CC BY
27
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ АДРЕНОРЕАКТИВНОСТИ СИСТЕМНОГО ДАВЛЕНИЯ И РЕГИОНАЛЬНОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ ПОСЛЕ ОДНОКРАТНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ И ПОСЛЕ 10-ДНЕЙ ХОЛОДА
Мирюк М.Н
Институт медико-биологических проблем РАН, г. Москва
Аннотация. После однократного охлаждения реактивность системного и регионального кровообращения на норадреналин изменяется противоположно в зависимости от дозы и графики образуют перекрест, “ножницы”. После 10-и дней адаптации к холоду преобладала прессорная реактивность артерий к норадреналину над реактивностью системного давления.
Ключевые слова: адаптация, холод, норадреналин, артериальное давление, артерии конечности, кролик.
Актуальность исследования. Освоение человеком Сибири, северных территорий, климатической особенностью которых являются низкие температуры [1], привлекает особое внимание к вопросам о возможности, пределах и механизмах приспособления человека и животных к холоду [4]. Особенно актуально это для России, как страны с самым холодным климатом [2]. Изучение проблемы действия холода на гомойотермные организмы является одной из актуальных проблем физиологии и медицины. Реанимация жертв глубокой гипотермии является труднейшей задачей, часто даже в клинических условиях не удается предотвратить гибель человека от замерзания. При понижении окружающей температуры для поддержания температуры тела на постоянном уровне необходимо включение специфических терморегуляторных реакций, способствующих повышению теплопродукции (терморегуляционный мышечный тонус и холодовая дрожь). 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. При глубокой гипотермии терморегуляционный мышечный тонус и холодовая дрожь ослабевают, развивается «холодовой паралич» центра терморегуляции; дальнейшее падение температуры тела приводит к наступлению «холодового паралича» дыхательного центра и организм погибает. До настоящего времени единственным методом выведения организма из состояния глубокой гипотермии является его согревание, которое не всегда эффективно. Поэтому изучение механизмов регуляции кровотока при действии холода является актуальной задачей физиологии.
Методы исследования. Проведены исследования на кроликах самцах. Контрольную группу составили кролики, содержавшихся при температуре окружающей среды. Холодовое воздействие проводилось ежедневно по 6 часов в охлаждающей камере при температуре (-)Ш^ в течение 1-го и 10-и дней, в остальное время кролики находились при температуре (+)18-22'С Исследовали сосудистую ответную реакцию препарата кожно-мышечной области задней конечности при перфузии кровью этого же животного с помощью насоса постоянной производительности. Норадреналин в восьми дозах вводили внутриартериально перед входом насоса, изменения перфузионного давления регистрировали электроманометрами и записывали через АЦП в компьютер. При внутривенном введении норадреналина анализировали изменения системного давления. Для описания взаимодействия медиатора со специфическим рецептором использовалась теория Кларка и Ариенса, которая основывается на том, что величина эффекта пропорциональна количеству комплексов рецептор-медиатор. Максимальный эффект имеет место при оккупации всех рецепторов. Для анализа ответной реакции сосудистых регионов нами использован графический способ определения параметров взаимодействия медиатор рецептор в двойных обратных координатах Лайниувера-Берка [3].
Результаты исследования. На рис.1 представлен график изменения реактивности системного давления и регионального кровообращения после однократного охлаждения.
Рис. 1. Сравнительный анализ изменения в процентах от контрольной группы величин системного давления и перфузионного давления артерий кожно-мышечной области на различные дозы норадреналина после однократного охлаждения. По оси абсцисс - 1,3,5,7,9,12,15,20 Y/кг -дозы при в/в введении норадреналина; (0.25 и др. в скобках) - Y/кг - дозы при в/а введении норадреналина; по оси ординат -величины повышения или снижения в процентах от величин контрольной группы системного давления (ромб) и перфузионного давления артерий кожно мышечной области (четырехугольник).
После однократного охлаждения прессорные реакции системного давления к норадреналину были меньше контроля на 13%-17% на все исследуемые дозы исключительно за счет снижения максимальновозможной прессорной реакции (Рм) на 15%, так как чувствительность (1/К) не менялась.
Прессорные реакции периферических артерий на низкие дозы норадреналина были меньше контроля на 46%-30%, а на высокие дозы были больше контроля на 21%, что было обусловлено снижением чувствительности (1/К) на 75% и повышением максимально-возможной (Рм) прессорной реакцией на 101%.
В результате реактивность системного давления после однократного охлаждения была больше реактивности периферических артерий на низкие дозы норадреналина, а на высокие дозы преобладала прессорная реакции артерий кожно-мышечной области.
На Рис.2 представлены данные после 10-и дней холодовой адаптации.
