Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,674

РЕАКТИВНОСТЬ СИСТЕМНОГО И РЕГИОНАРНОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ К АДРЕНАЛИНУ И НОРАДРЕНАЛИНУ

Ананьев В.Н. 1
1 ГНЦ РФ «Институт медико-биологических проблем РАН», Москва
В работе показано, что после холодовой адаптации прессорное действие медиаторов симпатической нервной системы адреналина и норадреналина на системное давление и артерии задней конечности изменяется противоположно. На 30-й день холодовой адаптации адреналин уменьшал свое прессорное действие на системное давление и увеличивал прессорное действие на артерии задней конечности. Норадреналин на 30-й день холодовой адаптации увеличил свое прессорное действие на системное давление и уменьшил прессорное действие на артерии задней конечности. Механизмы этих изменений были обусловлены тем, что после 30 дней адаптации к холоду чувствительность (1/К) прессорной реакции системного давления к адреналину уменьшилась в 2,28 раза, но увеличилась максимально возможная прессорная реакция (Pm) в 1,58 раза. У норадреналина чувствительность (1/К) прессорной реакции системного давления стала больше контроля на 233 %, а артерий конечности не отличалась от контрольной группы. В артериях кожно-мышечной области у норадреналина максимально возможная прессорная реакция (Рм) была меньше контроля на 20 %, а системного давления меньше контроля на 35 %.
кролик
норадреналин
адреналин
системное давление
артерии конечности
адаптация
холод
1. Патология человека на Севере / А.П. Авцын,
А.А. Жаворонков, А.Г. Марачев, А.П. Милованов. – М.: Медицина, 1985. – 416 с.
2. Агаджанян К А. Экологическая физиология человека. – М.: Издательская фирма «КРУК», 1998. – 416 с.
3. Бойко Е.Р. Физиолого-биохимические основы жизнедеятельности человека на Севере. – Екатеринбург: УрО РАН, 2005. – 190 с
4. Деряпа Н.Р. Развитие экологической физиологии человека в условиях высоких широт // Физиол. журн.
им. И.М. Сеченова. – 1994. – Т. 80, № 6. – С. 63–69.
5. Корниш-Боуден Э. Основы ферментативной кинетики. – М.: Мир, 1979. – 280 с.
6. Манухин Б.Н. Анализ лиганд-рецепторных взаимодействий на уровне от молекулярного до организменного // Российский физиол. журн. им. И.М. Сеченова. – 2000. – Т.86, №9. – C. 1220–1232.
7. Сергеев П.В., Шимановский Н.Л., Петров В.И. Рецепторы физиологически активных веществ. – Волгоград: Из-во «Семь ветров», 1999. – 640 с.

Проблема сохранения здоровья человека, проживающего в условиях Севера, остается актуальной на протяжении последнего времени, что связано, с активным освоением территорий, увеличением миграционных процессов на территории России [1, 2]. Данные многочисленных исследований свидетельствуют о том, что для состояния здоровья населения, проживающего в регионах Севера, характерны системные проявления дезадаптации организма, важную роль в которой играет симпатическая нервная система и ее влияние на кровоток при адаптации к холоду [3, 4]. Представляется целесообразным рассмотреть особенности функционирования организма в условиях Севера с точки зрения адекватности механизмов температурной адаптации. Приспособление к длительному действию холода затрагивает практически все процессы жизнедеятельности, которые координируются в рамках единой программы сохранения температурного гомеостаза организма. Многочисленными исследованиями показаны нейро-гормональные механизмы управления процессом адаптации к холоду, направленные на сохранение гомойотермии, основу которого составляют системные изменения нейро-гормональной регуляции и обмена веществ, ведущее значение в котором имеет повышенное участие адренергических механизмов [2, 7].

Материалы и методы исследования

Для решения поставленных задач проведены исследования на кроликах самцах (массой 2,5-3,5 кг) под наркозом. Контрольную группу составили кролики, содержавшиеся при температуре окружающей среды (+)18-22 °С в течение 30 дней. Холодовое воздействие проводилось ежедневно по 6 часов в охлаждающей камере при температуре (-)10 °C, в остальное время кролики находились при температуре (+)18-22 °C. Исследовали системное давление и сосудистую ответную реакцию препарата кожно-мышечной области задней конечности при перфузии кровью этого же животного с помощью насоса постоянной производительности. Норадреналин и адреналин в восьми дозах вводили внутривенно и внутриартериально перед входом насоса, изменения системного давления и перфузионного давления регистрировали электроманометрами фирмы Motorola MPX5100DP и после преобразования 12-разрядным АЦП (ADS-1286) регистрировали компьютером. Количественная оценка рецепторов проводилась в двойных обратных координатах Лайниувера-Берка [5, 6].

