CC BY
35
© ЩЕРБИНИН И.Ю., СОЛОДКОВ А.П., 2003
ОСОБЕННОСТИ ЭНДОТЕЛИАЛЬНОГО NO-ЗАВИСИМОГО МЕХАНИЗМА РЕГУЛЯЦИИ ТОНУСА КОРОНАРНЫХ СОСУДОВ У АДАПТИРОВАННЫХ
К СТРЕССУ КРЫС
ЩЕРБИНИН И.Ю., СОЛОДКОВ А.П.
Витебский государственный медицинский университет, кафедра нормальной физиологии
Резюме. Адаптация к коротким стрессорным воздействиям приводит к стереотипному усилению продукции NO, полностью предупреждает развитие постстрессорной гипотонии коронарных сосудов у чувствительных стрессу крыс и ее эффективность находится в связи с изменениями, происходящими на уровне стенки коронарных сосудов.
Ключевые слова: индивидуальная чувствительность, стресс, адаптация, коронарные сосуды.
Abstract. Adaptation to the short stressory influences leads to the stereotypic strengthening of NO production, completely protected the poststressory hypotony development of coronary vessels in animals sensitive to stress and its effectiveness is connected with the changes occurred on the level of coronary vessel wall.
После воздействия различных стрессоров (иммобилизация, холод, тепло) наблюдается увеличение объемной скорости коронарного потока на фоне снижения развиваемого внутрижелудочкового давления, данное явление было охарактеризовано как гиперперфузия миокарда. Вызванные стрессом нарушения тонуса сосудов сердца проявляются у животных в различной степени, и зависит от индивидуально-типологических особенностей поведения. Коронарные сосуды и миокард крыс, характеризующихся высоким уровнем двигательной активности в тесте «открытое поле» менее подвержены действию стресса, в то время как у животных, проявляющих пассивно-оборонительный тип поведения, такие изменения хорошо выражены [8].
В возникновении стресс-индуцирован-ного снижения тонуса коронарных сосудов большое значение имеют неспецифические
Адрес для корреспонденции: 210023, г.Витебск, пр.Фрунзе, 27, Витебский государственный медицинский университет, кафедра нормальной физиологии - Щербинин И.Ю.
изменения функциональной активности эн-дотелиоцитов. Монооксид азота (N0) является одной из важнейших молекул, модифицирующих тонус сосудов сердца. Увеличение продукции N0 эндотелием коронарных сосудов при стрессе имеет двоякое значение. Положительной стороной является увеличение кровотока через орган, уменьшение адгезив-ности и агрегации тромбоцитов, ослабляющих влияние на высвобождение медиаторов из симпатических окончаний, уменьшение потребности миокарда в кислороде, что является следствием подавления активности метаболических процессов. Отрицательным следствием гиперпродукции N0 в данном случае как нам представляется, можно считать чрезмерное снижение сосудистого тонуса, что приводит к развитию их гипотонии и снижению эффективности кровоснабжения миокарда, а также является следствием вызванного стрессом достаточно сильного воздействия на эндотелий таких факторов, как свободные радикалы, продукты активации
тромбоцитов и лейкоцитов, что может способствовать повреждению эндотелиоцитов, развитию их дисфункции и старению. Как было показано ранее, адаптация крыс к коротким стрессорным воздействиям предупреждает нарушения коронарного кровообращения [7], однако характер изменения N0-зависи-мого механизма регуляции тонуса сосудов сердца у животных с разной чувствительностью к стрессу остается не ясен.
Целью исследования было изучение возможности предупреждения постстрессорных изменений коронарного кровообращения у предварительно адаптированных крыс с высокой чувствительностью к стрессу, а также изменение N0-зависимого механизма регуляции тонуса сосудов сердца у адаптированных крыс с различными индивидуально-типологическими особенностями поведения.
Методы
Опыты проводили на 118 беспородных белых крысах-самках массой 180 - 240 г, которых в тесте «открытое поле» разделяли на группы [3]. Животные первой группы характеризовались укороченным латентным периодом первого движения (до 0-2 с), высокой горизонтальной двигательной активностью (от 70 до 116 пересеченных периферических и центральных квадратов), выраженной вертикальной активностью (свыше 4-11 стоек на периферии и в центре), высокой исследовательской активностью (свыше 3-х обследованных объектов), длительным грумингом (до 9 раз) и низкими показателями вегетативного баланса (0-1 болюс за 3 мин). Таким образом, крысы данной группы обладали высокой двигательной активностью и выраженной поисково-ориентировочной реакцией.
Ко второй группе относили крыс, у которых наблюдался более длительный латентный период первого движения (свыше 3-11 с), низкая периферическая и центральная горизонтальная активность (менее 40 пересеченных квадратов), низкая вертикальная активность (до 0-2 стойки на периферии, отсутствие стоек в центре), пониженная исследовательская активностью (0-2 обследованных объекта), укороченный груминг (до 1-3 раза)
и большее количество актов дефекации (2-4 болюса за 3 мин). Следовательно, данные крысы характеризовались низкой двигательной активностью и слабой поисково-ориентировочной реакцией.
Таким образом, в результате тестирования были выделены 2 группы крыс, у которых изучаемые показатели достоверно различались между собой. Животных первой группы мы условно обозначали как «активных», а второй - как «пассивных». Животные, занимающие среднее положение, из последующих экспериментов были исключены.
