Введение к работе
Актуальность исследования. Более двух веков огромное количество исследователей изучают механизмы регуляции сердечной деятельности (Павлов И.П. 1883; Курмаев О.Д., 1966; Косицкий Г.И., Червова И.А., 1968; Ситдиков Ф.Г. 1998; Удельнов М.Г. 1975; Абзалов Р.Л., 1986; Чинкин А.С. 1988; Зефиров TJI. 1999, Weber, 1846, Choate J.K. et al., 2008; Mangoni M.E., Nargeot J. 2008).
Классическими являются представления о том, что определяющее значение в становлении и регуляции сердечного ритма играют симпатический и парасимпатический отделы автономной (вегетативной) нервной системы (Адольф Э.Ф., 1971; Ситдиков Ф.Г., 1974; Levy M.N-, 1984; Robinson R.B. et al., 2003; Choate J.K., Feldman R. 2003, Mori Т., et al., 2004; Weiergraber M., et al., 2005; Bucchi A. et al., 2007; Protas L, Robinson R.B., 2008; Mann K.D. et al., 2010). Особый интерес физиологов вызывают механизмы определяющие частоту сердечных сокращений на разных этапах онтогенеза (Аршавский И.А., 1982; Кулаев Б.С., Анциферова Л.И., 1981; Нигматуллина P.P., 1999; Зефиров Т.Л. и др., 2003; Pauza D.H. et al., 2000; Cribbs L.L. et al., 2001; Protas L. et al., 2001; Batulevicius D., et al„ 2003; Abramova M.A. et al., 2007; Choate J.K. et al., 2008; Christoffels V.M. et al., 2010). При этом ряд исследователей считает, что возрастная брадикардия сердца связана с усилением парасимпатических и ослаблением симпатических влияний на сердце (Аршавский И.А., 1967; Адольф Э.Ф., 1971). Другие авторы полагают, что, напротив, симпатическая иннервация сердца развивается позже, чем парасимпатическая и именно она определяет изменение сердечной деятельности в постнатальном онтогенезе (Mackenzie Е., Standen N.B., 1980; Sun L.S. et al., 1988, Зефиров Т.Д., 2002). Однако, никто не отрицает главенствующее значение симпато-парасиматических взаимоотношений в регуляции работы сердца. В настоящее время описано несколько типов симпато-парасимпатических взаимодействий - антагонизм, взаимокомпенсация, акцентированный антагонизм (Аухадеев Э.И., Курмаев
О.Д., 1971; Levy M.N., 1984). Исследование взаимовлияний отделов вегетативной нервной системы продолжает оставаться актуальным и в настоящее время.
Определенное значение в регуляции работы сердца играют внутрисердечные рефлекторные механизмы или кардиальная часть метасимпатической нервной системы (Ноздрачев А.Д., 1983, 1995; Косицкий Г.И., 1984). В настоящее время считается, что возрастные особенности деятельности сердца связаны с изменением синтеза, локализации и активности различных рецепторных структур сердца, а также изменениями систем вторичных посредников в атипичных и рабочих миокардиоцитах (Heath В.М. et al., 2000; Wang H. et al., 2001; Protas L. et a!., 2003; Boyett M.R. et al., 2006; Bogdanov K.Y. et al., 2006; Schnee P.M. et al., 2008). Поэтому, изучение механизмов, регулирующих хронотропную функцию сердца в постнатальном онтогенезе, является весьма актуальным.
В настоящее время исследования механизмов регуляции сердечной деятельности проводятся с применением фармакологических агентов позволяющих стимулировать или блокировать различные типы и подтипы как пресинаптических, так и постсинаптических рецепторов сердце (Масхалл Е., 1982; Ланге С.З. 1982; Абзалов Р.А., 1986; Смирнов В.М., 1995; Зефиров Т.Л., Святова Н.В., 1998;Чинкин А.С. 2006; Brodde О.Е., Michel М.С., 1999; Ino М. et al., 2001; Koschak A. et al., 2001; Snapir A. et al., 2003, Gros D. et al., 2010).
В настоящее время наиболее распространенными млекопитающими экспериментальными животными являются мелкие грызуны. В то же время в литературе имеются данные о наличии видовых особенностей реакции мышей и крыс на различные экспериментальные воздействия (Яшина Л.П. и др., 1982; Смирнов В.М., 1989; McWilliam P.N., Wolley D.C., 1987, Зефиров Т.Л., 2006). Так, некоторые авторы ставят под сомнение наличие тонуса блуждающего нерва у крыс (Конради Г.П., 1980, Зефиров Т.Л., 2007). Поэтому изучение механизмов, определяющих возрастные особенности
регуляции сердца крыс, наиболее распространенных, в настоящее время, экспериментальных млекопитающих, является весьма актуальным.
