В условиях высокогорья на живой организм воздействует ряд факторов: недостаток кислорода, низкая температура, ветер и сухой воздух, интенсивное солнечное облучение (ультрафиолетовый спектр). Определяющим фактором является недостаток кислорода, который в первую очередь отражается на работе сердечно-сосудистой системы [1–4]. Основной спектр сердечно-сосудистых препаратов, механизм их действия и применения хорошо изучены в условиях равнины, но практически нет глубоких исследований, проведенных в условиях высокогорья [5–7, 9, 10].
В частности, представляет интерес верапамил, который обладает антиадренергической активностью, способен расширять коронарные сосуды сердца и увеличивать коронарный кровоток с одновременной способностью к понижению потребности миокарда в кислороде [8].
Важно, что при ишемических процессах в миокарде верапамил косвенно способствует уменьшению диспропорции между потребностью и снабжением сердца кислородом как путем увеличения кровоснабжения, так и лучшей утилизацией и более экономным расходованием доставляемого кислорода. В то же время он угнетает синоатриальную и атриовентрикулярную проводимость сердца, а также оказывает натрийуретическое и диуретическое действие за счет снижения канальцевой реабсорбции [8].
Цель работы – изучить влияние верапамила на сократительную активность левого и правого желудочков и давления в магистральных сосудах у животных при подъеме их в условия высокогорья.
Материалы и методы исследования
Исследование проведено на 21 кроликах-самцах породы «Шиншилла» массой 2–2,5 кг.
Все животные были разделены на 3 разные группы:
1 группа – контрольная (находились в условиях низкогорья, 770 м над уровнем моря);
2 группа – опытная (неадаптированная к условиям высокогорья, 3200 м над уровнем моря, перевал Туя-Ашу);
3 группа – опытная (адаптированная в течение 1 мес. к условиям высокогорья, 3200 м над уровнем моря, перевал Туя-Ашу).
У животных анализировались состояние кардиогемодинамики путем катетеризации желудочков сердца с записью кривых давления на электрокардиографе «NEK-401» (Япония). Кровавым способом с помощью ртутного манометра определяли систолическое (Ps), среднее (Pm), максимальное (Pmax) и диастолическое (Рdias) давление в правом и левом желудочках. Параллельно регистрировались фонокардиограмма, дифференциальная кривая первой производной, электрокардиограмма, что позволило рассчитать показатель максимальной скорости повышения внутрижелудочкового давления (dp/dt) и индекс сократимости (ИС) правого и левого желудочков [10].
Верапамил вводился опытным животным в/в по 40 мг разведенного в изотоническом растворе натрия хлорида. Измерения показателей проводились сразу же после введения препарата и на 5, 10 минутах опыта.
Статистическая обработка материала осуществлялась с помощью пакета прикладных программ Microsoft Excel с расчетом критерия Стьюдента.
Результаты исследования и их обсуждение
Частота сердечных сокращений (ЧСС) у животных контрольной группы сразу после введения верапамила достоверно снижалась, а на 5 и 10 мин имел место возврат к исходному показателю. Подъем животных опытных групп на высоту 3200 м (условия высокогорья) сопровождался ростом ЧСС на 25,2 %. Введение верапамила в этих условиях приводило к урежению ЧСС, особенно на 5 мин – на 10,2 %. Аналогичные изменения, но более выраженные происходили и у адаптированных животных, урежение ЧСС на 5 мин составляло 16,5 %.
Таким образом, действие верапамила на частоту сердечных сокращений в большей степени проявляется у животных после их адаптации к условиям высокогорья.
Pm левого желудочка у животных контрольной группы при введении верапамила не изменилось. У животных опытных групп в условиях высокогорья введение верапамила вызывало значительное снижение Pm левого желудочка. Причем наибольшее снижение этого показателя отмечено во 2-й опытной группе − на 10 мин (на 24,8 %), а в 3-й опытной группе − на 10 мин (на 10,3 %). Следовательно, наибольшее снижение Pm левого желудочка наблюдалось у неадаптированных к высокогорью животных.