Были выполнены 2 серии исследований. В первой серии выделили 4 группы: в 1-ю группу вошли контрольные «пассивные» крысы (п=14), во 2-ю контрольные «активные» крысы (п=15), в 3-ю - «пассивные» животные, перенесшие 6-часовой иммобилиза-ционный стресс (п=14), в 4-ю «активные» животные, подвергнутые стрессорному воздействию (п=16). Стресс вызывали фиксацией животных на предметном столике в течение 6 часов, после 1,5 часового отдыха брали в эксперимент.
Во второй серии животные каждой группы прошли курс адаптации к стрессу по следующей схеме: крыс помещали в пластиковый пенал и погружали вертикально в воду до уровня шеи, при температуре воды (22 0С). Время иммобилизации - 1-й день - 5 мин., 2-й день - 10 мин., 3-й день - 15 мин, далее 2 дня перерыв, 6-й день - 5 мин., 7-й день - 10 мин., 8-й день - 15 мин. [4, 5].
В каждой серии опыта, исследовали вклад монооксида азота в постстрессорные изменения тонуса сосудов изолированного по Лангендорфу сердца (в перфузионный раствор половине животных каждой группы добавляли блокатор синтеза оксида азота Ь-^МБ 60 мкМ/л).
Коронарный поток и сократительную функцию миокарда изучали на препаратах изолированного сердца, перфузируемого в условиях постоянного давления и сокращающихся в спонтанном ритме (198±21 ударов в 1 минуту).
В начале эксперимента каждому животному внутрибрюшинно вводили гепарин (500 ед/кг) и уретан (0,1 г/100г). Сердце перфузи-
ровалось раствором Кребса - Хензелайта следующего состава (мМ/л): №С1 - 118, КС1 - 4,8, М§Б04 1.18, КН2Р04 -1.2, СаС12 - 2.5, №НС03 - 25.0, глюкоза - 5.5 pH - 7.3-7.4, насыщенным карбогеном - 95% О2 и 5% СО2) при температуре + 36,5 0С. Величину коронарного потока определяли по объему перфу-зионной жидкости оттекающий через свободный правый и дренированный левый желудочки за 10 секунд. В ходе опыта перфузион-ное давление ступенчато повышали от 40 до 120 мм рт.ст. с шагом в 20 мм рт.ст. (коронарная ауторегуляция). Степень изменения коронарного потока по мере увеличения перфузи-онного давления, оценивали по индексу ауторегуляции. Количественно ауторегуляторный процесс оценивали по индексу ауторегуляции, отражающему способность сосудов сердца сокращаться, в ответ на их растяжение при увеличивающемся перфузионном давлении [6].
^ - А02
ИА=-----------,
АО:
где АО1 - изменение исходного коронарного потока в момент сдвига перфузионного давления; АО2 - разность между исходным потоком и потоком установившимся при новом давлении перфузионного давления в процессе ауторегуляторной реакции. Индекс равный единице характеризует идеальную ауторегуляцию, равный нулю - отсутствие данного процесса.
Коронарный (расширительный) резерв определяли при перфузионном давлении 40, 80 и 120 мм рт.ст. как отношение коронарного потока, зарегистрированного на высоте реактивной гиперемии, развившейся после 60секундного прекращения перфузии, к величине исходного коронарного потока.
Концентрацию стабильных продуктов деградации монооксида азота (нитраты/нитриты) в плазме крови определяли по методу Грисса. Конверсию нитратов в нитриты осуществляли цинковой пылью, обработанной аммиачным комплексом сульфата меди, которую добавляли в пробирку с исследуемой плазмой [2].
Цифровой материал обработали методом вариационной статистики с использованием критерия Стьюдента.
Результаты
Влияние иммобилизационного стресса на показатели коронарного кровообращения и сократительной функции миокарда изолированного сердца. Величины объемной скорости коронарного потока (ОСКП), индекса ауторегуляции (ИА), коронарного расширительного резерва (КРР) и максимального ги-перемического коронарный потока (МГКП) в контрольных изолированных сердцах «пассивных» и «активных» крыс не различались. Область наилучшей ауторегуляции начиналась с перфузионного давления 60 мм рт.ст. и не различалась между группами.
В сердцах «пассивных» крыс, после перенесенного стресса, при всех уровнях пер-фузионного давления коронарный поток возрастал на 36-39% по сравнению с контролем, ИА в среднем уменьшился на 23%, а КРР на 29,5%. Выраженная ауторегуляция коронарного потока прослеживалась уже с более высокого уровня перфузионного давления (80 мм рт.ст.). Следовательно, нижний предел пер-фузионного давления, с которого коронарный поток начинал пассивно следовать за артериальным давлением, возрастал.
В группе «активных крыс», подвергнутых иммобилизационному стрессу, изменений ОСКП, ИА, КРР не наблюдалось. Стресс существенного влияния на величину МГКП в обеих группах не оказал.
После перенесенного стресса, только в группе «пассивных» крыс наблюдалось снижение развиваемого внутрижелудочкового давления в среднем на 47%. Подъем перфу-зионного давления в сердцах как «пассивных», так и «активных» крыс сопровождался подобной контролю динамикой увеличения развиваемого давления: наибольший прирост был отмечен при возрастании перфузионно-го давления от 40 до 60 мм и наименьший от 80 до 120 мм рт.ст. На величины диастолического давления стресс существенного влияния не оказал (таблица 1).
