Введение к работе
Актуальность проблемы. Физиология венозного отдела сердечнососудистой системы имеет относительно небольшую историю. Согласно современным представлениям (Б.И. Ткаченко,1979; Б.И. Ткаченко, Ю.А. Кудряшов, А.В. Самойленко,2000), венозные сосуды предназначены для осуществления двух функций – емкостной и резистивной, первая из которых служит для обеспечения адекватного венозного возврата крови от органов к сердцу, а вторая – для поддержания гидростатического капиллярного давления, одного из показателей обменной функции микрососудов. Малоразработанным направлением исследований в физиологии органного кровообращения является изучение роли кальцийзависимых механизмов в регуляции активных реакций вен на гуморальные раздражители, в реализации резистивной и емкостной функций венозных сосудов. Ведущая роль ионов кальция в реализации как электро-, так и фармакомеханического сопряжения процессов возбуждения и сокращения в гладких мышцах сосудов была показана еще в 1968 г. В работе Somlyo ( Somlyo A.V., Somlyo A.P., 1968г). Вместе с тем большинство исследований, касающихся механизмов регуляции кальциевого обмена в сосудистых миоцитах, выполнено на артериальных сосудах ( Р.С. Орлов и др.,1971; Bayer –Symposium IX «Cardiovascular Effects of Dihydropyridine-Type Calcium Antagonists and Agonists», 1985; Kim A. Dora et al, 2008). Сведения о венозных сосудах в указанных работах практически не представлены, хотя известно (Kudryashov et al, 1989; Torok et al, 1997), что сократительные реакции сегментов брыжеечных вен кролика в большей степени зависят от входа в миоциты ионов кальция, чем реакции сегментов артерий. Многочисленные исследования механизмов транслокации ионов кальция в гладкомышечных клетках проводятся на сегментах крупных артериальных сосудов с использованием веществ, обладающих свойствами блокаторов кальциевых каналов, т.е. ограничивающих вход кальция в клетки и уменьшающих его внутриклеточную концентрацию (Fleckenstein, 1985).
Другим направлением интенсивно развиваемых исследований регуляции венозных сосудов, их реактивности к действию гуморальных стимулов является изучение роли венозного эндотелия. Это направление получило свое развитие начиная с 1980 года после публикации работы R. F. Furchgott и J. V. Zawadzki. Следует отметить, что исследование роли эндотелия в изменениях реактивности кровеносных сосудов к гуморальным воздействиям проводится, как правило, на сегментах крупных артериальных сосудов и аорте(Ando Н et al,2006; Mandala et.al, 2007). А исследования на венозных сосудах единичны (Ma J et.al, 2006). В указанном плане проведение исследований на органных венозных сосудах является актуальным.
В настоящее время является актуальным изучение взаимодействия кальциевых и эндотелиальных механизмов, участвующих в изменении реактивности органных венозных сосудов. По данному вопросу имеются лишь единичные работы (Jimenez et.al, 2001) в которых, однако, отсутствует единое мнение по поводу этого взаимодействия. Отмечается заметное преобладание исследований в пользу наличия такого взаимодействия, вместе с тем и противоположная точка зрения остается значимой. Очевидно, что исследования в указанном плане должны быть направлены на выяснение условий и степени взаимодействия кальциевых и эндотелиальных факторов, зависимости этого взаимодействия и функциональной принадлежности сосудов, включая возможные различия в регуляции тонуса органных венозных сосудов. Большинство исследований, проведены на сегментах и полосках крупных артериальных сосудов и аорты, т.е. в жёстких биохимических условиях, позволяющих производить точный анализ полученных данных, но малорепрезентативны по сравнению с исследованиями в условиях, приближающихся к физиологическим, т.е. при перфузии венозных сосудов аутокровью животного с применением методов динамической регистрации изменений сопротивления кровотоку в венозных сосудах.
Цель исследования. Определение кальцийзависимых и эндотелийзависимых механизмов и их взаимодействия в гуморальной регуляции венозных сосудов скелетной мускулатуры в условиях перфузии аутокровью животных.
Задачи исследования.
-
Изучить реакции изолированной большой подкожной вены задней конечности кошки на норадреналин и/или ангиотензин II при сочетанном влиянии блокатора кальциевых каналов верапамила и деэндотелизации этанолом или гемоглобином.
