Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Обзор литературы 12
1.1 Система опиоидных пептидов 12
1.2 Стресс-лимитирующая система опиоидных пептидов 13
1.3 Участие системы опиоидных пептидов в регуляции периферического сосудистого тонуса 17
1.4 Синтез N0 в организме, его роль в регуляции деятельности сердечнососудистой системы
1.5 Роль NO в устойчивости организма к стрессорным повреждениям 25
1.6 Участие N0 в механизмах кардиоваскулярных эффектов опиоидных пептидов 28
ГЛАВА II. Материалы и методы исследования.
2.1 Объект исследования 30
2.2 Иммобилизационная модель острого стресса 32
2.3 Оценка тонуса периферических сосудов 33
2.4 Введение агонистов и антагонистов опиатных рецепторов 37
2.5 Определение уровня продукции N0 ..39
2.6 Введение блокатора NO-синтаз 41
2.7 Статистическая обработка результатов исследования 42
ГЛАВА III. Результаты собственных исследований и их обсуждение 44
3.1 Участие N0 в опиоидергической модуляции стрессобусловленных изменений периферического сосудистого тонуса 44
3.2 Роль оксида азота в модулирующем влиянии даларгина на стрессобусловленные изменения периферического сосудистого тонуса...52
3.3 Роль оксида азота в модулирующем DAGO-опосредованном влиянии на стрессобусловленные изменения периферического сосудистого тонуса...62
3.4 Роль оксида азота в модулирующем влиянии DSLET на стрессобусловленные изменения периферического сосудистого тонуса 70
3.5 Роль NO в динорфин-опосредованной модуляции периферической вазоконстрикции 79
Заключение 86
Выводы 97
Список литературы 99
- Стресс-лимитирующая система опиоидных пептидов
- Участие системы опиоидных пептидов в регуляции периферического сосудистого тонуса
- Иммобилизационная модель острого стресса
- Участие N0 в опиоидергической модуляции стрессобусловленных изменений периферического сосудистого тонуса
Введение к работе
Актуальность исследования. Стрессорные нагрузки являются важной причиной, нарушающей механизмы саморегуляции сердечно-сосудистой системы [101, 114]. Экспериментальные исследования и клинические наблюдения показывают, что стрессобусловленные изменения системы кровообращения носят преимущественно прессорный характер и проявляются в повышении артериального давления. Частые повторные эпизоды стресс-реакций или хроническое их течение могут стать причиной развития артериальной гипертензии [99].
Генетическая предрасположенность к стрессорным нарушениям регуляции сосудистого тонуса является важной причиной развития артериальной гипертензии [101]. В основе этой предрасположенности может лежать нарушение функционирования отдельных стресс-лимитирующих систем организма. Одной из стресс-лимитирующих систем организма является система опиоидных пептидов [25, 74, 125]. Естественные медиаторы данной системы или их стабильные химические аналоги повышают устойчивость организма к стрессорным повреждениям главным образом за счет ограничения чрезмерной стресс-реакции [25, 98, 125].
Последние десятилетия отличаются значительным прогрессом в исследовании роли опиоидных пептидов в регуляции деятельности важнейших вегетативных функций организма, в том числе сердечнососудистой системы. В ряде исследований получены факты, свидетельствующие о том, что повышение уровня опиоидов оказывает кардиопротекторное действие, проявляющееся в ограничении стрессорного повреждения миокарда [50, 52, 74]. К настоящему времени изучен протективный эффект опиоидных пептидов в отношении стрессобусловленных нарушений сердечного ритма [11,47, 82, 92,118].
Данные о влиянии лигандов опиатных рецепторов на артериальное давление носят противоречивый характер и свидетельствуют как о гипотензивном, так и о гипертензивном эффекте агонистов и антагонистов опиатных рецепторов [11, 15, 143]. Противоречивость данных, вероятно, связана с использованием различных доз опиоидных пептидов (при увеличении дозы некоторые пептиды проникают через гематоэнцефалический барьер и активируют центральные рецепторы), различными способами введения опиоидных пептидов, а также с использованием различных экспериментальных объектов и моделей.
