ДЕЙСТВИЕ КЛОНИДИНА И ФЕНИЛЭФРИНА НА ПЕРФУЗИОННОЕ ХОЛОДОВОЙ АДАПТАЦИИ
advertisement
Since 1999 Электронный сборник научных трудов «Здоровье и образование в XXI веке» №1 2011 том 13 ДЕЙСТВИЕ КЛОНИДИНА И ФЕНИЛЭФРИНА НА ПЕРФУЗИОННОЕ ДАВЛЕНИЕ АРТЕРИЙ КОНЕЧНОСТИ КРОЛИКА ПОСЛЕ 5-ДНЕЙ ХОЛОДОВОЙ АДАПТАЦИИ Ананьев В.Н. Институт медико-биологических проблем РАН, г. Москва Аннотация. На 5-й день холодовой адаптации количество активных а2адренорецепторов (Рм) было на 54% больше контрольной группы, а чувствительность а2адренорецепторов меньше контроля на 17%. В результате на все дозы клонидина прессорная реакция артерий с а2-адренорецепторов была больше после 5-и дней холодовой адаптации. После 5-дневного воздействия холода чувствительность а1-адренорецепторов к фенилэфрину снижается в 1.2 раза, но повышается количество активных а1адренорецепторов в 1.13 раза. В результате на все дозы фенилэфрина прессорное действие на артерии было больше после холода. Ключевые слова: адаптация, холод, клонидин, фенилэфрин, артерии, кролик. Актуальность исследования. Изучение проблемы действия холода на гомойотермные организмы является одной из актуальных проблем физиологии и медицины [1, 2]. Реанимация жертв глубокой гипотермии является труднейшей задачей, часто даже в клинических условиях не удается предотвратить гибель человека от замерзания. При понижении окружающей температуры для поддержания температуры тела на постоянном уровне необходимо включение специфических терморегуляторных реакций [3], способствующих повышению теплопродукции (терморегуляционный мышечный тонус и холодовая дрожь). В норме этого достаточно, чтобы не допустить понижения температуры тела и мозга. Однако мощность этих реакций недостаточна, чтобы обеспечить сохранение теплового баланса организма при длительном пребывании в холоде, в результате развивается гипотермия [3, 4]. При глубокой гипотермии терморегуляционный мышечный тонус и холодовая дрожь ослабевают, развивается «холодовой паралич» центра терморегуляции; дальнейшее падение температуры тела приводит к наступлению «холодового паралича» дыхательного центра и организм погибает. Методы исследования. Проведены исследования на кроликах самцах. 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 5-и дней, в остальное время кролики находились при температуре (+)18-22'C. Исследовали сосудистую ответную реакцию препарата кожно-мышечной области задней конечности при перфузии кровью этого же животного с помощью насоса постоянной производительности. Клонидин [9] (а2-адреномиметик селективный) и фенилэфрин (а1адреномиметик) 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. ~1~ Since 1999 Электронный сборник научных трудов «Здоровье и образование в XXI веке» №1 2011 том 13 Результаты исследования. На рис.1 представлены величины повышения перфузионного давления (Pm мм.рт.ст.) контрольной группы и кроликов после 5-дневной холодовой адаптации после введения восьми доз клонидина. В контроле и после холода увеличение дозы клонидина ведет к увеличению прессорной реакции перфузионного давления (Pm). При дозе 2.0 мкг/кг в контрольной группе прессорный эффект был Рм=15.38+-1.41 мм.рт.ст. , а после 5-дневной холодовой адаптации (5-ДНЕЙ) Pm=18.93 +-1.31 мм.рт.ст., но это различие было не достоверно (Р>0.05). При дозе клонидина 5.0 мкг/кг в контрольной группе Рм=34.69+-1.7 мм.рт.ст,а после (5-ДНЕЙ) Рм=46.00+-1.99 мм.рт.