Влияние адаптации к коротким стрес-сорным воздействиям на постстрессорные изменения коронарного потока и сократительной функции миокарда. У «пассивных» и «активных» животных, прошедших курс адап-
Влияние иммобилизациоииого стресса на показатели ауторегуляции коронарного потока и сократительной функции миокарда изолированного
сердца крыс, с различной двигательной активностью
Показатель Группа животных Перфузионное давление мм. рт. ст.
40 60 80 100 120
Объемная скорость коронарного потока, мл/мин/г. Контроль «пассивные» (п=7) 54,1+8,5 93,5+12,6 98,5+13,7 103,0+13,8 103,9+14,2
Контроль «активные» (п=7) 64,3+6,7 105,5+10,0 111,5+9,5 116,2+10,0 117,5+9,8
Стресс «пассивные»» (п=9) 73,5+5,5* 113,2+6,8* 136,1+9,1* 140,5+8,4* 144,1+8,7*
Стресс «активные» (п=10) 67,8+6,4 102,6+7,6 106,8+7,7 109,5+7,4 113,9+6,6
Индекс ауторегуляции Контроль «пассивные» (п=7) 0,46+0,04 0,883+0,01 0,91+0,01 0,98+0,01
Контроль «активные» (п=7) 0,46+0,07 0,873+0,02 0,92+0,01 0,98+0,02
Стресс “пассивные”(п=9) 0,39+0,05 0,544+0,05* 0,841+0,08 0,86+0,03*
Стресс “активные”(п=10) 0,49+0,03 0,909+0,01 0,94+0,02 0,91+0,08
Коронарный расширительный резерв Контроль «пассивные» (п=7) 1,77+0,09 1,53+0,05 1,48+0,05
Контроль «активные» (п=7) 1,64+0,06 1,51+0,07 1,41+0,02
Стресс “пассивные”(п=9) 1,16+0,04* 1,17+0,05* 1,15+0,03*
Стресс “активные”(п=10) 1,53+0,05 1,52+0,05 1,44+0,04
Максимальный гиперемический коронарный поток, мл/мин/г. Контроль «пассивные»» (п=7) 94,6+13,1 151,2+21,9 152,3+19,1
Контроль «активные» (п=7) 104,6+9,8 168,9+16,5 166,2+14,0
Стресс «пассивные»» (п=9) 85,3+7,0 158,6+11,0 165,4+9,4
Стресс «активные» (п=10) 103,2+9,9 163,7+8,7 171,7+10,1
Развиваемое внутрижелудочковое давление, мм.рт.ст. Контроль «пассивные» (п=7) 34,7+5,3 59,4+6,5 78,0+6,8 87,0+9,6 89,7+9,9
Контроль «активные» (п=7) 29,0+2,2 56,6+6,8 74,7+7,1 82,7+9,7 85,2+9,6
Стресс “пассивные”(п=9) 20,0+3,0* 28,7+3,4* 37,2+4,9* 49,1+5,1* 46,7+7,9*
Стресс “активные”(п=10) 24,1+3,9 48,7+5,0 66,2+5,9 84,1+5,3 96,0+6,4
Диастолическое внутрижелудочковое давление, мм.рт.ст. Контроль «пассивные» (п=7) 11,4+1,6 12,5+3,3 14,3+3,8 17,2+4,2 19,7+4,5
Контроль «активные» (п=7) 13,5+0,6 15,1+2,6 17,1+2,8 19,6+3,4 22,1+4,1
Стресс “пассивные”(п=9) 15,1+0,88* 17+1,36 20,2+0,76* 20,7+3,32 26,3+4,5
Стресс “активные”(п=10) 12,8+0,44 13,8+0,79 16,4+1,26 17,7+1,7 21,1+2,45
Примечание * - здесь и далее - р<0.05 по отношению к соответствующему контролю, п - количество экспериментов.
РОЛЬ ОКСИДА АЗОТА ПРИ АДАПТАЦИИ
■Контроль «пассивные» ■Стресс «пассивные»
Адаптация "пассивные" ■Адаптация "пассивные" + стресс
Объемная скорость коронарного потока, мл/мин*г'1
Рис. 1. Влияние адаптации к коротким стрессорным воздействиям на ОСКП в изолированном сердце «пассивных» крыс после перенесенного иммобилизационного стресса:
* - р<0,05 по сравнению с контролем.
тации, величины коронарного потока, индекса ауторегуляции, коронарного расширительного резерва и развиваемого внутрижелуд очкового давления не изменились по сравнению с соответствующем контролем.
После перенесенного иммобилизационного стресса в группе «пассивных» адаптированных крыс полностью исчезли, характерные для них ранее, увеличение ОСКП (рис. 1), снижение ИА и КРР на всех уровнях пер-фузионного давления.
Показатели сократительной функции миокарда адаптированных «пассивных» крыс, перенесших иммобилизацию, также не отличались от контроля, и были выше, чем в группе «пассивных» крыс, перенесших стресс, в среднем на 78%.
У «активных» животных прошедших курс адаптации и перенесших стресс, изменений со стороны коронарного кровообращения и сократительной функции миокарда не наблюдалось (таблица 2).
