Влияние стимуляции блуждающих нервов на показатели сердечной деятельности и содержание оксида азота у растущих гипокинезированных и десимпатизированных крыс
На правах рукописи
Чиглинцев Виталий Михайлович ВЛИЯНИЕ СТИМУЛЯЦИИ БЛУЖДАЮЩИХ НЕРВОВ НА ПОКАЗАТЕЛИ СЕРДЕЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И СОДЕРЖАНИЕ ОКСИДА АЗОТА У РАСТУЩИХ ГИПОКИНЕЗИРОВАННЫХ И ДЕСИМПАТИЗИРОВАННЫХ КРЫС 03.00.13 – физиология
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук
Казань – 2008
Работа выполнена на кафедре анатомии, физиологии и охраны здоровья человека Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Татарский государственный гуманитарно-педагогический университет».
Научный руководитель - кандидат биологических наук, доцент Гильмутдинова Роза Инсафутдиновна
Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор Вахитов Ильдар Хатыпович доктор биологических наук, профессор Нигматуллина Разина Рамазановна Ведущая организация – ГОУ ВПО «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова» (г. Москва)
Защита состоится «16 » сентября 2008 г. в «12» часов на заседании диссертационного Совета Д 212.078.02 при ГОУ ВПО «Татарский государственный гуманитарно-педагогический университет» по адресу: 420021, г. Казань, ул.
Татарстана, 2.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Татарский государственный гуманитарно-педагогический университет» по адресу: 420021, г. Казань, ул. Татарстана, 2.
Автореферат разослан «15» августа 2008 г.
Ученый секретарь диссертационного Совета доктор медицинских наук, профессор Т.Л. Зефиров ВВЕДЕНИЕ Актуальность исследования Изучению нервной регуляции деятельности сердца посвящено большое количество исследований (О.Д.Курмаев, 1966;
Э.Ф.Адольф, 1971;
М.Г.Удельнов, 1975;
Б.С.Кулаев, 1981;
И.А.Аршавский, 1982;
Р.А.Абзалов, 1987, 2005;
Р.И.Гильмутдинова, 1991, 2008;
Р.Р.Нигматуллина, 1991, 1999, 2004;
Т.А.Аникина, 1991, 2007;
В.М.Смирнов, 1995, 2000;
R.B.Robinson, 1996;
Ф.Г.Ситдиков, 1998, 2006;
Т.Л.Зефиров, 1999, 2007;
Р.Р.Миннахметов, 1999;
В.Н.Швалев и др., 2001, 2002;
Г.А.Билалова, 2002;
Ю.Р.Шейх-Заде и др., 2002;
А.Р.Гиззатулин, 2002, 2007;
В.М.Покровский, 2003;
Н.Н.Алипов и др., 2006;
А.Д.Димитриев и др., 2006;
M.N.Levy, 1989;
O.Y.Liu et al., 2001;
C.A.Swenne, 2002 и др.).
По мнению некоторых авторов изменения деятельности сердца с возрастом связаны с усилением парасимпатических и ослаблением симпатических влияний (И.А.Аршавский и др., 1982). Согласно исследованиям других ученых в фило- и онтогенезе парасимпатические влияния на сердце устанавливаются раньше симпатических (Б.С.Кулаев, 1981;
В.Н.Швалев и др., 1992;
E.Mackenzie, N.B.Standen, 1980;
L.S.Sun et al., 1988;
). Большое значение в регуляции сердца имеет внутрисердечная нервная система (М.Г.Удельнов, 1961;
А.Д.Ноздрачев, 1983, 2001, 2005;
Г.И.Косицкий, 1984). Предполагается также, что возрастные особенности деятельности сердца связаны с изменением реактивности рецепторных структур сердца (L.S.Sun et al., 1994;
V.Kuznetsov et al., 1995;
S.F.Steinberg et al., 1996). Известно, что симпатические и парасимпатические нервы в онтогенезе раньше начинают осуществлять регуляцию частоты сердцебиений, а позднее – сократительных свойств миокарда (Ф.Г.Ситдиков, 1974;
Р.Р.Нигматуллина, 1991, 2004).
Противоречивые результаты имеются и со стимуляцией блуждающих нервов. Стимуляция может вызвать как учащение, так и урежение сердечного ритма (Н.А.Соколова, М.Г.Удельнов, 1978;
В.М.Смирнов, 1989;
О.Е.Осадчий, 1997;
В.М.Покровский, 2003). Установлена функциональная асимметрия влияний блуждающих нервов на показатели ударного объема крови и частоты сердечных сокращений (Ю.В.Новак, 1941;
Ф.Г.Ситдиков, 1974;
Т.Л.Зефиров, М.С.Самигуллина, 1988;
Р.Р.Миннахметов, 1999;
А.Р.Гиззатулин, 2002, 2007;
M.N.Levy, 1989). Показано, что правый блуждающий нерв оказывает преимущественное влияние на синоатриальный узел, а левый - на атриовентрикулярный узел (Ф.Г.Ситдиков, 1998;
Р.Р.Миннахметов, 1999;
P.L.Page et al., 1995).
Значительный интерес представляют исследования с выключением или нарушением одного из компонентов вегетативной нервной системы, симпатической или парасимпатической. Выключение центральных парасимпатических нервных влияний на сердце достигается перерезкой блуждающих нервов, а выключение симпатических влияний хирургическим путем получить гораздо сложнее и оно не достигает желаемого результата (E.M.Крохина, 1973;
I.D.Boyd, 1957;
A.R.Wakade, 1979). Однако, исключить симпатические влияния на сердечную деятельность можно при использовании фармакологической десимпатизации животных (М.М.Борисов и др., 1976, 1977;
Ф.Г.Ситдиков, 1987;
Р.Р.Нигматуллина, 1993;
Е.Г.Аккуратов, 1995;
И.М.Родионов и др., 1996;
В.Ф.Лысов, 1998;
Т.Л.Зефиров, 1999;
И.А.Дюкарев, 2000;
А.Р.Гиззатуллин, 2002, 2007;
Т.Г.Глушкова, 2004;
Т.Р.Ковригина и др., 2007).
Особый интерес в изучении механизмов регуляции сердечно-сосудистой системы представляет один из режимов двигательной активности – гипокинезия и ее влияние на растущий организм (Е.А.Коваленко, 1980, 2000;
Р.А.Абзалов, 1985, 2005;
Р.И.Гильмутдинова, 1991, 2008;
Н.А.Фомин, 1991;
Р.Р.Нигматуллина, 1991, 2004;
М.В.Князева, 1992;
И.Х.Вахитов, 1993, 1996;
А.С.Чинкин, 1995;
В.П.Акопян, 1999;
Ю.Г.Камскова, 2000;
А.Я.Тизул, 2001;
Е.Г.Цапов, 2002;
Н.Н.Килинкарова, 2004;
Т.Н.Руденко, 2004;
И.Б.Козловская, 2006;
В.А.Агеева, 2007 и др.).
Гипокинезия приводит к увеличению напряженности и снижению экономичности работы сердца (Р.И.Гильмутдинова, 1991, 2008;
Р.Р.Нигматуллина, 2004;
Р.А.Абзалов, 2005).
Наиболее значимым направлением физиологических исследований на сегодняшний день является изучение роли и содержания оксида азота в организме и в сердце (К.С.Раевский, 1997;
А.Л.Зефиров и др., 1999;
Х.Л.Гайнутдинов и др., 2004;
Г.Ф.Ситдикова, А.Л.Зефиров, 2006). На данный момент известно действие NО на сердце посредством регуляции внесердечных (Х.М.Марков, 1996) и коронарных сосудов (X.Han et.al., 1998). Показано прямое влияние NO на миоциты и рецепторы сердца (Р.Р.Нигматуллина, А.Г.Насырова, 2005). Доказано токсическое действие NO на кардиомиоциты при патологических состояниях (В.А.Невзорова и др., 1997). Является актуальным определение количественного содержания NO – как внутри-, межклеточного, тканевого и межорганного посредника (Х.Л.Гайнутдинов и др., 2006;
С.В.Юртаева и др., 2006;
A.I.Ismailova et al., 2004). Однако, количество NO в тканях миокарда десимпатизированных и гипокинезированных растущих животных не исследовано.
В связи с вышеизложенным особый интерес представляет изучение взаимоотношения парасимпатической и симпатической нервной системой в регуляции и содержания NO в тканях сердца растущих крыс при гипокинезии и десимпатизации.
Цель и задачи исследования Целью данной работы явилось исследование возрастных особенностей изменений функциональных показателей сердечной деятельности на стимуляцию обоих блуждающих нервов и определение содержания NO в тканях сердца растущих гипокинезированных и десимпатизированных крысят.
