Содержание к диссертации
Введение
1. Терморегуляция при холодовом воздействии .
1.1. Основные принципы терморегуляции 13
1.2. Участие симпато-адреналовой системы в реакции организма на холодовое воздействие 18
1.3. Липопротеины и холодовое воздействие 22
1.4. Участие ионов Са"^ в реакции организма на холодовое воздействие 25
2. Эссенциальная артериальная гипертензия. Некоторые характеристики .
2.1. Определение 30
2.2. Эпидемиология 30
2.3. Этиология и патогенез 31
2.3.1. Участие симпато-адреналовой системы в механизмах эссенциальной артериальной гипертензии 32
2.3.2. Метаболический синдром при эссенциальной артериальной гипертензии 33
2.3.3. Участие ионов Са44" в механизмах эссенциальной артериальной гипертензии 38
2.4. Модели артериальной гипертензии 41
3. Терморегуляция при артериальной гипертензии 46
Материалы и методы исследований результаты исследований 57
1. Характеристика терморегуляторного гомеостаза и состава липопротеинов
плазмы крови в термонейтральных условиях у нормо- и гипертензивных крыс.
1.1. Показатели температурного гомеостаза в термонейтральных условиях у крыс Вистар и НИСАГ 57
1.2 Фракционный состав липопротеинов плазмы крови в термонейтральных условиях у крыс Вистар и НИСАГ 58
2. Терморегуляторные реакции нормо- и гипертензивных крыс при разных типах холодового воздействия.
2.1. Парметры терморегуляторных реакций при быстром охлаждении крыс Вистар и НИСАГ 60
2.2. Парметры терморегуляторных реакций при медленном охлаждении крыс Вистар и НИСАГ 61
3. Изменение фракционного состава липопротеинов крови у нормотензивных и гипертензивных крыс при разных типах холодового воздействия
3.1 Влияние быстрого охлаждения на состав липопротеинов крови у крыс Вистар и НИСАГ 63
3.2. Влияние медленного охлаждения на состав липопротеинов крови у крыс Вистар и НИСАГ 64
4. Влияние ионофоретического введения ионов кальция в кожу на температурный гомеостаз и терморегуляторные реакции на холод у нормо- и гипертензивных крыс .
4.1 Показатели температурного гомеостаза в термонейтральных условиях у рыс Вистар и НИСАГ при введении ионов кальция 67
4.2 Изменение парметров терморегуляторных реакций у крыс Вистар и НИСАГ при быстром охлаждении под влиянием ионов кальция 68
5. Влияние ионофоретического введения верапамила в кожу на температурный гомеостаз и терморегуляторные реакции на холод у нормо- и гипертензивных крыс .
5.1. Показатели температурного гомеостаза в термонейтральных условиях у крыс Вистар и НИСАГ при введении верапамила 70
5.2 Изменение парметров терморегуляторных реакций у крыс Вистар и НИСАГ при быстром охлаждении под влиянием верапамила 71
Обсуждение результатов исследований 73
Выводы 89
Литература 91
- Участие ионов Са"^ в реакции организма на холодовое воздействие
- Участие ионов Са44" в механизмах эссенциальной артериальной гипертензии
- Фракционный состав липопротеинов плазмы крови в термонейтральных условиях у крыс Вистар и НИСАГ
- Изменение парметров терморегуляторных реакций у крыс Вистар и НИСАГ при быстром охлаждении под влиянием ионов кальция
Введение к работе
Актуальность исследования. Температура является критическим фактором для всех реакций, протекающих в живом организме. В то же время температура - это один из важнейших естественных экологических факторов. Освоение человеком Сибири, северных территорий и южного приполярья, климатической особенностью которых являются низкие температуры, привлекает особое внимание к вопросам о возможности, пределах и механизмах приспособления человека и животных к холоду.
Важнейшими реакциями на охлаждение у человека и гомойотермных животных является констрикторная реакция кожных кровеносных сосудов, направленная на уменьшение теплообмена с внешней средой и метаболическая реакция, увеличивающая теплопродукцию. Изменение метаболизма при Холодовых воздействиях на организм тесно связаны с изменением концентрации и соотношения липопротеинов (ЛП) плазмы крови (Панин, 1983; Щербакова, 1989).