Влияние блокады синтеза монооксида азота на постстрессорные изменения коронарного потока и сократительной функции миокарда у адаптированных крыс. В группе «пассивных» животных введение в перфузионный раствор блокатора КО-синта-
зы - Ь-КАМБ, сопровождалось снижением ОСКП при всех уровнях перфузионного давления, в среднем на 33,2%, ИА и КРР в среднем на 39%, и 28 % соответственно (таблица 3). Снижение КРР было обусловлено уменьшением МГКП на 49%. Блокада синтеза монооксида азота достоверно не влияла на величины развиваемого и диастолического внутрижелудочкового давления.
В группе «активных» крыс в условиях блокады синтеза монооксида азота также, как и в группе «пассивных» животных, отмечалось такое же снижение ОСКП, КРР и МГКП на всех уровнях перфузионного давления. Индекс ауторегуляции в этой группе крыс также снижался, но в меньшей мере, чем у «пассивных» животных, в среднем на 29%, что позволяет предположить более выраженную роль монооксида азота в регуляции тонуса коронарных сосудов «пассивных» крыс. Развиваемое и диастолическое внутрижелудочковое давление при добавлении блокатора синтеза монооксида азота Ь-КАМБ в изолированных сердцах «активных» крыс не изменилось.
Перфузия изолированных сердец «пассивных» животных, перенесших стресс, раствором, содержащим Ь-КАМБ, устраняла характерное для этой группы животных увели-
Влияние перенесенного иммобилизационного стресса на ОСКП, ИА, КРР и МГКП у крыс с различной двигательной активностью
адаптированных к коротким стрессорным воздействиям
Показатель Группа животных Перфузионное давление мм. рт. ст.
40 60 80 100 120
Объемная скорость коронарного потока, мл/мин/г. «Пассивные» + адаптация (п=7) 59,0+7,0 92,4+6,1 98,9+5,5 104,0+5,6 106,6+5,6
«Активные» + адаптация (п=7) 56,1+2,6 93,4+4,6 98,1+4,4 99,7+4,6 101,3+4,9
Стресс «пассивные» + адаптация (п=7) 62,9+5,1 94,3+8,6 103,5+7,9 108+9,1 110,1+9,9
Стресс «активные» + адаптация (п=7) 59,6+10,0 99,8+13,6 105,5+14,1 110,4+14,6 112,4+15,3
Индекс ауторегуляции «Пассивные» + адаптация (п=7) 0,46+0,11 0,86+0,02 0,89+0,03 0,95+0,03
«Активные» + адаптация (п=7) 0,43+0,03 0,89+0,05 0,93+0,04 0,96+0,02
Стресс «пассивные» + адаптация (п=7) 0,45+0,07 0,79+0,08 0,84+0,07 0,89+0,05
Стресс «активные» + адаптация (п=7) 0,45+0,06 0,87+0,02 0,91+0,01 0,97+0,02
Коронарный расширительный резерв «Пассивные» + адаптация (п=7) 1,56+0,08 1,54+0,07 1,42+0,02
«Активные + адаптация (п=7) 1,52+0,04 1,57+0,08 1,48+0,05
Стресс «пассивные» + адаптация (п=7) 1,54+0,15 1,45+0,09 1,36+0,1
Стресс «активные» + адаптация (п=7) 1,7±0,1 1,56+0,05 1,47+0,06
«Пассивные» + адаптация (п=7) 90,3+6,8 151,0+16,8 162,1+19,6
Максимальным 1 ииеремическии коронарный поток, мл/мин/г. «Активные» + адаптация (п=7) 85,3+13,9 152,7+17,8 155,6+17,9
Стресс «пассивные» + адаптация (п=7) 96,1+10,3 145,9+4,1 147,5+5,6
Стресс «активные» + адаптация (п=7) 99,5+12,9 165,8+24,6 162,4+17,6
Развиваемое внутрижелудочковое давление, мм рт.ст. «Пассивные» + адаптация (п=7) 25,2+4,8 54,2+10,1 70,0+5,3 88,2+8,6 91,2+10,3
«Активные» + адаптация (п=7) 28,6+5,3 56+6,5 73,4+6,2 89,6+9,7 99,8+9,5
Стресс «пассивные» + адаптация (п=7) 29,0+3,3 52,4+8,97 69,8+8,9 85,7+5,6 94,8+8,4
Стресс «активные» + адаптация (п=7) 33,0+3,3 58,4+8,9 76,8+9,7 90,4+9,6 90,4+10,7
Диастолическое внутрижелудочковое давление, мм рт.ст «Пассивные» + адаптация (п=7) 12,2+0,86 13,4+0,5 13,8+0,6 16,8+0,8 17,2+1,8
«Активные» + адаптация (п=7) 12,8+0,4 14,2+0,4 15,8+0.7 16,4+1,3 17,4+0,5
Стресс «пассивные» + адаптация (п=7) 13,0+0,7 15,2+1,5 17,2+4,7 16,2+1,2 18,2+1,8
Стресс «активные» + адаптация (п=7) 13,3+1,8 16,1+2,3 18,2+2,7 18,4+1,2 19,1+3,8
РОЛЬ ОКСИДА АЗОТА ПРИ АДАПТАЦИИ
Влияние иммобилизациоииого стресса на показатели ауторегуляции коронарного потока и сократительной функции миокарда изолированного сердца крыс с различной двигательной активностью, перфузируемого раствором Кребса-Хензелайта с добавления Ь^АМЕ (бОмМ/л).
Показатель Группа животных Перфузионное давление, мм рт.ст.
