РЕАКЦИЯ СОКРАТИТЕЛЬНОЙ ФУНКЦИИ СЕРДЦА ЛАБОРАТОРНЫХ ЖИВОТНЫХ НА ВВЕДЕНИЕ АДРЕНО БЛОКАТОРОВ Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

УДК 636.1.034

РЕАКЦИЯ СОКРАТИТЕЛЬНОЙ ФУНКЦИИ СЕРДЦА ЛАБОРАТОРНЫХ ЖИВОТНЫХ НА ВВЕДЕНИЕ АДРЕНО БЛОКАТОРОВ

Галимьянова Г.Р. - аспирант, Вахитов И.Х. - профессор, д.б.н, Асрутдинова Р.А. - профессор, д.вет.н.

ФГБОУ ВО «Казанская государственная академия ветеринарной медицины

имени Н.Э. Баумана»

Ключевые слова: лабораторные животные, режимы двигательной активности, мышечные тренировки, гипокинезия, в, а1, а2-адрено блокаторы, реакция ударного объема крови

Keywords: laboratory animals, modes of motor activity, muscle training, hypokinesia, в, a1, a2-adreno blockers, blood stroke volume reaction

Наряду с другими механизмами, деятельность сердца также регулирует вегетативная нервная система, которая реализует свое влияние через адрено- и холинорецепторы клеток сердца [1, 4, 5, 6, 7, 8, 11, 13]. В большинстве клинических и экспериментальных исследований особое внимание уделялось изучению эффекта блокады Р-АР, полагая, что в сердце наиболее распространенными являются Р-адренорецепторы. Данный подход связан с преобладающей ролью

Р-адреноблокаторов в лечении

стенокардии, гипертонии и сердечной недостаточности [13]. Одновременно внимание на а-АР в развитии заболеваний сердца был несколько снижен. В настоящее время наблюдается возрождение интереса к данным исследованиям. Многие ученые проявляют особый интерес к изучению участия а-адренорецепторов в регуляции сердечных функций.

Исследователи утверждают, что, несмотря на низкую плотность, а1 -АР в сравнении с Р-АР, играют важную роль в регуляции функций сердца [13]. Известно, что а1 -АР присутствуют в сердце и схожи у различных видов животных.

Представительство а1-АР в сердце человека было продемонстрировано на молекулярном уровне. При этом, значение а2-АР в сердце изучено недостаточно. Ранее считалось, что а2-АР в сердце млекопитающих лишь модулирует регуляторные влияния, располагаясь

пресинаптически и ингибируя

высвобождение норадреналина [12]. В то же время имеется мнение, что а2-АР ответственен за регуляцию сократимости миокарда. Таким образом, в настоящее время у исследователей нет единого мнения об участии Р- и а-АР в регуляции инотропной функции сердца. Более того, роль разных подтипов АР в регуляции сократительной функции сердца животных, подверженных различным режимам двигательной активности остается практически не изученной.

Целью наших исследований явилось изучение роли альфа и бета адренорецепторов в регуляции

сократительной функции сердца животных, подверженных различным режимам двигательной активности.

Материал и методы исследований. Для экспериментов использовали белых беспородных крыс в возрасте от 120 до 150-дневного возраста. Для изучения роли разных подтипов АР и М-ХР в регуляции сократительной функции сердца животных, подверженных различным режимам двигательной активности, вводили метапролол - (Р блокатор), доксазозин - (а1 блокатор), антимедин - (а2 блокатор).

Мышечную тренировку животных осуществляли увеличивающимся по времени и усиливающимся по интенсивности ежедневным плаванием. Ограничение двигательной активности, т.е. гипокинезию для лабораторных животных,

создавали путем содержания в специальных пенал-клетках.

Для определения ударного объема крови использовали метод тетраполярной грудной реографии [15].

Дифференцированную реограмму

регистрировали в динамике у наркотизированных животных при естественном дыхании с помощью прибора Р111 -204. Для оценки достоверности различий использовали стандартные значения ^ критерия Стьюдента.

