Введение к работе
Актуальность исследования. Большой интерес физиологов и клиницистов к механизмам кровоснабжения сердца обусловлен исключительно важной, с физиологической и клинической точки зрения, значимостью коронарных сосудов, ростом заболеваемости и смертности от сердечно - сосудистых заболеваний. Ведущая роль в их патогенезе отводится мобильности коронарного кровотока. Кислородное обеспечение энергетических затрат сердца при усилении его деятельности, как правило, происходит за счет увеличения коронарного кровотока, тогда как экстракция кислорода из крови остается практически на том же уровне (Ф. 3. Меерсон, 1984,1985; Е. Б. Новикова, 1985; А. П. Солодков, 1996 и др.). Эта особенность кровоснабжения сердца предполагает высокое совершенство механизмов, поддерживающих соответствие между работой сердца и пропускной способностью его сосудистого русла. В качестве посредников здесь выступают специфические продукты эндотелия сосудистой стенки типа простагландинов, оксида азота, интермедианты энергетического обмена, выделяемые кардиомиоцитами: аденозин, неорганический фосфат, повышение общей осмотичности тканевой жидкости и др. (В. Ф. Савчук, 1990; А. П. Солодков, 1996 ).
Функциональному состоянию коронарных артерий отводят большую роль в патологии ишемической болезни сердца. В последнее время внимание привлечено к спастическим реакциям коронарных сосудов (В. Ф. Савчук, 1990; А. П. Солодков , 1991 ). Спазм сосудов может быть как генерализованным, так и локальным. В последнем случае можно говорить о нарушении реактивности лишь в ограниченном участке крупного коронарного ствола. В настоящее время трудно сказать, что может лежать в основе такого нарушения реактивности коронарных сосудов. Данные на этот счет весьма скудны(В.П.Ширинский,1999). Известно, что полоски, вырезанные из коронарных сосудов больных атеросклерозом, сильнее проявляют констрикторные реакции, чем полоски из нормальных сосудов (С. И. Теплов, 1962 ).
Одним из наиболее мощных раздражителей, вызывающих расширение коронарных сосудов, является гипоксия (М.И. Гуревич, С. А. Бернштейн, 1978; Р.А. Табанова, 1978; Granada, 1965; R. Hilton, F. Eicholtz, 1925).
Максимальное расширение сосудов происходит, когда насыщение артериальной крови составляет примерно 20%, а
содержание кислорода в артериальной крови равно около 4 мл на 100 мл. ( Р. Д. Маршал, 1972).
Вопрос о том является ли вазодилатационный эффект следствием прямого действия недостатка кислорода на ГМК коронарных сосудов или он опосредован влиянием накапливающихся в этих условиях вазоактивных продуктов метаболизма (В. А. Левтов, 1967) требует специального изучения.
Различные продукты обмена, в особенности АТФ и АДФ, обладают выраженным свойством расширять коронарные сосуды. Согласно "аденозиновой" концепции, аденозин образуется во время гипоксии миокарда, просачивается из его клеток в артериолы и вызывает вазодилатацию. Понижение напряжения кислорода в миокарде может быть фактором, способствующим выделению аденозина, однако требуется установить, связаны ли между собой, выделенный аденозин и расширение коронарных сосудов при гипоксии.
В последние годы установлена важная роль эндотелия сосудистой стенки в регуляции кровотока (О. В. Базилюк, С. А. Бернштейн, А. И. Соловьев, 1986; 1987; В. Ф. Савчук, А. В. Дмитриева, 1990; В. Ф. Сагач, А.В.Дмитриева, 1990 ). Эндотелий сосудов синтезирует и выделяет факторы, активно влияющие на тонус гладких мышц, срокжизни этих веществ мал, поэтому действие их ограничивается сосудистой стенкой и не распространяется на другие гладкомышечные органы. Одними из факторов, вызывающих расслабление сосудов, являются, по-видимому, нитраты и нитриты (Н. П. Аймашева, Е. В. Маленюк, Е. Б. Манухина и др., 1999; В. П. Реутов, С. Н. Орлов, 1993; А. П.Солодков, 1991). Возможным сосудосуживающим фактором является эндотелии, состоящий из 21 аминокислотного остатка (В. Ф. Сагач, А. В. Дмитриева, 1990).
Снятие спазма может быть осуществлено блокаторами медленных кальциевых каналов (Ю. Б. Белоусов, B.C. Моисеев, В. К. Лепахин, 1993 ). Эти вещества (антагонисты кальция или блокаторы кальциевых каналов) нашли широкое применение в клинической практике для лечения сердечно - сосудистых заболеваний. К ним относятся верапамил, нифеди-пин, дилтиазем и др. Не вполне ясной, является роль в регуляции тонуса коронарных артерий в норме и при гипоксии таких ФАВ, как простагландин F((, гистамин, серотонин, аденозин.