40 60 80 100 120
Объемная скорость коронарного потока, мл/мин/г. Контроль «пассивныс»+Ь-ЫАМЕ (п=7) 48,3+6,25 53,1+7,08 57,1+7,87 60,86+8,227 63,91+8,72
Контроль «активные» +Ь-ЫАМЕ (п=8) 52,9+5,71 55,1+6,07 58,3+5,72 60,77+6,042 64,05+5,17
Стресс «пассивные» +Ь-ЫАМЕ (п=7) 46,9+4,26 59,5+14,21 64,4+4,67 72,81+6,04 77,09+5,73
Стресс «активные» +Ь-Ы АМЕ (п=7) 64,4+5,09 60,13+6,2 64,9+8,36 68,01+4,8 71,93+6,74
Индекс ауторегуляции Контроль «пассивные» +Ь-ЫАМЕ (п=7) 0,5+0,08 0,51+0,03 0,58+0,03 0,59+0,09
Контроль «активные» +Ь-ЫАМЕ (п=8) 0,55+0,04 0,68+0,09 0,65+0,09 0,52+0,13
Стресс «пассивные» +Ь-ЫАМЕ (п=7) 0,49+0,09 0,68+0,07 0,54+0,03 0,68+0,06
Стресс «активные» +Ь-Ы АМЕ (п=7) 0,61+0,09 0,66+0,07 0,63+0,07 0,69+0,14
Коронарный расширительный резерв Контроль «пассивные» +Ь-ЫАМЕ (п=7) 1,16+0,07 1,23+0,077 1,03+0,20
Контроль «активные» +Ь-ЫАМЕ (п=8) 1,21+0,06 1,23+0,045 1,23+0,03
Стресс «пассивные» +Ь-ЫАМЕ (п=7) 1,15+0,06 1,17+0,009 1,19+0,072
Стресс «активные» +Ь-Ы АМЕ (п=7) 1,1+0,05 1,32+0,098 1,22+0,07
Максимальный гиперемический коронарный поток, мл/мин/г. Контроль «пассивные» +Ь-ЫАМЕ (п=7) 58,1+10,78 70,7+11,92 70,94+8,85
Контроль «активные» +Ь-ЫАМЕ (п=8) 66,1+8,65 77,4+7,59 78,28+5,89
Стресс «пассивные» +Ь-ЫАМЕ (п=7) 53,6+4,52 75,4+8,26 91,86+8,29
Стресс «активные» +Ь-Ы АМЕ (п=7) 59,3+5,32 84,9+10,3 87,86+9,6
Развиваемое внутрижелудочковое давление мм.рт.ст. Контроль «пассивные» +Ь-ЫАМЕ (п=7) 21+4,25 35,5+3,27 53,8+4,2 71,66+2,7 83,66+3,09
Контроль «активные» +Ь-ЫАМЕ (п=8) 23,5+2,2 37,0+2,69 53,1+1,75 68+3,5 79+4,1
Стресс «пассивные» +Ь-ЫАМЕ (п=7) 15,7+1,53 29,0+3,02 38,7+3,2* 47+5,03* 54,6+4,7*
Стресс «активные» +Ь-Ы АМЕ (п=7) 16,4+1,5 25,8+1,2 38,4+1,47* 56,6+2,89* 69+4,65*
Диастолическое внутрижелудочковое давление мм.рт.ст. Контроль «пассивные» +Ь-ЫАМЕ (п=7) 14,1+1,07 14,67+0,61 15,5+0,67 16+0,81 17+1,12
Контроль «активные» +Ь-ЫАМЕ (п=8) 13,3+0,53 13,8+0,87 15,12+1,2 17,1+2,22 18,62+2,45
Стресс «пассивные» +Ь-ЫАМЕ (п=7) 12,4+1,04 16,8+2,9 17,2+3,1 20,4+4,55* 22,4+4,7*
Стресс «активные» +Ь-Ы АМЕ (п=7) 12,7+0,6 14,4+1,46 17,3+2,02 17,3+1,94 17,14+1,96
ы
сл
ВЕСТНИК ВГМУ, 2003, ТОМ 2, №3
чение ОСКП. Абсолютные значения ИА, КРР, МГКП были такими же, как в контрольных сердцах, обработанных L-NAME, что может свидетельствовать об устранении влияния стресса в условиях блокады синтеза монооксида азота.
В изолированных сердцах «активных» крыс, перенесших иммобилизационный стресс, под влиянием блокатора синтеза NO, величины ОСКП, ИА, КРР, МГКП также, как и в группе «пассивных» крыс оставались сниженными по сравнению с соответствующим контролем. Следует отметить, что у «активных» животных после 6-часовой иммобилизации на фоне блокады NO-синтазы отмечалось уменьшение сократительной функции миокарда, не характерное для данной группы животных с интактной системой синтеза монооксида азота, в среднем на 42%.
В условиях блокады синтеза монооксида азота в изолированных сердцах адаптированных «пассивных» и «активных» крыс также, как и у неадаптированных, уменьшались: ОСКП, ИА, КРР, и не изменялась сократительная активность миокарда, однако, в группе «пассивных» крыс наблюдалось менее значительное угнетение величины КРР (в среднем на 12%), что связано с более высокими значениями МГКП, наблюдаемого у адаптированных животных. Блокада синтеза монооксида азота достоверно не влияла на величины развиваемого и диастолического внут-рижелудочкового давления (таблица 4).
