CC BY
17
ИЗМЕНЕНИЕ ХОЛОДОМ РЕАКТИВНОСТИ СИСТЕМНОГО ДАВЛЕНИЯ И АРТЕРИЙ КОНЕЧНОСТИ К АЦЕТИЛХОЛИНУ ПОСЛЕ . ОДНОКРАНОГО ОХЛАТЖДЕНИЯ
Мирюк М.Н
Институт медико-биологических проблем РАН, Москва
Аннотация. После однократного охлаждения реактивность системного давления и реактивность артерий конечности кролика к ацетилхолину изменяется противоположно. Реактивность системного давления снижена на все дозы ацетилхолина, а депрессорное действие ацетилхолина на артерии конечности после холода больше на все дозы.
Ключевые слова: адаптация, холод, ацетилхолин, артериальное давление, артерии, кролик.
Актуальность исследования. При понижении окружающей температуры для поддержания температуры тела на постоянном уровне необходимо включение специфических терморегуляторных реакций [1], способствующих повышению теплопродукции. 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 [2]. Изменение тонуса парасимпатической системы нелекарственными средствами является важной задачей, как практической медицины, так и имеет важное теоретическое значение понимания функционирования вегетативной системы при воздействии на нее природных факторов.
Методы исследования. Для решения поставленных задач проведены исследования на кроликах самцах (массой 2,5-3,5 кг) под наркозом. Контрольную группу составили кролики, содержавшиеся при температуре окружающей среды (+)18-22'С в течение 30-и дней. Холодовое воздействие проводилось по 6 часов в охлаждающей камере при температуре 010'^ после этого кролики брались в острый опыт.
Исследовали ответную реакцию системного давления на введение внутривенно восьми возрастающих доз ацетилхолина, величины снижения системного. давления регистрировали электроманометром и записывали на ленте самописца, одновременно через АЦП регистрировали данные и в компьютер. Данные оценивали в двойных обратных координатах Лайниувера-Берка, что позволило определить чувствительность и количество активных М-холинрецептров.
Результаты исследования. На рис.1 представлены величины снижения артериального давления (Pm мм.рт.ст.) контрольной группы (№) и кроликов после однократного охлаждения (1-День) после введения восьми доз ацетилхолина. В обоих группах увеличение дозы ацетилхолина ведет к увеличению депрессорной реакции артериального давления (Б). При дозе 0.1 мкг/кг в контрольной группе Р=19+-0,42 мм.рт.ст. , а после однократного охлаждения (1-День) P=12+-0,46 мм.рт.ст., это различие было достоверно ^<0.05).
При дозе ацетилхолина 0.2 мкг/кг в контрольной группе Р=29 мм.рт.ст., а после однократного охлаждения Рм=20 мм.рт.ст., при Р<0.05, что показало достоверное различие. Как видно из Рис.1 и на все последующие дозы ацетилхолина от 0.3 мкг/кг до 2 мкг/кг депрессорная реакция артериального давления была достоверно меньше ^<0.05) у животных после однократного охлаждения по сравнению с контролем.
Дальнейшее увеличение вводимых доз ацетилхолина ведет к увеличению депрессорной реакции артериального давления и при введении максимальной исследуемой дозы 2 мкг/кг артериальное давление снизилось на Р=55+-1,74 мм.рт.ст..
На рис.2 представлен график изменения артериального давления в двойных обратных координатах Лайниувера-Берка на 8 доз ацетилхолина. Для его построения по оси абсцисс от начала координат откладываются цифры 1.0-2.0-3.0-4.0-5.0-6.0, которые в своей обратной величине (1/х) являются величиной дозы, введенного вещества. Поэтому, чем ближе к центру оси координат, тем больше доза препарата. На графике дозы, введенного препарата указаны в скобках в прямых величинах (мкг.кг) (2)-(1)-(0.8)-(0.5)-(0.4)-(0.3)-(0.2)-(0.1). Для построения графика в двойных обратных координатах берется доза, например 0.2 мкг/кг, которая снижает артериальное давление на Р=29 мм.рт.ст.