ст., что достоверно при Р<0.01. Начиная с дозы 5 мкг/кг до 50 мкг/кг прессорные реакции перфузионного давления у животных после 5-дневной холодовой адаптации достоверно (P<0.001) превышают реакции животных контрольной группы (рис.1). Для выяснения механизмов изменения а2-адренореактивности артериальных сосудов кролика после 5-дней холодовой экспозиции к клонидину и количественной оценки взаимодействия медиатор-рецептор на рис.1 представлен график изменения перфузионного давления в двойных обратных координатах . Как видно из рис.1 прямая, отражающая животных после 5-дневной холодовой адаптации (5-ДНЕЙ), пересекает ось ординат при 1/Рм=0.0024, что соответствует Рм=416.61 мм.рт.ст. 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. Эта цифра характеризует количество активных а2-адренорецепторов и теоретически равна перфузионному давлению при возбуждении 100% а2-адренорецепторов бесконечно большой дозой клонидина. Контрольная группа животных представлена на рис.1 прямой (N), которая пересекает ось ординат при 1/Рм=0.0037, что соответствует Рм=270 мм. рт.ст. и отражает количество активных а2-адренорецепторов артериальных сосудов у животных контрольной группы. Таким образом, количество активных а2-адренорецепторов после 5-дневной холодовой адаптации увеличилось с Рм=270 в контроле до Рм=416.61 после (5-ДНЕЙ), то есть количество активных рецепторов увеличилось в 1.54 раза или возросло на 54% по сравнению с контрольной группой. Для характеристики чувствительности взаимодействия клофелина с а2-адренорецепторами прямая, характеризующая группу животных после 5-дневной холодовой адаптации (5ДНЕЙ), была экстраполирована до пересечения с осью абсцисс, что позволило получить параметр 1/К=0.025, который характеризует чувствительность взаимодействия клонидина с а2-адренорецепторами. Как видно из рис.2 в контрольной группе (N) этот показатель был равен 1/К=0.03 . Таким образом, после 5-дневной холодовой адаптации чувствительность а2адренорецепторов к клонидину уменьшилась с 1/К=0.03 в контроле до 1/К=0.025 после (5ДНЕЙ), то есть, после 5-дневной холодовой адаптации чувствительность рецепторов снизилась в 1.2 раза или снизилась на 16.6%. Таким образом можно сделать вывод, что после 5-дневной холодовой адаптации чувствительность а2-адренорецепторов к клофелину снижается в 1,2 раза, но повышается ~2~ Since 1999 Электронный сборник научных трудов «Здоровье и образование в XXI веке» №1 2011 том 13 количество активных альфа-адренорецепторов в 1,54 раза. В результате отмечаются следующие величины перфузионного давления на введение возрастающих доз клонидина: на низкие дозы клонидина (2.0 мкг/кг) достоверных различий в контрольной группе и после охлаждения нет (P>0.05). С увеличением дозы клонидина с 5.0 и до 50.0 мкг/кг достоверно (Р<0.001) становится большим прессорный эффект у животных после 5-дневной холодовой адаптации (рис.1)., по сравнению с соответствующими дозами контрольных животных. Рис.2. Повышение перфузионного давления артериального русла задней конечности кролика на клонидин в двойных обратных координатах в контрольной группе (N) и после) 5-дней холодовой адаптации (5-ДНЕЙ). Для исследования механизмов функционального изменения альфа-1-адренореактивности артериальных сосудов кроликов после 5-и дней холодовой экспозиции к фенилэфрину и количественной оценки взаимодействия медиатор-рецептор на рис.10 представлен график изменения перфузионного давления в двойных обратных координатах. Как видно из рис.2 прямая, отражающая животных после 5-дневного охлаждения, пересекает ось ординат при 1/Рм=0.004599, что соответствует Рм=217,4 мм.рт.