Эссенциальная артериальная гипертензия (ЭАГ) является одним из самых распространенных заболеваний в России, доля которой в некоторых возрастных группах составляет 65% (Сидоренко, Преображенский, 1998). Россия занимает второе место среди стран по частоте возникновения ЭАГ и первое место по смертности от ишемической болезни сердца и инсультов (Алмазов и др., 2000г.) - наиболее частых осложнений ЭАГ, которые возникают в 70% случаев у больных АГ (Арабидзе Г.Г, 1999). Основным патологическим процесом, поражающим коронарные сосуды и артерии других бассейнов является атеросклероз, а среди факторов риска, инициирующих и способствующих его развитию, одно из ведущих мест занимает нарушение липидного обмена (Карпов, Сорокин, 2001). Высокая заболеваемость эссенциальной артериальной гипертензией, частота осложнений и смертности являются актуальными проблемами современной медицины (Аронов, 2000).
Усиление констрикторных свойств кровеносных сосудов, а также изменение липидного обмена при ЭАГ может повлиять на характер формирования холодозащитных реакций. Сведения о функционировании терморегуляторной системы при ЭАГ немногочисленны и противоречивы (Collins, Hunter, 1987; Price, Wilmoth 1990; Berkey etal., 1990). Остается открытым вопрос, насколько велик вклад сосудистой реакции в поддержание температурного гомеостаза в организме с развившимся гипертензивным состоянием и изменяется ли при этом метаболическая составляющая реакции организма на холодовое воздействие. Характер изменения обмена ЛП при формировании холодозащитных реакций организма с развившимся гипертензивным состоянием не раскрыт.
Учитывая широкую распространенность ЭАГ, в том числе в северных областях, а также необходимость для людей с этой патологией выполнять работу при низких температурах среды, эти вопросы приобретают и практическое значение.
Данные литературы свидетельствуют об участии симпато-адреналовой системы и ионов кальция как в процессах терморегуляции организма на холоде, так и в патогенезе гипертонии. Это позволяет поставить вопрос о роли ионов кальция в формировании терморегуЛяАЧШИЛфввадй&НЯЛфлоде при артери-
1 ~&2&Щ
альной гипертензии, поскольку эти ионы участвуют в возбуждении терморецепторов (Schaffer, Braun, 1992; Арокина, Жариков, 1995;Ivanov, 1999;Okazawa et al, 2002), в сокращении скелетных (Бендол, 1970) и гладких (Lullmann, Ziegler, 1987; Kalyankrishna, Malic, 2003) мышц, а также в процессах выделения медиатора симпатической нервной системы норадреналина (Langer, 1980; Sulakhe, Luis, 1980; Meir, 1999).
В качестве биологической модели ЭАГ в настоящей работе были использованы крысы с наследственной, индуцированной стрессом, артериальной ги-пертензией (линия НИСАГ) (Маркель, 1985; Markel, 1992).
Цель и задачи исследования
Целью работы является выявление особенностей и механизмов формирования терморегуляторных реакций у крыс с наследственной артериальной ги-пертензией. В связи с этим были поставлены следующие задачи:
Оценить параметры температурного гомеостаза и фракционного состава ЛП у крыс с наследственной стресс-индуцированной артериальной гипертен-зией в термонейтральных условиях.
Оценить различия в характере изменений терморегуляторных реакций и фракционного состава ЛП при разных режимах охлаждения у нормо- и гипер-тензивных крыс.
Оценить функциональное значение динамической активности кожных Холодовых рецепторов в формировании терморегуляторных реакций при действии холода у нормо- и гипертензивных крыс.
Оценить модулирующее влияние ионов кальция на формирование терморегуляторных реакций на холод у нормо- и гипертензивных крыс.
Положения, выносимые на защиту:
У крыс линии НИСАГ артериальная гипертензия не сопровождается нарушением температурного гомеостаза в термонейтральных условиях. Изменения во фракционном составе ЛП крови у гипертензивных крыс по сравнению с нормотензивными наблюдается уже в термонейтральных условиях. У гипертензивных животных снижено общее содержание ЛП, за счет снижения ли-попротеинов высокой плотности (ЛПВП), что обусловливает повышение ко-эффициетна атерогенности у этих животных.
У гипертензивных животных изменяются параметры терморегуляторных реакций при действии холода на организм. Для гипертензивных крыс характерно снижение температурных порогов холодозащитных реакций как для теплоотдачи - констрикции кожных сосудов, так и теплопродукции - метаболической реакции. В структуре метаболической составляющей терморегуляторного ответа на быстрое охлаждение у гипертензивных крыс преобладает несократительный термогенез.
