CC BY
34
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ДЕЙСТВИЯ ФЕНИЛЭФРИНА И КЛОНИДИНА НА ПЕРИФЕРИЧЕСКИЕ АРТЕРИИ ПОСЛЕ 30-ДНЕЙ ХОЛОДА
Ананьев В.Н.
Институт медико-биологических проблем РАН, г. Москва
Аннотация. Проведенные исследования показали, что клонидин усиливает прессорное действие на артерии после 30-дней холодовой адаптации, а фенилэфрин, наоборот, способствует расширению артерий (по сравнению с контролем) и уменьшает прессорное действие за счет исключительно уменьшения количества а1-адренорецепторов артерий конечности. Ключевые слова: адаптация, холод, клонидин, фенилэфрин. артерии.
Актуальность исследования. Действие холода на организм приводит к активации симпатической нервной системы [1, 2]. Увеличивается концентрация в крови норадреналина и адреналина, которые усиливают термогенез и способствуют сокращению периферических сосудов, уменьшая, таким образом, теплоотдачу [4]. Поэтому, целью нашего исследования было изучение влияния холодовой адаптации на функциональную активность альфа-1- и альфа-2-адренорецепторов артерий.
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 ежедневно по 6 часов в охлаждающей камере при температуре (^10'^ в остальное время кролики находились при температуре (+)18-22'С Исследовали системное давление и сосудистую ответную реакцию препарата кожно-мышечной области задней конечности при перфузии кровью этого же животного с помощью насоса постоянной производительности. Селективные миметики фенилэфрин и клонидин в восьми дозах вводили внутриартериально перед входом насоса, изменения перфузионного давления регистрировали электроманометром и записывали на ленте самописца, одновременно через АЦП регистрировали данные и в компьютер. Для описания взаимодействия медиатора со специфическим рецептором использовалась теория Кларка и Ариенса, которая основывается на том, что величина эффекта пропорциональна количеству комплексов рецептор-медиатор и одна молекула рецептора соединяется с одной молекулой активного вещества. Величина фармакологического эффекта (Е) прямо пропорциональна концентрации комплексов лекарственное вещество - рецептор. 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, впервые предложенный Лайниувером и Берком [3].
Результаты исследования. Для исследования механизмов функционального изменения альфа-1-адренореактивности артериальных сосудов задней конечности кролика после 30-дневной холодовой адаптации к фенилэфрину и количественной оценки взаимодействия медиатор-рецептор на рис.1 представлен график изменения перфузионного давления в двойных обратных координатах.
Рис.1. Повышение перфузионного давления артериального русла задней конечности кролика на фенилэфрин в двойных обратных координатах в контрольной группе (№) и после 30-и дней холодовой адаптации (30-ДНЕЙ). 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).
Рис.2. Повышение перфузионного давления артериального русла задней конечности кролика на клонидин в двойных обратных координатах в контрольной группе (Ы) и после) 30-дней холодовой адаптации (30-ДНЕЙ).
Как видно из рис.1 прямая, отражающая реактивность перфузионного давления артерий задней конечности животных после 30-дневной холодовой адаптации, пересекает ось ординат при 1/Рм=0.0058, что соответствует Рм=172.4 мм.рт.ст. Эта цифра характеризует количество активных альфа-1-адренорецепторов и теоретически равна перфузионному давлению при возбуждении 100% альфа-1-адренорецепторов. Реактивность артерий контрольной группы животных представлена на рис.1 прямой (Ы), которая пересекает ось ординат при 1/Рм=0.0052, что соответствует Рм=192.3 мм. рт.ст. и отражает количество активных альфа-1-адренорецепторов артериальных сосудов у животных контрольной группы. Таким образом, количество активных альфа-1-адренорецепторов уменьшилось с Рм=192.3 мм.рт.ст. в контроле до Рм=172.4 мм.рт.ст. после 30-дневной холодовой адаптации, то есть количество активных рецепторов уменьшилось на 10.3% (Р<0.05) по сравнению с контрольной группой. Для характеристики чувствительности взаимодействия фенилэфрина с альфа-1-адренорецепторами прямая, характеризующая группу животных после 30-дневного охлаждения, была экстраполирована до пересечения с осью абсцисс, что позволило получить параметр 1/К=0.3, который характеризует чувствительность взаимодействия фенилэфрина с альфа-1-адренорецепторами. Как видно из рис.1 в контрольной группе (Ы) этот показатель был равен 1/К=0.3. Таким образом, после 30-дневной холодовой адаптации чувствительность альфа-1-адренорецепторов к фенилэфрину не изменилась.
На рис.2 представлены величины повышения перфузионного давления (Рт мм.рт.ст.) контрольной группы и кроликов после 30-дневной холодовой адаптации при введении клонидина, который является селективным миметиком А2-адренорецептров. При дозе 2.0 мкг/кг в контрольной группе прессорный эффект был Рм=15.38+-1.41 мм.рт.ст. , после 30-дневной холодовой адаптации прессорный эффект увеличился до Рт=27+-1.36 (Р<0.001).