0.^
0^
0^
0^
0.5У
0.8Y
1У
2У
-10 ■■
-20 ■■
-30 ■■
-40 ■■
-50 --
-60
-12
-19
-20
-29
-25
□ КОНТРОЛЬ-АРТЕРИАЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ-АЦЕТИЛХОЛИН
□ 1-ДЕНЬ
-29
-40
-32
-43
-37
-48
-39
-50
-45
-55
Рис. 1 Средние величины снижения артериального давления на ацетилхолин в контрольной группе и после однократного охлаждения (1-ДЕНЬ). По оси абсцисс: дозы препарата в мкг/кг (У). По оси ординат: изменение артериального давления в мм.рт.ст., темные столбики - животные контрольной группы, более светлые столбики - животные после воздействия холода, все различия между контрольной группой и после холода достоверны (Р<0.05)
Тогда на оси абсцисс рис.2 откладываем обратную величину дозы (1/Доза)=(1/0.2)=5, а по оси ординат обратную величину прироста артериального давления (1/М)=(1/29)=0.033 на данную дозу. В результате получаем на графике восемь значений и через полученные 8 точек "доза-эффект", взятых в обратных величинах, математическим методом наименьших двойных квадратов проводим прямую линию и экстраполируем ее, продолжая до пересечения ее с осью абсцисс (рис.2). Величина при пересечении с осью ординат покажет теоретическую величину предполагаемой обратной величины максимально возможной депрессорной реакции артериального давления (1/Рт)=0.01626, где максимально возможная депрессорная реакция будет равна Рт=-61.5 мм.рт.ст.. Вторая теоретическая величина, которую получаем при экстраполяции и пересечении с осью абсцисс, характеризует чувствительность депрессорной реакции артериального давления к ацетилхолину и обозначается как (1/К)=4.7, где обратная величина К=0.212 мкг/кг и отражает дозу, вызывающую 50% от максимально возможного депрессорного эффекта артериального давления на ацетилхолин.
Эффективность (Е) реактивности системного давления к ацетилхолину находилась по формуле (Е=Рт/2*К=61.5/2*0.212= 144.5 мм.рт.ст./мкг.кг), что показывает величину снижения артериального давления в мм.рт.ст. при введении 1 мкг/кг ацетилхолина. Таким образом, параметры (Рт), (1/К), (К), (Е) определялись как математическим методом наименьших двойных квадратов, так и графически (рис.2).
АРТЕРИАЛЬНОЕ - 0.07 ' - 1/Рт
ДАВЛЕНИЕ - 0.06 ■ — 1/мм.рт.ст.
(АЦЕТИЛХОЛИН)
- 0.05 - 1-ДЕНЬ
- 0.04 - + / Рт=-52,2
-0.03 ■
1/К=3,2+ч -0.02^
1/К=4,7 \ 1/К \ ■ ... 1,. ■<; < ■ --^^-0.01 ’ Рт=-61,5 1/мкг.кг
7.0 6.0 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 О /1.03(2.0 \3.0 \4.0 5.0\6.0
(мкг.кг) (2) (1) (0.8) (0.5) (0.4) (0.3) (0.2)
0
Рис.2 Снижение артериального давления кролика на ацетилхолин в двойных обратных координатах в контрольной группе (№) и после однократного охлаждения (1-ДЕНЬ). 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); прямая величина (Рм) мм.рт.ст. - пропорциональна количеству активных рецепторов. Все различия между контрольной группой и после холода достоверны (Р<0.05)
Для количественной характеристики действия различных доз ацетилхолина на системное давление после однократного охлаждения на рис.2 представлен график изменения системного давления в двойных обратных координатах . Как видно из рис.2 прямая, отражающая животных после однократного охлаждения (1-День), пересекает ось ординат при 1/Рм=0.01915, что соответствует Рм=52,2+-1,3 мм.рт.ст.
Контрольная группа животных представлена на рис.2 прямой (Ы), которая пересекает ось ординат при 1/Рм=0.01626, что соответствует Рм=61,5+-1.6 мм.рт.ст. Таким образом, после однократного охлаждения максимально возможная депрессорная реакция артериального давления на ацетилхолин уменьшилась с Рм=61,5 мм.рт.ст. в контроле до Рм=52,2 мм.рт.ст. после однократного охлаждения.