Цель и задачи исследования. На основании выше изложенного целью работы явилось изучение влияния ФАВ на сократительную активность гладких мышц коронарных сосудов.
В связи с этим были поставлены следующие задачи:
1.Исследовать влияние простагландина F((, на сокращение гладких мышц коронарных артерий.
2.Используя модифицированные растворы и блокаторы кальциевых каналов, выяснить механизмы действия простагландина F((, на гладкомышечные клетки сосудов.
3.Определить роль гипоксического фактора в изменении тонуса гладких мышц коронарных артерий в интактном растворе Кребса-Хенселейта и при его нагрузке гистамином, серотонином,аденозином.
4. Изучить результаты комплексного воздействия ФАВ на сократительную активность гладких мышц коронарных артерий.
Научная новизна работы. Установлено, что простагландин F((, гистамин, серотонин. адреналин, ангиотензин вызывают дозозависимое сокращение гладких мышц коронарных артерий. Простагландин F((, вызывает возникновение дозо-зависимых сократительных ответов ГМК, которые зависят от концентрацией внеклеточного и внутриклеточного кальция. Эффект воздействия простагландина F((, обеспечивается не мембранным (фармакомеханическим) и мембранным (электромеханическим) механизмами сопряжения ГМК.
Впервые выявлены особенности функциональной активности гладких мышц коронарных артерий в условиях острой экспериментальной гипоксии. Обнаружено, что исходный тонус гладких мышц коронарных артерий при гипоксии не снижается. Влияние гипоксии проявляется в виде реакции расслабления ГМК при предварительном повышении их тонуса серотонином или гистамином. Обнаружено, что гипоксия и аденозин вызывают в отдельности и при совместном применении реакции расслабления ГМ, гипоксический фактор потенцирует влияние аденозина.
Впервые установлено, что последовательное удаление из комплекса ФАВ каждого составляющего, исключая ацетил-холин, формирует парадоксальный феномен дополнительного увеличения амплитуды сокращения или расслабления в зависимости от степени блокирования фосфодиэстеразы папаверином.
Теоретическая и практическая значимость работы. Отработан новый методический прием изучения сократительной активности изолированных артерий сердца, в зависимости от систолы и диастолы (рационализаторское предложение № 712 от 26 апреля 1981 года" Устройство для ритмичес-
кого растяжения изолированных сосудистых препаратов ", СГМИ).
Данные о влиянии простагландина F((, гистамина, серо-тонина, аденозина и острой гипоксии на функциональную активность гладких мышц могут быть использованы как теоретическая основа для изучения механизмов действия фармакологических средств, избирательно влияющих на реактивность коронарных сосудов в норме и при патологии.
Рассмотрение гуморапьно-клеточных взаимоотношений, как биосистемы, позволило предположить механизмы изменений сосудистого тонуса при нейроциркуляторной дистонии.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
1 .Гладкие мышцы коронарных артерий обладают высокой чувствительностью к простагландину F2 ,. Сократительный эффект простагландина F2 обеспечивается активацией медленных потенциалзависимых и хемочувствительных кальциевых каналов и реализуется как через мембранные механизмы, таки не мембранные механизмы активации гладких мышц.
2.Острая гипоксия оказывает прямой расслабляющий эффект только при повышенном тонусе ГМК коронарных артерий, обусловленном взаимодействиями гистамина или се-ротонина, а в сочетании с аденозином потенцирует его непосредственное сосудорасширяющее действие.
З.В нормальных условиях гладкие мышцы интактных коронарных сосудов отвечают парадоксальными реакциями в виде сокращения и расслабления на модифицированные комплексы физиологически активных веществ при специфической роли медиатора холинергической системы - ацетилхолина.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены:
На Третьем Всесоюзном симпозиуме " Кровообращение в условиях высокогорной и экспериментальной гипоксии " с 1 по 3 октября 1986 года, г. Фрунзе
На итоговой научной сессии мединститута г. Свердловск, апрель, 1986г.
На Первом съезде физиологов Уральского региона 22 -26 сентября 1986 г., г. Уфа
На международном конгрессе" Медицинские технологии на рубеже веков: медицина - биология - техника - экономика" с 9 по 31 декабря 1997 г., проводимой в виде телеконференции по сети INTERNET и MEDNET
На региональной научно - практической конференции" Спортивная медицина и реабилитация", 10 июня 1999 г, г.Омск
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 137 страницах машинописного текста, содержит 4 таблицы, 11 рисунков. Она состоит из введения, обзора литературы, главы методы исследования, результатов собственных исследований, обсуждения полученных результатов, выводов и приложения. Библиографический указатель содержит 239 источников отечественной и 227 зарубежной литературы.
