Введение к работе
Актуальность темы. Мелкие артерии и артериолы формируют, как известно, основную часть общего периферического сосудистого сопротивления, которое является результирующей сопротивлений параллельно соединенных артериальных сосудов. Вместе с тем, сократительная активность многих из них характеризуется как тонической, так и фазной составляющей, каждая из которых влияет на величину внутреннего диаметра сосуда и, следовательно, на сопротивление потоку крови в нем (Nicoll, Webb 1946, Теплов 1980, Funk , Чернух и др. 1984 ).
Многочисленные исследования ритмической сократительной активности артерий в силу ряда причин не дали окончательного ответа на вопрос о механизмах возникновения и функциональной роли вазо-моций. Одной из причин, затрудняющих анализ формирования спонтанных артериальных вазомоций являются, как подчеркивают Altura (1978), Faber et.al. (1982), Intaglietta (1983), неадекватные условия опытов, в которых предпринимаются попытки изучения данного' феномена. Другая причина заключается в том, что в большинстве исследований анализ спонтанных вазомоций ограничивался в основном' качественной информацией о взаимодействии различных участков со-'" судистого русла в формировании его ритмической сократительной активности. Широко распространенный термин "спонтанная вазомо'ция" воспринимается как свидетельствующий о случайном характере обсуждаемого феномена. Видимо поэтому до сих пор не исследовано временное и пространственное распределение вазомоций в достаточно ограниченном участке артериальной сети - области ветвления арте-рий, которая' представляет собой'функциональную; единицу кровенос-
кого русла ( Folkow et.al. 1971, Антонец и др. 1992). Неизвестна также эффективность влияния перистальтических сокращений артерий на продвижение в них крови.
Представленные в литературе данные свидетельствуют о том, что фазная составляющая является обязательным компонентом сократительных реакций сосудов многих органов.В связи с этим исследование вазомоций, особенно в терминальной части артериального русла, должно основываться на моделях сосудов, учитывающих их ритмические сокращения. Для получения воспроиэводимой информации о параметрах ритмических сокращений артерий в устойчивых и переходных состояниях сердечно - сосудистой системы необходимым условием является возможность управления запуском вазомоций. Данный подход позволил бы приблизиться к расшифровке механизмов их генерации и оценке физиологической значимости вазомоций для формирования параметров регионарной и системной гемодинамики в норме и при некоторых видах сосудистой патологии. Решение такого рода задачи до настоящего времени не нашло отражения в литературе, что послужило посылкой для постановки собственных экспериментов с целью анализа природы вазомоций, их влияния на кровоснабжение тканей, а также модулирующего действия на ритмическую сократительную активность артерий нервных, гуморальных и механических факторов.
Цель исследования. Целью настоящего исследования явилось изучение детерминант формирования вазомоций артерий и установления характеристик их ритмических сокращений в зависимости от параметров нейрогенного, гуморального и механогенного влияний на эти сосуды.
Конкретные задачи исследования. В работе предусматривалось решить следующие задачи:
- Выяснить зависимость амплитуды и периода ритмических сокращений артерий от частоты раздражения их симпатических нервов, действия экзогенного норадреналина на эти сосуды, активации сим-пато - адреналовой системы в ответ на ноцицептивную стимуляцию.
Определить фазовые сдвиги вааомоций в пределах одной артерии и ее ветвей 1-го порядка.
Изучить влияние на ритмическую сократительную активность изменения трансмурального давления, выявить зависимость амплитуды вазомоций от продольного растяжения артерий, выяснить влияние исходного тонуса артерий на формирование вазомоций.
Установить роль вазомоций в регуляции скорости кровотока и обмене воды между сосудистой стенкой и кровью.
Сравнить параметры вазомоций и особенности их формирования у нормотензивных крыс и у крыс со спонтанной гипертензией.
Научная новизна. В экспериментах на крысах показана зависимость амплитуды вазомоций брыжеечных артерий от частоты стимуляции их симпатических нервов в диапазоне частотного спектра, характерного для симпатических влияний на сосудистую сисeему. Впервые на артериальном тройнике, т. е. участке артериального русла, включающем артерию и ее ветви 1-го порядка, удалось обнаружить неизвестное до сих пор сопряженное изменение диаметра каждой из составляющих тройник артерий. Установлено, что на фоне распространения перистальтической волны ритмических сокращений по артерии в периферическом направлении сокращение ее ветвей 1-го порядка имеет противофазный характер, результатом чего является уменьшение гидравлического сопротивления сосудистого тройника. Продемонстрирована зависимость возникновения вазомоций от уровня трансмурального давления.
Сравнение вазомоции у нормотензивных крыс и у крыс со спонтанной гипертензией позволило выявить различия в параметрах ритмической сократительной активности брыжеечных артерий у указанных групп животных, а также различия в модуляции этой активности под влиянием использованых стимулов. В частности, было обнаружено, что у гипертензивных крыс по сравнению с нормотензивными электрическая стимуляция сосудодвигательных нервов вызывает максимальные изменения амплитуды вазомоции при более высоких значениях частоть импульсов электрического стимула. Показано, что артерии крыс-гипертоников по сравнению с соответствующими сосудами крыс-нормото-ников в большей степени увеличивают свою вязкость по мере механического растяжения этих сосудов что характеризуется увелччением периода вазомоции.
Разработан метод одновременной регистрации вазомоции в сосу дах артериального тройника, что значительно расширило возможности анализа характеристик их ритмической активности.
Практическая ценность работы. Предложена модель формирования вазомоции, которая позволяет длительно и стабильно наблюдать ритмическую сократительную активность сосудов, что актуально с методологической точки зрения. Использование этой модели удобно, в частности, для тестирования различных по природе воздействий не сосудистую систему, в том числе, различных по химическолу строению и свойствам фармакологических препаратов.
Результаты опытов, полученные на модели гипертензивных крыс, тлеют значение для расшифровки особенностей регуляции реактивности и тонуса сосудов в условиях артериальной гипертензии.
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на Нс учной сессии Института физиологии им.И.П.Павлова РАН в 1989 г, не
Ill Всесоюзном симпоэиуме "Телевизионная микроскопия " в исследовании сердечно - сосудистой системы в 1990 г., на российском семинаре по биомеханике в 1993 г., на ежегодных заседаниях Отдела физиологии висцеральных систем Института физиологии им.И.П.Павлова в 1993 - 1996 гг.
Объем и структура диссертации. Диссертация включает введение, обзор литературы, описание методов исследования, 9 разделов результатов экспериментальных исследований, обсуждение результатов, общее заключение, выводы и список литературных источников. Работа изложена на 159 страницах, включает 4 таблицы, иллюстрирована 33 рисунками. Список литературы включает 187 источников, из которых отечественных 32, зарубежных 155.