В экспериментальных исследованиях на животных установлено, что опиоидные пептиды препятствуют резкому падению давления при острой ишемии миокарда, оптимизируют гемодинамику, создавая необходимые условия для поддержания удовлетворительного кровоснабжения, как миокарда, так и других тканей организма [11, 25]. Опиоидные пептиды модулируют уровень артериального давления у экспериментальных животных, приближая его к физиологической норме в различных условиях [39]. Кроме того, в литературе есть сведения о росте артериального давления на фоне блокады опиатных рецепторов у гипертензивных крыс [15].
В клинических исследованиях имеются данные о модулирующем влиянии синтетического аналога лей-энкефалина даларгина на систолическое давление у больных, перенесших инфаркт миокарда и больных гипертонической болезнью [19].
В исследованиях, посвященных изучению опиоидергической модуляции артериального давления, авторы ограничиваются, как правило, лишь констатацией факта влияния лигандов опиатных рецепторов на развитие стрессобусловленных сдвигов артериального давления, либо рассматривается влияние опиоидов на центральные механизмы регуляции артериального давления. Вопрос о влиянии опиоидов на периферический сосудистый тонус, изменение которого является одним из важнейших механизмов регуляции артериального давления, изучен недостаточно. В литературе имеются лишь единичные данные, касающиеся модуляции опиоидами периферического сосудистого тонуса [20]. Кроме того, клеточные механизмы влияния опиоидных пептидов на стрессобусловленные изменения периферического сосудистого тонуса изучены недостаточно.
В настоящее время установлена важная роль оксида азота в регуляции внутриклеточных механизмов тонуса кровеносных сосудов, который является одним из самых мощных вазоактивных эндотелиальных факторов [63]. Важной причиной нарушения регуляции периферического сосудистого тонуса при артериальной гипертензии является дисфункция эндотелиальных клеток, под которой подразумевают дисбаланс между вазодилятирующими и вазоконстрикторными факторами в сторону увеличения вторых [60, 220]. Вместе с тем, в эндотелии сосудов обнаружены ц- и 8- опиатные рецепторы [133]. Эти факты свидетельствуют о возможном участии N0 как эндотелиального фактора в механизме опиоидергической регуляции периферического сосудистого тонуса. В основе этого предположения лежат данные литературы о том, что активация /х- опиатных рецепторов морфином способна увеличивать образование N0 в изолированных эндотелиоцитах [194], а также тот факт, что N0 играет роль посредника между ц- опиатными рецепторами и ГЦ, активация которой в конечном итоге приводит к вазодилятации [176]. Кроме того, сосудорасширяющее действие пептидных агонистов ц- опиатных рецепторов, которое сопровождалось усилением синтеза N0 эндотелием артерий, показано в экспериментальном исследовании Champion, P.J., Kadowitz [145].
Цель и задачи исследования. Цель исследования - изучить роль оксида азота в механизме влияния активации опиатных рецепторов на стрессобусловленную вазоконстрикцию.
В ходе исследования необходимо было решить следующие задачи:
1. Выявить участие опиоидергической системы в регуляции периферического сосудистого тонуса на фоне острого стресса путем блокады и активации д-, 8- и к- опиатных рецепторов.
Изучить изменения уровня N0 в условиях острого стресса на фоне активации д-, 5- и к- опиатных рецепторов.
При помощи блокады NO-синтаз установить степень участия N0 в механизмах влияния активации ц-, 8- и к- опиатных рецепторов на стрессобусловленные изменения гемодинамики.
Положения, выносимые на защиту. 1. Модуляция показателей периферического сосудистого тонуса на фоне блокады и активации опиатных рецепторов в условиях острого стресса свидетельствует об участии опиоидергической системы в регуляции тонуса сосудов при стрессе. Наибольший протективный эффект на стрессобусловленную вазоконстрикцию на протяжении всего периода эксперимента наблюдался при активации ц- опиатных рецепторов, менее выраженный - при сочетанной активации /х- и 8- опиатных рецепторов, при селективной активации 8- опиатных рецепторов был выявлен протективный эффект начиная с 15-й мин стрессирования, в то время как при активации к- опиатных рецепторов наблюдался кратковременный протективный эффект только на 15-й мин эксперимента.
