Реактивность артерий к клонидину и адреналину после 30-дней адаптации к холоду

РЕАКТИВНОСТЬ АРТЕРИЙ К КЛОНИДИНУ И АДРЕНАЛИНУ ПОСЛЕ 30-ДНЕЙ АДАПТАЦИИ К ХОЛОДУ

Ананьев В.Н.

Институт медико-биологических проблем РАН, г. Москва

Аннотация. После 30-дневной холодовой адаптации повышалось количество активных (Рм) а2-адренорецепторов к клонидину на 37% и увеличилась чувствительность а2-адренорецепторов к клонидину на 33% по отношению к контролю. Количество активных альфа-адренорецепторов к адреналину после 30дневного холода увеличилось на 32%, чувствительность адренорецепторов к адреналину нормализовалась по сравнению с контрольной группой.

Ключевые слова: адаптация, холод, клонидин, адреналин. артерии.

Актуальность исследования. Характерной реакцией сердечно-сосудистой системы на холод является спазм периферических сосудов, обусловленный эффектами симпатических нервов и катехоламинами и ограничивающий потери тепла с поверхности тела [7]. При адаптации к холоду особую роль играет симпатическая нервная система и реактивность различных органов и систем к нейромедиаторам норадреналину и адреналину. Действие холода на человека приводит к развитию многогранного ответа организма, в котором ведущую роль занимают изменения в сердечно-сосудистой системе, ее резервные возможности, которые и определяют переносимость организмом [2, 3] экстремально низкой внешней температуры. При миграции человека на Крайний Север система кровообращения одной из первых включается в реакцию адаптации и играет важную роль в поддержании гомеостаза организма в новых экологических условиях [2]. Являясь важным лимитирующим звеном, от которого во многом зависит конечный адаптивный результат, система кровообращения может служить и маркером общего адаптационного процесса. Поэтому изучение проблемы физиологии и патологии механизмов адаптации сердечно-сосудистой системы в условиях Крайнего Севера приобретает первостепенное значение [4, 6]. Исследователи, изучавшие вопросы адаптации сердечно-сосудистой системы в высоких широтах Земли, отмечают, что миграция человека в эти районы сопровождается у части людей разнообразными субъективными нарушениями кардиального генеза: одышкой, особенно при быстрой ходьбе и физической нагрузке, сердцебиением и болями в области сердца [6]. Поэтому, мы в своих исследованиях использовали модель дозированной холодовой адаптации [8], которая могла бы выявить физиологические рецепторные механизмы [1] адаптации к холоду.

Методы исследования. Исследовали сосудистую ответную реакцию препарата кожно-мышечной области задней конечности кролика при перфузии кровью этого же животного с помощью насоса постоянной производительности [8]. Контрольную группу составили кролики, содержавшихся при температуре окружающей среды. Холодовое воздействие проводилось ежедневно по 6 часов в охлаждающей камере при температуре (-)10'C в течение 30-и дней, в остальное время кролики находились при температуре (+)18-22'С Клонидин (а2-адреномиметик селективный) и адреналин в восьми дозах вводили внутриартериально перед входом насоса, изменения перфузионного давления 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 определения параметров взаимодействия медиатор рецептор в двойных обратных координатах Лайниувера-Берка [5, 8].

Результаты исследования. В работе представлены величины перфузионного давления (рис.1) после введения 8 доз клонидина от 2 мкг/кг до 50 мкг/кг после 30-дневной холодовой адаптацией.

На рис.1 представлены величины повышения перфузионного давления (Pm мм.рт.ст.) контрольной группы и кроликов после 30-дневной холодовой адаптации. При дозе 2.0 мкг/кг в контрольной группе прессорный эффект был Рм=15.38+-1.41 мм.рт.ст. , после 30-дневной холодовой адаптации прессорный эффект увеличился до Pm=27+-1.36 (Р<0.001).

На все последующие дозы клонидина с 10 мкг/кг до 50 мкг/кг прессорные реакции перфузионного давления у животных после 30-дневной холодовой адаптации достоверно ^<0.001) превышали соответствующие реакции животных контрольной группы на 69%-51% (рис. 1).

Рис.1. Повышение перфузионного давления артериального русла задней конечности кролика на клонидин в двойных обратных координатах в контрольной группе (№) 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.