Исходя из цели, были сформулированы следующие задачи:
1. Изучить особенности становления показателей сердечной деятельности крыс при гипокинезии и десимпатизации в постнатальном онтогенезе.
2. Изучить влияние одномоментной двусторонней стимуляции блуждающих нервов на показатели сердечной деятельности у растущих гипокинезированных и десимпатизированных крысят.
3. Выявить особенности изменений хронотропной и инотропной функции сердца гипокинезированных и десимпатизированных крыс на введение обзидана.
4. Изучить влияние одномоментной двусторонней стимуляции БН на фоне действия обзидана на показатели сердечной деятельности у гипокинезированных и десимпатизированных крысят.
5. Определить содержание NO в тканях сердца у интактных, гипокинезированных и десимпатизированных крыс в раннем постнатальном онтогенезе.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Одномоментная электрическая стимуляция блуждающих нервов вызывает снижение ударного объема крови и частоты сердечных сокращений у гипокинезированных и десимпатизированных крыс всех исследованных возрастных групп.
2. Гипокинезия и десимпатизация приводят к увеличению содержания оксида азота в тканях сердца крыс с 49- до 100-дневного возраста.
Апробация работы:
Материалы исследований представлены на итоговых научных конференциях профессорского - преподавательского состава, молодых ученых и специалистов ГОУ ВПО «Татарский государственный гуманитарно – педагогический университет» (2005-2007);
на Всероссийской научной конференции «Физиология сердца» (г. Казань, 2005);
на первом съезде физиологов СНГ (Сочи, 2005);
на ХIII Международном совещании и VI школе по эволюционной физиологии, посвященной памяти академика Л.А.Орбели и 50 летию Института эволюционной физиологии и биохимии им. И.М.Сеченова (Санкт Петербург, 2006);
на региональных-практических конференциях «Образование учащейся молодежи в сфере физической культуры и спорта» (г. Бирск, 2006, 2007);
на 8 Всероссийском научном симпозиуме «Растущий организм: адаптация к физической и умственной нагрузке», (Казань, 2006);
на XX съезде физиологического общества имени И.П.Павлова (Москва, 2007);
на V Всероссийской конференции с международным участием, посвященной 100-летию со дня рождения В.Н.Черниговского (Санкт-Петербург, 2007);
на школе конференции по физиологии кровообращения (ФФМ МГУ имени М.В. Ломоносова (Москва, 2008);
на 6 Сибирском физиологическом съезде (Барнаул, 2008).
Научная новизна Впервые проведены исследования динамики частоты сердечных сокращений и ударного объема крови у гипокинезированных и десимпатизированных крысят с 21-го до 120-ти дневного возраста при одномоментной двусторонней стимуляции блуждающих нервов и при стимуляции блуждающих нервов на фоне действия обзидана. Выявлено, что электрическая стимуляция обоих блуждающих нервов вызывает снижение ЧСС и УОК у гипокинезированных и десимпатизированных крыс всех изученных возрастных групп. При одномоментной двусторонней стимуляции блуждающих нервов у десимпатизированных крыс отсутствует реакция ЧСС в 28-дневном возрасте. При этом выявлено наименьшее снижение ЧСС на стимуляцию блуждающих нервов у десимпатизированных крыс по сравнению с интактными и гипокинезированными животными. Обнаружено, что у гипокинезированных крыс одномоментная двусторонняя стимуляция блуждающих нервов на фоне действия обзидана вызывает менее выраженное снижение ЧСС и УОК, чем без него. Выявлено, что интенсивность сигнала R- и Т-конформеров Hb NO в сердце у гипокинезированных крыс с 49-до 100-дневного возраста увеличивается. Показано, что у десимпатизированных животных сигнал ЭПР R- и Т-конформеров Hb-NO в сердце с 28-дневного до 49-дневного возраста постепенно уменьшается, а к 100-дневному возрасту наблюдается их увеличение. Обнаружено, что фармакологическая десимпатизация и гипокинезия приводят к незначительным изменениям содержания NO в тканях сердца 70-дневных крыс.
Научно-практическая значимость Полученные результаты расширяют представление о регуляции деятельности сердца крыс на разных этапах раннего постнатального онтогенеза и парасимпатических влияниях в условиях целостности всех звеньев вегетативной нервной системы и десимпатизации, роли NO в деятельности сердца растущих животных при десимпатизации и гипокинезии. Полученные данные могут быть использованы для трактовки результатов физиологических исследований на крысах в зависимости от их возраста и дают представление о сроках формирования механизмов экстракардиальной регуляции УОК и ЧСС в раннем постнатальном онтогенезе. Материалы исследований представляют интерес для специалистов по нормальной и возрастной физиологии, кардиологов. Полученные экспериментальные данные используются при чтении лекций по общей и возрастной физиологии, физиологии физических упражнений, теории физической культуры.
Структура и объем диссертации Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания организации и методов исследования, результатов исследования и их обсуждения, заключения, выводов, списка литературы и приложения. Работа изложена на страницах машинописного текста, содержит 37 рисунков и 19 таблиц. Список литературы включает 423 работы, из них 176 иностранных авторов.
Основное содержание исследования отражено в 19 работах, из них 1 статья в рекомендованном списке ВАК журнале.
Список сокращений БН – блуждающий нерв;
В – вольт;
ГК – гипокинезированные;
Гц – герц;
ДНКЖ динитрозильные комплексы железа;
ДС – десимпатизированные;
ДЭТК-Na диэтилдитиокарбамат натрия;
МНКЖ - мононитрозильные комплексы железа;
мин – минута;
мл – миллилитр;
мл/мин – миллилитр в минуту;
МОК - минутный объем кровообращения;
нед. – неделя;
NO – оксид азота;
n – количество животных;
ИН – интактные;
рис. – рисунок;
с – секунда;
табл. – таблица;
уд/мин – ударов в минуту;
УОК - ударный объем крови;
ЧСС - частота сердечных сокращений;
ЭКГ электрокардиограмма;
цАМФ – циклический аденозин монофосфат МЕТОДЫ И ОРГАНИЗАЦИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ Эксперименты проводили на 291 разнополых лабораторных беспородных белых крысах стадного разведения, которых разделили на 3 группы: интактные, десимпатизированные и гипокинезированные. Исследования проводили на возрастных группах крысят: 21-го, 28-ми, 42-х, 70-и, 100- и 120-тидневного возраста.
При проведении экспериментов на животных обоего пола учитывали данные, свидетельствующие об отсутствии половых различий в деятельности сердца у самцов и самок белых крыс (B.E.Osborn, 1981).
В качестве наркоза использовали 25% раствор уретана из расчета 1200 мг/кг массы животного, который вводился внутрибрюшинно. Наркотизированную крысу фиксировали на операционном столе, после стабилизации сердечного ритма проводили препаровку обоих блуждающих нервов и бедренной вены с использованием бинокулярного микроскопа МБС-2. После препаровки, дождавшись стабилизации сердечного ритма, в зависимости от цели и задачи осуществлялись следующие экспериментальные воздействия: а) исходная запись ЭКГ и дифференцировонной реограммы;
б) двусторонняя стимуляция блуждающих нервов;
в) внутривенное введение обзидана из расчета 0,8 мг/кг;
г) двусторонняя стимуляция блуждающих нервов на фоне действия обзидана.
В качестве источника раздражающих импульсов использовали электростимулятор ЭСЛ-2. Амплитуда раздражающих импульсов подбиралась индивидуально для каждой крысы и составляла 0,5-5 В, частота 1-12 Гц, а длительность -1 мс. Время стимуляции БН продолжалось в течение регистрации кардиоинтервалов. Для визуального контроля за изменениями реограммы и электрокардиограммы использовали осциллограф С1-83. Для внутривенного введения использовали 0,1% раствор обзидана из расчета 0,8 мг/кг. Для анализа показателей сердечной деятельности параллельно регистрировали дифференцированную реограмму и электрокардиограмму в покое, после препаровки до стабилизации сердечного ритма и после каждого экспериментального вмешательства в течение 15 минут. Регистрацию и анализ сердечной деятельности проводили на комплексной электрофизиологической лаборатории, обладающей возможностью обработки электрокардиограммы по методике Р.М.Баевского и дифференцированной реограммы для расчета УОК по формуле Kubicek (1974), МОК находился расчетным путем.
Десимпатизацию крысят проводили введением раствора гуанетидина сульфата (SIGMA) с момента рождения ежедневно, в течение 28 суток, подкожно в область выи, из расчета 10 мл на кг массы животного (А.А.Мухамедов, 1975;
М.М.Борисов и др., 1977).
