путём стимуляции выхода ионов кальция в межклеточное пространство влияет на продукцию оксида азота. В других исследованиях (Березовчук, Циркин, 2012) указывается, что оксид азота не играет существенной роли в реализации эффектов ацетилхолина; а эффект ацетилхолинана в коронарных артериях у свиней обусловлен прямым влиянием его на миоциты сосуда. Авторы предполагают, что в коронарных артериях имеются два типа миоцитов, при активации которых возникает либо констрикция, либо дила-тация.
В то же время, вазодилатация в молочной железе, наблюдаемая при местной инъекции ацетилхолина, может быть вызвана не только стимуляцией холинорецепторов кровеносных сосудов этого органа, но и сокращениями миоэпителия и сжатием альвеол в процессе моло-коотдачи. Ранее нами было показано, что у коров окситоцин при введении в артериальное русло вызывает в неопорожненном вымени двухфазное изменение кровоснабжения органа, сопровождающееся определённым параллелизмом в динамике внутривыменного давления (Мещеряков и др., 2015). При этом изменение кровоснабжения в ответ на экзогенный окситоцин характеризовалось наличием фаз быстрого нарастания и медленного снижения кровоснабжения вымени. Следует предположить, что появление указанных фаз является результатом изменения тонуса (снижение и повышение) кровеносных сосудов вымени вследствие процессов сжатия и последующего расширения альвеол.
Результаты описанного в данной статье эксперимента показали, что введение ацетил-холина в питающую артерию также приводит к двухфазному изменению кровоснабжения органа, вызванному расширением и сужением кровеносных сосудов вымени. Реакция изменения кровоснабжения вымени в ответ на введение ацетилхолина сопоставима с характером сосудистой реакции на введение окситоцина (Мещеряков и др., 2015). Поэтому наличие быстрой фазы нарастания с последующим медленным снижением кровоснабжения вымени в ответ на введение ацетилхолина может быть обусловлено сосудистыми реакциями на молокоотдачу.
Изменения кровоснабжения вымени в контрольных опытах во втором эксперименте согласуются с данными, полученными ранее (Мещеряков, Макар, 20166). Электростимуляция периферического отрезка наружного семенного нерва сопровождается первоначальным снижением кровоснабжения вымени, которое затем сменяется его повышением. Показано, что сосудосуживающий компонент реакции на стимуляцию наружного семенного нерва обусловлен действием на кровеносные сосуды вымени норадреналина, выделяющегося из окончаний адренергических нейронов (Мещеряков, Макар, 20166). Увеличение уровня кровоснабжения вымени, вызванное расширением его кровеносных сосудов, возможно путем воздействия на сосуды Р-адреномиметиков (Мещеряков, Макар, 2016а). Известно, что норадреналин может воздействовать на Р-адренорецепторы вымени (Бгцскша1ег, 2005), однако в наших экспериментах (Мещеряков, Макар, 20166) местное введение норадреналина в разных дозах не вызывало повышения уровня кровоснабжения вымени выше исходного. Фаза повышенного кровоснабжения вымени может быть результатом сосудорасширяющего действия ацетилхолина, выделяющегося в ответ на раздражение периферического отрезка наружного семенного нерва. Результаты, полученные в первом эксперименте, свидетельствуют о том, что в стенке кровеносных сосудов вымени имеются холинорецепторы, а ацетилхолин, воздействуя на них, вызывает снижение ССВ. Блокада холинорецепторов, осуществленная во втором эксперименте, предотвращает сосудорасширяющий эффект стимуляции наружного семенного нерва.
Об участии ацетилхолина в деятельности молочной железы свидетельствуют результаты исследований, в которых было установлено, что ацетилхолин, так же, как и окситоцин, вызывает гиперполяризацию плазматической мембраны секреторных клеток, увеличение трансэпителиальной разности потенциалов в альвеолах молочной железы и возрастание активности ионов калия в полости альвеол (Толкунов, Марков, 2000). Другими исследователями установлено, что введение ацетилхолина вызывает кратковременное повышение цистернального давления у мышей (Балакина и др., 2008) и внутривыменного давления у коз (Oguro Й а1., 1982), свидетельствующее о сократительной реакции миоэпителия. У белых мышей при нанесении раствора ацетилхолина на поверхность железистой ткани наблюдались сходные с окси-тотическими сократительные реакции альвеол и протоков (Балакина и др., 2008). Показано, что при возникновении сократительной реакции миоэпителия, в межклеточном пространстве, окружающем альвеолу, увеличивается содержание ацетилхолина, который может изменять кровенаполнение в венулах и обеспечивать развитие рабочей гиперемии органа (Скопичев, 1994). Считается, что холинергические структуры клеток в физиологических условиях действуют синергически с окситоцином (Балакина и др., 2008).
Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о том, что введение ацетил-холина в сосудистое русло вымени вызывает дозозависимое двухфазное изменение его кровоснабжения, сопоставимое с действием окситоцина. Постоянство системного артериального давления при введении ацетилхолина указывает на локальный механизм изменения кровоснабжения вымени, обусловленный изменением тонуса его сосудов. Изменение кровоснабжения вымени в ответ на инъекции ацетилхолина свидетельствует о наличии холинорецепторов в стенке его кровеносных сосудов. В то же время наличие фаз первоначального нарастания и последующего снижения кровоснабжения вымени при введении ацетилхолина может свидетельствовать об изменении тонуса его кровеносных сосудов вследствие сжатия и расширения альвеол в процессе молокоотдачи. Введение атропина в питающую артерию не оказало влияния на первоначальное снижение кровоснабжения вымени, вызванное стимуляцией наружного семенного нерва, однако атропин блокировал последующее повышение кровоснабжения вымени вследствие снижения сосудистого сопротивления органа, т.е. фазу, которая обычно наблюдается при электростимуляции наружного семенного нерва. Это даёт основание предположить, что ацетилхолин участвует в передаче нервных импульсов с окончаний постганг-лионарных симпатических нейронов на сосуды микроциркуляторного русла вымени, вызывая их дилатацию.
ЛИТЕРАТУРА
1. Балакина Г.Б., Попов С.М., Шерешков В.И. Влияние окситоцина и медиаторов на сократительную активность гладкомышечных клеток молочной железы // Альманах современной науки и образования. - 2008. - № 11. - С. 8-10.
2. Березовчук Е.А., Циркин В.И. Роль М-холинорецепторов в реакции коронарной артерии свиньи на ацетилхолин // Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Биология, клиническая медицина. - 2012. - Т. 10. - № 3. - С. 51-60.
3. Голиков С.Н., Долго-Сабуров В.Б., Елаев Н.Р., Кулешов В.И. // Холинергическая регуляция биохимических систем клетки. - М.: Медицина, 1985. - 224 с.
4. Зефиров Т. ., Зиятдинова Н.И., Сайфутдинова Л.Р., Зефиров А.Л. Влияние селективной блокады разных подтипов М-холинорецепторов на сердечную деятельность и артериальное давление крыс // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2006. - Т. 141. - № 6. - С. 609-612.
5. Кашин Р.Ю., Ноздрачев А.Д., Циркин В.И. Модуляция сократительных ответов гладких мышц почечной артерии коровы на адренергические, холинергические и деполяризующие воздействия // Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 3. Биология. - 2010. - № 1. - С. 55-71.
6. Кривой И.И. Механизмы немедиаторного действия ацетилхолина в нервно-мышечном аппарате // Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова. - 2000. - Т. 86. - № 8. - С. 1019-1029.
7. Мещеряков В.П., Макар З.Н. Влияние местной стимуляции в-адренорецепторов на кровоснабжение вымени у коров // Проблемы биологии продуктивных животных. - 2016а. - № 2. - С. 32-41.
8. Мещеряков В.П., Макар З.Н., Мещеряков Д.В. Влияние окситоцина на показатели гемодинамики и величину внутривыменного давления у коров // Проблемы биологии продуктивных животных. -2015. - № 4. - С. 42-51.
9. Мещеряков В.П., Макар З.Н. Кровоснабжение вымени у коров при стимуляции наружного семенного нерва и альфа-адренорецепторов вымени // Проблемы биологии продуктивных животных. -2016б. - № 3. - С. 47-56.
10. Науменко Н.В., Маломуж А.И., Хаирова Р.А., Зефиров А.Л., Уразаев А.Х. Фармакологические особенности мускариновых холинорецепторов скелетных мышц // Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова. - 2002. - Т. 88. - № 5. - С. 619-626.
11. Прозоровский В.Г., Скопичев В.Г. Выявление наличия холинэстеразы в эндотелиоцитах и ее торможение фосфорорганическими соединениями как причина деформации эндотелиоцитов // Экспериментальная и клиническая фармакология. - 2005. - Т. 68. - № 3. - С. 64-67.
12. Скопичев В.Г. Механизмы интеграции клеток в альвеолярном отделе молочной железы: автореф. дисс....д.б.н. - Санкт-Петербург. - 1994. - 30 с.
13. Сруков М.Н. О механизмах регуляции сосудистой системы молочной железы: автореф. дисс... к.б.н. - Ленинград. - 1964. - 19 с.