На графике представлены изменения перфузионного давления в двойных обратных координатах, где прямая, отражающая животных после 30-дневной холодовой адаптации (30-ДНЕЙ), пересекает ось ординат при 1/Рм=0.0027, что соответствует Рм=370 мм.рт.ст., что характеризует количество активных а2-адренорецепторов. Таким образом, количество активных а2-адренорецепторов после 30-дневной холодовой адаптации увеличилось с Рм=270 в контроле до Рм=370 мм.рт.ст.после (30-ДНЕЙ), то есть количество активных рецепторов увеличилось в 1.37 раза или возросло на 37% по сравнению с контрольной группой. Для характеристики чувствительности взаимодействия клонидина с а2-адренорецепторами прямая, характеризующая группу животных после (30-ДНЕЙ), была экстраполирована до пересечения с осью абсцисс, что позволило получить параметр 1/К=0.04, который отражал чувствительность взаимодействия клонидина с а2-адренорецепторами. Таким образом (рис.2), после 30-дневной холодовой адаптации чувствительность а2-адренорецепторов к клонидину увеличилась с 1/К=0.03 в контроле до 1/К=0.04 после (30-ДНЕЙ), или возросла в 1.33 раза (+ 33.3%).
На основании результатов исследований можно сделать следующие заключения, что после 30дневной холодовой адаптации повышалось количество активных (Рм) а2-адренорецепторов на 37% (Р<0.05), увеличилась чувствительность а2-адренорецепторов на 33% (Р<0.05).
За нулевую линию взяты соответствующие величины реакций соответствующих контрольных групп. По оси абсцисс дозы ФЕНИЛЭФРИНА И КЛОНИДИНА в мкг/кг при в/а введении после 30-ДНЕЙ холодовой адаптации.
к
с
о
I-
I
О
I
+
Рис. 3 Изменение величины перфузионного давления артерий конечности после восьми возрастающих доз ФЕНИЛЭФРИНА (ромб, +-% от контроля, ось ординат) по сравнению с КЛОНИДИНОМ (квадрат, +-% от контроля, ось ординат).
На рис.3 представлены результаты сравнительного анализа прессорного действия на восемь возрастающих доз фенилэфрина и клонидина на артерии конечности после холодовой адаптации. По оси ординат бралась величина эффекта по сравнению с контрольной группой соответственно фенилэфрина и клонидина. Из рис.3 видно, что на клонидин были только прессорные величины (больше контроля), а на фенилэфрин на все дозы прессорная реакция стала меньше контроля на 11%.
Сравнительный анализ фенилэфрина с клонидином после 30-дней холодовой адаптации показал, что чувствительность а2-адренорецепторов к клонидину была в 7.5 раза меньше чувствительности а1-адренорецепторов к фенилэфрину. Но зато количество активных а2-адренорецепторов к клонидину было в 2.15 раза больше чем количество а1-адренорецепторов к фенилэфрину. В результате большей чувствительности (1/К) а1-адренорецепторов к фенилэфрину, чем чувствительности а2-адренорецепторов к клонидину отмечается большая прессорная реакция фенилэфрина на низкие дозы. Таким образом можно сделать заключение, что после 30-дней холодовой адаптации чувствительность к фенилэфрину а1-адренорецепторов в 7.5 раз больше чувствительности а2-адренорецепторов к клонидину. Чувствительность а1-адренорецепторов на 30-день холодовой адаптации нормализовалась (стала как в контроле), а чувствительность а2-адренорецепторов стала на 33% больше контроля. Количество активных а2-адренорецепторов к клонидину на 30-день холодовой адаптации стало на 37% больше контроля, а количество а1-адренорецепторов к фенилэфрину, наоборот, стало на 10% меньше контроля.
Такие изменения чувствительности рецепторов и их количества на 30-день холодовой адаптации привели к тому, что (рис.3) прессорное действие фенилэфрина было меньше чем в контроле. А это значит, что возбуждение а1-адренорецептров артерий после адаптации к холоду приводит к усилению прогрева тканей за счет увеличения кровотока, по сравнению с контролем. А вот прессорное действие клонидина после адаптации к холоду усилилось, значит и возбуждение а2-адренорецепторов уменьшает кровоток и уменьшает теплоотдачу.
Обсуждение результатов и выводы. Проведенные исследования показали, что клонидин усиливает прессорное действие на артерии после холодовой адаптации, а фенилэфрин, наоборот, способствует расширению артерий (по сравнению с контролем) и уменьшает прессорное действие за счет исключительно уменьшения количества а1-адренорецепторов артерий конечности.
Литература:
1. Агаджанян Н.А., Хрущев В.Л. Динамика некоторых физиологических показателей человека при вахтово-экспедиционном методе труда в Заполярье// Бюл. СО АМН СССР, 1984^ 2. С.79-83.
2. Бартон А., Эдхолм О. Человек в условиях холода. М., 1957. - 334 с.
3. Диксон М., Уэбб Э. Ферменты пер. с англ. М.: Мир 1982 3 т. 1117 с.
4. Иванов К.П. Основы энергетики организма: теоретические и практические аспекты. Т. 1. Общая энергетика, теплообмен и терморегуляция. Л.: Наука, 1990.- 307.с.
5. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2010г.
6. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2009г.
7. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2008г.
8. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2007г.
9. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2006г.
10. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2005г.
11. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2004г.
12. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2003г.
13. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2002г.
14. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2001г.
15. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 1999г.
