CC BY
25
Ananev V.N.
COMPARATIVE ANALYSIS OF ARTERY REACTIVITY COLON AND BACK LEGS FOR RABBIT PHENYLEPHRINE ON DAY 30 OF COLD ADAPTATION
Institute of medical and biologic problems, Moscow
Abstract. The paper presents a comparative analysis adrenoreactivity to phenylephrine arteries of the small intestine and the skin and muscle of the arteries of the hind limb after 30 days of cold adaptation. It is shown that on the 30th day of adaptation to cold pressor response of the intestine and limb arteries become less control on all doses of phenylephrine as a result, increased the cold blood flow in the intestines and limbs and increased warming of these bodies in the cold. These mechanisms increase the survival time in the cold.
Keywords: cold, adaptation, adrenergic receptors, the arteries of the small intestine, hind limb arteries, phenylephrine.
Ананьев В.Н.
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РЕАКТИВНОСТИ АРТЕРИЙ КИШЕЧНИКА И ЗАДНЕЙ КОНЕЧНОСТИ КРОЛИКА НА ФЕНИЛ-ЭФРИН НА 30 ДЕНЬ ХОЛОДОВОЙ АДАПТАЦИИ
Институт медико-биологических проблем РАН
Аннотация. В работе приведен сравнительный анализ адренореактивности к фенилэфрину артерий тонкого кишечника и артерий кожно-мышечной области задней конечности после 30 дней холодовой адаптации. В работе показано, что на 30 день адаптации к холоду прес-сорная реакция артерий кишечника и конечности стала меньше контроля на все дозы фени-лэфрина, в результате, холод усилил кровоток в кишечнике и конечности и увеличился прогрев этих органов на холоде. Эти механизмы увеличивают время выживания на холоде. Ключевые слова: холод, адаптация, адренорецепторы, артерии тонкого кишечника, артерии задней конечности, фенилэфрин.
Актуальность исследования. В
настоящее время является общепризнанным [5] участие симпатической нервной системы в реакциях организма на охлаждение, которая увеличивает теплопродукцию и регулирует теплоотдачу. Адаптация к холоду снижает коэффициент полезного действия работы сердца в результате повышенного расхода энергии на сокращение. Но чувствительность тканевого метаболизма к калори-генному действию норадреналина по мере адаптации к холоду повышается [1]. Низкие
температуры являются одним из главных экологических факторов Крайнего Севера [1], к холоду приходится адаптироваться организму человека и его сердечно-сосудистой системе [3]. Повторяющиеся (дробные) адаптивные процессы возникают в тех случаях, когда воздействие повторяется через такие промежутки времени, за которые успевает развиться процесс деадаптации. В этом случае процессы адаптации и деадаптации могут наслаиваться друг на друга, или последующий этап адаптации накладывается
-----------------------------------------
~ 75 ~
Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидетельство о регистрации СМИ ПИ № ФС77-49390 Журнал представлен в НАУЧНОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ БИБЛИОТЕКЕ - головном исполнителе проекта по созданию Российского индекса научного цитирования (РИНЦ).
на частично стертый предыдущий этап [5]. Примером служит вахтовый труд на Севере, который сопровождается (из-за многократных перелетов между контрастными климатическими зонами) повторяющимися циклами адаптация-деадаптация [3].
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 (-)10'С в течение 30-и дней, в остальное время кролики находились при температуре (+)18-22'С. Исследовали сосудистую ответную реакцию препарата кожно-мышечной области задней конечности и тонкого кишечника при перфузии кровью этого же животного с помощью насоса постоянной производительности. Фенил-эфрин в восьми дозах вводили внутриарте-риально перед входом насоса, изменения
перфузионного давления регистрировали электроманометрами и записывали через АЦП в компьютер. Для описания взаимодействия медиатора со специфическим рецептором использовалась теория Кларка и Ари-енса, 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 [4] нами использован графический способ определения параметров взаимодействия медиатор рецептор в двойных обратных координатах Лайни-увера-Берка [2].
Результаты исследования. После 30дневной холодовой адаптации введение восьми возрастающих доз фенилэфрина (рис.1) вызывало, как и в контрольной группе, увеличение прессорной реакции перфузионного давления тонкого кишечника.
200
180
1S0
140
120
100
80
S0
40
20
0
□ КОНТРОЛЬ--ФЕНИЛЭФРИН КИШЕЧНИК
□ 30-ДНЕЙ
172
182
158
128
95
72
58
42 45
32
57
77
107
13S
150
1S0
1Y 1.5Y 2Y 3Y 5Y 8Y 10Y 12Y
Рис.1 Средние величины повышения перфузионного давления артериального русла кишечника на фенилэфрин в контрольной группе и после 30-и дней холодовой адаптациию
Сравнение средних величин повышения перфузионного давления на дозы введенного фенилэфрина от 1.0 мкг/кг до 12.0 мкг/кг показало их достоверное большее значение в контрольной группе по сравнению с животными после 30-и дней адапта-
ции к холоду (Р<0.05). После 30-и дней адаптации к холоду (рис.2) Рм=250 мм.рт.ст. и характеризовало количество активных а1 -адренорецепторов, что достоверно не отличалось от Рм=263 контрольной группы ^>0.05).
-----------------------------------------
~ 76 ~
Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидетельство о регистрации СМИ ПИ № ФС77-49390 Журнал представлен в НАУЧНОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ БИБЛИОТЕКЕ - головном исполнителе проекта по созданию Российского индекса научного цитирования (РИНЦ).
(МКГ.КГ) (12.0) (10.0) (8.0) (5.0)
P^.2. Повышение перфузионного давления артериального русла кишечника кролика на фенилэфрин в двойных обратных координатах в контрольной группе (N) и после З0-и дней холодовой адаптации.