-
Исследовать изменения реактивности к норадреналину изолированной большой подкожной вены задней конечности в условиях блокады кальциевых каналов нифедипином и при деэндотелизации этанолом или гемоглобином.
-
Охарактеризовать констрикторные (норадреналин, ангиотензин II) реакции большой подкожной вены задней конечности in vivo при действии антагониста кальция нифедипина до и после угнетения эндотелиальных факторов гемоглобином.
-
Определить величину констрикторных (норадреналин, ангиотензин II) реакций глубоких вен задней конечности кошки при действии антагониста кальция нифедипина до и после угнетения эндотелиальных факторов этанолом.
Научная новизна. Впервые показано, что блокада выделения эндотелиальных факторов вызывает увеличение констрикторных реакций на норадреналин и ангиотензин глубоких и поверхностных вен задней конечности кошки.
Получены новые экспериментальные данные, свидетельствующие о том, что блокаторы кальциевых каналов верапамил и нифедипин приводят к понижению констрикторных реакций поверхностных и глубоких венозных сосудов задней конечности кошки независимо от функциональной полноценности венозных эндотелиоцитов.
В исследованиях обнаружено, что феномен возвращения констрикторных реакций к исходному уровню (имевшему место до действия блокаторов кальциевых каналов) имеет органную специфичность, то есть имеет место на поверхностных венах задней конечности и не проявляется на глубоких.
Научно – практическое значение работы. Полученные в процессе работы ранее неизвестные материалы о взаимоотношениях кальциевых и эндотелиальных механизмов в регуляции венозных сосудов скелетной мускулатуры относятся к фундаментальным физиологическим разработкам.
Обнаруженные в работе экспериментальные факты, касающиеся кальциевых и эндотелиальных механизмов изменения реактивности венозных сосудов скелетной мускулатуры могут открыть новые пути поиска превентивных мероприятий и разработку лекарственных средств для коррекции нарушений реактивности периферических вен в результате повреждений венозных миоцитов и эндотелиоцитов.
Установленные в работе закономерности и механизмы регуляции венозного тонуса с участием кальциевых и эндотелиальных факторов при действии гуморальных стимулов и фармакологических средств на вены органов и тканей могут быть использованы в лекционных курсах в ВУЗах медико – биологического профиля, а также в соответствующих пособиях и руководствах.
Основные положения, выносимые на защиту
-
Блокаторы кальциевых каналов верапамил и нифедипин приводят к понижению констрикторных реакций поверхностных и глубоких венозных сосудов задней конечности кошки независимо от функциональной полноценности венозных эндотелиоцитов.
-
Блокада выделения расслабляющих эндотелиальных факторов экзогенным гемоглобином и/или деэндотелизация этанолом увеличивает констрикторные реакции подкожной и глубоких вен задней конечности кошек на норадреналин и ангиотензин II.
-
Сочетанное влияние повреждающих факторов на венозные эндотелиоциты, то есть химической или физико-химической деэндотелизации на фоне действия антагонистов кальция приводит к возвращению констрикторных реакций подкожной вены задней конечности к исходному уровню, имевшему место до применения блокаторов кальциевых каналов. Этот феномен не проявляется на глубоких венах.
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на заседании Отдела физиологии висцеральных систем НИИ экспериментальной медицины СЗО РАМН; на научно-практической конференции «Актуальные вопросы клинической и экспериментальной медицины» (16-17 мая 2007 года г. Санкт-Петербург); на IV всероссийской с международным участием школе-конференции по физиологии кровообращения (17-19 ноября 2008 г. Москва); на III Международном молодежном медицинском конгрессе «Санкт-Петербургские научные чтения – 2009» (2-4 декабря 2009 года г. Санкт-Петербург).
Публикации По теме диссертации опубликовано 2 статьи в рецензируемых журналах из списка ВАК РФ и тезисы 5 докладов.
Личный вклад автора в проведении исследования Соискателем были проведены: анализ литературы по теме исследования, спланированы и проведены эксперименты, статистически обработаны полученные данные, написание статей и подготовка докладов на конференциях. Морфологические исследования были проведены совместно со с.н.с., к.б.н. Отдела общей и частной морфологии НИИЭМ СЗО РАМН Л.А. Федосихиной.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, результатов исследования и их обсуждения, выводов и списка литературы, включающего 168 источников. Работа изложена на 114 страницах машинописного текста, иллюстрирована 20 рисунками.