2. Активация всех типов опиатных рецепторов в условиях острого стресса сопровождалась увеличением уровня продукции N0. Наибольшее увеличение уровня продукции N0 на 145,5% и на 134,0% было выявлено на фоне селективной активации /х- опиатных рецепторов при помощи DAGO, а также при сочетанной активации д- и 8- опиатных рецепторов при помощи даларгина. Селективная стимуляция 8- опиатных рецепторов при помощи DSLET приводила к увеличению уровня продукции N0 на 41,5%. При активации к- опиатных рецепторов при помощи динорфина (1-13) наблюдалось увеличение уровня продукции N0 на 66,6%. Эти факты свидетельствуют о важной роли N0 в механизме протективного действия активации опиатных рецепторов на стрессобусловленный рост периферического сосудистого тонуса.
3. Изучение стрессорных изменений показателей периферического сосудистого тонуса и уровня N0 в условиях блокады NO-синтаз показало, что ведущее значение в механизме протективного эффекта даларгина играет увеличение уровня продукции N0, обусловленное изменением активности NO-синтаз. В DAGO-опосредованном протективном эффекте на стрессобусловленную вазоконстрикцию наряду с увеличением активности NO-продуцирующей системы важную роль играют и другие механизмы, не связанные с N0. В механизме протективного влияния DSLET на стрессобусловленный рост периферического сосудистого тонуса большое значение играет увеличение продукции N0, обусловленное не только изменением активности NO-синтаз, но и другими механизмами. Кратковременный протективный эффект активации к- опиатных рецепторов на стрессобусловленную вазоконстрикцию не связан с NO-синтазной активностью.
Научная новизна работы. Впервые установлено участие N0 в протективном эффекте активации /л-, 5- и к- опиатных рецепторов на стрессобусловленную вазоконстрикцию.
Выявлено, что ведущим фактором в протективном эффекте сочетанной активации fi- и 5- опиатных рецепторов является активация синтеза N0.
В реализации протективного эффекта селективной активации fi- опиатных рецепторов на стрессобусловленные изменения периферического сосудистого тонуса наряду с активацией синтеза N0 участвуют и другие вазоактивные механизмы.
В эффекте селективной активации 8- и к- опиатных рецепторов важную роль играет изменение уровня продукции N0, не связанное с изменением активности NO-синтаз.
Результаты данного исследования будут способствовать расширению представлений о клеточных механизмах влияния стресс-лимитирующей системы опиоидных пептидов на периферический сосудистый тонус.
Научно-практическая значимость. Результаты исследования расширят представления о клеточных механизмах регуляции лигандами д-, 5- и к- опиатных рецепторов периферического сосудистого тонуса и внесут определенный вклад в понимание тонких механизмов регуляции периферического тонуса сосудов. Результаты исследования могут быть использованы в программе обучения студентов медицинских ВУЗов и биологических факультетов университетов в курсе физиологии сердечнососудистой системы. Полученные данные могут быть использованы для разработки фармакологических препаратов и методов коррекции стрессобусловленных изменений периферического сосудистого тонуса. Наиболее перспективным для разработки пептидных препаратов для регуляции периферического сосудистого тонуса в условиях острого стресса является селективный агонист [і- опиатных рецепторов DAGO.
Материалы диссертационного исследования используются в преподавании курса физиологии сердечно-сосудистой системы в программе обучения студентов Северного государственного медицинского университета на кафедре нормальной физиологии (акт внедрения от 08. 02. 2006 г.).