Для характеристики чувствительности прессорной реакции системного давления с ацетилхолином прямая, характеризующая группу животных после однократного охлаждения (рис.2), была экстраполирована до пересечения с осью абсцисс, что позволило получить параметр 1/К=3,2+-0.15, который был меньше чем в контрольной группе. Откуда доза (К), вызывающая 50% от максимально возможного эффекта (Рт) была К=0.312 мкг/кг.
Для характеристики чувствительности взаимодействия ацетилхолина с М-холинорецепторами артерий прямая (рис.3), характеризующая группу животных после однократного охлаждения (ОХС), была экстраполирована до пересечения с осью абсцисс (рис.3). Это позволило получить параметр 1/К=4, который характеризует чувствительность взаимодействия ацетилхолина с М-холинорецепторами и который был меньше чем в контрольной группе на 33.3%, где 1/К=6 (Р<0.05). После однократного охлаждения возрастает депрессорное действие ацетилхолина на артериальные сосуды исключительно за счет увеличения количества активных (Рм) М-холинорецепторов сосудов на 66.6%, хотя и снижена чувствительность (1/К=4) М-холинорецепторов на 33.3%. В результате [Е=(Рм/2)*К] эффективность взаимодействия ацетилхолина с М-холинорецепторами сосудов возросла на 11% с Е=-300+-7 (мм.рт.ст./1 мкг.кг) в контрольной группе до Е=-333+-8 после однократного охлаждения.
(0.S) (0.5) (0.4) (0.3) (0.2) (0.1) (0.05) (Дозы мкг.кг)
Рис. 3. Снижение перфузионного давления артериального русла задней конечности кролика на ацетилхолин в двойных обратных координатах в контрольной группе (N) и после однократного охлаждения (ОХС). По оси абсцисс: от пересечения с осью ординат направо - доза препарата в обратной величине (1/мкг.кг). По оси ординат: обратная величина перфузионного давления (1/Рм).
Обсуждение результатов и выводы. Таким образом, можно сделать вывод, что после однократного охлаждения чувствительность (1/К) депрессорной реакции системного давления к ацетилхолину снизилась на 32%, снизилась и максимально возможная депрессорная реакция (Pm) на 25%, снизилась эффективность (Е) реактивности системного давления на 42%. В результате на все исследуемые дозы ацетилхолина после однократного охлаждения артериальное давление снижалось меньше чем в контрольной группе. Поэтому можно достоверно сказать, что после однократного охлаждения снижается холинореактивность системного давления как за счет уменьшения холинорецепторов, так и за счет снижения чувствительности холинорецепторов.
После однократного охлаждения возрастает депрессорное действие ацетилхолина на артериальные сосуды конечности исключительно за счет увеличения количества активных (Рм) М-холинорецепторов сосудов на 66.6%, хотя и снижена чувствительность (1/К=4) М-холинорецепторов на 33.3%.
В результате после однократного охлаждения реактивность системного давления и реактивность артерий конечности кролика к ацетилхолину изменяется противоположно. Реактивность системного давления снижена на все дозы ацетилхолина, а депрессорное действие ацетилхолина на артерии конечности после холода больше на все дозы.
Литература
1. Агаджанян Н.А., Петрова П.Г. Человек в условиях Севера. - М.:<КРУК>, 1996.- 208 с.
2. Иванов К.П. Биоэнергетика и температурный гомеостазис. Наука. Л. 1972.
3. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2010г.
4. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2009г.
5. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2008г.
6. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2007г.
7. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2006г.
8. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2005г.
9. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2004г.
10. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2003г.
11. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2002г.
12. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2001г.
13. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 1999г.
CHANGING THE SYSTEM COLD PRESSURE AND REACTIVITY ARTERIES TO ACETYLCHOLINE AFTER SINGLE ACTION COLD Miryuk M.N. Institute of Biomedical Problems
Abstract. After a single cooling system pressure reactivity and the reactivity of rabbit arteries to acetylcholine varies opposite. The reactivity of the system pressure is reduced by all doses of acetylcholine, a depressant action of acetylcholine in the arteries of extremities after the cold more at all doses.
Keywords: adaptation, cold, acetylcholine, blood pressure, artery, rabbit.