Результаты исследования и их обсуждение

В данном разделе представлена группа животных после 30 дней адаптации к холоду. Введение восьми возрастающих доз адреналина вызывало увеличение прессорной реакции артериального давления. Для количественной характеристики действия различных доз адреналина на системное давление после 30 дней холодовой адаптации на рис. 1 представлен график изменения системного давления в двойных обратных координатах. Как видно из рис. 1, прямая, отражающая животных после 30 дней адаптации к холоду, пересекает ось ординат при 1/Рм = 0,004, что соответствует Рм = 250 ± 7,2 мм рт. ст., в контрольной группе животных 1/Рм = 0,0063, что соответствует Рм = 158,7 ± 3,3 мм рт. ст. Таким образом, после 30 дней холодовой адаптации максимально возможная прессорная реакция артериального давления на адреналин увеличилась с Рм = 158,7 мм рт. ст. в контроле до Рм = 250 мм рт. ст. после 30 дней холодовой адаптации, т.е. увеличилась на 58 %.

Рис. 1. Повышение артериального давления кролика на адреналин в двойных обратных координатах в контрольной группе (N) и после 30 дней холодовой адаптации. 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)

Чувствительность же прессорной реакции системного давления на адреналин уменьшилась с 1/К = 0,137 в контроле до 1/К = 0,06 после 30 дней холодовой адаптации, т.е. уменьшилась на 56 %.

Таким образом, можно сделать заключение, что после 30 дней адаптации к холоду чувствительность (1/К) прессорной реакции системного давления к адреналину уменьшилась в 2,28 раза, но увеличилась максимально возможная прессорная реакция (Pm) в 1,58 раза. Эффективность (Е) реактивности системного давления после 30 дней адаптации к холоду была достоверно меньше контроля в 1,45 раза.

Поэтому в результате низкой чувствительности (1/К) и увеличенной максимально возможной (Pm) реактивности артериального давления к адреналину после 30 дней холодовой адаптации, на низкие дозы адреналина прессорная реакция была больше в контрольной группе, а на более высокие дозы, наоборот, больше после 30 дней адаптации к холоду.

На рис. 2 представлены величины повышения перфузионного давления (Pm, мм рт. ст.) контрольной группы (N) животных и кроликов после 30-дневной адаптации к холоду (30 дней) при введении восьми доз адреналина. В обеих группах увеличение дозы адреналина ведет к увеличению прессорной реакции перфузионного давления (Pm), но везде больше прессорная реакция сосудов после холодовой адаптации. Для выяснения механизмов изменения альфа-адренореактивности артериальных сосудов к адреналину животных после 30-дневной холодовой адаптации и количественной оценки взаимодействия медиатор-рецептор на рис. 2 представлен график изменения перфузионного давления в двойных обратных координатах. Как видно из рис. 2, прямая, отражающая животных после 30-дневного охлаждения, пересекает ось ординат при 1/Рм = 0,0034, что соответствует Рм = 294 мм рт. ст. Эта цифра характеризует количество активных альфа-адренорецепторов и теоретически равна перфузионному давлению при возбуждении 100 % альфа-адренорецепторов большой дозой адреналина.

Контрольная группа животных представлена на рис. 2 прямой (N), которая пересекает ось ординат при 1/Рм = 0,0045, что соответствует Рм = 222,2 мм рт. ст. и отражает количество активных альфа-адренорецепторов артериальных сосудов у животных контрольной группы. Таким образом, количество активных альфа-адренорецепторов после 30-дневного охлаждения увеличилось с Рм = 222 мм рт. ст. в контроле до Рм = 294 мм рт. ст. после 30-дневного охлаждения, то есть количество активных рецепторов увеличилось в 1,32 раза или возросло на 32,3 % по сравнению с контрольной группой.

Рис. 2. Повышение перфузионного давления артериального русла задней конечности кролика на адреналин в двойных обратных координатах в контрольной группе (N) и после 30 дней холодовой адаптации

Для характеристики чувствительности взаимодействия адреналина с альфа-адренорецепторами прямая, характеризующая группу животных после 30-дневного охлаждения, была экстраполирована до пересечения с осью абсцисс, что позволило получить параметр 1/К = 1,2, который характеризует чувствительность взаимодействия адреналина с альфа-адренорецепторами. Как видно из рис. 2, в контрольной группе (N) этот показатель был равен 1/К = 1,2.

Таким образом, после 30-дневного охлаждения чувствительность альфа-адренорецепторов артерий кожно-мышечной области к адреналину стала опять такой же, как до холодовой адаптации. В результате отмечаются следующие изменения перфузионного давления на введение возрастающих доз адреналина: на все дозы адреналина (0,125-3,0 мкг/кг) достоверно (P < 0,001) больше прессорный эффект у животных после 30-дневного охлаждения (см. pис. 2), по сравнению с контрольной группой, исключительно за счет увеличения количества альфа-адренорецепторов в 1,32 раза или на 32,3 %.

Проведенное исследование показало, что реактивность системного давления к адреналину изменяется за счет уменьшения чувствительности рецепторов при одновременном увеличении максимально возможной реакции. Реактивность же артерий кожно-мышечной области значительно повысилась после холодовой адаптации за счет повышения количества активных альфа-адренорецепторов.