Диссертационное исследование выполнено в ГОУ ВПО «Северный государственный медицинский университет» (г. Архангельск) Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию на кафедре медицинской биологии с курсом медицинской генетики при поддержке грантов РФФИ и администрации Архангельской области «Опиоидергическая модуляция стрессобусловленных изменений гемодинамики» № 03-04-96175, «Эндотелиальные механизмы опиоидергической модуляции стрессобусловленной вазоконстрикции» № 05-04-97530, гранта областного конкурса «Молодые ученые Поморья» № 14-03 «Влияние блокады опиатных рецепторов на периферический сосудистый тонус и уровень N0 в условиях острого стресса».
Апробация работы. Результаты данного исследования были представлены и обсуждены на международной молодёжной конференции -«Архангельск- 2003», международной молодёжной конференции -«Экология - 2003», VI международном конгрессе «Кардиостим - 2Q04» (Санкт-Петербург), на 8-й Международной Пущинской школе - конференции молодых ученых Пущинского научного центра РАН - 2004 г., Коми республиканских молодежных научных конференциях «Физиология человека и животных: от эксперимента к клинической практике» (г. Сыктывкар, 2004, 2005, 2006), на 9-й и 10-й школах-конференциях молодых ученых «Биология - наука XXI века» (г. Пущино, 2005, 2006), на I съезде физиологов СНГ (г. Сочи, 2005).
По теме диссертации опубликовано 14 печатных работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на .126 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора научной литературы, раздела, посвященного материалам и методам исследования, глав, содержащих результаты собственных исследований и их обсуждение, а также заключения и выводов. Работа содержит 7 таблиц и 16 рисунков. Библиография включает 126 отечественных и 120 зарубежных источников.
Стресс-лимитирующая система опиоидных пептидов
Важная роль в механизме устойчивости организма к стрессорным повреждениям принадлежит активности стресс-реализующих и стресс-лимитирующих систем [58, 74]. Одной из стресс-лимитирующих систем организма является система опиоидных пептидов. Опиоидергическая система способна ограничивать активность стресс-реализующих систем и чрезмерную стресс-реакцию как на центральном [12, 175], так и на периферическом уровнях регуляции [227].
Стрессорное воздействие при помощи иммобилизации и в еще большей мере адаптация к коротким стрессорным воздействиям стимулирует накопление энкефалинов в стриатуме и гипоталамусе у крыс [25]. Содержание энкефалинов в зоне преимущественной локализации энкефалинергических нейронов (в гипоталамусе) существенно увеличивается у животных с экспериментальным инфарктом миокарда [25]. Норадреналин, кортикотропин-релизинг фактор и аргинин-вазопрессин, выделяющиеся в головном мозге при повышении активности стресс-реализующих систем, стимулируют клетки, продуцирующие опиоидные пептиды: гипоталамические нейроны и гипофизарные секреторные клетки [14, 25]. Такое увеличение резерва опиоидных пептидов повышает его резистентность к повреждающим воздействиям стресса. В работе [171] показано, что адренокортикотропный гормон и р-эндорфин выделяются при стрессе в эквиобъемных количествах и образуются из общего предшественника проопиомеланокортина. Опиоидные пептиды изменяют активность симпатической нервной системы путем снижения активности высших вегетативных центров головного мозга [175] с последующим подавлением нейропредачи на уровне ганглиев симпатического ствола [180].
К настоящему времени в научной литературе накоплено большое количество фактов, позволяющих постулировать участие системы опиоидных пептидов в ограничении стресс-реакции не только на центральном, но и на периферическом уровне регуляции симпатической активности. Рецепторы для опиоидов расположены на аксонах симпатических нейронов, иннервирующих органы и ткани, а также в самих органах, что обеспечивает ограничение высвобождения катехоламинов и их влияния [227]. В настоящее время доказана совместная локализация катехоламинов и энкефалинов в клетках мозгового вещества надпочечников [209] и нейронах симпатических ганглиев [159]. Это создает возможность выделения опиоидов при активации симпатической нервной системы. Так в опытах на изолированном сердце морской свинки раздражение симпатических нервов приводит к появлению энкефалинов в оттекающем перфузате. Этот эффект потенцируется при блокаде симпатических а-адренорецепторов [218].