14. Толкунов Ю.А., Марков А.Г. Физиология секреторных клеток молочной железы мышей // Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова. - 2000. - Т. 86. - № 8. - С. 1057-1065.
15. Bruckmaier R.M. The importance of adrenergic receptors in the bovine udder for milk removal // Physiological and technical aspects of machine milking (Eds. V. Tancin, S. Mihina, M. Uhrincat). - Nitra: ICAR Publ., 2005. - P. 9-14.
16. Dhondt G., Houvenaghel A., Peeters G., Verschooten F. Influence of vasoactive hormones on blood flow through the mammary artery in lactating cows // Arch. Int. Pharmacodyn. - 1973. - Vol. 204. - P. 89 -104.
17. Houvenaghel A., Peeters G. Influence of vasoactive hormones and stress on blood flow through the udder of the lactating goat // Ann. Biol. Anim. Bioch. Bioph. - 1974. - Vol. 14. - No. 3. - P. 437-446.
18. Nicholls D.G. Proteins. Transmitters and synapses. - Blackwell: Sci. Publ., 1994. - P. 186-199.
19. Oguro K., Hashimoto H., Nakashima M. Pharmacological effects of several drugs on the myoepithelium and the vascular smooth muscle of the lactating mammary gland in goats // Arch. Intern. Pharmacodyn. -1982. - Vol. 256. - No. 1. - P. 108-122.
20. Peeters G., Coussenes R., Sierens G. Physiology of the nerves in the bovine mammary gland // Arch. Intern. Pharmacod. Ther. - 1949. - Vol. 79. - No. 1. - P. 75-82.
21. Prosser C.G., Davis S.R., Farr V.C., Lacasse P. Regulation of blood flow in the mammary microvascula-ture // J. Dairy Sci. - 1996. - Vol. 79. - No 7. - P. 1184-1197.
REFERENCES
1. Balakina G.B., Popov S.M., Shereshkov V.I. Al'manakh sovremennoi nauki i obrazovaniya - Almanac of Modern Science and Education. 2008, 11: 8-10.
2. Berezovchuk E.A., Tsirkin V.I. VestnikNovosibirskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Biologiya, klinicheskaya meditsina - Bulletin of Novosibirsk State University. Series: biology, clinical medicine. 2012, 10(3): 51-60.
3. Bruckmaier R.M. The importance of adrenergic receptors in the bovine udder for milk removal. In: Physiological and technical aspects of machine milking (Eds: V. Tancin, S. Mihina, M. Uhrincat). Nitra: ICAR Publ., 2005, P. 9-14.
4. Dhondt G., Houvenaghel A., Peeters G., Verschooten F. Influence of vasoactive hormones on blood flow through the mammary artery in lactating cows. Arch. Int. Pharmacodyn. 1973, 204: 89-104.
5. Golikov S.N., Dolgo-Saburov V.B., Elaev N.R., Kuleshov V.I. Kholinergicheskaya regulyatsiya biokhimicheskikh sistem kletki (Cholinergic regulation of cell biochemical systems). Moscow: Meditsina, 1985.
6. Houvenaghel A., Peeters G. Influence of vasoactive hormones and stress on blood flow through the udder of the lactating goat. Ann. Biol. Anim. Bioch. Bioph. 1974, 14(3): 437-446.
7. Kashin R.Yu., Nozdrachev A.D., Tsirkin V.I. Vestnik Sankt-Peterburgskogo universiteta. Seriya 3. Biologiya - Bulletin of St. Petersburg State University. Series 3. Biology. 2010, 1: 55-71.
8. Krivoi I.I. [Mechanisms mediating the action of acetylcholine at the neuromuscular unit]. Rossiiskii fiziologicheskii zhurnal imeni I.M. Sechenova - Russian Journal of Physiology. 2000, 86(8): 1019-1029.
9. Meshcheryakov V.P., Makar Z.N. Problemy biologii productivnykh zhivotnykh - Problems of Productive Animal Biology. 2016, 2: 32-41.
10. Meshcheryakov V.P., Makar Z.N., Meshcheryakov D.V. Problemy biologii productivnykh zhivotnykh -Problems of Productive Animal Biology. 2015, 4: 42-51.
11. Meshcheryakov V.P., Makar Z.N. Problemy biologii productivnykh zhivotnykh - Problems of Productive Animal Biology. 2016, 3: 47-56 .
12. Naumenko N.V., Malomuzh A.I., Khairova R.A., Zefirov A.L., Urazaev A.Kh. [Pharmacological characteristics of muscarinic cholinergic receptors in skeletal muscle]. Rossiiskii fiziologicheskii zhurnal imeni I.M. Sechenova - Russian Journal of Physiology. 2002, 88(5): 619-626.
