Сетевое издание
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,940

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РЕАКТИВНОСТИ АЛЬФА-1 – И АЛЬФА-2-АДРЕНОРЕЦЕПТОРОВ АРТЕРИЙ КОНЕЧНОСТИ ПОСЛЕ 30 ДНЕЙ ХОЛОДОВОЙ АДАПТАЦИИ

Ананьев В.Н. 1
1 ГНЦ РФ Институт медико-биологических проблем РАН, г. Москва, Россия
После 30 дней холодовой адаптации на все дозы фенилэфрина прессорная реакция артерий была меньше нормы за счет уменьшения количества активных альфа-1-адренорецепторов артерий конечности при нормализации чувствительности. Количество активных а2-адренорецепторов увеличилось, чувствительность а2-адренорецепторов увеличилась.
адаптация
холод
фенилэфрин
клонидин
артерии
1. Авдонин П.В., Ткачук В.А. Рецепторы и внутриклеточный кальций. - М.: Наука, 1994. - 295 с.
2. Авцын А. П., Марачев А. Г. Проявление адаптации и дизадаптации у жителей Крайнего Севера.// Физиол. человека. - 1975, N 4. - С. 587-600.
3. Агаджанян Н.А., Ермакова Н.В. Экологический портрет человека на Севере. - М.:<КРУК>, 1997. - 208 с.
4. Агаджанян Н.А., Петрова П.Г. Человек в условиях Севера. - М.:<КРУК>, 1996. - 208 с.
5. Барбараш Н.А., Двуреченская Г.Я. Физиология адаптационных процессов. - М.: Наука, 1986, С.251-304. ( Руководство по физиологии).
6. Бердышева Л.В. Влияние температуры на кинетику a1-адренергической реакции гладких мышц семявыносящего протока крысы. // Докл. РАН 1993. - Т. 333. - N 4. - С. 540-542.
7. Варфоломеев С.Д., Гуревич К.Г. Биокинетика. - М.: Фаир-Пресс, 1999. - 720 с.
8. Данишевекий Г. М. Акклиматизация человека на Севере. - М., 1955.- 360 с.
9. Казначеев В.П. Очерки теории и практики экологии человека. - М., Наука, 1983. - 260 с.
10. Конради Г.П. Регуляция сосудистого тонуса. - Л.: Наука, 1973. - 328 с.
11. Корниш-Боуден Э. Основы ферментативной кинетики. - М.: Мир, 1979. - 280 с.
12. Кривощеков С.Г., Охотников С.В. Производственные миграции и здоровье человека на Севере. - Новосибирск, 2000. - 118 с.
Актуальность исследования. Низкие температуры являются одним из главных экологических факторов Крайнего Севера [2. 3], к холоду приходится адаптироваться организму человека и его сердечнососудистой системе [4, 5]. Это в сочетании с высокой скоростью ветра воздействует на открытые участки поверхности тела [8, 9] и на обширную сосудистую и рецепторную область легких. Адаптация к холоду снижает коэффициент полезного действия работы сердца в результате повышенного расхода энергии на сокращение. Но чувствительность тканевого метаболизма к калоригенному действию норадреналина по мере адаптации к холоду повышается [5]. Повторяющиеся (дробные) адаптивные процессы возникают в тех случаях, когда воздействие повторяется через такие промежутки времени, за которые успевает развиться процесс деадаптации. В этом случае процессы адаптации и деадаптации могут наслаиваться друг на друга, или последующий этап адаптации накладывается на частично стертый предыдущий этап. Примером служит вахтовый труд на Севере, который сопровождается (из-за многократных перелетов между контрастными климатическими зонами) повторяющимися циклами адаптация-деадаптация [12]. 

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.


Библиографическая ссылка

Ананьев В.Н. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РЕАКТИВНОСТИ АЛЬФА-1 – И АЛЬФА-2-АДРЕНОРЕЦЕПТОРОВ АРТЕРИЙ КОНЕЧНОСТИ ПОСЛЕ 30 ДНЕЙ ХОЛОДОВОЙ АДАПТАЦИИ // Современные проблемы науки и образования. – 2011. – № 5. ;
URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=4784 (дата обращения: 28.09.2021).

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 = 1.074