Введение к работе
Актуальность проблемы. Гладкие мышцы обеспечивают формирование сосудистого тонуса, сохранение объёма полых органов (мочевыводя-щей системы, органов желудочно-кишечного тракта, дыхательных путей и матки), а также перистальтику органов системы пищеварения. В данном направлении широко проводятся научные исследования морфологами, физиологами, биохимиками, фармакологами и другими специалистами.
В настоящее время наиболее полно изучены электрофизиологические и сократительные свойства гладкомышечной ткани пищеварительной, мочеполовой и в меньшей степени сосудистой системы [П.Г. Богач, 1974; К.В. Казарян, 1987; Т. Tomita, 1981 и др.].
Исследованиями [П.И. Сизов, B.C. Яснецов, 1985; Н.И. Маркевич и др., 1989; М.Ф. Шуба, А.В. Жолос, Л.В. Байдан, 1989 и др.] установлено, что электрофизиологические и сократительные свойства гладкомышеч-ных клеток (ГМК), их восприимчивость к физиологически активным ве- ' ществам весьма вариабельны. Выявлены разнообразие параметров мембранного потенциала, потенциалов действия, сократительных реакций ГМК, выраженность и направленность влияния на них гуморальных веществ и нейромедиаторов. Обнаружены различия в транспорте ионов через клеточную мембрану, механизмах электрогенеза, электромеханического и фармакомеханического сопряжения [К.В. Казарян, 1987, 1990, 1998; М.В. Waxman, 1994; S. Torihashi, 1999; L. Xue, 2000; A.V. Zholos, 2000 и др.].
Вместе с тем, до сих пор недостаточно изучена роль элементов кальциевой сигнальной системы в механизмах функционирования ГМК сосудов и действия на них гистамина, ионов никеля, кадмия, ванадата натрия, кофеина и гепарина, а также роль кальциевых каналов цитоплазматической мембраны, хотя это имеет, несомненно, большое научно-практическое значение. Поэтому нами выполнены исследования в этом направлении.
Цель исследования. Изучить роль кальциевой сигнальной системы в механизмах действия физиологически активных веществ на гладкомы-шечные клетки воротной вены зрелых морских свинок.
Для реализации этой цели были поставлены следующие задачи:
-
Выяснить роль кальциевых каналов, Са-АТФазы цитоплазматической мембраны, внутриклеточного кальция в генезе электрической и сократительной активности ГМК воротной вены морских свинок.
-
Установить эффекты ионов никеля, кадмия, ванадата натрия, гепарина, кофеина на электрические и сократительные свойства ГМК воротной вены зрелых морских свинок.
-
Исследовать роль кальциевой сигнальной системы в механизмах реализации эффектов гистамина на электрические и сократительные свойства ГМК воротной вены зрелых морских свинок.
Научная новизна. Впервые изучено влияние гистамина, ионов никеля, кадмия, ванадата натрия, гепарина и кофеина на электрические и сократительные свойства ГМК воротной вены морских свинок. Выяснена роль кальциевых каналов цитоплазматической мембраны ГМК в механизме влияния этих веществ на указанные свойства. Установлены' основные механизмы электромеханического и фармакомеханического сопряжения ГМК в описанных процессах. Проведённые исследования существенно расширяют знания о функциях ГМК в формировании тонуса сосудов, а следовательно, в регуляции системного и регионарного кровотока.
Практическая ценность. Выполненная работа является фундаментальным исследованием. Вместе с тем, она имеет и практическое значение. Полученные данные раскрывают механизмы электромеханического и фармакомеханического сопряжения гладкомышечных клеток воротной вены под действием гистамина. Наши исследования дают возможные пути применения вышеперечисленных веществ в медицинской практике, расширяют и углубляют знания о процессах, происходящих в организме. Результаты исследования могут быть использованы в учебном процессе кафедр физиологии, патофизиологии, фармакологии, медицинской практике, дальнейшей научно-исследовательской работе.
Основные положения работы, выносимые на защиту:
-
Гистамин оказывает возбуждающее влияние на электрические и сократительные свойства ГМК воротной вены.
-
Ионы никеля тормозят электрические и сократительные свойства ГМК воротной вены, что связано с блокадой Т - кальциевых каналов
-
Ионы кадмия угнетают электрические и сократительные свойства ГМК воротной вены, что связано с блокадой L - кальциевых каналов.
-
Ванадат натрия подавляет электрические и сократительные свойства ГМК воротной вены, блокируя Са-АТФазу.
-
Гепарин тормозит электрические и сократительные свойства ГМК воротной вены, так как является антагонистом цитоплазматического кальция.
-
Кофеин снижает электрические и сократительные свойства ГМК воротной вены, путём высвобождения ионов кальция из мест секвестрации.
-
Действие гистамина на фоне ионов никеля, кадмия, ванадата натрия, гепарина и кофеина на электрические и сократительные свойства ГМК воротной вены связано с активацией компонентов кальциевой сигнальной системы.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены на заседаниях Омского отделения Российского физиологического общества им. И.П.
Павлова в 2000, 2001,2002,2003 годах, на 18 съезде физиологов России (Казань, 2001), на 3 съезде физиологов Сибири (Новосибирск, 2002), региональной научно-практической конференции (Томск, 2001).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 5 научных работ.
Объём и структура работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материалов собственных исследований, обсуждения, выводов и списка литературы (335 источников, из них 205 зарубежных). Материалы диссертации изложены на 179 листах компьютерного текста. Работа иллюстрирована 22 рисунками и 34 таблицами.