В присутствии динамической активности Холодовых рецепторов кожи при быстром охлаждении снижение порогов инициации терморегуляторных реакций на холод у гипертензивных животных более выражено. При быстром охлаждении уменьшение порога наблюдается как для сосудистой, так и для метаболической реакции, тогда как при медленном - только для метаболической.
Вызываемые холодом изменения во фракционном составе ЛП неодинако-
вы у нормо - и гипертензивных животных, зависят от скорости охлаждения и более выражены после медленного охлаждения. Под влиянием медленного охлаждения у гипертензивных животных происходит повышение уровня ЛПВП и снижение липопротеинов низкой плотности (ЛПНП) в крови, что приводит к нормализации у них коэффициента атерогенности.
Под влиянием ионов кальция у гипертензивных животных наблюдающаяся более ранняя инициация сосудистой и метаболической реакций, а также усиление сосудистой реакции на холод становятся еще более выраженными.
Блокатор кальциевых каналов верапамил восстанавливает параметры сосудистой реакции, но угнетая сократительный термогенез, еще более усугубляет изменения структуры метаболического ответа на холод у гипертензивных животных.
Научная новизна работы
В результате проведенных исследований впервые установлено:
Показатели температурного гомеостазау крыс с наследственной артериальной гипертензией (НИСАГ) в термонейтральных условиях не отличаются от таковых у нормотензивных крыс (Вистар).
В термонейтральных условиях у гипертензивных крыс изменен фракционный состав ЛП - для них характерен пониженный уровень содержания ЛПВП в плазме крови, что обусловливает повышение коэффициента атерогенности по сравнению с нормотензивными животными.
Гипертензивные крысы более чувствительны к холодовому воздействию. Для них характерно снижение порогов холодозащитных реакций (теплоотдачи и теплопродукции). Изменения в структуре терморегуляторного ответа более выражены при быстром охлаждении, характеризующемся присутствием динамической активности Холодовых рецепторов кожи.
Под влиянием Холодовых воздействий как у нормотензивных, так и у гипертензивных животных, происходят различные изменения во фракционном составе ЛП крови, которые зависят от скорости охлаждения и более выражены при медленном охлаждении. Под влиянием медленного охлаждения у гипертензивных крыс повышается содержание ЛПВП и снижается содержание ЛПНП, что приводит к нормализации у них коэффициента атерогенности.
Ионофоретическое введение кальция в кожу, в области приложения холодового стимула, облегчает включение всех терморегуляторных реакций, уменьшая их температурные пороги. При этом увеличивается величина констрик-торной реакции и сократительного термогенеза. Изменения в приросте общего потребления кислорода и сократительной активности мышц могут свидетельствовать о возрастании под влиянием ионов кальция роли сократительной активности мышц в холодовом термогенезе у крыс обеих групп. Влияние кальция на сосудистую и метаболическую реакции более выражено у гипертензивных животных по сравнению с нормотензивными. Под влиянием ионов кальция исходно отмеченные у гипертензивных животных изменения терморегуляторных реакций становятся более выраженными.
Антагонист кальция верапамил изменяет структуру терморегуляторного ответа на охлаждение как у нормотензивных, так и гипертензивных животных,
уменьшая констрикторную реакцию кожных сосудов и угнетая сократительный термогенез. Это компенсируется более ранней инициацией несократительного термогенеза. Под влиянием верапамила параметры сосудистой реакции у гипертензивных животных приближаются к параметрам этой реакции у ин-тактных нормотензивных животных.
Теоретическое и практическое значение работы
Работа посвящена актуальной проблеме изучения механизмов формирования терморегуляторных реакций на холод при наследственной артериальной гипертензии. Получены новые фундаментальные знания о механизмах функционирования терморегуляторной системы при артериальной гипертензии в условиях действия холода на организм. Показана роль ионов кальция в формировании терморегуляторного ответа на холод в норме и при артериальной гипертензии. Получены данные об изменении фракционного состава ЛП крови, в зависимости от скорости охлаждения, в норме и на фоне наследственной артериальной гипертензии. На основании полученных результатов предложено теоретическое объяснение наблюдающихся изменений в структуре терморегуляторного ответа на холод при наследственной артериальной гипертензии.