После 30 дней холодовой адаптации (рис. 3) максимально возможная прессорная реакция артериального давления на норадреналин уменьшилась с Рм = 157 мм т. ст. в контроле до Рм = 102 мм рт. ст., т.е. уменьшилась на 35 %. Чувствительность же прессорной реакции системного давления на норадреналин увеличилась с 1/К = 0,06 в контроле до 1/К = 0,2 после 30 дней холодовой адаптации, т.е. увеличилась на 233 %. Таким образом, можно сделать вывод, что после 30 дней адаптации к холоду чувствительность (1/К) прессорной реакции системного давления к норадреналину увеличилась в 2,33 раза, но снизилась максимально возможная прессорная реакция (Pm) в 1,54 раза, в результате эффективность (Е) реактивности системного давления к норадреналину была больше контроля на 32 %. В результате увеличения чувствительности и снижения максимальной прессорной реакции системного давления прессорная реакция артериального давления на норадреналин после 30 дней холодовой адаптации на дозы от 1 до 12 мкг/кг была больше, чем в контрольной группе, на 15 мкг/кг не отличалась от контроля, а на 20 мкг/кг становится уже меньше контрольной группы.

Реактивность артерий кожно-мышечной области задней конечности к норадреналину на 30-й день адаптации к холоду (рис. 4) была меньше контрольной группы, что было обусловлено исключительно уменьшением количества активных адренорецепторов периферических артерий и соответственно уменьшением максимально-возможной прессорной реакции (Рм) на 20 %. Чувствительность (1/К) прессорной реакции артерий кожно-мышечной области на 30-й день холодовой адаптации нормализовалась.

Сравнительный анализ реактивности системного давления и тонуса артерий кожно-мышечной области задней конечности к возрастающим дозам норадреналина показал, что после 30 дней адаптации к холоду реактивность изменилась в большей степени за счет изменения чувствительности, чем за счет изменения максимально возможной величины прессорной реакции.

Рис. 3. Повышение артериального давления кролика на норадреналин в двойных обратных координатах в контрольной группе (N) и после 30 дней холодовой адаптации

Чувствительность (1/К) прессорной реакции системного давления была больше контроля на 233 %, а артерий конечности не отличалась от контрольной группы. Максимально возможная прессорная реакция (Рм) в артериях кожно-мышечной области была меньше контроля на 20 %, а системного давления меньше контроля на 35 %. В результате эффективность (Е) реактивности системного давления к норадреналину на 30-й день адаптации к холоду была больше контроля на 32 %, а артерий конечности была на 20 % меньше контроля. Таким образом, было установлено, что на 30-й день холодовой адаптации на низкие дозы норадреналина реактивность системного давления была больше контроля, а на дозы больше 20 мкг/кг - меньше контроля. Реактивность артерий конечности была на все дозы меньше контроля.

Наши исследования показали противоположную направленность изменения реактивности к норадреналину и адреналину системного давления и артерий конечности после 30 дней холодовой адаптации. Получено, что на 30-й день холодовой адаптации системное давление отвечает большей прессорной реакцией на норадреналин по сравнению с контролем, а периферические артериальные сосуды сокращаются меньше на норадреналин, чем в контрольной группе.

Сравнительный анализ реактивности системного давления к адреналину и норадреналину показал, что прессорная реакция на норадреналин стала больше контроля, а на адреналин меньше контроля после 30 дней холодовой адаптации. Но на большие дозы адреналина и норадреналина была противоположная реакция системного давления.

Сравнительный анализ реактивности артерий задней конечности кролика показал, что после 30 дней холодовой адаптации большая прессорная реакция была на адреналин на все дозы, а на норадреналин реактивность была меньше контроля на все дозы.

Рис. 4. Повышение перфузионного давления артериального русла задней конечности кролика на норадреналин в двойных обратных координатах в контрольной группе (N) и после 30 дней холодовой адаптации

Исходя из этого можно сделать заключение, что после 30 дней холодовой адаптации сердце и артерии «оболочки тела» изменяют свою реактивность на адреналин и норадреналин противоположно. Это, по нашему мнению, позволяет функциональной системе кровообращения уменьшать или увеличивать системное давление и тонус артерий с помощью изменения концентрации адреналина и норадреналина при холодовой адаптации.

Рецензенты:

  • Северин А.Е., д.м.н., профессор кафедры нормальной физиологии ГОУ ВПО «Российский университет дружбы народов», г. Москва.
  • Горшин В.И., д.б.н., зав. кафедрой нормальной физиологии ГОУ ВПО «Российский университет дружбы народов», г. Москва.

Работа поступила в редакцию 10.08.2011.


Библиографическая ссылка

Ананьев В.Н. РЕАКТИВНОСТЬ СИСТЕМНОГО И РЕГИОНАРНОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ К АДРЕНАЛИНУ И НОРАДРЕНАЛИНУ // Фундаментальные исследования. – 2012. – № 4-1. – С. 13-17;
URL: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=29704 (дата обращения: 22.06.2024).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1,674