После 10-и дней адаптации к холоду прессорное действие низких доз норадреналина на системное давление становится больше контроля на 50%, а при больших дозах уже меньше контроля на 30%. Эти изменения происходят за счет увеличения чувствительности (1/К) системного давления к норадреналину на 233% и снижения максимально-возможной прессорной реакции системного давления (Рм) на 51%.
Реактивность периферических артерий к норадреналину после 10-и дней адаптации к холоду была больше контроля на низкие дозы на 21%-40% и не отличалась от контроля на высокие дозы норадреналина, что было в результате увеличения чувствительности (1/К) прессорной реакции артерий на 50% и снижения максимально-возможной (Рм) прессорной реакции артерий на 10%.
0
1 (0. -10
-30
-20
20
50
40
30
10
Рис. 2. Сравнительный анализ изменения в процентах от контрольной группы величин системного давления и перфузионного давления артерий кожно-мышечной области на различные дозы норадреналина после 10-и дней адаптации к холоду.
В итоге реактивность системного давления к норадреналину после 10-и дней адаптации к холоду была меньше чем реактивность периферических артерий.
Рис.3. Повышение перфузионного давления артериального русла задней конечности кролика на норадреналин в двойных обратных координатах в контрольной группе (№) и после 10-дней холода
Для выяснения механизмов изменения альфа-адренореактивности артериальных сосудов животных (рис.3) после 10-дневной холодовой адаптации к норадреналину и количественной оценки взаимодействия медиатор-рецептор на Рис.4 представлен график изменения перфузионного давления в двойных обратных координатах. Как видно из Рис.4 прямая, отражающая животных после 10-дневного охлаждения, пересекает ось ординат при 1/Рм=0.0065, что соответствует Рм=153.84 мм.рт.ст., эта величина достоверно не отличалась от Pm=172.41 мм.рт.ст. контрольной группы.
Для характеристики чувствительности взаимодействия норадреналина с альфа-адренорецепторами прямая, характеризующая группу животных после 10-дневного охлаждения, была экстраполирована до пересечения с осью абсцисс, что позволило получить параметр 1/К=1.8, который характеризует чувствительность взаимодействия норадреналина с альфа-адренорецепторами. Как видно из Рис.4 в контрольной группе (№) этот показатель был равен 1/К=1.2 . Таким образом, после 10-дневного охлаждения чувствительность альфа-адренорецепторов к норадреналину увеличилась с 1/К=1.2 в контроле до 1/К=1.8 после 10-дневного охлаждения. Что составило увеличение чувствительности рецепторов в 1.5 раза или увеличение на 50% в отношении контрольной группы.
НОРАДРЕНА- 1/Рш І 1/мм.рт.ст.
(3) (2.5) (2)(1.5)(1) (0.5) (мкг.кг) (0.25)
Таким образом можно сделать вывод, что после 10-дневной адаптации к холоду чувствительность альфа-адренорецепторов артерий конечности к норадреналину увеличилась в 1.5 раза или на 50%, а количество активных альфа-адренорецепторов снизилось на 10.8%. В результате отмечаются следующие изменения (рис.3) перфузионного давления на введение возрастающих доз норадреналина: на более низкие дозы норадреналина (с 0.125 мкг/кг до 1.0 мкг/кг ) достоверно (P<0.01) больше был прессорный эффект артерий у животных после 10-дневной холодовой адаптации, по сравнению с контрольной группой, что связано с увеличением чувствительности альфа-адренореактивности на норадреналин. На дозы с 1.5 до 3.0 мкг/кг достоверных отличий величин перфузионного давления на норадреналин после 10-дневной адаптации к холоду, по отношению к контролю, не выявлено.
Обсуждение результатов и выводы. Проведенная работа показала, что после однократного охлаждения реактивность системного и регионального кровообращения на норадреналин изменяется противоположно в зависимости от дозы и графики образуют перекрест, “ножницы”. После 10-и дней адаптации к холоду преобладала реактивность артерий над системным давлением.
Литература
1. Агаджанян Н.А., Петрова П.Г. Человек в условиях Севера. - М.:<КРУК>, 1996.- 208 с.
2. Казначеев В.П. Современные аспекты адаптации. Новосибирск:Наука, 1980. - 192 с.
3. Манухин Б.Н. Физиология адренорецепторов. М.,1968. - 234 с.
4. Слоним А. Д., Ольнянская Р. П., Руттенбург С. 0. Опыты изучения динамики физиологических функций человека в условиях Заполярья.// В кн.: Опыт изучения периферических изменений физиологических функций в организме. М., 1949, C. 207 - 222.
5. Стабровский Е. М., Коровин К. Ф. Катехоламины в тканях белых крыс и их обмен при охлаждении.Физиол. журн. СССР, 1972, т. 58, N 3. C. 414.
6. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2010г.
7. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2009г.
8. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2008г.
9. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2007г.
10. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2006г.
11. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2005г.
12. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2004г.
13. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2003г.
14. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2002г.
15. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2001г.
16. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 1999г.