В группе «пассивных» адаптированных крыс, перенесших 6-часовую иммобилизацию, блокада NO-синтазы сопровождалась менее выраженным, чем до адаптации, снижением ОСКП на уровнях перфузионного давления 60120 мм рт.ст, (в среднем на 25,4%), ИА уменьшался в той же степени, что и в контрольных сердцах «пассивных» крыс, обработанных L-NAME, снижение составило 40,6%, КРР был снижен в среднем на 24,5%, благодаря уменьшению МГКП на 34,6%, по сравнению с контролем. Однако величина МГКП в группе «пассивных» адаптированных животных, перенесших иммобилизацию, была выше при перфу-зионном давлении 120 мм рт.ст на 41%, по сравнению с таковой у «пассивных» неадаптированных крыс, в перфузионный раствор ко-
торых был добавлен L-NAME.
В группе адаптированных «активных» крыс, перенесших иммобилизационный стресс, добавление в перфузионный раствор блокатора синтеза монооксида азота сопровождалось подобной «пассивным» крысам динамикой изменения показателей ауторегуляции и сократительной активности миокарда. Однако, величина ОСКП на уровне пер-фузионного давления 120 мм рт.ст в этой группе животных оказалась выше на 29,6% по сравнению с таковой у адаптированных «активных» крыс, не подвергнутых иммобили-зационному стрессу в условиях блокады NO-синтазы (рис. 2).
Индекс ауторегуляции, КРР, МГКП изменялись в той же степени, что и в группе «пассивных» адаптированных крыс, перенесших иммобилизационный стресс, на 36,2%, 22,1% и 46,5% соответственно. Величина сократительной активности миокарда в группе адаптированных «активных» крыс, перенесших иммобилизацию, была сниженной на 44% по сравнению с контролем.
Следовательно, во-первых, в условиях блокады синтеза монооксида азота в изолированных сердцах адаптированных «пассивных» и «активных» крыс также, как и у неадаптированных, уменьшается ОСКП, снижается ИА, КРР, и не изменяется сократительная активность миокарда; во-вторых, в группе «пассивных» крыс наблюдалось менее значительное угнетение под влиянием блокады синтеза NO величин КРР, что связано с более высокими значениями МГКП, наблюдаемого у адаптированных животных. Причем эти изменения, по-видимому не были связаны с усилением активности синтеза монооксида азота.
Влияние адаптации на пострессорные изменения концентрации нитратов/нитритов в плазме крови. В плазме крови «пассивных» животных содержание нитратов/нитритов оказалась на 55% больше, чем у «активных», что может свидетельствовать о более высокой интенсивности продукции монооксида азота эндотелием сосудов «пассивных» крыс. После перенесенного стресса, у «пассивных» животных концентрация нитратов/нитритов плазмы крови увеличилась на 29%, а у «ак-
Влияние блокады синтеза монооксида азота на постстрессорные изменения ОСКП, индекса ауторегуляции, коронарного расширительного резерва и максимального гиперемического коронарного потока адаптированных крыс с различной двигательной активностью
Показатель Группа животных Перфузионное давление, мм. рт. ст.
40 60 80 100 120
ОСКП, мл/мин/г. Адаптация «пассивные» + Ь-ЫАМЕ (п=7) 57,3±6,3* 62,9±6,7* 68,5±6,9* 72,0±6,57* 77,7±7,1*
Адаптация «активные» + Ь-ЫАМЕ (п=7) 49,0±8,6* 56,4±10,9* 61,5±11,2* 65,5±11,4* 69,9±11,8*
<<Пассивныс>>+адаптация+стрссс+Ь-ЫАМЕ (п=7) 59,3±4,9 66,6±6,9 71,5±5,6 76,4±5,5 82,7±5,8
«Активные»+адаптация+стресс+Ь-1ЧАМЕ (п=7) 52,5±2,5 64,7±4,3 70,6±3,7 78,3±3,3 83,3±3,3*
Индекс ауторегуляции Адаптация «пассивные» + Ь-ЫАМЕ (п=7) 0,46±0,03* 0,47±0,03* 0,53±0,03* 0,47±0,03*
Адаптация «активные» + Ь-ЫАМЕ (п=7) 0,42±0,07* 0,53±0,03* 0,57±0,04* 0,50±0,05*
«Пассивныс»+адаптация+стрссс+Ь-ЫАМЕ (п=7) 0,53±0,06 0,51±0,07 0,6±0,10 0,53±0,1
«Активныс»+адаптация+стрссс+Ь-ЫАМЕ (п=7) 0,53±0,12 0,61±0,07 0,55±0,03 0,60±0,04
Коронарный расширительный резерв Адаптация «пассивные» + Ь-ЫАМЕ (п=7) 1,26±0,07* 1,32±0,05* 1,16±0,02*
Адаптация «активные» + Ь-ЫАМЕ (п=7) 1,28±0,06* 1,25±0,03* 1,12±0,05*
«Пассивныс»+адаптация+стрссс+Ь-ЫАМЕ (п=7) 1,15±0,02 1,24±0,13 1,19±0,06
«Активныс»+адаптация+стрссс+Ь-ЫАМЕ (п=7) 1,13±0,05 1,12±0,13 1,15±0,09
Максимальный гиперемический коронарный поток, мл/мин/г. Адаптация «пассивные» + Ь-ЫАМЕ (п=7) 71,9±8,31* 89,7±7,78 89,7±7,8*
Адаптация «активные» + Ь-ЫАМЕ (п=7) 64,1±13,3* 76,6±13,8* 78,6±14,4*
«Пассивныс»+адаптация+стрссс+Ь-ЫАМЕ (п=7) 67,7±4,5 89,9±14,5 99,0±9,5*
«Активныс»+адаптация+стрссс+Ь-ЫАМЕ (п=7) 59,3±3,2 78,0±6,7 95,1±4,7**