Опиоидные пептиды, в свою очередь, ингибируют мобилизацию катехоламинов из надпочечников [49]. Кроме того, опиоидные пептиды способны ингибировать выделение норадреналина из симпатических терминалей [139]. Так в работе Fuder Н., Buder М., Riers H.D. [165]показано, что внутривенное введение мет-энкефалина приводит к снижению импульсной активности в симпатических нервных волокнах, уменьшению выделения норадреналина из симпатических нервных окончаний и снижению его концентрации в плазме крови.
Симпатоингибирующее действие опиоидов может проявляться и на постсинаптическом уровне. Опиоидные пептиды проявляют антиадренергическое действие, взаимодействуя с постсинаптическими опиоидными рецепторами, ингибируя активность аденилатциклазы и снижая уровень цАМФ [153]. Снижение уровня цАМФ в клетках желудочков миокарда выявлено при действии синтетического опиоида даларгина [90]. Подавление активности аденилатциклазы и стимуляция ГТФ-азной активности выявлено на изолированной сарколемме из сердца собаки при действии агонистов 8- и к- опиатных рецепторов [200]. Стимуляция опиатных рецепторов приводит к накоплению в клетке инозитолтрифосфата и активации фосфолипазы С и последующей мобилизацией ионов кальция из саркоплазматического ретикулума [151, 219]. Истощение запасов ионов кальция в саркоплазматическом ретикулуме при действии лей-энкефалина выявлено на кардиомиоцитах изолированных желудочков сердца крысы [187].
Участие системы опиоидных пептидов в регуляции периферического сосудистого тонуса
Открытие оксида азота (N0) как полифункционалыюго физиологического регулятора явилось одним из значительных достижений биологии последнего десятилетия. Время полужизни молекулы N0 в организме измеряется секундами, однако она может стабилизироваться, что позволяет ей выполнять не только аутокринные, но и паракринные функции [184]. Стабилизация N0 происходит посредством включения его в динитрозольные комплексы железа с тиоловыми лигандами и S-нитрозотиолы. Такие NO-содержащие комплексы образуют в тканях физиологически активное депо N0. В кровеносных сосудах N0 депонируется, главным образом, в эндотелии и очень слабо в прилегающих к эндотелию гладкомышечных клетках [16]. Депо N0 формируется в результате любого повышения N0 в клетках и тканях, независимо от причины, вызывающей это повышение. Для выявления депо в стенках сосудов используют реакцию фоторелаксации или реакцию расслабления препарата изолированной аорты на вещества, вызывающие высвобождение N0 из депо. В качестве таких веществ в настоящее время используются диэтилдитиокарбомат и N-ацетилцистеин [27]. В организме депо N выполняет роль «буфера». С одной стороны, связывание избытка N0 в депо защищает организм от его цитотоксического и чрезмерного вазодилятаторного воздействия. С другой стороны депо N0 может служить резервом NO, который используется организмом в случае необходимости [33].
В организме человека и животных оксид азота образуется в ходе катализируемой ферментами NO-синтазами (NOS) реакции окисления гуанидиновой группы полузаменимой аминокислоты L-аргинина, поступающей в клетку при помощи специфического транспортирующего фактора с образованием L-цитруллина, который затем вновь рециклируется, пополняя внутриклеточные запасы L-аргинина [184]. Семейство NO-синтаз представлено тремя изоформами: [107, 196] - нейрональной (nNOS), обнаруженной в нервных клетках и скелетных мышцах; - индуцибельной (iNOS), обнаруженной в макрофагах, нейтрофилах, гепатоцитах, гладкомышечных клетках, клетках астроглии и клетках некоторых других тканей; - эндотелиальной (eNOS), обнаруженной в эндотелиальных клетках и кардиомиоцитах.
Нейрональная и эндотелиальная NO-синтазы - конститутивные ферменты, тогда как экспрессия индуцибельных NO-синтаз происходит в ответ на стимуляцию эндотоксином или провоспалительными цитокинами [107]. Нейрональные и эндотелиальные NO-синтазы зависят от внутриклеточной концентрации Са2+ [199].