Результаты об изменениях формирования терморегуляторных реакций могут быть полезны при разработке методов профессионального отбора и создания условий труда для людей, страдающих артериальной гипертензией. Данные об изменении состава Л П крови после Холодовых воздействий могут быть полезны при разработке методов коррекции фракционного состава ЛП у больных с ЭАГ. Полученные результаты используются при чтении лекций по физиологии студентам Новосибирского Государственного Университета.
Апробация работы
Основные результаты были представлены на XVIII съезде физиологического общества им. Павлова И.П. (Казань, 2001г.); 4-м Съезде физиологов Сибири (Новосибирск, 2002г.), International Conference on Enviromental Ergonomics -10 (Fukuoka, Japan, 2002); XI международном симпозиуме «Эколого-физиоло-гические проблемы адаптации» (Москва, 2003); Ш конференции молодых ученых России «Фундаментальные науки и прогресс клинической медицины» (Москва, 2004). Результаты работы опубликованы в 11 печатных трудах, из них статей в отечественных журналах - 4, зарубежных - 2.
Объем и структура диссертации.
Участие ионов Са"^ в реакции организма на холодовое воздействие
Ионы Са4" играют важную роль в регуляции многочисленных процессов в живом организме. Практически все клетки используют кальций в качестве основной регуляторной и сигнальной молекулы (Костюк, 1986, Утешев, 1992). Такие процессы, как секреция гормонов и нейромедиаторов (Зефиров, Черанов, 2000), возбуждение нервных клеток, сопряжение возбуждения и сокращения в мышечных клетках (Berchold et al. 2000; Sanders, 2001), регуляция активности ферментов, контролирующих уровень содержания циклических нуклеотидов и фосфорилирования белков осуществляются с участием ионов Са 4" (Авдонин, Ткачук, 1994).
Передача сигнала в клетках млекопитающих сопровождается током ионов кальция через плазматическую мембрану (Костюк, 1986; Балезина, 2002) и освобождением кальция из внутриклеточных Са -депо (фрагментов гладкого эндоплазматического ретикулюма, митохондрий, Са-связывающих белков и других структур) (Pozzan et al., 1994; Lee et al., 2002). Концентрация ионов Ca++ в цитозоле очень низка, порядка 10"8 М. Во внеклеточной среде - в 10 тыс. раз больше. Обмен Са между цитозолем и внеклеточной жидкостью осуществляется с помощью Са++ - транспортирующих систем, расположенных в мембранах клетки. В результате повышения концентрации Са в цитозоле инициируются или изменяются клеточные реакции, которые обслуживают физиологические процессы в тканях, органах и на уровне целого организма (Berridge ,1985; Berridge et al.,1998).
В литературе имеются данные, свидетельствующие об участии кальция в формировании терморегуляторных реакций. Показано, что холодовое воздействие приводит к снижению концентрации ионов кальция в плазме крови, вследствие увеличения концентрации кальцитонина в крови (Besnard et al., 1985; Козырева и др., 1987). При периферическом же введении кальция температура тела повышается (Nilsen, 1974), увеличивается и чувствительность организма к холоду (Козырева Т.В. 1983).
Активация периферических Холодовых рецепторов сопровождается увеличением внутриклеточного уровня ионов кальция. Как полагают некоторые авторы, активированный холодом входящий ток кальция определяет температурный порог деполяризации холодочувствительных рецепторов (Okazawa М. et al., 2002).
Ионы кальция влияют на импульсную активность терморецепторов кожи, смещая температурные характеристики Холодовых рецепторов. На кожном препарате in vitro показано, что нижение внеклеточной концентрации кальция приводит к усилению импульсной активности терморецепторов, тогда как значительное превышение уровня внеклеточного кальция подавляет их активность (Schaffer, Braun, 1992). У крыс, находившихся в глубокой гипотермии, уменьшение содержания ионов кальция в плазме крови с помощью ЭДТА приводило к восстановлению исчезнувшей импульсной активности Холодовых рецепторов (Арокина, Жариков, 1995; Ivanov et al., 1999). Все эти данные свидетельсвуют о том, что изменение внеклеточного уровня ионов Са может существенно изменить функционирование терморецепторов, по-видимому, за счет определяющего влияния этого иона на температурную чувствительность ионных каналов клеточных мембран (Reid G.et al., 2002).