Развиваемое внутрижелудочковое давление, мм рт.ст. Адаптация «пассивные» + Ь-ЫАМЕ (п=7) 23,0±1,1* 34,6±1,8* 52,8±2,4* 69,2±5,76 81,6±6,3
Адаптация «активные» + Ь-ЫАМЕ (п=7) 22,6±4,1 33,6±3,3* 52,0±4,5* 70,6±3,04 83,6±3,7
«Пассивные»+адаптация +стресс+Ь-ЫАМЕ (п=7) 15,8±2,27* 28,2±2,29* 38,8±2,67* 53,4±6,39* 61,4±2,2*
«Активные»+адаптация +стресс+Ь-ЫАМЕ (п=7) 16,6±1,21 24,6±3,4** 36,8±3,72** 48,0±5,93** 59,4±8,06**
Диастолическое внутрижелудочковое давление, мм рт.ст. Адаптация «пассивные» + Ь-ЫАМЕ (п=7) 13,2±0,4 13,6±0,6 14,8±0,7 16,0±0,95 17,6±0,7
Адаптация «активные» + Ь-ЫАМЕ (п=7) 11,8±1,6 12,4±0,2 13,8±0,7 15,4±1,29 16,8±1,3
«Пассивные»+адаптация +стресс+Ь-ЫАМЕ (п=7) 12,4±0,4 12,4±0,51 15,2±2,52 16,0±2,95 16,8±2,2
«Активные»+адаптация +стресс+Ь-ЫАМЕ (п=7) 12,6±1,5 14,6±1,17 15,0±1,73 17,2±1,32 18,4±1,72
ВЕСТНИК ВГМУ, 2003, ТОМ 2, №3
♦ Контроль «активные»
-А— «Активные» + Ь-КЛМБ
«Активные»+адаптация + Ь-ЫЛМБ -■— "Активные"+ адаптация + стресс+ Ь-КЛМБ
Объемная скорость коронарного потока, мл/мин*г-1
Рис. 2. Влияние блокады синтеза монооксида азота на величины ОСКП в изолированном сердце адаптированных «активных» крыс после перенесенного иммобилизационного стресса:
* - р<0,05 по сравнению с группой «активные» крысы + Ь-КАМБ.
тивных» - на 136%, однако абсолютные значения ее между группами не различались.
Под влиянием адаптации к коротким стрессорным воздействиям в группе «пассивных» животных уровень продуктов деградации монооксида азота (нитратов/нитритов) в сыворотке крови возрос на 80%, а в группе «активных» крыс на 170% по отношению к соответствующему контролю. Абсолютные значения концентраций продуктов деградации монооксида азота между группами адаптированных «пассивных» и «активных» крыс не различались. Адаптация крыс к коротким стрессорным воздействиям сопровождалась стереотипным увеличением в плазме крови обеих групп концентрации нитратов/нитритов, причем более выраженная активация системы синтеза монооксида азота проявилась у «активных» животных (рис. 3).
Обсуждение
Как отмечалось нами ранее [1,7], иммо-билизационный стресс приводил к увеличению коронарного потока и снижению расширительного резерва сосудов сердца. Эти изменения происходили на фоне уменьшения развиваемого внутрижелудочкового давле-
ния, то есть сопровождались нарушением, существующей в норме, тесной взаимосвязи величины коронарного потока и сократительной функции миокарда. Изменения коронарного кровообращения и сократительной функции миокарда проявлялись только в изолированных сердцах «пассивных» крыс и практически отсутствовали у «активных». Следовательно, в сердце «пассивных» животных развивалась постстрессорная гиперперфузия миокарда - количество перфузионной жидкости, приходящейся на единицу сократительной функции миокарда, оказалась существенно выше, чем до стресса или в группе «активных крыс», подвергнутых стрессу. Одной из причин ее появления было снижение тонуса коронарных сосудов, происходящее из-за угнетения миогенного тонуса и способности сосудов сердца к ауторегуляции.
Блокатор КО-синтазы полностью устранял постстрессорное ослабление ауторегуляции сосудов сердца «пассивных» крыс. В связи с этим можно предположить, что под влиянием стресса базальная продукция монооксида азота в эндотелии коронарных сосудов крыс, обладающих «пассивным» типом поведения, по сравнению с «активными», увеличена. Кроме того, система 1-аргинин-КО, по-
О
£
«
8
Я
сЗ
Л
Н
Я
£
£
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
**
Л
±
1
2
3
4 Группы животных
Рис. 3. Влияние 6-часового иммобилизационного стресса на концентрацию стабильных продуктов деградации оксида азота (К02-/К03-) у крыс с различной двигательной активностью:
*- достоверность р<0,05 по отношению к соответствующему контролю, **-достоверность р<0,05 между контрольными группами. Светлые столбики - «пассивные крысы», темные - «активные крысы»: 1- контроль, 2 - стресс, 3 - адаптация, 4 - адаптация + стресс.
*
видимому, имеет более выраженное влияние на тонус коронарных сосудов «пассивных» животных, чем «активных», так как, до стресса концентрация стабильных метаболитов монооксида азота в их плазме была существенно выше и, вызванный стрессом прирост образования монооксида азота у «пассивных» крыс оказался значительно меньшим, чем у «активных», но эффект его на тонус коронарных сосудов более выраженным.