В противоположность конституитивным формам iNO-синтаза менее зависима от ионов Са2+ и кальмодулина, однако так же, как и конституитивные NO-синтазы, содержит кальмодулиновый участок. Независимость этого фермента от кальмодулина обусловлена тем, что кальмодулин прочно связан с этой формой NO-синтаз [122].
Оксид азота, синтезируемый конститутивной и индуцибельной изоформами NO-синтаз, принимает участие в регуляции деятельности сердечно-сосудистой системы. Так N0, синтезируемый в кардиомиоцитах, оказывает существенное влияние на тонус коронарных сосудов, коронарный кровоток, участвует в регуляции сократительных свойств сердечной мышцы, а также регулирует реакцию кардиомиоцитов на адренергические и холинергические стимулы [130]. В экспериментальных исследованиях было отмечено снижение базального коронарного кровотока после введения блокаторов N0- синтаз L-NNA и L-NMMA в изолированное перфузируемое сердце крыс и морских свинок [239]. По данным Маркова Х.М. (2003) [62], внутрикоронарная инфузия L-аргинина и нитропруссида натрия вызывала значительное повышение коронарного потока, сократимости миокарда, частоты сердечных сокращений в опытах на изолированном перфузируемом сердце крыс.
N0, продуцируемый эндотелиальными клетками - важный компонент регуляции тонуса кровеносных и лимфатических сосудов [63, 196]. В настоящее время показано, что продуцируемые неповрежденным эндотелием небольшие количества N0 под влиянием конститутивной NO-синтазы (NOS) поддерживают артериальные сосуды в состоянии активной дилятации [130]. Синтез N0 в эндотелиальных клетках осуществляется конститутивно экспрессируемой эндотелиальной NOS в ответ на повышение уровня внутриклеточного Са2+ и действие таких агонистов Са2+, как ацетилхолин, брадикинин, серотонин [130]. Образующийся под влиянием эндотелиальной NO-синтазы, N0, будучи липофильной молекулой, переходит в сосудистые гладкомышечные клетки, стимулируя в них растворимую гуанилатциклазу путем взаимодействия с железом гемовой простетической группы этого фермента [61, 122, 197]. Это приводит к повышению концентрации цГМФ, который со своей стороны активирует цГМФ-зависимую протеинкиназу, а также кальций-зависимую АТФ-азу, способствующих дефосфорилированию легких цепей миозина, выходу ионов кальция из гладкомышечных клеток и в конечном итоге - вазодилятации, увеличению кровотока, снижению артериального давления [130].
Иммобилизационная модель острого стресса
В экспериментальных исследованиях на животных одним из приемов, моделирующих влияние стресса на различные параметры сердечнососудистой системы, является иммобилизация животных [119]. Иммобилизация животных способствовала развитию изменений регуляции сосудистого тонуса, что приводило к подъему, или падению артериального давления [59, 115]. Кратковременная иммобилизация без жесткой фиксации вызывала у крыс Вистар рост артериального давления [24, 121].
При моделировании стрессов в экспериментальных условиях большое значение имеют вид животного и характер стрессирующих воздействий. Иммобилизация в клетках-пеналах вызывала резко выраженную стрессорную реакцию у крыс, в то время как у кроликов такой вид иммобилизации не приводил к статистически значимым изменениям параметров системной гемодинамики. Однако если для обездвиживания животных применяли металлическую сетку, плотно облегающую тело подопытного животного, то
стресс-реакция резко усиливалась, и животные быстро погибали при тяжелых нарушениях сердечно-сосудистой системы и жизненно важных функций [117]. Поэтому в данном исследовании использовалась иммобилизация животных без жесткой фиксации.