На рис.1 представлен график изменения перфузионного давления в двойных обратных координатах . Как видно из рис.1 прямая, отражающая животных после 30-дневной холодовой адаптации (30-ДНЕЙ), пересекает ось ординат при 1/Рм=0.0027, что соответствует Рм=370 мм.рт.ст., что характеризует количество активных а2-адренорецепторов. Таким образом, количество активных а2-адренорецепторов после 30-дневной холодовой адаптации увеличилось с Рм=270 мм.рт.ст. в контроле до Рм=370 мм.рт.ст.после (30-ДНЕЙ), то есть количество активных рецепторов увеличилось в 1.37 раза или возросло на 37% по сравнению с контрольной группой. Для характеристики чувствительности взаимодействия клонидина с а2-адренорецепторами прямая, характеризующая группу животных после (30-ДНЕЙ), была экстраполирована до пересечения с осью абсцисс, что позволило получить параметр 1/К=0.04, который отражал чувствительность взаимодействия клонидина с а2-адренорецепторами. Таким образом, после 30дневной холодовой адаптации чувствительность а2-адренорецепторов к клонидину увеличилась с 1/К=0.03 в контроле до 1/К=0.04 после (30-ДНЕЙ), или возросла в 1.33 раза (+ 33.3%).

Далее мы провели опыты на кроликах, исследуя реактивность артерий задней конечности к адреналину после 30-дневной адаптации к холоду. Введение восьми возрастающих доз адреналина вызывало у кроликов после холода и в контрольной группе увеличение прессорной реакции перфузионного давления. На рис.2 представлены величины повышения перфузионного давления (Pm мм.рт.ст.) контрольной группы (№) животных и кроликов после 30-дневной адаптации к холоду (30-ДНЕЙ) при введении восьми доз адреналина. В обоих группах увеличение дозы адреналина ведет к увеличению прессорной реакции перфузионного давления (Pm). 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.

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

Контрольная группа животных представлена на рис.2 прямой (Ы), 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. 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 (Ы) этот показатель был равен 1/К=1.2. Получено, что после 30-дневного охлаждения чувствительность альфа-адренорецепторов артерий кожно-мышечной области к адреналину стала опять такой же, как до холодовой адаптации.

Обсуждение результатов и выводы. На основании результатов исследований можно сделать следующие заключения, что после 30-дневной холодовой адаптации повышалось количество активных (Рм) а2-адренорецепторов к клонидину на 37% (Р<0.05), увеличилась чувствительность а2-адренорецепторов на 33% (Р<0.05). В результате этого увеличилось прессорное действие с а2-адренорецепторов артерий, а2-адренорецепторы способствуют уменьшению кровотока в “оболочке тела” и сохраняют тепло в организм при действии холода и секреции адреналина (а1-а2-адреномиметика). Количество активных альфа-адренорецепторов к адреналину после 30-дневного холода увеличилось на 32%, чувствительность адренорецепторов к адреналину нормализовалась по сравнению с контрольной группой.

Литература

1. Авдонин П.В., Ткачук В.А. Рецепторы и внутриклеточный кальций.- М.: Наука, 1994. - 295 с.

2. Агаджанян Н.А., Хрущев В.Л. Динамика некоторых физиологических показателей человека при вахтово-экспедиционном методе труда в Заполярье// Бюл. СО АМН СССР, 1984.Ы 2. С.79-83.

3. Бартон А., Эдхолм О. Человек в условиях холода. М., 1957. - 334 с.

4. Бобров Н, И., Ломов 0. П., Тихомиров В. П. Физиолого-гигиенические аспекты акклиматизации человека на Севере.- Л.: Медицина, 1979.- 184 с.

5. Диксон М., Уэбб Э. Ферменты пер. с англ. М.: Мир 1982 3 т. 1117 с.

6. Деряпа Н. Р. Рябинин И.Ф. Человек в Антарктиде. Л., 1975.183 с.

7. Иванов К.П. Основы энергетики организма: теоретические и практические аспекты. Т. 1. Общая энергетика, теплообмен и терморегуляция. Л.: Наука, 1990.- 307.с.

8. Манухин Б.Н., Ананьев В.Н., Ананьева О.В., Кичикулова Т.П. Изменения а1-,а2- и Ь-адренергических реакций артериального давления в сосудах задних конечностей кроликов при адаптации к холоду// Физиол. журн. им. И.М.Сеченова.Т.87. N 12. 2001. С.1634-1642.

9. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2010г.

10. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2009г.

11. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2008г.

12. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2007г.

13. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2006г.

14. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье

15. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье

16. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье

17. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье

18. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье

19. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье

и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2005г. и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2004г. и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2003г. и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2002г. и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2001г. и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 1999г.

REACTIVITY ARTERY TO CLONIDINE AND ADRENALIN AFTER 30 DAYS ADAPTATION TO COLD

Ananev V.N.

Institute of Biomedical Problems

Abstract. After 30 days of cold adaptation increases the number of active (PM), a2-adrenergic receptors to clonidine by 37% and increased the sensitivity of a2-adrenergic receptors to clonidine by 33% compared to control. The number of active alpha-adrenergic receptors to adrenaline after the 30-day cooling increased by 32%, the sensitivity of adrenergic receptors to adrenaline when compared to normal controls. Keywords: adaptation, cold, clonidine, epinephrine. artery.