CC BY
151
612.592:612.53
Т.В. Козырева, Е.Я. Ткаченко, Л.С. Елисеева, Г.М. Храмова, Ф.В. Тузиков, В.П. Козарук, И.П. Воронова
ВЛИЯНИЕ Са(2+) НА ТЕРМОРЕГУЛЯТОРНЫЕ РЕАКЦИИ, СОСТАВ ЛИПОПРОТЕИДОВ КРОВИ И ИММУННЫЙ ОТВЕТ ПРИ ДЕЙСТВИИ ХОЛОДА НА ОРГАНИЗМ В НОРМЕ И ПРИ АРТЕРИАЛЬНОЙ ГИПЕРТЕНЗИИ
ГУ НИИ физиологии СО РАМН, Новосибирск
Ионы кальция способствуют усилению терморегуляторных реакций на холод (констриктор-ной реакции кожных сосудов и сократительного термогенеза), оказывают существенное влияние на показатели липопротеидного обмена в термонейтральных условиях и при действии холода, а также ослабляют угнетающее действие глубокого охлаждения на иммунный ответ Полученные результаты свидетельствуют, что хотя в термонейтральных условиях артериальная гипертензия не приводит к изменениям температурного гомеостаза и исследованных параметров иммунного ответа, однако при дополнительных воздействиях (ионофорез кальция и глубокое охлаждение) в формировании терморегуляторных и иммунных процессоЕ выявляются существенные различия у нормо- и гипертензивных животных. Обращает на себя внимание возможность частичной или полной блокады холодом кальций-индуцируе-мых изменений иммунного ответа и формирования липопротеидного состава крови.
Ключевые слова: терморегуляция, пертензия
Реакция организма на воздействие внешней среды является комбинацией ответов различных физиологических систем. Принципы регулирования и механизмы вовлечения различных эффекторных функций организма при смене температурных условий до сих пор остаются малоизученными.
Важнейшими терморегуляторными реакциями на охлаждение у человека и гомойотермных животных является констрикторная реакция кожных кровеносных сосудов, направленная на уменьшение теплообмена с внешней средой, и метаболическая реакция, увеличивающая теплопродукцию. Выделяются два компонента метаболической реакции — термогенез сократительный (связан с сокращением мышц) и несократительный (связан с наработкой тепла в других тканях организма, преимущественно в бурой жировой ткани). Изменения метаболизма при холодовых воздействиях на организм тесно связаны с обменом липопротеидов.
Экспериментальные биологические модели с заведомо измененными свойствами эффекторных органов, непосредственно вовлекаемых в терморегуляцию, могут быть полезны для понимания механизмов и закономерностей формирования ответа организма на действие холода. В качестве одной из таких моделей могут служить животные
иммунныи ответ, липопротеиды, холод, артериальная ги-
с наследственной артериальной гипертензией (широко распространенной также и у людей).
Усиление констрикторных свойств кровеносных сосудов, а также изменение кальциевого обмена, имеющие место при артериальной гипер-тензии, могут существенно изменить характер формирования терморегуляторных реакций организма. Определенное влияние на эти реакции могут оказать и особенности липопротеидного обмена при артериальной гипертензии. Вопросы о механизмах поддержания температурного гомеостаза и модуляции иммунного ответа на холоде при гипертензии, когда изменено периферическое кровообращение, приобретают важное не только теоретическое, но и практическое значение в связи с широкой распространенностью артериальной гипертензии, а также необходимостью для людей с этой патологией выполнять работу при низких температурах среды. Сведения о функционировании терморегуляторной и иммунной систем при артериальной гипертензии практически отсутствуют.
Известно, что ионы кальция играют важную роль как в патогенезе артериальной гипертензии, так и при формировании терморегуляторных реакций организма на охлаждение. Наличие данных об изменениях вне- и внутриклеточного содержания ионов кальция у гипертензивных животных.
многочисленные сведения о важности этих ионов для выделения медиатора симпатической нервной системы норадреналина и функционирования ад-ренорецепторов, а также его ключевое участие в возбуждении периферических терморецепторов позволили нам предположить, что изменение обмена этих ионов может приводить к изменениям терморегуляторных механизмов при артериальной гипертензии.