Ограничения двигательной активности растущих крысят добивались помещением их в клетки-пеналы (Р.А.Абзалов, 1985, 1987). Гипокинезию крысят начинали с 21-дневного возраста. Первые два дня время гипокинезии составляло час в сутки, а в дальнейшем увеличилось на 2 часа через каждые 2 дня. К 25 дню гипокинезии время пребывания в клетках-пеналах достигло 23 часов и оставалась постоянным до 120-дневного возраста. При 22-23 часовой гипокинезии животных выпускали из пеналов-клеток на 1-2 часа. При необходимости крыс мыли теплой водой, клетки мыли и сушили. Пеналы располагали в картонной коробке на деревянных подставках для оптимального температурного режима.
Для образования в организме мононитрозильного комплекса железа животным вводился вводный раствор ДЭТК-Na в дозе 500 мг/кг в 2,5 мл воды внутрибрюшинно и раствор цитрата железа (II) (сульфат железа (II) (FeSO4 7 H2O, Sigma, USA) в дозе 37,5 мг/кг + цитрат натрия, 187,5 мг/кг) подкожно. Через 40 минут после введения препаратов крыс декапитировали. Извлеченное сердце быстро просушивалось, измельчалось и замораживалось в жидком азоте в специальных одноразовых шприцах для измерений. Регистрация спектров ЭПР приготовленных образцов проводилась на спектрометре ЭПР Х-диапазона ER-200E-SRC фирмы "Bruker" при 77 К°. Дальнейшая обработка и вывод спектров производилась с помощью программы WINEPR на персональном компьютере ATHLON-2000. Эта серия экспериментов проводилась совместно с к.б.н. Г.Г.Яфаровой и к.ф.-м.н.
С.В.Юртаевой. Для обработки ЭПР-спектров использовалась компьтерная программа, разработанная к.б.н. В.В. Андриановым.
Статистическая обработка полученных данных осуществлялась в редакторе Microsoft Eхсеl, где вычислялись: среднее значение (М), среднее квадратическое отклонение (), ошибка средней (m). Достоверность различий проводили с использованием парного и t- критерия Стьюдента.
Результаты исследований и их обсуждение Динамика частоты сердечных сокращений, ударного обьема крови и минутного обьема кровообращения у растущих интактных, десимпатизированных и гипокинезированных крысят Согласно нашим исследованиям у крыс с 28-ми до 120-дневного возраста происходит постепенное урежение ЧСС, а УОК и МОК увеличиваются с 21-го до 120-дневного возраста у всех исследованных нами групп животных (Рис.1.).
У 21-дневных ИН крысят ЧСС равняется 419±5,1 уд/мин, у ДС - составляет 438±9,6 уд/мин, что больше на 19 уд/мин. В 21-дневном возрасте УОК у ИН и ДС крысят равняется 0,028±0,003 мл, а МОК у ИН крысят составляет 12,0±1,6 мл/мин, а у ДС - 12,4±1,7 мл/мин (Рис.1.). К 28-дневному возрасту происходит повышение ЧСС у всех исследованных нами групп крысят: у ИН - до 448±4,0 уд/мин, что достоверно больше по сравнению с 21-дневным возрастом (p0,05), а у ДС крысят до 455±5,1 уд/мин, что больше относительно 21-дневного возраста. А у ГК крысят ЧСС составляет 459±2,8 уд/мин, что больше по сравнению с ИН 28-дневными крысятами на 11 уд/мин (Рис.1).
У 28-дневных ИН крысят УОК практически не изменяется, по сравнению с предыдущим возрастом, у ДС крысят происходит повышение с 0,028±0,003 мл до 0,041±0,003 мл, что выше по сравнению с ИН группой на 0,014 мл (p0,05). У ГК крысят УОК составляет 0,034±0,003 мл, что больше, чем у ИН крысят на 0,007 мл (Рис.1). Минутный объем кровообращения у 28-дневных крысят повышается: у ИН с 12,0±1,6 мл/мин до 12,2±1,5 мл/мин, у ДС - с 12,4±1,7 мл/мин до 18,7±1,5 мл/мин, что больше по сравнению с ИН животными на 6,5 мл/мин (p0,05), а у ГК равняется 15,9±1,7 мл/мин, что по сравнению с интактными больше на 3,7 мл/мин (Рис.1.).
В предпубертатном возрасте, соответствующем 42-дневному возрасту, происходит незначительное урежение ЧСС и достоверное увеличение УОК.
Следовательно, у 42-дневных ИН крысят ЧСС равняется 442±3,8 уд/мин, у ДС 456±5,4 уд/мин, что больше по сравнению с ИН крысятами на 14 уд/мин. У ГК крысят ЧСС равняется 456±3,8 уд/мин, что больше по сравнению с ИН на 14 уд/мин.
К 42-дневному возрасту УОК увеличивается у ИН крысят с 0,027±0,003 мл до 0,071±0,003 мл, что выше на 0,044 мл по сравнению с 28-дневным возрастом (p0,05). У ДС крысят УОК повышается с 0,041±0,003 мл до 0,065±0,002 мл, что больше на 0,024 мл по сравнению с предыдущим возрастом (p0,05), а у ГК - с 0,034±0,003 мл до 0,066±0,003 мл, что больше на 0,032 мл (p0,05) относительно 28 дневного возраста. Минутный объем кровообращения к 42-дневному возрасту увеличивается у ИН крысят до 31,7±1,4 мл/мин (p0,05), у ДС крыс до 29,9±1, мл/мин (p0,05), т.е. на 11,2 мл/мин по сравнению с 28-дневным возрастом. У ГК крысят МОК повышается до 30,5±1,8 мл/мин (p0,05), что больше по сравнению с 28-дневным периодом развития крысят на 14,6 мл/мин (p0,05), (Рис.1.).
В 70-дневном возрасте ЧСС у ИН крыс составляет 382±6,2 уд/мин, что меньше по сравнению с 42-дневным возрастом на 60 уд/мин (p0,05), у ДС 406±4,1 уд/мин, что меньше по сравнению с предыдущим возрастом на 49 уд/мин (p0,05) и больше (на 24 уд/мин) по сравнению с 70-дневными ИН крысами. У ГК животных ЧСС равняется 392±6,3 уд/мин, что достоверно меньше по сравнению с 42-дневными ГК крысятами (на 64 уд/мин) (p0,05) и больше по сравнению с 70-дневными ИН крысятами на 10 уд/мин. Ударный объем крови у ИН крыс равняется 0,083±0,005 мл, что больше по сравнению с 42-дневным возрастом на 0,012 мл, а у ДС 0,085±0, мл, что выше по сравнению с предыдущим возрастом на 0,02 мл и у ГК крысят 0,077±0,005 мл. У 70-дневных ИН крыс МОК составляет 32,0±2,2 мл/мин, у ДС 34,6±3,4 мл/мин, что по сравнению с ИН животными больше на 2,6 мл/мин, а у ГК крыс - 30,4±2,4 мл/мин, что незначительно меньше по сравнении с ИН крысятами (Рис.1).
В дальнейшем в процессе роста и развития крыс до 100-дневного возраста наблюдается снижение ЧСС у ИН животных до 342±3,1 уд/мин, что достоверно меньше по сравнению с 70-дневными крысами (p0,05), у ДС крыс до 376± уд/мин, что также достоверно меньше относительно предыдущего возраста (p0,05) и разница достоверна по сравнению с интактными крысами этого же возраста. А у ГК крыс ЧСС равняется 367±14,5 уд/мин, что достоверно меньше по сравнению с 70 дневными крысами (p0,05) и достоверно больше, чем у ИН крыс данного возраста (p0,05). У 100-дневных крыс наблюдается дальнейшее достоверное повышение УОК по сравнению с 70-дневными крысами: у ИН - до 0,141±0,009 мл (p0,05), у ДС - до 0,119±0,006 мл (p0,05), и у ГК - до 0,13±0,006 мл (p0,05). Минутный объем кровообращения увеличивается с 70- до 100-дневного возраста: у ИН крыс до 48,7±0,7 мл/мин (p0,05), у ДС - 43,4±0,7 мл/мин (p0,05) и у ГК - 48,1±3,2 мл/мин. В 100-дневном возрасте МОК у ГК крыс по сравнению с ИН крыс изменяется незначительно, а у ДС крыс МОК по сравнению к ИН крысам меньше на 5,3 мл/мин (Рис.1.).
