Scientific journal
Advances in current natural sciences
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,775

COMPARATIVE ANALYSIS OF ARTERIAL REACTIVITY SMALL INTESTINE AND ARTERIAL LIMB TO THE MEZATON AFTER 30 DAYS OF COLD ADAPTATION

Ananev V.N.
After 30 days of adaptation to cold pressor effect on blood mezaton track of the small intestine is reduced only by reducing the sensitivity of the a1-adrenergic receptors by 21 % and the number of active a1-adrenoceptors returned to normal. In the arteries of the extremities and changes in the sensitivity of a1-adrenergic receptors in arteries mezaton was the opposite of the intestine. A1-adrenoceptor sensitivity of arteries to the limbs mezaton normalized and was equal to control. A number of active alpha-1-adrenoceptor artery skin-muscle area to mezaton was less control by 10,3 %.
adaptation
cold
mezaton (phenylephrine)
artery

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].