В настоящей статье будут представлены результаты исследований, целью которых являлось выяснение особенностей влияния экзогенного Са(2+) на терморегуляторные параметры, содержание липопротеидов и иммунный ответ, формирующиеся в термонейтральных условиях и при холодовых воздействиях у нормо- и гипертензив-ных животных. Предпосылками для этих исследований явились как выше упомянутые литературные данные [1, 2, 3, 4], так и полученные нами ранее результаты [5, 6, 7, 8, 9, 10]. В этих наших публикациях подробно описаны методы исследования и статистической обработки данных.
Терморегуляторные реакции. Ранее [7] нами было показано, что показатели температурного гомеостаза у крыс с наследственной артериальной гипертензией НИСАГ [11] в термонейтральных условиях не отличаются от таковых у нормотензивных животных (Вистар). Однако при действии холода у нормо- и гипертензивных животных выявляются существенные различия в формировании термозащитных реакций организма. Гипертензивные животные оказались более чувствительны к холодовому воздействию — для них характерно снижение температурных порогов холодозащитных реакций как теплоотдачи — констрикторной реакции кожных сосудов, так и
теплопродукции — метаболической реакции. Тот факт, что у гипертензивных животных наряду с изменениями реакции кровеносных сосудов имеют место и изменения температурных порогов метаболической реакции, свидетельствует о том, что при артериальной гипертензии изменяются функциональные свойства не только кровеносных сосудов, обусловливающих реакцию теплоотдачи, но и тканей, вовлеченных в метаболическую реакцию на холод.
В структуре метаболической составляющей терморегуляторного ответа на быстрое охлаждение у гипертензивных животных преобладает несократительный термогенез, обусловленный, в основном, бурым жиром. По некоторым сведениям, у гипертензивных крыс наблюдается перераспределение внутриклеточного кальция именно в жировой ткани — повышается содержание наиболее быстро обмениваемой части внутриклеточного кальция [12].
Ионофоретическое введение Са(2+) в кожу (10% раствор, 2 мА, 20 мин) в термонейтральных условиях не изменяет показатели температурного гомеостаза ни у нормотензивных животных, ни у крыс с наследственной артериальной гипертензией. При охлаждении животных после ионофореза Са(2+) в кожу происходили однонаправленные изменения параметров терморегуляторных реакций у крыс обеих групп (Таблица 1). Предварительное введение Са(2+) облегчает включение всех терморегуляторных реакций, уменьшая температурные пороги инициации метаболической реакции (общего потребления кислорода), дрожи (сократительного термогенеза), а также констрикторной реакции кожных сосудов [8]. На фоне Са(2+) существенно возрастают
Таблица 1
Влияние Са(2+) на температурные пороги терморегуляторных реакций у нормо- и гипертензивных крыс (М±т)
Реакции Пороговое снижение температуры кожи (еС) Пороговое снижение ректальной температуры (еС)
Быстрое охлаждение Медленное охлаждение Быстрое охлаждение Медленное охлаждение
Без Са(2+) Са(2+) Без Са(2+) Са(2+) Без Са(2+) Са(2+) Без Са(2+) Са(2+)
Нормотензивные
Констрикторная реакция сосудов кожи, "С 3,8±0,37 1,9±0,14** 3,2±0,69 0,7±0,14***
Повышение потребления кислорода, мл/мин кг 10,9±0,49 8,3+0,78* 8,3±0,6 6,8+0,36 2,0±0,35 0,7±0,24* 1,9±0,2 1,0±0,25*
Увеличение сократительной активности мышц, мкв 10,2+0,72 8,01±0,40* 7,3±0,93 7,2+0,48 2,2±0,27 1,0+0,16** 1,3±0,22 1,7±0,18
Гипертензивные
Констрикторная реакция сосудов кожи, °С 2,2±0,25 1,0±0,30** 3,9±0,5 1,0+0,12***
Повышение потребления кислорода, мл/мин кг 7,9±1,08 4,8±0,79* 6,4±0,62 6,1 ±1,05 1,0+0,16 0,2±0,05* 1,8±0,16 1,2 ±0,26
Увеличение сократительной активности мышц, мкв 10,5±0,65 7,4+0,78* 7,5±0,89 10,2±1,04 1,6±0,16 0,8±0,16** 1,4±0,38 1,9±0,33
Примечание: достоверное отличие от показателей без Са(2+): * — Р<0.05; ** — Р<0.01
также и величины констрикторной реакции (на 42% у нормотензивных и на 90% у гипертензив-ных) и сократительного термогенеза (в 1,4 раза как у нормотензивных, так и у гипертензивных), тогда как прирост общего потребления кислорода не изменяется. Поскольку величина прироста общего потребления кислорода при охлаждении на фоне Са(2+) не изменена, а величина электрической активности мышц возрастает, можно полагать, что вклад сократительного термогенеза в теплопродукцию увеличивается. Влияние Са(2+) на сосудистую реакцию более выражено у гипертензивных животных по сравнению с нормотен-зивными, что может быть связано с повышенной у них активностью симпатической нервной системы и большим выбросом норадреналина в ответ на холод.