Результат исследований. В 120-дневном возрасте у контрольных животных ударный объем крови (УОК) составлял 0,215±0,005 мл (Таблицы 1, 2, 3). После введения метапролола УОК уменьшился на 0,018 мл и составил 0,197±0,007 мл (Р<0,05). Следовательно, введение препарата Р-блокатора вызвало уменьшение УОК данных животных на достоверную величину. К концу первой недели содержания животных в режиме неограниченной двигательной активности (НДА), наблюдали примерно такую же реакцию УОК (0,191±0,006 мл) на введение метапролола. К концу второй недели содержания данных животных в режиме НДА произошло снижение УОК ещё на 0,014 мл и систолический объём крови составил 0,177±0,009 мл (Р<0,05). В течение последующих двух недель (третьей и четвертой) наблюдалось постепенное снижение УОК, примерно на 0,015 мл еженедельно и к концу 4 недели составил 0,152±0,008 мл (Р<0,05). Разница между исходными реакциями УОК на введение Р-блокатора и реакцией, полученной в конце четвертой недели экспериментов, составила 0,063 мл (Р<0,05). Таким образом, у животных контрольной группы, содержавшихся в режиме неограниченной двигательной активности в течение четырех недель, происходит существенное снижение реакции УОК на введение Р-блокатора.

У животных, подверженных систематическим мышечным тренировкам (группа усиленной двигательной активности - УДА), на первой неделе также, как и у контрольных животных, наблюдали снижении реакции УОК на

введение Р-блокатора. Однако, в процессе последующих трех недель систематических мышечных тренировок у данной группы животных темпы снижения реакции УОК на введение метапролола оказались менее выраженными, по сравнению с контрольной группой животных. Так, если у контрольной группы животных реакция УОК на введение Р-адреноблокаторов еженедельно снижалась примерно на 0,015 мл, то у животных, подверженных систематическим мышечным тренировкам, она составила лишь 0,010 мл (Р<0,05). К концу четвертой недели реакция УОК на введение Р-адреноблокатора у животных, подверженных систематическим

мышечным тренировкам, оказалась на 0,013 мл меньше, по сравнению с контрольной группой того же возраста (Р<0,05).

Наиболее высокую реакцию УОК на введение Р-блокатора наблюдали у группы животных, подверженных режиму ограниченной двигательной активности, т.е. гипокинезии. Так, если у животных группы НДА и УДА реакция УОК на введение Р-адреноблокатора на первой неделе составляла 0,191±0,006 мл и 0,196±0,007 мл, соответственно, то у животных, отнесенных к группе гипокинезии, она составила 0,182±0,004 мл (Р<0,05). В процессе последующих четырёх недель ограничения двигательной активности, реакция УОК на введение Р-адреноблокатора у данных животных снижалась еженедельно на 0,021 мл (Р<0,05). Разница между исходными величинами УОК на введение Р-адреноблокатора и реакцией, полученной в конце четвертой недели гипокинезии, составила 0,084 мл (Р<0,05). Данная величина оказалась достоверно выше по сравнению с реакцией УОК животных контрольной группы и группы двигательной активности, соответственно, на 0,021 мл и 0,033 мл (Р<0,05). Обобщая вышеизложенное, можно отметить, что наиболее высокая реакция на введение Р-адреноблокатора наблюдается у животных, подверженных режиму ограниченной двигательной активности, наиболее низкая реакция - у животных,

подверженных режиму усиленной двигательной активности.

Также были проанализированы изменения реакции УОК на введение а1-адреноблокатора. У контрольных животных на первой неделе содержания в режиме неограниченной двигательной активности при введении а1 -адреноблокатора УОК уменьшился на 0,025 мл (Р<0,05). В процессе последующих четырёх недель содержания этих же животных в режиме неограниченной

двигательной активности реакция УОК на введение а1 -адреноблокатора снижалась еженедельно примерно на 0,020 мл (Р<0,05). Разница между исходными реакциями УОК на введение а1 -антогониста и зарегистрированными на четвертой неделе НДА составила 0,082 мл (Р<0,05). Следовательно, у животных контрольной группы, содержавшихся в режиме НДА, наблюдается снижение реакции УОК на введение а1 -адреноблокатора.