В 120-дневном возрасте наблюдается незначительное повышение ЧСС у ИН животных с 342±3,1 уд/мин до 358±4,4 уд/мин (на 16 уд/мин), а у ДС - понижение с 376±17 уд/мин до 363±5,9 уд/мин (на 13 уд/мин) и у ГК крыс с 367±14,5 уд/мин до 359±1,6 уд/мин (на 8 уд/мин). Ударный объем крови у ИН крыс к 120-дневному возрасту практически не изменяется по сравнению со 100-дневными, а у ДС увеличивается с 0,119±0,006 мл до 0,148±0,01 мл (на 0,029 мл) и у ГК изменяется незначительно. В 120-дневном возрасте МОК у ИН крыс равняется 49,6±6,2 мл/мин, у ДС - 53,9±3,7 мл/мин, а у ГК - 42,6±4,3 мл/мин, что меньше по сравнению с ИН крысами (Рис.1.).
Таким образом, сравнительный анализ функциональных показателей сердечной деятельности исследованных нами групп и возрастов крыс показывает, что у ДС и ГК крысят ЧСС сохраняется на повышенном уровне по сравнению с ИН животными, а УОК и МОК у ДС крысят на фоне высоких значений ЧСС несколько ниже по сравнению с ИН крысами в 42- и 100-дневном возрасте. На повышенный уровень ЧСС у ДС крысят указывают и другие авторы (M. I. Brody, 1964;
М. М.
Борисов, 1975;
Ф. Г. Ситдиков, В. Ф. Савин, 1986;
И. М. Родионов, 1996;
Р. А.
Абзалов, 1998). В исследованиях И. М. Родионова и сотрудников (1982) установлено, что одним из механизмов обеспечения высокого уровня ЧСС у ДС животных является уменьшение периферического сопротивления из-за снижения тонуса периферических сосудов вследствие уменьшения симпатических влияний (И.
М. Родионов и др., 1982).
# Ч Суд/м н и # 420 # # # # * * С 360 # Возраст, 21 28 42 70 100 дни 0, # 0, # # 0,14 * Ол 0, У Км 0, # 0,08 # # 0, * 0, 0, Возраст, 21 28 42 70 100 дни # # # М Км ин * О л/м 40 # # # * 21 28 42 70 100 120 Возраст, дни Рис.1. Динамика частоты сердечных сокращений, ударного объема крови, минутного объема кровообращения крысят в постнатальном онтогенезе - Интактные - Десимпатизированные - Гипокинезированные Примечание: * - разница достоверна (p0,05) по сравнению с интактными;
# - разница достоверна (p0,05) по сравнению с предыдущим возрастом.
Влияние одномоментной двусторонней стимуляции блуждающих нервов на сердечную деятельность крыс в постнатальном онтогенезе Одномоментная двусторонняя стимуляция блуждающих нервов у всех исследованных нами групп и возрастов крыс вызывает урежение ЧСС и снижение УОК (Табл.1, 2.).
У 21-дневных ИН крысят одномоментная двусторонняя стимуляция БН вызывает достоверное снижение ЧСС на 16,06% (р0,05) и у ДС на 13,5% (р0,05).
Восстановление ЧСС у ИН крысят происходит к 15 мин, а у ДС крысят наблюдается некоторое повышение ЧСС по сравнению с исходным ее значением к 10 мин.
Ударный объем крови достоверно снижается у ИН крысят на 25% (р0,05) с последующим быстрым восстановлением к 30 с и незначительным понижением к мин. А у ДС крысят УОК снижается на 12%, с последующим восстановлением к 30 с и понижением к 15 мин эксперимента (Табл.1, 2).
Во время двусторонней стимуляции БН у 28-дневных ИН крысят наблюдается достоверное снижение ЧСС на 16,7% (р0,05) с последующим восстановлением к мин, у ДС - на 7,06%, с дальнейшим повышением к 10 мин, а у ГК - на 15,8% (р0,05) с последующим постепенным снижением к 15 мин. На стимуляцию БН УОК достоверно снижается у ИН крысят на 24,1% (р0,05) с последующим восстановлением к 3 мин, а у ДС крысят снижение происходит на 24,3% (р0,05) с восстановлением лишь к 5 мин эксперимента до исходных величин с дальнейшим повышением к 10 мин, а у ГК крысят - на 20% (р0,05) с восстановлением к 30 с до исходного значения (Табл.1, 2).
Одномоментная двусторонняя стимуляция БН приводит у 42-дневных ИН животных к достоверному урежению ЧСС на 10,5% (р0,05) с последующим восстановлением к 3 мин и у ДС крысят - на 9,6% (р0,05), у ГК крысят - на 12,06% (р0,05) с последующим повышением к 1 мин и некоторым снижением ЧСС к мин. Ударный объем крови снижается в ответ на одномоментную двустороннюю стимуляцию БН у ИН крысят на 34,8% (р0,05) с его повышением к 5 мин и незначительным снижением к 15 мин. А у ДС крысят в момент стимуляции БН наблюдается достоверное уменьшение УОК на 16% (р0,05) с дальнейшим постепенным увеличением к 15 мин и у ГК крысят происходит достоверное снижение на 28,9% (р0,05) и в дальнейшем наблюдается к 1 мин восстановление, после чего УОК повышается к 15 мин (Табл.1, 2).
Двусторонняя стимуляция БН вызывает достоверное снижение ЧСС у 70 дневных ИН крыс на 19,4% (р0,05) с восстановлением к 30 с, а у ДС - на 13,8% (р0,05) с дальнейшим достоверным повышением к 10 мин и у ГК крыс - на 15,2%, (р0,05) с дальнейшим повышением ЧСС к 3 мин и незначительным снижением к мин. Ударный объем крови в ответ на стимуляцию БН также достоверно снижается у ИН крыс на 25,3% (р0,05) с дальнейшим увеличением к 1 мин. А у ДС крыс происходит снижение на 20,0% (р0,05) с последующим восстановлением к 3 мин, а у ГК крыс - на 39,7% (р0,05), (Табл.1.2).
У 100-дневных крыс одномоментная стимуляция обоих БН приводит к достоверному снижению ЧСС у ИН крыс на 19,3% (р0,05) с последующим восстановлением к 1 мин эксперимента до исходных величин и у ДС - на 9,6% (р0,05) с восстановлением к 5 мин, у ГК крыс - на 11,7% (р0,05) с восстановлением к 30 с. При одномоментной двусторонней стимуляции БН наблюдается достоверное понижение УОК у ИН крыс на 48,7% (р0,05) с дальнейшим восстановлением к 1 мин. А у ДС крыс при данном экспериментальном вмешательстве происходит достоверное снижение УОК на 30,1% (р0,05) с восстановлением к 5 мин и дальнейшим снижением к 10 и незначительным повышением к 15 мин, а у ГК крыс - на 57,7% (р0,05) и к 3 мин УОК восстанавливается, после этого к 15 мин волнообразно меняется (Табл.1, 2).
Одномоментная стимуляция обоих БН у взрослых 120-дневных ИН крыс вызывает достоверное кратковременное урежение частоты сердцебиений на 12,7% (р0,05) с последующим частичным восстановлением и у ДС - на 11,2% (р0,05), и у них к 15 мин, восстановления не наблюдается, а у ГК крыс - на 16,4% (р0,05), с увеличением к 5 мин и дальнейшим постепенным снижением к 15 мин. Ударный объем крови достоверно снижается на одномоментную двустороннюю стимуляция БН у ИН крыс на 32,2% (р0,05) с восстановлением к 3 мин и дальнейшем снижением к 10 мин. А у ДС крысят УОК на стимуляцию БН снижается на 10% (р0,05) с последующим незначительным повышением к 12 мин, а у ГК крыс - на 32,6% (р0,05) и восстановлением к 30 с (Табл.1, 2).
Одномоментная двусторонняя стимуляция БН вызывает урежение ЧСС и снижение УОК и МОК у ИН, ДС и ГК животных всех исследованных нами возрастов. При этом наименьшее снижение ЧСС происходит у 28-дневных ДС крысят по сравнению с ИН, а у ИН животных наименьшее урежение ЧСС наблюдается в 100-дневном возрасте. Во всех остальных исследованных нами возрастах происходит урежение ЧСС у ДС крыс, что меньше по сравнению с ИН и ГК животными. Реакция УОК у 42-, 100- и 120-дневных ДС крысят при стимуляции обоих блуждающих нервов была достоверно ниже, чем у ИН животных. Наиболее выраженное снижение ЧСС в ответ на одномоментную двустороннюю стимуляцию БН наблюдается у ИН крыс в 70-ти и 100-дневном, а у ГК - в 120-дневном возрасте.