Итак, введение Са(2+) приводит к активации двух компонентов терморегуляторного ответа на холод — сосудистой реакции и сократительного термогенеза. Этот факт, очевидно, можно объяснить, основываясь на данных о роли Са(2+) в регуляции активности адренорецепторов. Ионы кальция, являясь вторичными посредниками при активации а,-адренорецепторов [3, 13], способствуют увеличению чувствительности этих рецепторов, что может объяснить возрастание величины констрикторной реакции сосудов кожи и сократительной активности мышц, т.е. тех тер-морегуляторных реакций, за которые ответственны о^-адренорецепторы. В то же время кальций, угнетая активность аденилатциклазы, приводит к уменьшению чувствительности (3-адренорецеп-торов [1, 14] и в результате этого к уменьшению вклада несократительного термогенеза, осуществляющегося с участием этих адренорецепторов. Влияние ионов кальция на инициацию сосудистой реакции и ее величину не зависит от наличия или отсутствия динамической реакции холодовых рецепторов. При модуляции же кальцием метаболической реакции важно присутствие динамического компонента терморецепторной активности. В норме динамическая активность кожных холодовых рецепторов способствует более резкому и значительному нарастанию норадреналина в крови [17], и, как следствие этого, активации несократительного термогенеза. Введение Са(2+) именно в присутствии динамической активности терморецепторов наиболее ярко проявляет себя в перераспределении несократительного и сократительного термогенеза в сторону увеличения вклада дрожи в метаболический ответ на холод. На основании полученных результатов и литературных данных можно предложить следующую схему влияния ионов кальция на терморегуляторные реакции (Рис. 1).
Изменение активности терморецепторов
/п
1'
р-адренорецепторов +
Снижение несократительного термогенеза
Усиление IГ Увеличение констрикторной сократительного реакции термогенеза
Рис. 1. Механизмы влияния ионов Са(2+) на терморегуляторные процессы
Изменение кальциевого обмена у гипертензивных животных может служить одной из причин наблюдаемых сдвигов в терморегуляторном ответе на холод. При повышении внеклеточного содержания кальция усиливается сократительный термогенез и ослабляется несократительный, нормализуется структура метаболического ответа на холод у гипертензивных крыс. В то же время введение кальция способствует еще более выраженному различию между гипер- и нормотензив-ными животными в проявлении констрикторной реакции кожных сосудов при действии холода.