13. Nicholls D.G. Proteins. Transmitters and synapses. Blackwell: Sci. Publ., 1994, P. 186-199.
14. Oguro K., Hashimoto H., Nakashima M. Pharmacological effects of several drugs on the myoepithelium and the vascular smooth muscle of the lactating mammary gland in goats. Arch. Intern. Pharmacodyn. 1982, 256(1): 108-122.
15. Peeters G., Coussenes R., Sierens G. Physiology of the nerves in the bovine mammary gland. Arch. Intern. Pharmacod. Ther. 1949, 79(1): 75-82.
16. Prosser C.G., Davis S.R., Farr V.C., Lacasse P. Regulation of blood flow in the mammary microvascula-ture. J. Dairy Sci. 1996, 79(7): 1184-1197.
17. Prozorovskii V.G., Skopichev V.G. [Identification of cholinesterase in the endothelial cells and its inhibition by organophosphorus compounds as the cause endothelial strain]. Eksperimental'naya i klinicheskaya farmakologiya - Experimental and Clinical Pharmacology. 2005, 68(3): 64-67.
18. Skopichev V. G. Mekhanizmy integratsii kletok v al'veolyarnom otdele molochnoi zhelezy (Mechanisms of cell integration in mammary alveolar section). Extended Abstract of Diss. Dr. Sci. Biol., St. Petersburg, 1994, 30 p.
19. Srukov M.N. O mekhanizmakh regulyatsii sosudistoi sistemy molochnoi zhelezy (Mechanisms of regulation of the vascular system of the mammary gland). Extended Abstract of Diss. Cand. Sci. Biol., Leningrad, 1964, 19 p.
20. Tolkunov Yu.A., Markov A.G. [Physiology of mammary secretory cells of mice]. Rossiiskii fiziologicheskii zhurnal imeni I.M. Sechenova - Russian Journal of Physiology. 2000, 86(8): 1057-1065.
21. Zefirov T., Ziyatdinova N.I., Saifutdinova L.R., Zefirov A.L. Byulleten' eksperimental'noi biologii I meditsiny - Bull. Exp. Biol. Med. 2006, 141(6): 609-612.
Evaluation of acetylcholine effects on regulation of mammary blood supply in cows
:Mescheryakov V.P., 2Makar Z.N., :Vahramova O.G.
1Kaluga branch of Timiryazev RGAU-ICCA, Kaluga, Russian Federation;
2Institute of Animal Physiology, Biochemistry and Nutrition, Borovsk, Russian Federation
ABSTRACT. The aim was to study the sensitivity of contractile cells of the cow's udder vascular wall to acetylcholine, and to evaluate the role of the cholinergic mediator system in the control of mammary blood by efferent nerve fibers. Two experiments were conducted on 6 cows under endotracheal anesthesia. In first experiment, it has been studied the reaction of the udder's blood vessels to acetylcholine introduced in external pudendal artery at a dose of 0.01-1 mg. In second experiment, the role of acetylcholine was studied in transmission of nerve impulses from the endings of postgangliar neurons to the udder's vascular wall. Simultaneously, there were registered the blood pressure, the volume blood flow rate in half of the udder and calculated value of the udder's vascular resistance. The data obtainned indicate that acetylcholine enhances the level of blood supply to the udder. The fact of constant systemic blood pressure indicates the local mechanism of the shifts in udder blood supply caused by a change in the tone of udder's blood vessels. The experimental results suggest the presence of cholinergic receptors in the wall of blood vessels of the udder. The presence of the phase of initial rise in udder's blood supply after injection of acetylcholine followed by a decrease may indicate a change in the tone of the blood vessels due to compression and expansion of the alveoli in the process of milk ejection. Acetylcholine is involved in the transmission of nerve impulses from the endings of postganglionar neurons to vascular wall of the udder. The data obtained suggest that the vasodilator component of the response to stimulation of the external seminal nerve may be due to the action of acetylcholine on the udder's blood vessels.
Keywords: cow, mammary blood flow, vascular resistance, electrical nerve stimulation, acetylcholine, cholinergic receptors
Problemy biologii productivnykh zhivotnykh - Problems of Productive Animal Biology, 2016, 4: 27-36
Поступило в редакцию: 10.10.2016 Получено после доработки: 18.11.2016
Мещеряков Виктор Петрович, к.б.н., 8(919)036-07-59; [email protected]
Макар Зиновий Николаевич, д.б.н., [email protected]
Вахрамова Ольга Геннадьевна, к.б.н., 8 (910)513-48-06; [email protected]