Таблица1 - Изменения реакции ударного объема крови интактной группы половозрелых крыс, при введении в, а1 и а2-адреноблокаторов

Адреноблокаторы в(блокатор) а1 (блокатор) а2 (блокатор)

п (кол. жив.) 11 10 12

исх. 0,215±0,005 0,220±0,007 0,215±0,007

УОК после введ 0,197±0,007* 0,195±0,006* 0,233±0,009*

1 неделя 0,191±0,006 0,183±0,007* 0,245±0,007

2 неделя 0,177±0,009* 0,172±0,008* 0,254±0,004

3 неделя 0,171±0,004 0,158±0,005* 0,258±0,005

4 неделя 0,152±0,008* 0,138±0,007* 0,267±0,007

*- разница достоверна по сравнению с предыдущим значением (Р<0,05)

Таблица 2 - Изменения реакции ударного объема крови половозрелых крыс, группы

усиленной двигательной активности при введении в, а1- и а2-адреноблокаторов

Адреноблокаторы в(блокатор) а1 (блокатор) а2 (блокатор)

п (кол. жив.) 12 14 15

исх. 0,220±0,007 0,225±0,008 0,211±0,007

УОК после введ. 0,198±0,005* 0,197±0,007* 0,232±0,004*

1нед. мыш. трен. 0,182±0,004* 0,189±0,003 0,241±0,007

2 нед. мыш. трен. 0,175±0,004 0,178±0,003* 0,258±0,004*

3 нед. мыш. трен. 0,154±0,005* 0,152±0,005* 0,271±0,004*

4 нед. мыш. трен. 0,136±0,004* 0,127±0,004* 0,285±0,005

*- разница достоверна по сравнению с предыдущим значением (Р<0,05)

Таблица 3 - Изменения реакции ударного объема крови половозрелых крыс, группы

ограниченной двигательной активности при введении в, а1 и а2-адреноблокаторов

УОК Адреноблокаторы в(блокатор) а1 (блокатор) а2 (блокатор)

п (кол. жив.) 11 15 14

исх. 0,218±0,004 0,221±0,007 0,209±0,007

после введ 0,203±0,005* 0,199±0,005* 0,221±0,004*

1 нед. гипокинез 0,196±0,007 0,191±0,004 0,229±0,003

2 нед. гипокинез 0,181±0,004* 0,183±0,008 0,232±0,005

3 нед. гипокинез 0,179±0,004 0,169±0,004* 0,236±0,003

4 нед. гипокинез 0,167±0,005* 0,154±0,006* 0,247±0,007*

*- разница достоверна по сравнению с предыдущим значением (Р<0,05)

У животных, подверженных (группа УДА), на первой неделе также

систематическим мышечным тренировкам наблюдали достоверное снижение реакции

УОК на введение а1-антогониста. В процессе последующих двух недель систематических мышечных тренировок, реакция УОК на введение а1-антогониста существенно не изменялась, сохраняясь, примерно, на уровне 0,190-0,185 мл. Достоверное снижение реакции УОК на введение а1-антогониста наблюдалось лишь на третьей и четвёртой неделях мышечных тренировок, где снижение реакции УОК еженедельно составило примерно 0,014 мл (Р<0,05). Следовательно, у животных,

подверженных систематическим

мышечным тренировкам, достоверное снижение реакции УОК на введение а1-адреноблокатора наблюдается лишь на третьей и четвёртой неделях, тогда как у животных контрольной группы снижение реакции УОК наблюдалось на протяжении всех четырех недель экспериментов. У животных группы УДА к концу четвертой недели систематических мышечных тренировок реакция УОК на введение а1-антогониста уменьшилась на 0,067 мл и составила 0,154±0,006 мл (Р<0,05). Следовательно, у животных,

подверженных систематическим

мышечным тренировкам, в течение четырех недель реакция УОК на введение а1-адреноблокатора снижается

незначительными темпами, по сравнению с контрольной группой животных.