Липопротеиды крови. Исследование терморе-гуляторных показателей у гипертензивных крыс показало, что в термонейтральных условиях, несмотря на изменение параметров крововобраще-ния, их температурный гомеостаз не изменен и сохраняется таким же, как и у нормотензивных животных. Однако поддержание температурного гомеостаза у нормо- и гипертензивных крыс, по-видимому, осуществляется различными путями. И действительно, наши исследования показали, что у гипертензивных животных уже в термонейтральных условиях изменен характер одной из компонент общего метаболизма — метаболизм липидов, который является важной составляющей, механизмов теплопродукции. Гипертензивные крысы имеют пониженный уровень липопротеидов в крови (Таблица 2) за счет значительно сниженного содержания фракции ЛПВП [10], что может быть связано с изменением у них метаболизма ЛПОНП иЛПНП, служащих источниками энергетических субстратов, таких как свободные жирные кислоты [2, 15, 16]. Это согласуется с полученными данными об усиле-
I
Уменьшение температурных порогов
Повышение активности а1-адренорецепторов
/ \
Таблица 2
Влияние Са(2+) и холодового воздействия на содержание липопротеидов крови (М±т)
Исследуемые показатели Термонейтральные условия Охлаждение на фоне Са(2+)
Без Са(2+) Са(2+) Быстрое охлаждение Медленное охлаждение
Нормотензивные
ЛПВП (мг/дл) 327,4±36,62 193,4±20,62* 260,0±24,0 250,0± 18,86
ЛПНП1-3 (мг/дл) 49,1 + 18,0 109,0+9,09* 58,0±16,20 84,2+21,8
ЛПОНП (мг/дл) 43,5+7,38 35,2±8,38 41,4±7,17 52,1+8,48
Кхс 0,6±0,10 1,65±0,33* 1,1 ±0,30 1,1+0,22
Гипертензивные
ЛПВП (мг/дл) 196,4±24,40 388,1±67,16* 140,4±26,13 135,5+18,52
ЛПНП1-3 (мг/дл) 58,5± 18,53 57,8± 14,84 35,8+16,32 34,3±8,61
ЛПОНП (мг/дл) 39,3±6,70 20,5±3,99* 23,5±6,59 28,1+4,70
Кхс 1,5±0,2 0,44±0,07* 1,9±0,76 1,4+0,46
Примечание: достоверное отличие от показателей в термонейтральных условиях без Са(2+), * — Р<0,05.
нии вклада несократительного термогенеза у ги-пертензивных животных на холоде [7]. Именно за счет снижения содержания ЛПВП у гипер-тензивных крыс в два раза увеличен коэффициент атерогенности (0,6+0,1 у нормотензивных и 1,5+0,2 — у гипертензивных, Р<0,05). Известно, что уменьшение количества ЛПВП и повышение коэффициента атерогенности связано с высоким риском развития атеросклероза и сердечно-сосу-дистых заболеваний. Под влиянием холодовых воздействий как у нормотензивных, так и у гипертензивных животных, происходят существенные изменения в составе липопротеидов крови. Вызываемые холодом сдвиги в составе липопротеидов неодинаковы у нормо- и гипертензивных животных, а также зависят от скорости охлаждения. Более выраженное проявление изменения в составе ЛП при медленном глубоком охлаждении может быть связано с большим повышением при этом уровня адреналина, а также кортикостерона в крови по сравнению с быстрым охлаждением [9, 17]. Значительное повышение содержания ЛПВП крови у гипертензивных животных под влиянием медленного охлаждения нормализует у них уровень этих ЛП и коэффициент атерогенности (1,5±0,2 до охлаждения и 0,56+0,07 после медленного охлаждения, Р<0,05). Последнее позволяет предполагать возможность коррекции нарушений липидного спектра у гипертонических больных с помощью температурных воздействий.
Учитывая изменение структуры метаболической реакции на холод под влиянием ионов кальция и вовлеченность липидного обмена в эту реакцию, можно было предположить проявление эффектов кальция и на составе липопротеидов крови.
Ионофоретическое введение ионов кальция в кожу уже в термонейтральных условиях приводит к неоднозначным изменениям содержания липопротеидов высокой плотности (ЛПВП) у
нормо- и гипертензивных животных. Под влиянием кальция в термонейтральных условиях у нормотензивных животных снижается уровень ЛПВП крови (Таблица 2), содержание ЛПНП1-3 повышается, в результате чего повышается коэффициент атерогенности — Кхс (с 0,6+0,11 до 1,65±0,33, Р<0,05). У гипертензивных животных содержание ЛПВП повышается (Таблица 2), снижается содержание ЛПОНП, и изначально повышенный у них коэффициент атерогенности под влиянием Са(2+) снижается (с 1,5±0,3 до 0,44±0,07, Р<0,05).