В симпатических нервных окончаниях кальций играет важную роль как в регуляции активности ферментов, участвующих в синтезе НА, так и в процессах высвобождения медиатора, (Langer, 1980). Для выделения 1 кванта медиатора должно поступить 4 иона кальция (Sulakhe, Louis, 1980; Meir, 1999). Снижение температуры приводит к пролонгированному входу ионов кальция и повышению высвобождения медиатора (Nishimura et al., 1993).
Участие ионов Са44" в механизмах эссенциальной артериальной гипертензии
Многочисленные воздействия внешней и внутренней среды, приводящие к увеличению артериального давления, в конечном счете реализуются на клеточном уровне. Известно, что внутриклеточное содержание различных ионов непосредственно влияет на сократимость сердечной мышцы, тонус гладкомышечной стенки сосудов, на общий объем жидкости в организме и объем циркулирующей крови, т.е. на физиологические параметры, изменение которых может привести к развитию гипертензии (Martens, Gelband, 1998; Чазов и др., 2000).
Одним из наиболее значимых клеточных факторов, потенциально способных участвовать практически во всех проявлениях патогенеза гипертонической болезни, являются ионы кальция (Kwan, 1985). Известно, что основным механизмом развития гипертонии является увеличение сопротивления периферических сосудов крови, которое может быть вызвано повышением тонуса гладких мышц стенок сосудов (Cardillo, Panza, 1998). Тонус этих мышц, как и их сократимость, зависит, прежде всего, от концентрации ионов кальция в цитоплазме клеток сосудистой стенки (Schifrrin, 1998).
Первые работы по изучению клеточного обмена Са , проведенные на сосудах крыс спонтанно гипертензивной линии, показали, что его содержание в со судистой стенке повышено по сравнению с крысами нормотензивной линии Wistar Kyoto (Postnov, 1966; Tobian, Chesley, 1966). Позже было обнаружено, что при гипертонии концентрация Са + повышена также в цитоплазме гладкомышечных клеток аорты (Zsoter et al., 1911), в жировых клетках (Postnov, Orlov, 1979; Postnov et al., 1980), в клетках миокарда (Марков и др., 1982), в тромбоцитах (Орлов и др., 1984; Bruschi et al., 1985), лимфоцитах (Bruschi et al., 1984), в эритроцитах (Zidek et al., 1983), синаптосомах (Орлов, и др., 1987), адипоцитах (Постнов и др., 1980).
Базальная концентрация Са в цитоплазме многих клеток у больных гипертонией и спонтанно гипертензивных животных повышена по сравнению с нормой на 20-30% (Buhler et al., 1986; Cooper et al., 1987).
У спонтанно гипертензивных крыс на фоне диеты с высоким содержанием кальция наблюдалось снижение артериального давления (McCarron et al, 1981; Stern et al., 1987; Chang et al., 1990; Porsti, 1992; Wuorela et al 1992), уменьшение содержания внутриклеточного свободного кальция в тромбоцитах и лимфоцитах, (Porsti, 1992), увеличение кальция в плазме (McCarron et al., 1981). В то же время изменение сосудистой реакции на фоне увеличения содержания кальция в пище не связано с норадреналином (Stern et al,. 1987). Эти данные дают основание полагать, что под влиянием экзогенного кальция, по-видимому, могут изменяться ионтранспортирующие системы, играющие важную роль в патогенезе артериальной гипертензии (Рыжов и др., 1993).
Основной вклад в поддержании концентрации Caz" вносят Са -транспортирующие системы плазматической мембраны: Са" -каналы, по которым осуществляется контролируемый вход кальция в клетку, Са"+- насос с помощью Mg +-зависимой, Са"+-АТФазой и переносчик, осуществляющий Na+/ Са"+-обмен (Inesi, 1985).
Литературные данные свидетельствуют, что при гипертонии изменена функция кальциевых каналов плазматической мембраны клеток, но не систем внутриклеточной мобилизации ионов Са (Higashino, Suzuki, 1991; Oshima et al., 1991). Различные нарушения катион-транспортных функций клеточных мембран при артериальной гипертензии обнаружены в кардиомиоцитах, гладкомышечных клетках, нейронах, клетках крови и жировой ткани (Postnov, Orlov, 1985). На основании этого сложилась известная гипотеза Ю.В. Постнова, в основе которой лежит тезис о первичной гипертензии как следствии патологии клеточных мембран (Постнов, Орлов, 1987; Постнов Ю.В. 1988).