Более выраженной оказалась реакция УОК на введение а1-антогониста у группы животных, подверженных режиму ограниченной двигательной активности, т.е. гипокинезии. У данной группы животных реакция УОК на введение а1-адреноблокатора на первой неделе гипокинезии оказалась выше по сравнению с показателями животных контрольной группы и группы усиленной двигательной активности. У животных, подверженных режиму ограниченной двигательной активности, низкая реакция УОК на введение а1-адреноблокатора сохранялась и в процессе последующих четырёх недель гипокинезии. Разница между исходными реакциями УОК на введение а1-агнтогониста и реакциями,

полученными к концу четвертой недели

гипокинезии, у данной группы животных, составила 0,098 мл (Р<0,05). Данная реакция УОК на введение а1-адреноблокатора на четвертой неделе экспериментов оказалась выше, по сравнению с реакциями УОК, полученными в группе животных НДА и УДА, соответственно, на 0,016 и 0,031 мл (Р<0,05). Следовательно, режим ограниченной двигательной активности (гипокинезия) способствует

существенному увеличению реакции УОК на введение а1-адреноблокатора.

Таким образом, анализируя особенности реакции УОК на введение а1 -адреноблокатора, животным,

подверженным различным режимам двигательной активности, выявили, что систематические мышечные тренировки способствуют уменьшению реакции УОК на введение а1-адреноблокатора, тогда как режим ограниченной двигательной активности поддерживает данную реакцию на высоком уровне.

Введение а2-адреноблокатора, в отличие от введения в- и а1-адреноблокаторов, наоборот, вызывал увеличение реакции УОК во всех исследованных группах животных. Так, у животных, содержавшихся в режиме неограниченной двигательной активности, на первой неделе при введении а2-адреноблокатора УОК увеличился на 0,030 мл по сравнению с исходными данными (Р<0,05). В процессе последующих четырёх недель содержания этих же животных в режиме НДА реакция УОК на введение а2-адреноблокатора еженедельно увеличивалась примерно на 0,013 мл (Р<0,05). Разница между исходными реакциями УОК на введение а2-антогониста и зарегистрированными на четвертой неделе составила 0,052 мл (Р<0,05). Следовательно, у животных контрольной группы, содержавшихся в режиме неограниченной двигательной активности, в течение четырех недель, наблюдается достоверное увеличение реакции УОК на введение а2-ад р е н о бл окатора.

У животных, подверженных систематическим мышечным тренировкам,

реакция на введение а2-адреноблокатора оказалась выше по сравнению с животными контрольной группы. Так, начиная со второй недели систематических мышечных тренировок, еженедельное увеличение реакции УОК на введение а2-адреноблокатора составило более 0,013мл (Р<0,05). К концу четвертой недели систематических мышечных тренировок реакция УОК на введение а2-антогониста у животных группы УДА оказалась на 0,018 мл больше по сравнению с животными группы неограниченной двигательной активности (Р<0,05).

У группы животных, подверженных режиму гипокинезии, на первой неделе также наблюдали увеличение реакции УОК на введение а2-адреноблокатора. При этом, данная реакция оказалась несколько менее выраженной, по сравнению с группой животных НДА и УДА. Также еженедельное увеличение реакции УОК на введение а2-адреноблокатора у гипокинезированных животных оказалась существенно ниже, по сравнению со всеми исследованными группами животных. Разница между исходной реакцией УОК на введение а2-антогониста и реакцией, полученной в конце четвертой недели гипокинезии составила 0,038 мл, что на 0,014 мл и 0,036 мл оказалась меньше, соответственно, по сравнению с группами животных НДА и УДА (р<0,05). Следовательно, режим ограниченной двигательной активности (гипокинезия) в значительной мере сдерживает реакцию УОК на введение а2-адреноблокатора.

Таким образом, анализируя особенности реакции УОК на введение а2-адреноблокатора, выявили, что у группы животных, подверженных

систематическим мышечным тренировкам реакция УОК к концу четвертой недели экспериментов достоверно возрастает, тогда как у животных группы, подверженных гипокинезии, наоборот, снижается.