У 70-дневных ГК крыс реакция УОК в ответ на стимуляцию обоих БН была достоверно больше, чем у ИН и ДС животных. Одномоментная стимуляция обоих БН вызывает меньший эффект реакции ЧСС и УОК ДС крысят, чем у ИН животных, по-видимому, эти особенности реакции показателей деятельности сердца ДС крыс связаны с деструкцией симпатической нервной системы. Видимо, возбуждение симпатической нервной системы в момент стимуляции БН у ИН животных, особенно, у взрослых, позволяет поддерживать МОК на необходимом для жизнедеятельности организма уровне.
Изменение частоты сердечных сокращений и ударного объема крови у крыс при введении обзидана Для исследования возрастных особенностей роли -адренорецепторов в регуляции деятельности сердца в постнатальном онтогенезе нами была проделана серия экспериментов на крысах с введением обзидана.
Введение обзидана 21-дневным крысятам приводит к достоверному, постепенному снижению ЧСС к 15 мин эксперимента у ИН крысят с 416±5,6 уд/мин до 264±20,9 уд/мин, что ниже исходного значения на 36,2% (р0,05), а у ДС крысят ЧСС достоверно снижается также к 15 мин с 462±9,6 мл до 251±8,5 мл (р0,05), что ниже на 45,6% (Табл.5). После введения обзидана достоверно увеличивается УОК у ИН крысят с 0,025±0,005 мл до 0,034±0,006 мл к 10 мин на 36% (р0,05), после этого наблюдается незначительное снижение до 0,032±0,006 мл, а у ДС крысят повышение происходит с 0,021±0,003 мл до 0,025±0,002 мл, к 10 мин на 23,8% (Табл.6).
У 28-дневных крысят введение обзидана вызывает постепенное достоверное снижение ЧСС у ИН крысят с 454±5,2 уд/мин до 310±7,8 уд/мин (р0,05) к 15 мин на 31,7%, а у ДС крысят с 482±5,9 уд/мин до 370±7,4 уд/мин (р0,05) к 15 мин (на 23,2%), а у ГК крысят - с 452±8,3 уд/мин до 310±13,6 уд/мин (на 31,4%) (р0,05).
Ударный объем крови в момент введения обзидана достоверно повышается у ИН крыс с 0,028±0,003 мл до 0,036±0,004 мл к 12 мин на 21,4%, (р0,05), после этого незначительно снижается, у ДС крысят увеличивается с 0,039±0,003 мл до 0,047±0,003 мл к 10 мин (на 20,5%) (р0,05) и дальше до 15 мин не меняется, а у ГК крысят с 0,035±0,005 мл до 0,041±0,006 мл к 15 мин эксперимента (на 17,1%) (р0,05) (Табл.1, 2).
Введение блокатора -адренорецепторов обзидана 42-дневным крысятам приводит к достоверному урежению ЧСС у ИН с 446±4,8 уд/мин до 362±6,9 уд/мин к 15 мин эксперимента на 18,8% (р0,05) и у ДС крысят наблюдается достоверное понижение ЧСС к 15 мин с 461±6,1 уд/мин до 361±8,7 уд/мин (р0,05) и у ГК крысят - с 467±13,5 уд/мин до 348±11,7 уд/мин к 10 мин (на 25,4%) (р0,05). Ударный объем крови у ИН крысят достоверно повышается с 0,070±0,005 мл до 0,088±0,006 мл (на 25,7%) (р0,05), а у ГК крысят - с 0,079±0,005 мл до 0,096±0,004 мл к 15 мин эксперимента (на 21,5%) (р0,05) (Табл.1, 2).
После внутривенной инъекции обзидана ЧСС у 70-дневных ИН крыс достоверно уменьшается к 15 мин с 400±9,7 уд/мин до 311±18,5 уд/мин (на 22,2%) (р0,05) и у ДС крыс достоверно снижается с 453±9,1 уд/мин до 321±7,9 уд/мин (на 29,1%) (р0,05) у ГК крыс - с 424±8,4 уд/мин до 299±8,8 уд/мин (на 29,4%) (р0,05).
Введение обзидана ИН крысам приводит к достоверному увеличению УОК к 10 мин с 0,075±0,004 мл до 0,093±0,004 мл (на 24%) (р0,05), с последующим незначительным снижением к 15 мин и у ДС крыс с 0,071±0,006 мл до 0,090±0, мл к 5 мин (на 28,1%) (р0,05) с последующим незначительным понижением, а у ГК крыс - с 0,066±0,006 до 0,081±0,006 мл к 10 мин (на 22,7%) (р0,05) и дальнейшим незначительным снижением к 15 мин (Табл.1, 2).
У 100-дневных ИН крыс внутривенное введение обзидана вызывает к 15 мин достоверное урежение ЧСС с 374±5,3 уд/мин до 320±3,3 уд/мин (на 14,4%) (р0,05), а у ДС крыс с 476±16,9 уд/мин до 380±11,1 уд/мин к 10 мин (на 20,1%) (р0,05), а у ГК крыс с 430±9,1 уд/мин до 329±6,7 уд/мин к 12 мин (на 23,4%) (р0,05). Ударный объем крови в ответ на введение обзидана у ИН крыс снижается к 10 мин с 0,096±0,004 мл до 0,092±0,005 мл (на 4,1%) и у ДС крыс происходит повышение с 0,104±0,004 мл до 0,108±0,003 мл (на 3,8%) к 10 мин эксперимента с последующим восстановлением к 15 мин до исходного значения. У ГК крыс наблюдается достоверное повышение УОК к 10 мин эксперимента с 0,070±0,006 мл до 0,103±0,004 мл (на 47,1%) (р0,05) далее УОК не меняется (Табл.1, 2).
Введение блокатора -адренорецепторов обзидана взрослым 120-дневным ИН крысам вызывает постепенное достоверное урежение ЧСС с 390±10,6 уд/мин до 331±9,7 уд/мин к 12 мин (на 15,1%) (р0,05) и у ДС крыс ЧСС достоверно снижается с 415±8,6 уд/мин до 358±6,9 уд/мин к 10 мин (на 13,7%) (р0,05) и у ГК крыс - с 378±7,2 уд/мин до 303±5,0 уд/мин к 15 мин (на 19,8%) (р0,05). После введения обзидана УОК у ИН крыс незначительно повышается к 10 мин с 0,087±0,01 мл до 0,095±0,01 мл (на 9,1%), а у ДС крыс к 10 мин с 0,129±0,01 мл до 0,135±0,02 мл (на 4,4%) с последующим некоторым снижением к концу эксперимента, а у ГК крыс - с 0,097±0,01 мл до 0,103±0,01 мл к 12 мин (на 6,1%) (Табл.1, 2).
Таким образом, в реакции УОК и ЧСС на введение -адреноблокатора обзидана в раннем постнатальном онтогенезе крыс наблюдается разнонаправленность. Урежение ЧСС на введение обзидана происходит во всех исследованных нами возрастных группах крыс. У ГК животных наибольшее снижение ЧСС на введение обзидана наблюдается в 28-дневном, а выраженное увеличение УОК происходит в 100-дневном возрасте.
Динамика частоты сердечных сокращений и ударного объема крови у крыс на стимуляцию блуждающих нервов на фоне действия обзидана Во время стимуляции БН на фоне действия обзидана у 21-дневных ИН крысят наблюдается незначительное снижение ЧСС (на 6%), в последующем ЧСС после стимуляции БН восстанавливается к 30 с, а у ДС крысят - на 3,3% и после стимуляции происходит ее повышение к 12 мин. Стимуляция БН на фоне действия обзидана вызывает достоверное снижение УОК у ИН крысят на 18,7% (р0,05), после стимуляции наблюдается незначительное понижение с последующим некоторым повышением к 15 мин, а у ДС крысят УОК снижается незначительно (Табл.1, 2).
Одномоментная двусторонняя стимуляция БН на фоне введения обзидана у 28-дневных ИН крысят вызывает снижение ЧСС на 6,4%, с последующим восстановлением к 1 мин и дальнейшим повышением к 12 мин, а у ДС крысят - на 1,8%, с восстановлением к 3 мин до исходного значения и незначительным повышением к 15 мин и у ГК крысят - на 8,7%, с восстановлением к 5 мин и незначительным повышением к 15 мин. Ударный объем крови у ИН крысят снижается на 20,5% (р0,05) с последующим его восстановлением к 30 с, а у ДС крыс - на 10,8% (р0,05) с последующим восстановлением к 3 мин и у ГК крысят - на 14,6% (р0,05) с восстановлением к 30 с (Табл.1, 2).