Накопленный экспериментальный материал свидетельствует о повышении скорости Ыа+/К+-обмена в гадких мышцах сосудов гипертензивных крыс SHR (Postnov et al., 1976; Kuryama, Denny, 1988; Friedman, 1989; Zicha, 1993) и больных гипертонической болезнью (Postnov et al., 1977). Это может служить причиной увеличения концентрации Na+ в клетках крыс гипертензивнои линии и пациентов-гипертоников (Jones et al., 1982; Люсови др., 1983; Kisters et al., 1992). Увеличение внутриклеточного NA+ может приводить к увеличению содержания Са2+.
Уі 04 Другая Са - транспортирующая система, ответственная за выход Са" из клетки - это Са"+-насос. Показано, что у гипертензивных крыс активность Са + —— — 04- 04 АТФазы, скорость АТФ-зависимого транспорта Са , а также Са" -зависимого гидролиза АТФ в эритроцитах уменьшены по сравнению с крысами Вистар (Adenoya et al., 1989). Другие исследователи Drubaix et al. (1995) не нашли различий в активности Са -АТФазы в сердце и аорте. У гипертензивных крыс обнаружено снижение содержания Са" -связывающего белка кальмодулина в гомогенатах головного мозга, сердца, аорты, почки (Higaki et al., 1985).
Фракционный состав липопротеинов плазмы крови в термонейтральных условиях у крыс Вистар и НИСАГ
Охлаждение животных сопровождалось термозащитными реакциями организма - снижением теплоотдачи и увеличением теплопродукции. Далее будет приведен сравнительный анализ термозащитных реакций у крыс НИСАГ и Вистар при разных типах холодового воздействия - при быстром охлаждении, происходящем с вовлечением как динамической, так и статической активности кожных терморецепторов, и при медленном охлаждении, инициирующем только статическую терморецепторную активность без вовлечения динамической.
Сосудистая реакция. Констрикторная реакция сосудов кожи уха у наркотизированных животных предшествовала изменению общего потребления кислорода и мышечной активности, как у крыс Вистар, так и у крыс НИСАГ. Появление сосудистой реакции наблюдалось еще до снижения ректальной температуры.
При быстром охлаждении сосудистая реакция у крыс НИСАГ возникала раньше (рис.1) и при меньшем снижении температуры кожи живота (рис.2), по сравнению с крысами линии Вистар. Величина сосудистой реакции у крыс НИСАГ при быстром охлаждении была также более выражена: максимальное снижение температуры кожи уха составляло 3.4 ± 0.34 С у крыс НИСАГ, 2.6 ±0.18 С у контрольных крыс Вистар (РО.05) (Рис 3).
Метаболическая реакция. Повышение общего потребления кислорода (являющегося суммарным показателем сократительного и несократительного термогенеза) при быстром охлаждении наркотизированных животных обеих линий наблюдалось после снижения как кожной, так и ректальной температуры. При сопоставлении параметров метаболической реакции видно,
Пороговое снижение температуры кожи и ректальной температуры для метаболической реакции при быстром охлаждении у крыс Вистар и НИСАГ.
- достоверное различие между показателями у крыс Вистар и НИСАГ, р 0,05. что у гипертензивных крыс НИСАГ повышение общего потребления кислорода происходило раньше (рис.1) и при меньшем падении температуры кожи и ректальной температуры (рис.3) по сравнению с нормотензивными крысами. Максимальный прирост потребления кислорода при быстром охлаждении достоверно не различался у крыс обеих групп при быстром охлаждении (Вистар -24.5±3.28 и НИСАГ - 24.3±2.22 мл/мин кг).
Электрическая активность мышц. При быстром охлаждении параметры повышения электрической активности мышц (сократительного термогенеза) у крыс Вистар и НИСАГ не различались. Латентные периоды показаны на рис. 1. Пороговое снижение температуры кожи живота составляло 10.2 ± 0.76С у Вистар, 10.5 ± 0.65С у НИСАГ, пороговое снижение ректальной температуры - 1.8 ± 0.34С у Вистар и 1.4 ± 0,19 у НИСАГ. Максимальная величина электрической активности мышц составляла 15.4 ± 3.43 мкв у Вистар и 18,2 ± 2,30 мкв у НИСАГ.