Таким образом, у неадаптированных к высокогорью животных имеет место более значительное снижение Pm в левом желудочке, чем у адаптированных животных (p < 0,05).
Psis левого желудочка в условиях низкогорья у животных контрольной группы при введении верапамила сразу же снижалось на 12,4 % на 5, 10 минутах в среднем на 11,6 %. У животных опытных групп в условиях высокогорья введение верапамила снизило этот показатель во 2-й опытной группе на 10 мин (на 23,9 %), а в 3-й опытной группе также на 10 мин (на 17,3 %).
Следовательно, наибольшее снижение Psis левого желудочка наблюдалось у неадаптированных к высокогорью животных (p < 0,05).
Таким образом, при адаптации животных к условиям высокогорья эффект действия верапамила в виде снижения Psis проявлялся в меньшей степени у адаптированных, чем у неадаптированных животных. Это в какой-то степени свидетельствует о нормализующем действии верапамила на работу левого желудочка.
Рdias левого желудочка в условиях низкогорья у животных контрольной группы при введении верапамила сопровождалось лишь небольшой тенденцией к росту (p > 0,05). В условиях высокогорья у животных опытных групп до введения верапамила увеличивалось Рdias левого желудочка на 137,5 %. При введении верапамила происходило постепенное снижение Рdias в левом желудочке, на 10 мин у неадаптированных животных оно снизилось на 22,5 %, а у адаптированных − только на 9,6 % (P > 0,05).
Таким образом, действие препарата верапамила было более выражено у неадаптированных животных, чем у адаптированных.
Сократительная активность миокарда левого желудочка, судя по dp/dtmax после введения препарата в условиях низкогорья, у обследуемых контрольной группы характеризовалась снижением показателя на 10 % сразу после его введения и возвращалась до первоначального уровня на 5 и 10 мин измерения.
Подъем животных опытных групп в условия высокогорья до введения верапамила приводил к увеличению показателя dp/dtmax левого желудочка на 48,9 %, который подтверждался динамикой роста систолического и максимального давления в левом желудочке.
Введение верапамила неадаптированным животным (2 опытная группа) вызывало сразу снижение dp/dtmax на 39,4 %, к 5 мин – на 42,1 %, а к 10 минуте – на 40,0 %.
После месячной адаптации животных 3 опытной группы к условиям высокогорья сократительная активность увеличивалась на 71,8 % по сравнению с неадаптированными животными (p < 0,05). При этом введение верапамила адаптированным к условиям высокогорья животным снижало сократительную активность в среднем на 20 %.
Заключение
Таким образом, сократительная активность левого желудочка коррелировала с показателями гемодинамики и эффект препарата был более выражен у адаптированных животных.
Было установлено, что верапамил оказывал более выраженное действие на показатель dp/dtmax правого желудочка у неадаптированных животных к высокогорью, чем у адаптированных.
Подъем животных 2 группы в условия высокогорья проявлялся ростом ИС на 98,6 %. Сразу же после введения верапамила ИС снижался на 18,0 %, а через 5, 10 мин – на 29,7 %.
Адаптация к условиям высокогорья у животных 3 группы сопровождалась небольшим снижением ИС, а введение препарата не изменяло ИС сразу и через 5 мин после его введения, и только на 10 мин отмечалось его снижение на 19,3 % (p < 0,05).
Таким образом, введение верапамила приводило к более существенным изменениям показателя ИС у неадаптированных животных. Анализ сократительной активности левого и правого желудочков показал, что верапамил в условиях высокогорья уменьшает диспропорцию между потребностью и снабжением сердца кислородом и в то же время отрицательно влияет на синоатриальную и атриовентрикулярную проводимость сердца, что проявлялось соответствующей динамикой показателей внутрижелудочкого давления в левых и правых отделах сердца.
Рецензенты:
Белов В.Г., д.м.н., профессор кафедры патологической физиологии, ВМедА им. С.М. Кирова;
Сысоев В.Н., д.м.н., профессор кафедры психофизиологии, ВМедА им. С.М. Кирова.
Работа поступила в редакцию 18.01.2013.