После 30-и дней адаптации к холоду чувствительность а1 -адренорецепторов артерий кишечника к фенилэфрину уменьшилась с 1/К=0.19 в контроле до 1/К=0.15 после адаптации и составила 79% от контроля (Р<0.05), то есть, после однократного охлаждения чувствительность рецепторов снизилась в 1.26 раза.
Таким образом можно сделать вывод, что после 30-и дней адаптации к холоду прессорное действие фенилэфрина на артериальное русло тонкого кишечника уменьшается исключительно за счет снижения
чувствительности а1-адренорецепторов на 21%, а количество активных а1-адреноре-цепторов не отличается от их количества в контрольной группе.
При исследовании доз фенилэфрина с 2 мкг/кг до 50 мкг/кг достоверно (P<0.001) преобладали прессорные реакции перфузи-онного давления артерий конечности животных контрольной группы.
После З0-дней холодовой адаптации на все дозы фенилэфрина прессорная реакция артерий конечности была меньше чем в контрольной группе (рисЗ).
200
1S0
1S0
140
120
100
S0
S0
40
20
0
□ КОНТРОЛЬ-ФЕНИЛЭФРИН-КОНЕЧНОСТЬ
□ 30-ДНЕЙ
157
1S4
1S9
173
180
144
115
72
S4
103
129
141
147
152
155
1S1
2Y
5Y
10Y
15Y
20Y
25Y
30Y
50Y
P^J Средние величины повышения перфузионного давления артериального русла задней конечности на фенилэфрин в контрольной группе и после ЗО-и дней холодовой
~ 77 ~
Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидетельство о регистрации СМИ ПИ № ФС77-49390 Журнал представлен в НАУЧНОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ БИБЛИОТЕКЕ - головном исполнителе проекта по созданию Российского индекса научного цитирования (РИНЦ).
адаптации. По оси абсцисс: дозы препарата в мкг/кг (У). По оси ординат: изменение пер-фузионного давления в мм.рт.ст., черные столбики - животные контрольной группы, более светлые столбики - животные после холодовой адаптации.
Для исследования механизмов функционального изменения альфа-1-адреноре-активности артериальных сосудов задней конечности кролика после 30-дневной холодовой адаптации к фенилэфрину 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 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. Реактивность артерий контрольной группы животных представлена на рис.4 прямой (№), которая пересекает ось ординат при 1/Рм=0.0052, что соответствует Рм=192.3 мм. рт.ст. и отражает количество активных альфа-1-адрено-рецепторов артериальных сосудов у животных контрольной группы.
(50) (30) (25) (20) (15) (10) (5) (мкгкг) (2)
Рис.4. Повышение перфузионного давления артериального русла задней конечности кролика на фенилэфрин в двойных обратных координатах в контрольной группе (N1 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). По оси ординат: обратная величина перфузионного давления (1/Рм).
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-ад-ренорецепторами артерий конечности 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-адрено-рецепторами артерий конечности. Как видно из рис.4 в контрольной группе (ЭД этот показатель был равен 1/К=0.3. Таким образом, после 30-дневной холодовой адаптации чувствительность альфа-1-адренорецепторов к фенилэфрину стала равна чувствительности рецепторов артерий контрольной группы.
Обсуждение результатов и выводы. После 30-и дней адаптации к холоду прес-сорное действие фенилэфрина на артериальное русло тонкого кишечника уменьшается
~ 78 ~
Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидетельство о регистрации СМИ ПИ № ФС77-49390 Журнал представлен в НАУЧНОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ БИБЛИОТЕКЕ - головном исполнителе проекта по созданию Российского индекса научного цитирования (РИНЦ).
исключительно за счет снижения чувствительности а1-адренорецепторов на 21%, при нормализации количество активных а1 -ад-ренорецепторов.
В артериях конечности после 30-и дней холодовой адаптации на все дозы фе-нилэфрина прессорная реакция была меньше нормы за счет уменьшения на 10,3% количества активных альфа-1-адренорецепторов при нормализации чувствительности рецепторов.
В работе показано, что на 30 день адаптации к холоду прессорная реакция артерий кишечника и конечности стала меньше контроля на все дозы фенилэфрина, в результате, холод усилил кровоток в кишечнике и конечности и увеличился прогрев этих органов на холоде. Эти механизмы увеличивают время выживания на холоде.
ЛИТЕРАТУРА
1. Агаджанян Н.А., Ермакова Н.В. Экологический портрет человека на Севере. -М.:<КРУК>, 1997.208 с.
2. Варфоломеев С.Д., Гуревич К.Г. Биокинетика. М.:Фаир-Пресс, 1999.- 720 с.
3. Кривощеков С.Г., Охотников С.В. Производственные миграции и здоровье человека на Севере. Новосибирск,2000.118с.
4. Манухин Б.Н., Ананьев В.Н., Ананьева О.В. Изменения а1-,а2- и Ь-адренергических реакций артериального давления в сосудах задних конечностей кроликов при адаптации к холоду// Физиол. журн. им. И.М.Сече-нова.Т.87. N 12. 2001. С.1634-1642.
5. Соболев В.И., Чирва Г.И. О физиологических механизмах терморегуляции человека при адаптации к холоду //Физиология человека. 1987. Т. 13. N 4. С.647.
--------------------------------—
~ 79 ~
Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидетельство о регистрации СМИ ПИ № ФС77-49390 Журнал представлен в НАУЧНОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ БИБЛИОТЕКЕ - головном исполнителе проекта по созданию Российского индекса научного цитирования (РИНЦ).