У 42-дневных ИН крысят двусторонняя стимуляция БН на фоне действия обзидана приводит к снижению ЧСС на 7,4% (р0,05), а у ДС крысят урежение ЧСС происходит на 4,1% с последующим восстановлением к 12 мин, у ГК крысят - на 8,2%, с последующим незначительным повышением к 15 мин. Стимуляция БН на фоне действия обзидана вызывает достоверное снижение УОК у ИН крысят на 16% (р0,05), с дальнейшим повышением к 5 мин, а у ДС крысят УОК достоверно снижается на 12%, с восстановлением к 30 с до исходного значения, а у ГК крысят на 19,7% (р0,05) с последующим восстановлением к 30 с и дальнейшим незначительным повышением к 3 мин (Табл.1, 2).
Во время одномоментной двусторонней стимуляции БН на фоне обзидана у 70-дневных ИН крыс наблюдается кратковременное снижение ЧСС на 9%, с дальнейшим повышением к 10 мин, а у ДС животных наблюдается урежение на 6,2% и у ГК крыс - на 7,6% с незначительным повышением к 1 мин. Стимуляция БН на фоне действия обзидана приводит к достоверному снижению УОК у ИН крыс на 21,5% (р0,05) с последующим восстановлением к 5 мин, а у ДС крыс на 6,7%, с незначительным повышением к 3 мин, а у ГК крыс - на 24,3% (р0,05) с последующим восстановлением к 12 мин (Табл.1, 2).
У 100-дневных крыс одномоментная двусторонняя стимуляция БН на фоне обзидана приводит к достоверному снижению ЧСС у ИН крыс на 18,4% (р0,05), с последующим восстановлением к 10 мин, а у ДС крыс – всего на 2,6%, с последующим некоторым понижением к 10 мин, а у ГК крыс - на 9,1%, с восстановлением. Во время данного экспериментального вмешательства наблюдается достоверное снижение УОК у ИН крыс на 44,5% (р0,05), который к мин восстанавливается, а у ДС крыс - на 20,3% (р0,05) и у ГК крыс - на 33% (р0,05), с увеличением к 12 мин (Табл.1, 2).
Во время двусторонней стимуляции БН на фоне действия обзидана у взрослых 120-дневных ИН крыс наблюдается достоверное снижение ЧСС на 13,5% (р0,05), с последующим незначительным повышением к 30 с, а у ДС крыс - на 6,4%, после стимуляции БН наблюдается повышение к 15 мин, а у ГК - на 9,5% с последующим незначительным его повышением к 30 с. Ударный объем крови в ответ на стимуляцию БН достоверно снижается у ИН крыс на 31,5% (р0,05) с восстановлением к 10 мин, а у ДС крыс - на 15,7% (р0,05), с восстановлением к мин эксперимента и незначительным повышением к 15 мин, а у ГК крыс - на 28,4% (р0,05) с восстановлением к 10 мин эксперимента до исходного значения (Табл.1, 2).
Одномоментная двусторонняя стимуляция БН на фоне действия обзидана вызывает урежение ЧСС и снижение УОК у всех исследованных нами групп и возрастов крысят. Однако, наибольшее урежение ЧСС на стимуляцию БН на фоне действия обзидана, в наших исследованиях, наблюдается в 100-дневном возрасте у ИН крыс. Стимуляция БН на фоне действия обзидана приводит отсутствию хронотропной реакции у 28-дневных ДС крысят, а также к менее выраженной реакции ЧСС у ИН и ГК животных всех возрастов. Реакция УОК на стимуляцию БН на фоне действия обзидана у ИН и ГК крыс была также ниже, чем без обзидана.
Таблица 1.
Изменение ЧСС (уд/мин) крыс разных групп и различного возраста при различных экспериментальных воздействиях (М±m) Двусторонняя Введение обзидана Двусторонняя стимуляция БН стимуляция БН на фоне обзидана n Исходная Возрас Эксперимента Исходная Во время Исходная Во время Исходная К 15 мин.
т (дни) льные стимуляции после стимуляции после группы крыс БН препаровки БН введения обзидана 21 ИН 8 419+ 5,1 417 ±6,1 350 ±25,0* 416+ 5,2 265+ 19,1* 264±20,9 249 ±23, ДС 8 438+ 9,6 437±9,6 378±25,2* 462+ 9,6 251+ 8,5* 251±8,5 242±8, 28 ИН 10 448+ 4,0 449±4,7 374±23,7* 454+ 5,2 310+ 7,8* 310±7,8 290±7, ДС 10 455+ 5,1 453±4,5 421±7,1 482+ 5,9 370+ 7,4* 370±7,0 363±7, ГК 10 459+ 2,8 461±3,2 388±12,0* 452+ 8,3 310+ 13,6* 310±13,6 283±11, 42 ИН 10 442+ 3,8 444±4,2 397±11,9* 446+ 4,8 362+ 6,9* 362±6,5 334±6, ДС 10 456+ 5,4 458±9,2 414±12,6* 461+ 6,1 361+ 8,7* 361±8,7 346±9, ГК 10 456+ 3,8 456±7,2 401±9,5 * 467+ 13,5 348+ 11,7* 350±14,7 321±15, 70 ИН 10 382+ 6,2 401±8,1* 323±20,0* 400+ 9,7 311+ 17,8* 311±18,5 283±19, ДС 10 406+ 4,1 419±6,2* 361±9,1 * 453+ 8,5 321+ 7,4* 321±7,9 301±10, ГК 10 392+ 6,3 399±10,8* 338±10,7* 424+ 8,4 299+ 8,8* 299±8,8 276±8, 100 ИН 10 342+ 3,1 373±5,1 * 301±20,8* 374+ 5,0 320+ 3,3* 320±3,4 261±16,3* ДС 10 376+ 17,0 477±18,7* 431±24,8* 476+ 16,1 380+ 10,6* 380±11,1 370±8, ГК 10 367 + 6,2 426±7,2* 376±14,6* 430+ 9,1 329+ 6,7* 329±5,9 299±9, 120 ИН 15 358+ 4,4 383±8,1* 334±19,4* 390+ 10,6 331+ 9,7* 331±9,7 286±14,2* ДС 15 363+ 5,9 392±9,3* 348±10,8* 415+ 8,6 358+ 6,9* 358±6,9 335±7, ГК 15 359+ 1,6 370±6,0* 309±10,5* 378+ 7,2 303+ 5,0* 303±5,0 274±7, Примечание: * - достоверность различий (p0,05) между исходным и последующим значениями Таблица 2.
