Адаптация к холоду снижает коэффициент полезного действия работы сердца в результате повышенного расхода энергии на сокращение. Но чувствительность тканевого метаболизма к калоригенному действию норадреналина по мере адаптации к холоду повышается [1]. Низкие температуры являются одним из главных экологических факторов Крайнего Севера [1, 2], к холоду приходится адаптироваться организму человека и его сердечно-сосудистой системе [3]. Остается только искать пути и методы, чтобы уменьшить последствия их негативного влияния. 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 на частично стертый предыдущий этап. Примером служит вахтовый труд на Севере, который сопровождается (из-за многократных перелетов между контрастными климатическими зонами) повторяющимися циклами адаптация-деадаптация [6].
Материалы и методы исследования
Проведены исследования на кроликах самцах. Контрольную группу составили кролики, содержавшиеся при температуре окружающей среды. Холодовое воздействие проводилось ежедневно по 6 часов в охлаждающей камере при температуре (-)10 °C в течение 30 дней, в остальное время кролики находились при температуре (+)18-22 °C. Исследовали сосудистую ответную реакцию препарата кожно-мышечной области задней конечности и тонкого кишечника при перфузии кровью этого же животного с помощью насоса постоянной производительности. Мезатон в восьми дозах вводили внутриартериально перед входом насоса, изменения перфузионного давления в артериальном русле тонкого кишечника и конечности регистрировали электроманометрами и записывали через АЦП 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. Максимальный эффект имеет место при оккупации всех рецепторов. Для анализа ответной реакции сосудистых регионов нами использован графический способ Лайниувера-Берка [4, 5] определения параметров взаимодействия медиатор рецептор в двойных обратных координатах.
Результаты исследования и их обсуждение
У животных после 30-дневной холодовой адаптации (рис. 1) введение восьми возрастающих доз мезатона вызывало, как и в контрольной группе, увеличение прессорной реакции перфузионного давления в артериальном русле тонкого кишечника. Сравнение средних величин повышения перфузионного давления на дозы введенного мезатона от 1,0 до 12,0 мкг/кг показало их достоверное большее значение в контрольной группе по сравнению с животными после 30 дней адаптации к холоду (P < 0,05). В обоих группах увеличение дозы мезатона ведет к увеличению прессорной реакции перфузионного давления (Pm). При дозе 1,0 мкг/кг в контрольной группе прессорный эффект был Рм = 42 ± 1,13 мм рт. ст., а после 30 дней адаптации к холоду Pm = 32 ± 1,7 мм рт. ст., (Р < 0,05). При дозе мезатона 1,5 мкг/кг в контрольной группе Рм = 58,27 ± 1,7 мм рт. ст, а после 30 дней адаптации к холоду Рм = 45 ± 2,48 мм рт. ст. при Р < 0,05. Последующие дозы мезатона от 2,0 до 12,0 мкг/кг достоверно давали большую прессорную реакцию перфузионного давления в контрольной группе по сравнению с группой животных после 30 дней адаптации к холоду (P < 0,05).
Рис. 1. Средние величины повышения перфузионного давления артериального русла кишечника на мезатон в контрольной группе и после 30 дней холодовой адаптации. По оси абсцисс: дозы препарата в мкг/кг (Y). По оси ординат: изменение перфузионного давления в мм рт. ст., темные столбики - животные контрольной группы, более светлые столбики - животные после холодовой адаптации
Для выяснения механизмов изменения а1-адренореактивности артериальных сосудов тонкого кишечника кролика к мезатону и количественной оценки взаимодействия медиатор-рецептор представлен график (рис. 2) изменения перфузионного давления на различные дозы в двойных обратных координатах. Как видно (см. рис. 2) прямая, отражающая животных после 30 дней адаптации к холоду, пересекает ось ординат при 1/Рм = 0,004, что соответствует Рм = 250 ± 9 мм рт. ст. и характеризовало количество активных а1-адренорецепторов, что достоверно не отличалось от Рм = 263 контрольной группы (P > 0,05).
Для характеристики чувствительности взаимодействия мезатона с а1-адренорецепторами артерий кишечника после 30 дней адаптации к холоду в двойных обратных координатах получен параметр 1/К = 0,15 ± 0,008. В контрольной группе (N) этот показатель был равен 1/К = 0,19 ± 0,004. Таким образом, после 30 дней адаптации к холоду чувствительность а1-адренорецепторов к мезатону уменьшилась с 1/К = 0,19 в контроле до 1/К = 0,15 после адаптации и составила 79 % от контроля (P < 0,05), то есть, после холода чувствительность рецепторов снизилась в 1,26 раза.