Заключение. Изучая реакцию ударного объёма крови, при введении в-, а1- и а2-адреноблокаторов животным, подверженным различным режимам двигательной активности, выявили

следующие особенности:

- во всех исследованных экспериментальных группах животных на первой неделе наблюдается уменьшение реакции УОК на введении в-, а1- и ув еличение реакции УОК на введение а2-адреноблокаторов;

- реакции УОК на введении в-, а1- и а2-адреноблокаторов зависят от уровня двигательной активности лабораторных животных. Наиболее выраженное снижение реакция УОК на введение разных подтипов адрено-блокаторов наблюдается в группе животных ограниченной двигательной активности и наименьшее снижение реакции УОК - в группе животных, подверженных усиленному двигательному режиму;

- в группе экспериментальных животных в процессе дальнейших мышечных тренировок к концу четвертой недели наблюдается менее выраженное снижение реакции УОК на введение в-, а1-и более выраженное увеличение реакции УОК на введение а2-адреноблокаторов. Следовательно, можно утверждать, что в процессе систематических мышечных тренировок у половозрелых животных ослабевает зависимость УОК от экстракардиальных регуляторных влияний;

- у группы животных, подверженных режиму ограниченной двигательной активности, к концу четвертой недели гипокинезии происходит наиболее выраженное увеличение реакции УОК на введение в-, а1-адреноблокаторов и значительное уменьшение реакции УОК на введение а2-адреноблокаторов. Данный факт, в определённой степени свидетельствует о том, что в процессе ограничения двигательной активности, т.е. гипокинезии, у животных сохраняется преобладание симпатических влияний в регуляции ударного объёма крови.

ЛИТЕРАТУРА:

1. Аршавский, И. А. Физиологические механизмы и закономерности индивидуального развития / И. А. Аршавский. - Москва: Наука. - 1982. - 270 с.

2. Вахитов, И. Х. Влияние двигательных режимов на функции сердца

растущих крысят: автореф. дисс. ... канд. биол. наук / И. Х. Вахитов. - Казань. - 1993.

- 15 с.

3. Жданов, И. А. О хронотропной реакции сердца на в-адреноблокатор и атропинтренированных и нетренированных белых крыс / И. А. Жданов // Физиол. журн. СССР. - 1973 а. - Т. 59. - № 3. - С. 434-436.

4. Кулаев, Б. С. Онтогенез вегетативной нервной системы / Б. С. Кулаев, Л. И. Анциферова // Физиология вегетативной нервной системы: Руководство по физиологии. -Ленинград. - 1981. - С. 495-511.

5. Лобанок, Л. М. Возрастные особенности функции сердца и механизмы ее регуляции при гипо- и гиперкинезии / Л. М. Лобанок, Л. А. Русяев,

A. П. Кирилюк // Вест. АН БССР, серия биол.науки. -1982. - № 6. - С. 86-91.

6. Меркулова, Р. Н. Возрастная кардиогемодинамика у спортсменов / Р. Н. Меркулова, С. В. Хрущев,

B. Н. Хельбин. - Москва: Медицина. -1989.

- С. 107-112.

7. Нигматуллина, Р. Р. Частота сердечных сокращений у растущих крысят при мышечной тренировке и гипокинезии / Р. Р. Нигматуллина // Теоретические основы физической культуры. - Казань. -1989. - С. 146-147.

8. Ситдиков, Ф. Г. Механизмы и возрастные особенности адаптация сердца к длительному симпатическому

воздествию: дисс. ... докт. биол. наук / В. Г. Ситдиков. - Казань. - 1974. - 312 с.

9. Фомин, Н. А. Физиологические основы двигательной активности / Н. А. Фомин, Ю. Н. Вавилов. - Москва: Физкультура и спорт, 1991. - 224 с.

10. Хрущев, С. В. Влияние систематических занятий спортом на сердечно-сосудистую систему детей и подростков / С. В. Хрущев // Детская спортивная медицина. - 1980. - С. 66-91.