Изменение УОК (мл) крыс разных групп и различного возраста при различных экспериментальных воздействиях (М±m) Воз- Эксп.гр Двусторонняя стимуляция БН Введение обзидана Двусторонняя раст уп-пы стимуляция БН (дни) крыс на фоне обзидана n Исходная Исходная после Во время Исходная К 15мин.после Исходная Во время препаровки стимуляции БН введения обзидана стимуляции БН 21 ИН 8 0,028+ 0,003 0,028 + 0,003 0,021+ 0,003* 0,025+ 0,005 0,034+ 0,004* 0,032+ 0,006 0,026+ 0,006* ДС 8 0,028+ 0,003 0,025 + 0,003 0,022+ 0,002* 0,021+ 0,003 0,026+ 0,002 0,022+ 0,002 0,019+ 0, 28 ИН 10 0,027+ 0,003 0,029 + 0,004 0,022+ 0,003* 0,028+ 0,003 0,034+ 0,003* 0,034+ 0,003 0,027+ 0,003* ДС 10 0,041+ 0,003 0,037 + 0,004 0,028+ 0,005* 0,039+ 0,003 0,047+ 0,003* 0,046+ 0,003 0,041+ 0,003* ГК 10 0,034+ 0,003 0,035 + 0,005 0,028+ 0,003* 0,035+ 0,005 0,041+ 0,006* 0,041+ 0,006 0,035+ 0,005* 42 ИН 10 0,071+ 0,003 0,066 + 0,003 0,043+ 0,002* 0,070+ 0,005 0,088+ 0,009* 0,087+ 0,009 0,073+ 0,008* ДС 10 0,065+ 0,002 0,075 + 0,005 0,063+ 0,005* 0,082+ 0,005 0,085+ 0,006 0,083+ 0,005 0,073+ 0,005* ГК 10 0,066+ 0,003 0,076 + 0,005 0,054+ 0,006* 0,079+ 0,005 0,096+ 0,004* 0,096+ 0,003 0,077+ 0,004* 70 ИН 10 0,083+ 0,005 0,075 + 0,004 0,056+ 0,006* 0,075+ 0,004 0,093+ 0,004* 0,093+ 0,005 0,073+ 0,004* ДС 10 0,085+ 0,008 0,070 + 0,004 0,056+ 0,005* 0,071+ 0,006 0,090+ 0,007* 0,089+ 0,007 0,083+ 0, ГК 10 0,077+ 0,005 0,068 + 0,005 0,041+ 0,004* 0,066+ 0,006 0,081+ 0,007* 0,078+ 0,007 0,059+ 0,005* 100 ИН 10 0,141+ 0,009 0,117 + 0,008 0,060+ 0,004* 0,096+ 0,004 0,092+ 0,005* 0,092+ 0,005 0,041+ 0,003* ДС 10 0,119+ 0,006 0,116 + 0,005 0,081+ 0,009* 0,104+ 0,004 0,108+ 0,004 0,104+ 0,004 0,083+ 0,009* ГК 10 0,130+ 0,006 0,116 + 0,005 0,049+ 0,005* 0,070+ 0,006 0,103+ 0,004* 0,103+ 0,004 0,069+ 0,005* 120 ИН 15 0,140+ 0,010 0,090 + 0,010 0,061+ 0,005* 0,087+ 0,010 0,095+ 0,010 0,091+ 0,010 0,065+ 0,007* ДС 15 0,148+ 0,010 0,120 + 0,010 0,108+ 0,010* 0,129+ 0,010 0,135+ 0,020 0,133+ 0,010 0,112+ 0,010* ГК 15 0,119+ 0,010 0,098 + 0,010 0,066+ 0,010* 0,097+ 0,010 0,103+ 0,010 0,102+ 0,010 0,073+ 0,009* Примечание: * - достоверность различий (p0,05) между исходным и последующим значениями Исследование содержания NO в сердце у растущих интактных, гипокинезированных и десимпатизированных крыс Следующим этапом нашей работы было исследование изменения количества оксида азота в тканях сердца интактных, гипокинезированных и десимпатизированных крыс 28-, 49-, 70- и 100-дневного возрастов методом ЭПР спектроскопии. Во всех измеренных спектрах ЭПР регистрировалось три типа парамагнитных комплексов иона железа с оксидом азота: спектр ЭПР комплекса на основе спиновой ловушки (ДЭТК)2-Fe-NO и два типа комплексов гемового железа с оксидом азота: R- и Т-конформеры Hb-NO, которые в литературе обычно интерпретируют как шести координированный и пяти координированный комплексы гемового железа в гемоглобине (Kon, 1968;
Szabo, 1976). Спектр Т-конформера без присутствия других сигналов возможно наблюдать только в случае 5 координированного комплекса Fe(II)-NO для изолированной - белковой цепи. Т.к. в гемоглобине имеется два типа белковых цепей и ;
и при присоединении NO к иону железа -цепи возможны оба конформера, а при присоединении NO к -цепи присутствует преимущественно R-конформер (Nagai, 1978), то в суммарном спектре нитрозилгемоглобинов практически всегда присутствуют оба конформера.
Соотношение интенсивностей сигналов всех перечисленных комплексов в тканях сердца крыс заметно менялось – от присутствия в спектрах только одного типа спектра до наличия всех трех одновременно. Известно, что интегральная интенсивность сигнала ЭПР прямо пропорциональна концентрации парамагнитных комплексов (Ингрэм, 1972). Этот факт лежит в основе оценки количества NO – содержащих комплексов в тканях. Для оценки их количества при помощи компьютерной программы выполнялось разложение наблюдаемого спектра на три основные компоненты: спектр ЭПР спиновой ловушки (ДЭТК)2-Fe-NO, спектр ЭПР R-конформера Hb-NO и спектр ЭПР Т-конформера Hb-NO. Сигналы сравнивали по величине интегральной интенсивности, которую вычисляли путем двойного интегрирования.
R * н е с в о т, т.е.
Ит н и н с ь о н д ИН ДС Группы T * не с в о т, т. д Ит н и н с ь оне Группы ИН ДС Рис.2. Изменение интенсивности сигнала R и T-конформеров гемового железа с оксидом азота в тканях сердца 28-дневных ИН и ДС крыс Примечание: *- разность достоверна (p0,05) между ИН и ДС крысятами 25 R н е с в о т,о н д н Ит н и н с ь т.е и ИН ДС ГК Группы 10 T не с в о т,он д н Ит н и н с ь т.е и ИН ДС ГК Группы Рис.3. Изменение интенсивности сигнала R и T-конформеров гемового железа с оксидом азота в тканях сердца 70-дневных ИН, ДС и ГК крыс Примечание: *- разность достоверна (p0,05) между ИН и другими группами крыс ИН ДС ГК ИН ДС ГК ИН ДС ГК ИН ДС ГК Рис.4. Изменение интенсивности сигнала R и T-конформеров гемового железа с оксидом азота в тканях сердца 49 и 100-дневных ИН, ДС и ГК крыс Примечание: *- разность достоверна (p0,05) между ИН и другими группами крыс Анализ спектров ЭПР тканей сердца 28-дневных крыс показывает, что у крыс в тканях сердца фармакологическая десимпатизация приводит к достоверному увеличению интенсивности сигналов R- и T-конформеров гемового железа оксида азота (Рис.2). В то же время у крыс 49-дневного возраста интенсивность сигналов R и T-конформеров гемового железа оксида азота в тканях сердца у фармакологически ДС крыс так же по сравнению с ИН выше, а в тканях сердца у ГК происходит достоверное снижение интенсивности этих комплексов (Рис.4). В 70-дневном возрасте наблюдаются незначительные изменения в интенсивности сигналов от R- и T-конформеров гемового железа оксида азота (Рис.3). Обнаружено, что в 100 дневном возрасте происходит значительное повышение интенсивности сигналов ЭПР от R- и T-конформеров гемового железа оксида азота в тканях сердца ДС и ГК крыс и повышение в этом возрасте достоверно больше по сравнению с предыдущими возрастами, при этом наибольшее увеличение наблюдается в тканях сердца у гипокинезированных крыс (Рис.4).
При сопоставлении спектров ЭПР тканей сердца крыс разных возрастов выявлено, что интенсивность сигналов ЭПР R- и Т-конформеров Hb-NO в тканях сердца у ДС крыс с 28-ми до 70-дней снижается, а к 100-дневному возрасту происходит достоверное увеличение. В тканях сердца у ГК крыс с 49-го до 100 дневного возраста происходит достоверное увеличение сигнала ЭПР R- и Т конформеров Hb-NO. Кроме того, показано, что для тканей сердца 100-дневных ДС и ГК крыс характерно наибольшее содержание R- и Т-конформеров нитрозогемоглобинов, сигнал Т-конформера был фактически основным сигналом в спектре, т.е. большая часть оксида азота находилась в составе этого комплекса.
У крыс 100-дневного возраста в тканях сердца интенсивность сигнала R- и Т конформеров Hb-NO при фармакологической десимпатизации и гипокинезии увеличиваются. Поскольку Т-конформер является менее устойчивым к оксигенации парамагнитным комплексом и готов легче, чем R-конформер отдавать NO, присоединяя молекулу кислорода, то его наличие свидетельствует, по-видимому, об уменьшении гипоксии тканей. Увеличение продукции оксида азота обнаруживалось при действии кратковременных или умеренных стрессов, а снижение оксида азота при длительных и повреждающих воздействих (R.Busse et al. 1993). Таким образом, можно сказать, что увеличение продукции оксида азота соответствует стадии мобилизации при адекватной стресс-реакции в 100-дневном возрасте у ГК крыс, а снижение - стадии истощения при чрезмерной стресс-реакции, которая происходит в возрасте 49-дней, когда крысята переходят на 23-часовую гипокинезию.
ВЫВОДЫ:
1. В процессе роста и развития у десимпатизированных и гипокинезированных крыс с 21-го по 28-дневный возраст происходит увеличение частоты сердечных сокращений, а в дальнейшем до 120-дневного возраста происходит ее урежение.
2. Ударный обьем крови у интактных и гипокинезированных крысят повышается с 21-го до 100-дневного, а у десимпатизированных крыс - с 21-го до 120 дневного возраста.
3. У десимпатизированных и гипокинезированных крыс всех возрастных групп одномоментная стимуляция обоих блуждающих нервов вызывает снижение частоты сердечных сокращений, ударного объема крови и минутного объема кровообращения.
4. У гипокинезированных животных наибольшее снижение частоты сердечных сокращений в ответ на введение обзидана наблюдается в 28-дневном возрасте.
5. Одномоментная двусторонняя стимуляция блуждающих нервов на фоне действия обзидана не вызывает снижение частоты сердечных сокращений у 28 дневных десимпатизированных крысят.
6. При неселективной блокаде -адренорецепторов наблюдается снижение выраженности реакции частоты сердечных сокращений и ударного объема крови на стимуляцию блуждающих нервов.
7. Десимпатизация вызывает увеличение интенсивности сигналов R–и Т конформеров Hb-NO в тканях сердца 28- и 100-дневных крыс и не приводит к изменению этих сигналов у 49- и 70- дневных животных.