Иммобилизация животного в тесной камере без жесткой фиксации приводила к нарушению процессов торможения и возбуждения в коре больших полушарий головного мозга [126]. Резкое ограничение двигательной активности животных вызывало изменение функционального состояния нейронов в структурах головного мозга, ответственных за формирование эмоций: фронтальном отделе неокортекса, гипокампе, ядрах амидгалы и гипоталамусе [73]. Насильственное обездвиживание животных приводило к изменению активности коркового и мозгового слоя надпочечников [103, 119]. Кроме того, иммобилизация в камере без жесткой фиксации приводила к подъему артериального давления у крыс Вистар [121]
В данной работе острый стресс создавали путем иммобилизации в течение одного часа крыс Вистар в камере без жесткой фиксации. Такое воздействие характеризуется наибольшими изменениями параметров сердечно-сосудистой системы, не приводящими животное к гибели [42].
Для оценки тонуса периферических сосудов был применен метод реографии. Среди неинвазивных методов периферической гемодинамики реография стоит на втором месте после ультразвуковых методов. В 1987 г. реовазография периферических артерий была рекомендована в качестве объективного метода для клинических исследований антигипертензивных препаратов. Данный метод используется для оценки тонуса сосудов у здоровых лиц и при различных заболеваниях сердечно сосудистой системы: у больных гипертонической болезнью, нейроциркуляторной дистопией по гипер- и гипотоническому типам. Метод используется для оценки тонуса сосудов у здоровых людей и у больных гипертонической болезнью [35, 109]. Реография - функциональный бескровный метод исследования общего и органного кровообращения. Данный метод основан на регистрации изменений комплексного электрического сопротивления тканей организма, переменному электрическому току слабой силы, но высокой частоты при прохождении в них пульсовой волны. Таким образом, реография состоит в регистрации пульсовых колебаний электрического сопротивления тканей, которое зависит как от деятельности сердца, так и от состояния периферических сосудов, их растяжимости и эластичности, способности противостоять растягивающему усилию пульсового давления крови. Эта способность, в свою очередь, связана с функциональным состоянием сосудов, их тонусом и структурой. Реография применяется для оценки центральной и периферической гемодинамики в повседневной клинической практике и научных исследованиях. Реография позволяет наблюдать изменения периферических артерий в динамике, при функциональных и фармакологических пробах. Среди основных преимуществ реографического метода отмечается его простота и атравматичность, а также возможность получения необходимых параметров за каждый отдельный сердечный цикл [2]
В экспериментах на животных реовазография применяется редко в связи с трудоёмкостью методики и сложностью расчёта амплитудно-временных показателей реовазограмм [10, 28]. Применение многофункционального компьютерного комплекса «Диастом-01» значительно облегчает снятие и анализ РВГ с периферических артерий животного. Данный комплекс был разработан в лаборатории функциональной диагностики ЦНИИС (зав. проф. Логинова Н.К.) совместно с ТО «ВЕНСТОМ» и НПО «МЕДИУМ» и утвержден МЗ РФ в 1996 году.
Снятие и анализ РВГ периферических артерий мелких лабораторных животных позволяет проследить динамику периферического сосудистого тонуса в различных экспериментальных исследованиях, в том числе и изучить влияние на тонус периферических сосудов различных фармакологических препаратов [78]. В данной работе тонус сосудов оценивали по реовазограмме хвостовой артерии крысы, для снятия которой была применена тетраполярная реовазография. Тетраполярная методика более точна, чем биполярная, ибо резко (до минимума) снижается влияние контактного сопротивления и электродной поляризации [111]. Для снятия реовазограммы использовали многофункциональный компьютерный комплекс «Диастом-01». Для регистрации РВГ у крыс, находящихся в иммобилизационной камере, на хвост, выведенный через отверстие наружу, накладывали 4 кольцевых свинцовых электрода на расстоянии 20-30 мм друг от друга. Кожу под электродами предварительно смазывали электродным гелем с целью улучшения электропроводности. В реограмме выделяют: анакроту, катакроту, инцизуру, дикротическую волну. Качественную оценку тонуса сосудов проводили по конфигурации реограммы. При нормальном тоническом напряжении сосудистых стенок восходящая часть реограммы крутая, вершина острая, нисходящая часть пологая, а четко выраженная дикротическая волна расположена в середине нисходящей части. При повышении тонуса сосудов восходящая и нисходящая часть реограмм пологие, вершина плоская, дикротическая волна сглажена и расположена в верхней трети восходящей части реограммы.