Симпатические влияния на сердце реализуются через воздействия катехоловых аминов на различные адренорецепгоры клеток сердца (Protas L. et al., 2003; Qu J., Robinson R.B., 2004; Oktar S. et al., 2008). Адренорецепторы присутствуют во всех органах и тканях. Они участвуют в регуляции обмена веществ, секреции, артериального давления, мышечного сокращения (Petrashevskaia N.N. et al., 1999; Frisbee J.C., 2004; Haug S.J., Segal S.S., 2005; Hassan NA. et al., 2005; McBride B.F., White СМ., 2005; Liukaitis V., 2005; Schnee P.M. et al., 2008). В настоящее время различают а- и Р-адренорецепторы, детально изучены их структуры и функции. Выявлены G-белки и системы вторичных посредников, которые модулируются при взаимодействии КА с адренорецепторами (Salameh A. et al., 2008; Lakatta E.G. et al., 2010) Следует отметить, что функциональное значение (3-адренорецепторов в сердце изучено гораздо лучше. Роль а-адренорецепторов, которые также присутствуют в сердце, до сих остается объектом дискуссий (Sosunov Е.А. et al., 2004). Показано, наличие двух подтипов а-адренорецепторов: ott-AP и <х2-АР (Brodde О.Е., Michel М.С., 1999). Однако, в дальнейшем было показано, что ссрАР в свою очередь также делятся на подтипы. На основании современных исследований можно считать доказанным наличие, как минимум трех подтипов агАР в сердце млекопитающих - aiA-AP, а1В-АР, ат-АР. В то же время, функциональное значение разных подтипов адренорецепторов в сердце крыс остается мало изученным. Вопрос о роли разных подтипов агАР в формировании механизмов регуляции сердечной деятельности на разных этапах постнатального онтогенеза является практически не изученным
Многочисленные противоречивые данные, полученные в экспериментах по изучению возрастных и видовых особенностей симпатической регуляции деятельности сердца, делают настоящее исследование весьма актуальным.
Цели и задачи исследования
Целью работы является изучение возрастных особенностей блокады разных типов и подтипов а-АР на сердечную деятельность крыс.
В соответствии с целью были поставлены следующие конкретные задачи:
1. Исследовать влияние неселективной блокады а-адренорецепторов на
показатели сердечной деятельности крыс разного возраста.
2. Изучить влияние блокады р-адренорецепторов на показатели
сердечной деятельности крыс разного возраста.
Провести исследования влияния блокады О]-адренорецепторов на показатели сердечной деятельности крыс разного возраста.
Провести исследования влияния блокады а2-адренорецепторов на показатели сердечной деятельности крыс разного возраста.
Изучить влияние блокады аїл-адренорецепторов на показатели сердечной деятельности крыс разного возраста.
Изучить влияние блокады аю-адренорецепторов на показатели сердечной деятельности крыс разного возраста.
Провести сравнительный анализ влияния селективной блокады ai-адренорецепторов и М3-холинорецепторов на сердечную деятельность крыс.
Научная новизна
Впервые показаны существенные изменения возрастной динамики параметров вариационной пульсограммы сердца крыс при избирательной блокаде арадренорецепторов. Выявлены возрастные особенности реакции сердца крысят молочного периода развития на избирательную блокаду а2-адренорецепторов. Показано наличие особенностей динамики показателей вариабельности сердечного ритма при развитии брадикардии в ответ на блокаду а2-адренорецепторов у 1-но и 3-х недельных крысят.
Приоритетным является выявление разнонаправленной динамики величины среднего кардиоинтервала при селективной блокаде а-адренорецепторов у крыс на разных этапах раннего постнатального
онтогенеза. Впервые показана противоположная реакция частоты сердечных сокращений новорожденных крысят при введении WB 4101. Впервые выявлены существенные особенности динамики параметров вариационной пульсограммы у крыс разного возраста при блокаде ат-адрснорецепторов. Выявлены существенные особенности реакции сердца крыс разного возраста на селективную блокаду разных подтипов аі-адренорецепторов.
Научно-практическая значимость
Полученные результаты расширяют представления о роли симпатического отдела вегетативной нервной системы в регуляции хронотропной функции сердца крыс, позволяют уточнить механизмы изменения параметров вариационной пульсограммы сердца данных лабораторных животных на разных этапах раннего постнатального онтогенеза. Результаты экспериментов свидетельствуют о существенном значении а-адренорецепторов в регуляции хронотропной функции сердца крыс.
Полученные данные необходимо использовать для правильной трактовки результатов фармакологических и физиологических исследований на сердечно-сосудистой системе крыс в зависимости от их возраста.
Результаты экспериментов на 1-но и 3-х недельных животных свидетельствуют о наличии важных особенностей адренергических регуляторных механизмов сердца на данном этапе раннего постнатального онтогенеза.
Полученные нами результаты представляют безусловный интерес для фармакологов, изучающих влияние различных адреноблокаторов на ритм сердца с использованием крыс в качестве экспериментальных животных.
Материал исследований представляет интерес для специалистов по возрастной и нормальной физиологии, фармакологии и кардиологии.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Блокада ajA- и аш-адренорецепторов оказывает существенное влияние на хронотропию сердца крыс.
Реакция хронотропии сердца на блокаду разных типов и подтипов а-адренорецепторов имеет возрастную зависимость.
Эффект действия а-адреноблокаторов на сердце крыс зависит от селективности их действия.
Апробация работы
Материалы диссертации представлены на итоговых научных конференциях молодых ученых и преподавателей Татарского государственного гуманитарно-педагогического университета (2007-2010); четвёртой всероссийской школе-конференции по физиологии кровообращения, Москва, 2008; IX всероссийской конференции «Физиологические механизмы адаптации растущего организма», посвященной юбилею проф. Ф.Г. Ситдикова, Казань-Яльчик, 2008; всероссийской научно-практической конференции «Инновационные подходы к естественнонаучным исследованиям и образованию», посвященной юбилею ЕГФ, Казань, 2009; международной конференция, посвященной 65-юбилею института возрастной физиологии, Москва, 2009; V, VII всероссийской конференции с международным участием «Механизмы функционирования висцеральных систем», посвященной 160-летию со дня рождения И.П. Павлова, Санкт-Петербург, 2007,2009.
Публикации:
Автором опубликовано 19 печатных научных работ, в том числе 1 статья в рецензируемом журнале (из списка ВАК).