8. В 49-дневном возрасте гипокинезия приводит к понижению интенсивности сигнала Т и R–конформеров Hb-NO в тканях сердца, в возрасте 70дней - не влияет на содержание этих элементов, а в 100-дневном возрасте наблюдается их увеличение.
ОСНОВНЫЕ ОПУБЛИКОВАННЫЕ РАБОТЫ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:
1. Чиглинцев В. М. Влияние одномоментной двусторонней стимуляции блуждающих нервов на деятельность сердца крыс / В. М. Чиглинцев, Р. И.
Гильмутдинова // Материалы Всероссийской научной конференции:-Физиология сердца. - Казань:ТГГПУ, 2005.-С. 43-44.
2. Чиглинцев В. М. Особенности нервной регуляции сердца десимпатизированных крыс / Р. И. Гильмутдинова, Ф. Г. Ситдиков, Р. Р.
Миннахметов, А. Р. Гиззатуллин, Ф. К. Каримов, В. М. Чиглинцев // Научные труды 1 съезда физиологов СНГ, Том 1, Сочи, Дагомыс - 2005.-С.76.
3. Чиглинцев В. М. Влияние стимуляции блуждающих нервов на показатели сердечной деятельности 21-дневных крыс / В. М. Чиглинцев, Р. И. Гильмутдинова // Растущий организм: адаптация к физической и умственной нагрузке: Тезисы Всероссийского научного симпозиума. 22-24 сентября 2006 г.- Казань: Изд-во ТГГПУ, 2006.-С.114-115.
4. Чиглинцев В. М. Влияние одномоментной двусторонней стимуляции блуждающих нервов на показатели сердечной деятельности крыс / В. М. Чиглинцев, Р. И. Гильмутдинова // Материалы региональной научно-практической конференции:
Образование учащейся молодежи в сфере физической культуры и спорта.- г.Бирск:
БирГСПА, 2006.-С.71-72.
5. Чиглинцев В. М. Влияние стимуляции блуждающих нервов на деятельность сердца взрослых гипокинезированных крыс / В. М. Чиглинцев, Р. И. Гильмутдинова, Ф. Г. Ситдиков // Тезисы докладов ХIII Международного совещания и VI школы по эволюционной физиологии, посвященной памяти академика Л.А.Орбели и 50-летию Института эволюционной физиологии и биохимии им. И.М.Сеченова. Санкт-Петербург, 2006.-С.234-235.
6. Чиглинцев В. М. Парасимпатические эффекты сердца десимпатизированных крыс / А. Р. Гиззатуллин, Р. И. Гильмутдинова, Р. Р.
Миннахметов, Ф. Г. Ситдиков, В. М. Чиглинцев // Бюлл. экспер. биол. и мед. – 2007. Т. 144, - №8. -С.131-134.
7. Чиглинцев В. М. Особенности регуляции сердца растущих крыс при гипокинезии / Р. И. Гильмутдинова, В. М. Чиглинцев, Ф. Г. Ситдиков // Тезисы докладов 20 съезда физиологического общества имени И.П.Павлова.-М.:2007.-С.193 194.
8. Чиглинцев В. М. Влияние стимуляции блуждающих нервов на деятельность сердца гипокинезированных крыс / В. М. Чиглинцев, Р. И. Гильмутдинова // Материалы региональной научно-практической конференции: Образование учащейся молодежи в сфере физической культуры и спорта.- г.Бирск: Бир.гос.соц пед акад., 2007.-С.20-22.
9. Чиглинцев В. М. Особенности симпатических и парасимпатических влияний на деятельность сердца растущих гипокинезированных крысят / Р. И.
Гильмутдинова, В. М. Чиглинцев // Тезисы докладов V Всероссийской конференции с международным участием, посвященной 100-летию со дня рождения В. Н.
Черниговского.- Механизмы функционирования висцеральных систем. Санкт Петербург, 2007.-С. 83-84.
10. Чиглинцев В. М. Становление и регуляция сердечной деятельности крысят, растущих в условиях гипокинезии / В. М. Чиглинцев // V Всероссийская конференция с международным участием, посвященная 100-летию со дня рождения В. Н. Черниговского.- Механизмы функционирования висцеральных систем. Санкт Петербург, 2007.-С. 344-345.
11. Чиглинцев В. М. Исследование методом ЭПР - спектроскопии изменений содержания оксида азота в органах интактных и десимпатизированных крыс разных возрастов / Г. Г. Яфарова, С. В. Юртаева, А. А. Обыночный, В. В. Андрианов, О. И.
Гнездилов, Л. Н. Муранова, Ф. К. Каримов, В. М. Чиглинцев, Ф. Г. Ситдиков, Х. Л.
Гайнутдинов // International Conference “Modern Developments in Magnetic Resonance Imaging and Spectroscopy in Medicine” July 2-5, 2007, Kazan, Russia. Book of Abstracts, Р. 55.
12. Чиглинцев В. М. Исследование изменений содержания оксида азота в сердце интактных и десимпатизированных крыс в ходе онтогенеза методом ЭПР спектрометрии / Х. Л. Гайнутдинов, Ф. Г. Ситдиков, В. В. Андрианов, Ф. К.
Каримов, Л. Н. Муранова, В. М. Чиглинцев, С. В. Юртаева, Г. Г. Яфарова // Тезисы докладов Четвертой Всероссийской с международным участием школы конференции по физиологии кровообращения.- МГУ имени М. В. Ломоносова, факультет фундаментальной медицины, 29 января – 1 февраля, М.: 2008.-С.22-23.
13. Чиглинцев В. М. Влияние гипокинезии на регуляцию деятельности сердца растущих крыс / Р. И. Гильмутдинова, В. М. Чиглинцев, А. Р. Гиззатуллин, Ф. Г.
Ситдиков // Четвертая всероссийская с международным участием школа конференция по физиологии кровообращения.- МГУ имени М. В. Ломоносова, факультет фундаментальной медицины, 29 января – 1 февраля, М.: 2008.-С.23-24.
14. Чиглинцев В. М. Особенности становления функциональных показателей сердца крыс, растущих в условиях гипокинезии / В. М. Чиглинцев, Р. И.
Гильмутдинова // Четвертая Всероссийская с международным участием школа конференция по физиологии кровообращения. - МГУ имени М. В. Ломоносова, Факультет фундаментальной медицины, 29 января – 1 февраля, М.:2008.-С.101-102.
15. Чиглинцев В. М. Изменение содержания оксида азота в сердце и печени крыс молодого и зрелого возраста при фармакологической десимпатизиции / Ф. К.
Каримов, В. М. Чиглинцев, Г. Г. Яфарова, С. В. Юртаева, А. А. Обыночный, В. В.
Андрианов, Ф. Г. Ситдиков, Х. Л. Гайнутдинов // Биология: теория, практика, эксперимент.- Сборник материалов международной научной конференции, посвященной 100-летию со дня рождения Е. В. Сапожниковой, Саранск: 2008.-С.177 178.
16. Чиглинцев В. М. Влияние гипокинезии на функциональные показатели сердечной деятельности в ходе постнатального развития крысят / В. М. Чиглинцев, Р. И. Гильмутдинова, Ф. Г. Ситдиков // Образование учащейся молодежи в сфере физической культуры и спорта: Материалы Всероссийской научно-практической конференции.- Бирск: Бирск гос.соц.-пед.акад., 2008.-С.79-81.
17. Чиглинцев В. М. Содержание NO в сердце растущих гипокинезированных крыс / В. М. Чиглинцев, Р. И. Гильмутдинова, Ф. Г. Ситдиков // Образование учащейся молодежи в сфере физической культуры и спорта: Материалы Всероссийской научно-практической конференции.- Бирск: Бирск гос.соц.-пед.акад., 2008.-С.83-85.
18. Чиглинцев В. М. Особенности изменений показателей деятельности сердца крысят, растущих в условиях гипокинезии, на введение обзидана / В. М. Чиглинцев, Р. И. Гильмутдинова, А. Р. Гиззатуллин, Ф. Г. Ситдиков // Тезисы докладов VI Сибирского физиологического съезда, Том 1, Барнаул: 2008.-С.45.
19. Чиглинцев В. М. Изменения содержания оксида азота в сердце интактных и десимпатизированных крыс в онтогенезе / В. В. Андрианов, Ф. Г. Ситдиков, Х. Л.
Гайнутдинов, С. В. Юртаева, Г. Г. Яфарова, Л. Н. Муранова, А. А. Обыночный, Ф. К.
Каримов, В. М. Чиглинцев, В. С. Июдин // Онтогенез.-М.: 2008.-принята в печать.