Участие N0 в опиоидергической модуляции стрессобусловленных изменений периферического сосудистого тонуса
Среди исследований, посвященных изучению кардиоваскулярных эффектов опиоидных пептидов, встречаются немногочисленные данные о модулирующем влиянии опиоидных пептидов на периферический сосудистый тонус в различных условиях [20, 145, 160]. При этом практически отсутствуют данные о внутриклеточных механизмах опиоидергической модуляции периферического сосудистого тонуса. Вместе с тем, в литературе имеются данные, свидетельствующие об участии N0 в регуляции тонуса сосудов в различных экспериментальных условиях, в том числе и в условиях острого стресса [63, 88, 179, 223]. Кроме того, установлено, что преимущественный агонист д-опиатых рецепторов морфин способен индуцировать образование N0 в изолированных эндотелиоцитах и препаратах сердца человека [133, 229]. Вышеизложенные данные позволяют предположить участие N0 в механизме опиоидергической модуляции стрессобусловленных изменений периферического сосудистого тонуса.
Для решения вопроса об участии N0 в механизме модулирующего влияния опиатных рецепторов на стрессобусловленные изменения периферического сосудистого тонуса были проведены следующие серии экспериментов: 1. Определен базовый уровень продукции N0 в плазме крови у интактных крыс линии Вистар. Все последующие серии экспериментов были проведены на основе иммобилизационной модели острого стресса. 2. В качестве контрольной серии была использована серия с введением раствора Рингера - нейтрального препарата сравнения [46]. В данной серии был определен уровень продукции NO и оценены изменения показателей периферического сосудистого тонуса. Стрессобусловленные изменения показателей периферического сосудистого тонуса также были определены в следующих экспериментальных сериях: 3. На фоне блокады NO-синтаз при помощи введения LNNA. 4. На фоне неселективной блокады опиатных рецепторов при помощи ведения налоксона. В данной экспериментальной серии также был определен уровень продукции N0.
Было установлено, что среднее значение базового уровня в плазме крыс . линии Вистар было равно 46,2±1,9 мкм/литр (рис. 2). Полученные данные согласуются с данными отечественной и зарубежной литературы о концентрации нитратов/нитритов в плазме крови, отражающей уровень продукции оксида азота в организме нормотензивных линейных крыс Вистар [113,182].
У животных контрольной серии на протяжении всего срока иммобилизации наблюдался достоверный рост ИПС (табл. 2, рис. 3). На 5-й мин стрессирования ИПС был равен 72,5±1,8, а к 60-й мин эксперимента он возрастал на 84,3% по сравнению со значением данного показателя на 5-й мин стрессирования и составлял 133,6± 2,1 (р 0,001).
На фоне стрессобусловленного роста ИПС уменьшалась эластичность сосудов (табл.2, рис. 4). Так в контрольной серии на 5 мин стрессирования ИЭ составлял 104,3±4,2%, к 60-й мин он снижался на 45,6% по сравнению с пятой минутой эксперимента и составлял 56,7±2,4 (р 0,001).
В условиях острого стресса среднее значение уровня продукции N0 у крыс Вистар достоверно снижалось на 35,3% по сравнению с базовым уровнем (р 0,001) и составляло 29,9±2 мкм/литр (рис.2). Таким образом, в условиях часового иммобилизационного стресса у крыс генетической линии Вистар наблюдалось увеличение периферического сосудистого тонуса на протяжении всего времени эксперимента. Подобная вазоконстрикторная реакция на стресс у крыс Вистар, вероятно, связана не только со стрессобусловленным повышением активности симпатической нервной системы и выбросом катехоламинов [67], но и с резким снижением уровня продукции NO в организме экспериментальных животных. Полученные данные согласуются с данными литературы о том, что при сильных стресс-реакциях уровень продукции NO снижается, что может привести к возникновению стрессорных спазмов сосудов, а также стрессорных гипертензивных состояний [99].
