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 при перфузии кровью этого же животного с помощью насоса постоянной производительности [6]. Фенилэфрин и клонидин 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, 7, 10, 11].
Результаты исследования. После 30 дней холодовой адаптации на все дозы фенилэфрина прессорная реакция была меньше, чем в контрольной группе (рис.1). На рис.1 представлены величины повышения перфузионного давления (Pm мм.рт.ст.) контрольной группы (N) животных и кроликов после 30-дневного охлаждения после введения восьми доз фенилэфрина. В обоих группах увеличение дозы фенилэфрина 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).
При дозе фенилэфрина 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 фенилэфрина 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). При исследовании последующих доз фенилэфрина с 15 мкг/кг до 50 мкг/кг достоверно (P<0.001) преобладали прессорные реакции перфузионного давления артерий конечности животных контрольной группы. Для исследования механизмов функционального изменения альфа-1-адренореактивности артериальных сосудов задней конечности кролика после 30-дневной холодовой адаптации к фенилэфрину и количественной оценки взаимодействия медиатор-рецептор на рис.2 представлен график изменения перфузионного давления в двойных обратных координатах.
Рис.1. Повышение перфузионного давления артериального русла задней конечности кролика на фенилэфрин 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.
Как видно из рис.1, прямая, отражающая реактивность перфузионного давления артерий задней конечности 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 фенилэфрина. Реактивность артерий контрольной группы животных представлена на рис.1 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.2. Повышение перфузионного давления артериального русла задней конечности кролика на клонидин 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 фенилэфрина 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 фенилэфрина с альфа-1-адренорецепторами. Как видно из рис.1, в контрольной группе (N) этот показатель был равен 1/К=0.3. Таким образом, после 30-дневной холодовой адаптации чувствительность альфа-1-адренорецепторов к фенилэфрину стала равна чувствительности рецепторов артерий контрольной группы.
В работе представлены величины перфузионного давления (рис.2) после введения 8 доз клонидина от 2 мкг/кг до 50 мкг/кг после 30-дневной холодовой адаптацией. На рис.2 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).
При дозе клонидина 5.0 мкг/кг в контрольной группе Рм=34.69+-1.7 мм.рт.ст, а после (30 ДНЕЙ) Рм=61+-2.25 мм.рт.ст., при 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 (P<0.001) превышали соответствующие реакции животных контрольной группы на 69 % - 51 % (рис.2).
На рис.2 представлен график изменения перфузионного давления в двойных обратных координатах . Как видно из рис. 2, 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 30-дневной 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 %).
Обсуждение результатов и выводы
В результате величины перфузионного давления на введение возрастающих доз фенилэфрина с 2 мкг/кг до 50 мкг/кг (достоверно P<0.01) меньше после 30-дневного охлаждения исключительно за счет уменьшения на 10,3 % количества активных альфа-1-адренорецепторов кожно-мышечной области к фенилэфрину по сравнению с контрольной группой. Чувствительность а1-адренорецепторов нормализовалась и была равна контролю.
После 30-дневной холодовой адаптации повышалось количество активных (Рм) а2-адренорецепторов на 37% (P<0.05), увеличилась чувствительность а2-адренорецепторов на 33% (P<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.
Рецензенты:
- Северин А.Е., д.м.н., профессор, кафедры физиологии, ГОУ ВПО Российский университет дружбы народов, г. Москва.
- Торшин В.И. д.б.н., профессор, зав. кафедрой нормальной физиологии, ГОУ ВПО Российский университет дружбы народов, г. Москва.
Работа получена 26.09.2011.