При анализе временных параметров инициации повышения потребления кислорода и увеличения мышечной активности у крыс этих групп (рис.1) видно, что у нормотензивных животных обе эти реакции наступали практически одновременно. У гипертензивных животных повышение потребления кислорода значительно опережало увеличение мышечной активности (сократительного термогенеза), что может свидетельствовать об опережающей и преимущественной инициации у них несократительного термогенеза.
Изменение парметров терморегуляторных реакций у крыс Вистар и НИСАГ при быстром охлаждении под влиянием ионов кальция
При охлаждении животных после ионофореза ионов кальция в кожу термозащитные реакции организма, направленные на ограничение теплоотдачи и усиление теплопродукции претерпевали изменения как у нормотензивных, так и у гипертензивных животных.
Сосудистая реакция. При охлаждении после ионофореза кальция сосудистая реакция у крыс обеих групп наступала раньше, чем без предварительного введения кальция (рис.11), (соответственно, латентный период реакции 35,9+2,12 и 51,1+3,44с, -Вистар, Р 0,05; 23,5 ±2,46 и 33.2±3,94 - НИСАГ, Р 0,01), при меньшем пороговом снижении температуры кожи живота. Изменения величины сосудистой реакции после ионофоретического введения кальция было более выражено у гипертензивных крыс (рис. 13). Максимальная величина сосудистой реакции после ионофореза кальция возрастала у крыс Вистар на 42%, а у крыс НИСАГ на 90%. Ректальная температура на момент возникновения сосудистой реакции не изменялась как без ионофореза кальция, так и после него.
Метаболическая реакция. Повышение общего потребления кислорода при быстром охлаждении под влиянием ионофореза кальция также наступало в более ранние сроки как у нормотензивных крыс Вистар, так и гипертензивных НИСАГ (рис.11) (латентный период 234±38,4 против 407±56,5с. - Вистар, Р 0.05; 98+16,4 и 266,4±32,5 - НИСАГР 0.05). Пороговое снижение кожной и ректальной температуры для инициации метаболической реакции при введении ионов кальция уменьшалось у обеих линий животных (рис. 14). В то же время ионофорез кальция не оказывал существенного влияния на величину максимального прироста потребления кислорода при быстром охлаждении (рис.15). Электрическая активность мышц. При охлаждении после ионофореза кальция у крыс обеих линий увеличение электрической активности мышц шеи возникало раньше (рис.11), при меньшем пороговом снижении температуры кожи живота и ректальной температуры (рис.16), по сравнению с пороговыми величинами без введения кальция. После воздействия кальция максимальная величина мышечной активности при охлаждении, достоверно повышалась у крыс обеих групп в равной мере (рис.17). Поскольку величина общего портебления кислорода не изменена после введения ионов кальция, а величина электрической активности мышц возрастает, можно полагать, что вклад сократительного термогенеза в теплопродукцию увеличивается.
Следует отметить также, что в условиях наркоза метаболическая и сократительная реакция при всех типах охлаждения возникала не у всех животных, несмотря на значительное снижение ректальной температуры. Однако на фоне ионофореза кальция метаболическая и сократительная реакция возникали чаще. Без ионофореза кальция метаболическая и сократительная реакции при охлаждении возникали в 40% случаев (10 из 25) у крыс Вистар и в 56% (9 из 16) у крыс НИСАГ. После ионофореза - в 77% (7 из 9) у крыс Вистар и в 100% (7 из 7) - у НИСАГ.
Итак, ионофоретическое введение кальция в кожу в области приложения холодового стимула приводило к значительным изменениям параметров терморегуляторного ответа как у нормотензивных, так и у гипертензивных животных. Дополнительное введение ионов кальция облегчало включение констрикторной реакции кожных сосудов у обеих линий животных и при обоих типах охлаждения, уменьшая латентный период и температурный порог и увеличивая саму реакцию. Влияние кальция на сосудистую реакцию было более выраженным у гипертензивных животных по сравнению с нормотензивными. Наблюдавшиеся под влиянием ионов кальция изменения в приросте общего потребления кислорода и сократительной активности мышц могут свидетельствовать о возрастании роли сократительной активности мышц в общем процессе теплопродукции на холоде как у нормотензивных, так и у гипертензивных животных.