ст. Эта цифра характеризует количество активных а1-адренорецепторов и теоретически равна перфузионному давлению при возбуждении 100% а1-адренорецепторов большой дозой фенилэфрина. Контрольная группа животных представлена на рис.2 прямой (N), которая пересекает ось ординат при 1/Рм=0.0052, что соответствует Рм=192.3 мм. рт.ст. и отражает количество активных а1-адренорецепторов артериальных сосудов у животных контрольной группы. Таким образом, количество активных а1-адренорецепторов к фенилэфрину увеличилось с Рм=192.3 мм.рт.ст. в контроле до Рм=217,4 мм.рт.ст. после 5-дневной холодовой адаптации, то есть количество активных рецепторов увеличилось в 1.13 раза или возросло на 13% по сравнению с контрольной группой (P<0.05). Для характеристики чувствительности взаимодействия фенилэфрина с а1адренорецепторами прямая, характеризующая группу животных после 5-дневного охлаждения, была экстраполирована до пересечения с осью абсцисс, что позволило получить параметр 1/К=0.25, который характеризует чувствительность взаимодействия фенилэфрина с а1-адренорецепторами. Как видно из рис.2 в контрольной группе (N) этот показатель был равен 1/К=0.3. Таким образом, после 5-дневного охлаждения чувствительность а1адренорецепторов к мезатону уменьшилась с 1/К=0.3 в контроле до 1/К=0.25 (P<0.05). В результате после 5-дневного охлаждения чувствительность рецепторов снизилась в 1.2 раза или снизилась на 16.6%. ~3~ Since 1999 Электронный сборник научных трудов «Здоровье и образование в XXI веке» №1 2011 том 13 Рис.2. Повышение перфузионного давления артериального русла задней конечности кролика на фенилэфрин в двойных обратных координатах в контрольной группе (N) и после 5-и дней холодовой адаптации (5-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. Обсуждение результатов и выводы. На основании результатов исследований можно сделать следующие заключения что, на 5-й день холодовой адаптации количество активных а2-адренорецепторов (Рм) было на 54% (P<0.05) больше контрольной группы, а чувствительность а2-адренорецепторов меньше контроля на 17%, эффективность (Е) с а2адренорецепторов на клонидин была больше контроля на 29% (P<0.05). После 5-дневного воздействия холода чувствительность а1-адренорецепторов артерий кожно-мышечной области к фенилэфрину снижается в 1.2 раза, но повышается количество активных а1-адренорецепторов в 1.13 раза. Литература: 1. Авцын А. П., Марачев А. Г. Проявление адаптации и дизадаптации у жителей Крайнего Севера.// Физиол. человека, 1975, N 4, С. 587 - 600. 2. Агаджанян Н.А., Петрова П.Г. Человек в условиях Севера. - М.:<КРУК>, 1996.- 208 с. 3. Иванов К.П. Биоэнергетика и температурный гомеостазис. Наука. Л. 1972. 4. Иванов К.П. Основы энергетики организма. Общая энергетика, теплообмен и терморегуляция. Т.1. Наука. 1990. 312 с. ~4~ Since 1999 Электронный сборник научных трудов «Здоровье и образование в XXI веке» №1 2011 том 13 CLONIDINE AND PHENYLEPHRINE EFFECTS ON PERFUSION ARTERIES RABBIT AFTER 5 DAYS OF COLD ADAPTATION Ananev V.N. Institute of Biomedical Problems PRESSURE Abstract. On the 5th day of cold adaptation of active a2-adrenergic receptors (PM) was 54% greater than the control group, and the sensitivity of the a2-adrenergic control of less than 17%. As a result, all doses of clonidine pressor response of the arteries with a2-adrenergic receptors was higher after 5 days of cold adaptation. After a 5-day exposure to cold sensitivity of a1-adrenoceptor to phenylephrine is reduced by 1.2fold, but increases the number of active a1-adrenergic receptors in 1.13 times. As a result, all doses of phenylephrine pressor effect on the arteries was greater after the cold. Keywords: adaptation, cold, clonidine, phenylephrine, arteries, rabbit. ~5~