Адаптация к коротким стрессорным воздействиям в группах «пассивных» и «активных» крыс не повлияла на показатели ауторегуляции коронарного кровообращения и сократительную функцию миокарда. В группе «пассивных» адаптированных крыс полностью исчезли характерное для них постстрес-сорное увеличение ОСКП, снижение ИА и КРР на всех уровнях перфузионного давления, т.е. адаптация устранила выявленный ранее в этой группе животных феномен суперперфузии миокарда, возникающий в результате утраты способности коронарных сосудов суживаться в ответ на растяжение их перфузионным давлением. Следовательно, адаптация способствует сохранению тонуса гладких мышц стенки коронарных сосудов «пассивных» крыс в условиях характерного для иммобилизации повышения уровня образования монооксида азота и снижению чув-
ствительности сосудов сердца и миокарда «пассивных» крыс к стрессорному воздействию. Это позволяет предположить увеличение интенсивности процессов депонирования N0 в стенке сосудов и мышце сердца у этих животных.
Так как блокада синтеза N0 в изолированных сердцах адаптированных «пассивных» крыс, перенесших иммобилизацию, угнетала сократительную активность миокарда на всех уровнях перфузионного давления, можно заключить, что усиление образования монооксида азота у «пассивных» крыс» имеет важное значение в регуляции сократительной активности миокарда при адаптации.
Влияние блокатора на коронарный поток изолированного сердца адаптированных крыс, перенесших стресс, было менее выражено по сравнению с неадаптированными животными, причем повышение тонуса коронарных сосудов, вызываемое блокатором синтеза монооксида азота - Ь^АМБ в сердцах «активных» крыс, было меньшим, чем у «пассивных», что сопровождалось более выраженным действием стресса на величину коронарного потока у адаптированных «активных» крыс.
Таким образом, во-первых, адаптация животных к коротким стрессорным воздействиям приводит к стереотипному усилению
продукции N0 в обеих группах и возрастанию его роли в регуляции сократительной функции миокарда «активных» крыс, что происходит на фоне неизменной эффективности ауторегуляции коронарного потока, свидетельствуя о том, что под влиянием адаптации лишь часть монооксида азота проявляет свою биологическую активность в отношении регуляции тонуса сосудов сердца; во-вторых, адаптация к коротким стрессорным воздействиям полностью предупреждает вызываемое гиперпродукцией N0 постстрессорное ослабление тонуса коронарных сосудов, уменьшение коронарного расширительного резерва и сократительной функции миокарда «пассивных» крыс, при сохранении в обеих группах характерного для адаптации увеличения концентрации продуктов деградации N0, и возрастания его роли в модуляции сократительной активности миокарда не только «активных», но и «пассивных» крыс. Это свидетельствует о том, что увеличенная продукция N0 не является избыточной, поскольку не нарушает ауторегуляцию коронарного потока и может указывать на активацию в эн-дотелиоцитах и гладкомышечных клетках коронарных сосудов механизмов, предупреждающих патогенный эффект N0.
Работа выполнена при поддержке Белорусского Республиканского Фонда фундаментальных исследований, грант № БОО-305.
Литература
1. Божко А.П., Солодков А.П. Предупреждение стрессорных изменений коронарной ауторегуляции, расширительного резерва коронарных сосудов и сократительной функции изолированного сердца малыми дозами тиреоидных гормонов. Физиол. журн. 36(1): 30-35. 1990.
2. Веремей И.С., Солодков А.П. Восстановление цинковой пылью нитратов в нитриты в присутствии аммиачного комплекса сульфата меди. Сб.научн. трудов ВГМУ: 274276. Витебск, 2000.
3. Коплик Е.В., Салиева P.M., Горбунова А.В. Тест «открытого поля» как прогностический критерий устойчивости крыс линии Вистар к эмоциональному стрессу // Журн. высш. нерв. деят. - 1995. - Т. 45. -Вып. 4.-С. 775-781
4. Маленюк Е. Б., Аймашева Н. П.,. Манухина Е. Б, и др. Вовлечен ли оксид азота в адаптационную защиту органов от стрессорных повреждений // Бюлл.эксперим. биол. мед.- 1998. - Т. 126, № 9.- С. 274277.
5. Манухина Е. Б. Малышев И. Ю., Архипенко Ю. В Оксид азота в сердечно-сосудистой системе: роль в адаптационной защите // Вестник РАМН №4. 2000, С.16-20.
6. Новикова Е.Б. Об авторегуляции в коронарной системе // Физиол. журн. СССР. им. И.М. Сеченова.- 1972. - Т. 58, № 1.- С. 61-71.
7. Солодков А.П. Божко А.П. Предупреждение стрессорных изменений коронарного кровотока и сократительной функции миокарда при помощи бета-блокатора обзидана, антиоксиданта ионола и адаптацией животных к коротким стрессорным воздействиям. Весщ Акад.Навук БССР. 4: 118. 1989.
8. Солодков А.П., Щербинин И.Ю. К механизму развития изменений ауторегуляции коронарного потока у крыс с различной чувствительностью к стрессу.// Российский физиологический журнал -2002.-№ 2 - C. 166-172.
Поступила 03.09.2003 г. Принята в печать 11.09.2003 г.