Охлаждение на фоне кальция оказывает восстанавливающее действие на содержание ЛПВП в крови, повышая его у нормотензивных и снижая у гипертензивных животных, соответственно изменяя и коэффициент атерогенности. Выраженных различий во влиянии быстрого и медленного охлаждения на эти показатели не наблюдалось (Таблица 2). Это свидетельствует, с одной стороны, о том, что кальций-зависимое изменение содержания ЛПВП в крови может быть нивелировано последующим охлаждением организма, с другой стороны, по-видимому, охлаждающее воздействие в зависимости от содержания кальция может оказывать противоположные эффекты на фракционный состав липопротеидов крови.
Итак, под влиянием холода происходят существенные сдвиги в липопротеидном обмене, участвующем в метаболической реакции. В норме эти изменения зависят от скорости охлаждения, определяющей характер афферентного температурного сигнала, и более значительны при медленном охлаждении в отсутствии динамической активности холодовых рецепторов кожи. Разнонаправленное влияние ионов Са(2+) на содержание ЛПВП в крови у нормо- и гипертензивных животных может свидетельствовать о значительной роли этих ионов в перестройках обмена липопротеидов при артериальной гипертен-
зии. Это подтверждается и разнонаправленными изменениями в составе липопротеидов у нормо- и гипертензивных животных при холодовых воздействиях на фоне повышенного содержания ионов Са(2+).
Иммунный ответ. Принимая во внимание ранее полученные нами данные об иммуномодули-рующем влиянии холода [6, 9, 18], литературные данные о важной роли ионов кальция в развитии иммунного ответа, особенно первоначальных его стадий, а также отсутствие сведений о влиянии холода на функционирование иммунной системы при артериальной гипертензии, мы провели исследования влияния разных режимов охлаждения на иммунный ответ в норме и при ионофо-ретическом введении кальция в кожу в области приложения холодового стимула у нормо- и гипертензивных животных.
Для характеристики иммунного ответа оценивались функции антигенсвязывания (по количеству розеткообразующих клеток в селезенке и перитонеальной взвеси); антителообразования (по количеству антителообразующих ^М синтезирующих клеток в селезенке и содержанию гемагглютининов). Иммунный ответ оценивался на пятый день после процедур охлаждения и иммунизации эритроцитами барана.
В термонейтральных условиях параметры иммунного ответа у гипертензивных крыс мало отличались от таковых у нормотензивных животных. Наблюдалось только некоторое (на 16%) повышение количества антигенсвязывающих
клеток селезенки. Это отличает крыс НИСАГ с наследственной стрессиндуцированной гипер-тензией от спонтанно гипертензивных,крыс Ж, у которых наблюдается выраженная иммунная супрессия. У крыс ЗНИ значительно снижено количество розеткообразующих и бляшкообразую-щих клеток [19].
Холодовое воздействие, предшествующее иммунизации, выявило отличия в формировании иммунного ответа у гипертензивных животных. У нормотензивных животных процесс антигенсвязывания в селезенке и перитонеальном экссудате угнетался [5, 9] как при быстром, так и при медленном охлаждении (Таблица 3). Антителообразо-вание в селезенке также угнеталось при быстром и при медленном охлаждении. Снижение уровня гемагглютининов в крови у крыс наблюдалось только при медленном охлаждении.