11. Чинкин, А. С. Двигательная активность и сердце / А. С. Чинкин. -Казань: Изд-во КГУ. - 1995. - 192 с.

12. Brodde, O. E. P-adrenergic receptors in failing human myocardium / O. E. Brodde // Basic. Res. Cardiol. - 1996. -

V . 9 1 . - №1-2. - P. 35- 40.

13. Gender does not influence sympathetic neural reactivity to stress in healthy humans / B. C. Jensen, P. P. Jones, M . Spraul [et al.] // Am. J. Physiol. - 1996. -

V . 270 (1 Pt 2). - P. 350-357.

14. Chen, C. Y. Exercise and gender influence arterial bar-oreflex regulation of heart rate and nerve activity / C. Y. Chen, S. E. Di Carlo // Am. J. Physiol. - 1996. - V. 271 (5 Pt 2). - P. 1840-1848.

15. Kubicek, W. G. Development and evaluation of an impedance cardiac output system / W. G. Kubicek, J. W. Kamegis, R. P. Patterson, D. A. Witsoe, R. H. Mattson // Aerospace Med. - 1967. - V. 37. - P. 12081212.

РЕАКЦИЯ СОКРАТИТЕЛЬНОЙ ФУНКЦИИ СЕРДЦА ЛАБОРАТОРНЫХ ЖИВОТНЫХ НА

ВВЕДЕНИЕ АДРЕНО БЛОКАТОРОВ

Галимьянова Г.Р., Вахитов И.Х., Асрутдинова Р.А.

Резюме

Впервые проведены исследования по изучению особенности реакции ударного объема крови лабораторных животных, подверженных различным режимам двигательной активности, при введении в, а1 и а2-адреноблокаторов. Для изучения роли разных подтипов АР и М-ХР в регуляции насосной функции сердца животных, подверженных различным режимам двигательной активности вводили метапролол - (в блокатор), доксазозин - (а1 блокатор), антимедин - (а2 блокатор).

Мышечную тренировку животных осуществляли увеличивающимся по времени и усиливающимся по интенсивности ежедневным плаванием. Ограничение двигательной активности, т.е. гипокинезию для лабораторных животных, создавали путем содержания в специальных пенал-клетках. Для определения ударного объема крови использовали метод тетраполярной грудной реографии.

Установлено, что режим ограниченной двигательной активности, т.е. гипокинезия вызывает более выраженную реакцию УОК на введение в- и а1-адреноблокаторов и менее выраженную реакцию на введение а2-адреноблокатора. Выявлено, что режим систематических мышечных тренировок, наоборот, способствует менее выраженной реакции УОК на введение в- и а1-адреноблокаторов и более выраженной реакции на введение а2-адреноблокатора.

REACTION OF THE CONTRACTILE FUNCTION OF THE HEART OF LABORATORY ANIMALS TO THE INTRODUCTION OF ADRENO BLOCKERS

Galimyanov G.R., Vakhitov I.KH., Asrutdinova R.A.

Summary

For the first time, studies have been conducted to study the features of the reaction of the shock volume of the blood of laboratory animals exposed to various modes of motor activity with the introduction of в, a1 and a2-blockers.

To study the role of different subtypes of AR and M-XP in the regulation of the pumping function of the heart of animals exposed to different modes of motor activity, euphylline (в), meditin (a2), phenylephrine (a1) were administered. Muscular training of animals was carried out by increasing in time and increasing in intensity daily swimming. Restriction of motor activity, i.e. hypokinesia for laboratory animals, was created by keeping in special pencil cells. To determine the stroke volume of blood, the method of tetrapolar thoracic rheography was used.

It was found that the mode of limited motor activity, i.e. hypokinesia causes a more pronounced reaction of UOC to the introduction of в and a1-adreno blockers and a less pronounced reaction to the introduction of a2-adrenoblocker. It was revealed that the regime of systematic muscle training, on the contrary, contributes to a less pronounced reaction of UOC to the introduction of в and a1-adreno-blockers and a more pronounced reaction to the introduction of an a2-adrenergic blocker.