Таким образом можно сделать вывод, что после 30 дней адаптации к холоду прессорное действие мезатона на артериальное русло тонкого кишечника уменьшается исключительно за счет снижения чувствительности а1-адренорецепторов на 21 %, а количество активных а1-адренорецепторов не отличается от их количества в контрольной группе.
На рис. 3 представлены данные реактивности артерий конечности к мезатону в контроле и после холода. После 30 дней холодовой адаптации на все дозы мезатона прессорная реакция артерий конечности была меньше чем в контрольной группе (см. рис. 3). На рис. 3 представлены величины повышения перфузионного давления (Pm, мм рт. ст.) артерий конечности контрольной группы (N) и животных после 30 дней холода после введения восьми доз мезатона. В обоих группах увеличение дозы мезатона ведет к увеличению прессорной реакции перфузионного давления (Pm). При дозе 2 мкг/кг в контрольной группе прессорный эффект был Рм = 72 мм рт. ст., а после 30 дней холодовой адаптации достоверно уменьшилось до Pm = 64 мм рт. ст. (Р < 0,05).
Рис. 2. Повышение перфузионного давления артериального русла тонкого кишечника кролика на мезатон в двойных обратных координатах в контрольной группе (N) и после 30 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, обратная ей величина отражает сродство (К, мкг·кг) рецепторов к миметику. По оси ординат: обратная величина перфузионного давления (1/Рм); а прямая величина (Рм) мм рт. ст. - пропорциональна количеству активных рецепторов
Рис. 3. Средние величины повышения перфузионного давления артериального русла задней конечности на мезатон в контрольной группе и после 30 дней холодовой адаптации. По оси абсцисс: дозы препарата в мкг/кг (Y). По оси ординат: изменение перфузионного давления в мм рт. ст., черные столбики - животные контрольной группы, более светлые столбики - животные после холодовой адаптации
При дозе мезатона 5 мкг/кг в контрольной группе Рм = 115 + 0,85 мм рт. ст., а после 30 дневной адаптации пресорная реакция артерий так же достоверно уменьшилась до Рм = 108 + 0,8 мм рт. ст. (Р < 0,05).
При дозе мезатона 10 мкг/кг в контрольной группе Рм = 144 мм рт. ст., а после 30-дневной адаптации прессорная реактивность артерий достоверно уменьшилась до Рм = 129 мм рт. ст. (Р < 0,05). Для исследования механизмов функционального изменения альфа-1-адренореактивности артериальных сосудов задней конечности кролика после 30-дневной холодовой адаптации к мезатону 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 к мезатону у 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 достаточно большой дозой мезатона. Реактивность артерий контрольной группы животных представлена на рис. 4 прямой (N), 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 % (P < 0,05) по сравнению с контрольной группой.
Рис. 4. Повышение перфузионного давления артериального русла задней конечности кролика на мезатон в двойных обратных координатах в контрольной группе (N) и после 30 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); а прямая величина (Рм) мм рт. ст. - пропорциональна количеству активных рецепторов
Для характеристики чувствительности взаимодействия мезатона 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 мезатона с альфа-1-адренорецепторами. Как видно из рис. 4 в контрольной группе (N) этот показатель был равен 1/К = 0,3. Таким образом, после 30-дневной холодовой адаптации чувствительность альфа-1-адренорецепторов к мезатону стала равна чувствительности рецепторов артерий контрольной группы.
Выводы
После 30 дней адаптации к холоду прессорное действие мезатона на артериальное русло тонкого кишечника уменьшается исключительно за счет снижения чувствительности а1-адренорецепторов на 21 %, а количество активных а1-адренорецепторов нормализовалось. В артериях конечности изменения чувствительности и количества а1-адренорецепторов артерий к мезатону было противоположно кишечнику. Чувствительность а1-адренорецепторов артерий конечности к мезатону нормализовалась и была равна контролю. А количества активных альфа-1-адренорецепторов артерий кожно-мышечной области к мезатону было меньше контроля на 10,3 %. В результате этих изменений при действии холода на животных после 30 дней адаптации к холоду кровоток направлен в большей степени из внутренних органов к кожно-мышечной области. Эти изменения а1-адренореактивности ведут к улучшению прогрева кожи и большей выживаемости на холоде, что и отмечается и у человека при адаптации к холоду [1, 2, 6].
Библиографическая ссылка
Ананьев В.Н. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РЕАКТИВНОСТИ АРТЕРИЙ КИШЕЧНИКА И КОНЕЧНОСТИ К МЕЗАТОНУ ПОСЛЕ 30 ДНЕЙ // Успехи современного естествознания. – 2011. – № 11. – С. 24-27;URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=29124 (дата обращения: 19.04.2024).