У гипертензивных животных угнетающее действие глубокого охлаждения на иммунный ответ ослаблено (Таблица 3). Угнетение антигенсвязывания было менее выражено по сравнению с нормотензивными (если у нормотензивных это угнетение составляло 40% при быстром и 70% при медленном охлаждении, то у гипертензивных антигенсвязывание угнеталось на 20% при быстром и на 50% при медленном). Угнетающее действие глубокого охлаждения (как быстрого, так и медленного) на количество антителообразующих клеток селезенки у гипертензивных животных не проявлялось, вообще. Снижение уровня гемагглютининов в крови наблюдалось только при
Таблица 3
Влияние Са(2+) на параметры иммунного ответа в термонейтральных условиях и при охлаждении у
нормо- и гипертензивных крыс (М±т)
Исследуемые показатели Термонейтральные условия Быстрое охлаждение Медленное охлаждение
Без Са(2+) Са(2+) Без Са(2+) Са(2+) Без Са(2+) Са(2+)
Антигенсвязывание Нормотензивные
Розеткообразующие клетки селезенки, (%) 100±2,0 (50±1,2) 237,4+12,47*** 60,9±2,84*** 226,8±8,43*** 37,4+4,44*** 113,8±7,08
Розеткообразующие клетки перитонеальной взвеси, (%) 100±2,8 (36±1,0) 201,4117,80** 64,0±4,8*** 39,4±4,4*** 37,9±3,1*** 46,4±6,9***
Антителообразование
Бляшкообразующие клетки селезенки, (%) 100±23,1 (683269±158278) 114,3±22,35 74,7±8,47 229,1+47,58* 43,7+10,11* 164,7±11,93*
Гемагглютинины, (%) 100+2,84 (5,3+0,15) 96,8±7,59 92,2±6,45 99,6±4,74 75,9±8,34* 113,8+7,59
Антигенсвязывание Гипертензивные
Розеткообразующие клетки селезенки, (%) 100±3,63 (58+2,1) 258,3±10,89*** 82,3+2,25** 209,6±8,42*** 44,613,52*" 32,1±7,37***
Розеткообразующие клетки перитонеальной взвеси, (%) 100+10,89 (36±3,9) 486,0±62,01** 72,0±6,98* 22,1±2,51*** 88,4± 12,96 60,0+10,92*
Антителообразование
Бляшкообразующие клетки селезенки, (%) 100±44,4 (542961±241225) 181,6+31,47 193,6+29,11 205,3± 19,93 76,8± 13,77 118,4±28,78
Гемагглютинины, (%) 100±5,08 (5,11+0,26) 105,7+3,91 101,2±7,24 113,5+3,91 78,2+6,06* 74,3±5,87*
Примечание. Достоверное отличие от показателей в термонейтральных условиях без Са(2+): * — Р<0,05; ** — Р<0,01; * * * — Р<0,001. В скобках даны абсолютные величины параметров.
медленном охлаждении в равной степени у крыс обеих линий. Все вместе взятое может свидетельствовать о меньшей чувствительности ряда иммунных процессов к угнетающему действию глубокого охлаждения у гипертензивных крыс.
В термонейтральных условиях предварительное введение Са(2+) усиливает антигенсвязыва-ние и не влияет на антителообразование (число антигенсвязывающих клеток в селезенке и пери-тонеальном экссудате увеличивалось в 3-4 раза, антителообразование ^М клеток селезенки и содержание гемагглютининов в крови не изменялось) как у нормо-, так и у гипертензивных крыс (Таблица 3). В перитонеальном экссудате стимуляция антигенсвязывания была более выражена у гипертензивных животных.
Имеющиеся в литературе данные о влиянии Са(2+) на иммунный процесс, свидетельствуют о том, что в определенных обстоятельствах активация лимфоцитов критически зависит от поступления кальция в клетку, а блокаторы кальциевых каналов вызывают иммунодепрессию [4]. Полученные результаты могут свидетельствовать о высокой степени зависимости процессов антигенсвязывания от концентрации Са(2+), тогда как исследованные процессы антителообразова-ния слабо зависят от Са(2+).
Введение Са(2+) у нормотензивных животных препятствует угнетающему действию глубокого охлаждения на ряд процессов, характеризующих иммунный ответ (Таблица 3). На фоне Са(2+) ослабляется угнетающее действие глубокого охлаждения на функцию антигенсвязывания клеток селезенки. Не происходит угнетения образования гемагглютининов при медленном охлаждении. Не проявляется угнетающее действие холода на функцию антителообразования клеток селезенки при глубоком охлаждении (несмотря на то, что в термонейтральных условиях введение Са(2+) не оказывало влияния на эту функцию). Более того, влияние холода на антителообразование (^М) клеток селезенки инвертируется, вызывая вместо угнетения стимуляцию этого процесса. Ослабление угнетающего влияния глубокого охлаждения под влиянием ионов Са(2+) может быть объяснено на основании ранее полученных нами данных об участии р-адренорецепторов в угнетающем действии глубокого охлаждения, а а2-адренорецепторов в стимулирующем действии неглубокого охлаждения на иммунный ответ [6]. Введение Са(2+), снижая активность р-адрено-рецепторов и повышая активность а-адреноре-цепторов, уменьшает супрессивный эффект глу-
бокого охлаждения на иммунный ответ. С этими же процессами может быть связано исходное отсутствие выраженного угнетения иммунного ответа при глубоком охлаждении у гипертензивных животных, имеющих измененный обмен Са(2+), а также слабое влияние введенного Са(2+) на исследованные параметры иммунного ответа. У гипертензивных животных введение Са(2+) практически не изменяет действие холода на количество антигенсвязывающих и антителооб-разующих клеток селезенки, а также на уровень гемагглютининов.
Введение ионов Са(2+) и холодовое воздействие в норме оказывают противоположное влияние на ряд процессов, характеризующих развитие иммунного ответа. По-видимому, Са(2+)-зависи-мые терморегуляторные процессы, развивающиеся в организме при глубоком охлаждении (возбуждение терморецепторов, сократительная активность скелетных мышц и гладких мышц кровеносных сосудов) обладают в данном случае (охлаждение опережало иммунизацию) приоритетными правами и конкурируют в отношении ионов Са(2+) с процессами, участвующими в ранних стадиях формирования иммунного ответа. Введение ионов Са(2+) усиливает холодозащит-ные реакции организма и в то же время снижает угнетающее влияние глубокого охлаждения на иммунные процессы.
Заключение
Проведенные исследования показали, что ионы Са(2+) способствуют усилению терморе-гуляторных реакций на холод (констрикторной реакции и сократительного термогенеза), оказывают существенное влияние на показатели ли-попротеидного обмена в термонейтральных условиях и при действии холода, а также ослабляют угнетающее действие глубокого охлаждения на иммунный ответ.
Полученные результаты свидетельствуют, о том, что в термонейтральных условиях артериальная гипертензия не приводит к изменениям температурного гомеостаза (показано ранее) и исследованных параметров иммунного ответа, однако, при дополнительных воздействиях (в нашем случае — ионофорез кальция и глубокое охлаждение) в формировании терморегуляторных и иммунных процессов выявляются существенные изменения. Обращает на себя внимание возможность частичной или полной блокады холодом кальций-зависимых механизмов, как развития иммунного ответа, так и формирования липопро-теидного состава крови.
EFFECT OF Са(2+) ON THE THERMOREGULATORY RESPONSES, PLASMA LIPOPROTEINS AND IMMUNE RESPONSE AT THE COLD IN NORMOTENSIVE AND HYPERTENSIVE RATS
T.V. Kozyreva, E.Ya. Tkachenko, L.S. Eliseeva, G.M. Chramova, F.V. Tuzikov, V.P. Kozaruk, I.P. Voronova
Calcium ions increase the thermoregulatory responses to cold (such as constriction of skin blood vessels and shivering) and change the plasma lipoprotein composition at thermoneutral conditions as well as in the cold. Under the effect of calcium the suppressive effect of deep cooling on the immune response is weakened. At thermoneutral conditions there were no marked differences in temperature homeostasis and immune response in normo- and hypertensive rats, but under the effect of calcium and cold the differences in these stains become obvious. It attracts attention, that calcium-induced changes in immune response and lipoprotein metabolism can be completely or partly blocked by cold exposure.
Литература
1. Костюк П.Г. Внутриклеточная сигнализация: биологические и медицинские аспекты проблемы / II.Г. Костюк, Е.И. Чазов // Успехи физиол. наук. — 1988. -Т. 19.-С. 3-11.
2. Панин Л.Е. Биохимические механизмы стресса / Л.Е. Панин. — Новосибирск,1983. — 232 с.
3. Horn J.P. Alpha-adrenergic inhibition of calcium-dependent potentials in rat sympathetic neurones / J.P. Horn, D.A. McAfee //J. Physiol. - 1980. - Vol. 30. -P. 191-204.
4. Tietz N. Possible concentration-dependent suppression of immune response by verapamil /N. Tietz, J. Thompson // Arch. Fam. Med. - 1995. - Vol. 4. - P. 368-369.
5. Козырева Т.В. Влияние скорости и глубины охлаждения на иммунный ответ и содержание кортикос-терона в плазме крови / Т.В. Козырева, Л.С. Елисеева,
B.А. Вавилин // Российский физиол. журн. — 2000.
- Т. 86. - № 12. - С. 1618-1623.
6. Роль терморецепции в функциональных изменениях эффекторных систем при термических воздействиях на организм / Т.В. Козырева, Е.Я. Ткаченко, Л.С. Елисеева и др. // Бюл. СО РАМН. - 2004. - № 2. -
C. 123-130.
7. Ломакина С.В. Формирование терморегулятор-ных реакций при охлаждении у крыс с наследственной артериальной гипертензией / С.В. Ломакина, Е.Я. Ткаченко, Т.В. Козырева // Бюл. эксперим. мед. и биол.
- 2002. - Т.134. - №11. - С. 504-507.
8. Ткаченко Е.Я. Роль ионов кальция в формировании холодозащитных реакций при различных температурных воздействиях / Е.Я. Ткаченко, С.В. Ломакина Т.В. Козырева // Бюл. СО РАМН. - 2003'. - № 3. -С. 121-125.
9. Kozyreva T.V. Effects of cold exposure at various rates and depth on the response to antigen of spleen and peritoneal cells and on plasma corticosterone / T.V. Kozyreva, L.S. Eliseeva // Environmental Ergonomics X. Ed.: Y. Tochihara. - Fukuoka, 2002. - P. 29-32.
10. Plasma lipoproteins under the effect of cold exposure in normotensive and hypertensive rats / T.V. Kozyreva, S.V. Lomakina, F.V. Tuzikov, N.A. Tuzikova // J. Thermal. Biology. - 2004. - Vol. 29. - № 1. - P. 67-72.
11. Markel A.L. Development of a new strain of rats with inherited stress-induced arterial hypertension / A.L. Markel // Genetic Hypertension / Ed: Sassard J. — Col-loque INSERM, London: John Libbey Eurotext, 1992. -Vol.218. - P. 405-407.
12. Постное Ю.В. Нарушение распределение кальция в жировой ткани при гипертонической болезни (эссенциальной гипертонии) / Ю.В. Постнов, С.Н. Орлов, Н.И. Покудин // Кардиология. — 1980. — №8. — С. 104-109.
13. Endo М. Calcium ions and contraction of smooth muscle by alpha-adrenergic stimulation / M. Endo, T. Kitazawa // Calcium Entry Blockers and Tissue Protection / Ed. T. Godfraind et al. — New York: Raven Press. — 1985. -P. 81-88.
14. Berridge H.J. Calcium a universal second messenger / Berridge H.J. // Triangle. - 1985. - Vol. 24. - P. 79-90.
15. Mallov S. Cold effects in the rat: plasma and adipose tissue free fatty acids and adipose lipase / S. Mallov // Am. J. Physiol. - 1963. - Vol. 204. - P. 157-164.
16. McBumey L. Metabolism of serum free fatty acids and low-density lipoproteins in the cold-acclimated rats / L. McBurney, M. Rodomski // Am. J. Physiol. - 1969. -Vol. 217.-P. 19-23.
17. Effects of slow and rapid cooling on catecholamine concentration in arterial plasma and the skin / T.V. Kozyreva, E.Ya. Tkachenko, V.P. Kozaruk, et al. //Am. J. Physiol. Regul. Integr. - 1999. - Vol. 45. -P. R1668-R1672.
18. Kozyreva T.V. р-adrenoreceptor participation in the formation of the thermoregulatory and immune responses under the effect of rapid deep cooling / T.V. Kozyreva, E.V. Gonsales, L.S. Eliseeva //J. Therm. Biol. - 2004. -Vol. 29. - № 7-8. - P. 819-824.
19. Depression of T cell-mediated immunity and enhancement of autoantibody production by natural infection with microorganisms in spontaneously hypertensive rats (SHR) / N. Takeichi, J. Hamada, M. Takimoto, et al. // Microbiol. Immunol. — 1988. — Vol. 32. - P. 1235-1244.
