Влияние холодовой адаптации на реактивность мышечных артерий к эпинефрину при функциональном симпатолизисе

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Обоснование. Сокращение мышц приводит к увеличению кровотока в их артериях в десятки раз, что характеризуется как функциональный симпатолизис. э то объясняется различными механизмами. Но нет работ, которые бы количественно описывали фармакокинетику и фармакодинамику действия эпинефрина на α-адренорецепторы артерий при симпатолизисе до холодовой адаптации и на её фоне.

Цель работы. Изучить влияние 30-суточной холодовой адаптации на адренореактивность артериальных сосудов мышц к эпинефрину при функциональном симпатолизисе.

Материал и методы. Эксперименты были проведены в четырёх группах кроликов. Первая группа — контрольная ( n =20), вторая — на фоне симпатолизиса ( n =15) с моделированием мышечного сокращения электростимуляцией, третья ( n =15) — после 30 дней холодовой адаптации, четвёртая ( n =15) — с моделированием мышечного сокращения электростимуляцией (симпатолизис) после 30 суток холодовой адаптации. Моделирование адаптации к низким температурам проводили при ежедневном охлаждении по 6 ч при температуре –10 °C. Опыты проведены по однотипной методике, где у всех кроликов через бедренную артерию после перевязки всех анастомозов насосом постоянного расхода перфузировали кровью мышцы конечности и по реакции «доза–эффект» анализировали адренореактивность в двойных обратных координатах Lineweaver–Burk. Это позволило определить максимальную прессорную реакцию, которая характеризует количество активных адренорецепторов (Pm) и чувствительность (1/К) адренорецепторов к эпинефрину.

Результаты. Доказано, что симпатолизис функционирует у адаптированных к холоду кроликов, как и у кроликов контрольной группы, но в меньших размерах. Симпатолизис уменьшал сокращение артерий на эпинефрин исключительно за счёт механизмов снижения чувствительности адренорецепторов в 24,49 раза с 1/Km=1,2±6,7 1/(мкг/кг) в контроле до 1/Km=0,049±0,0016 1/(мкг/кг) при симпатолизисе ( p <0,05). Количество активных адренорецепторов при этом достоверно не изменилось (Pm=222,0±6,7 в контроле, Pm=222,0±7,5 при симпатолизисе). Симпатолизис как процесс расширения артерий стал меньше у кроликов после холодовой адаптации в результате увеличения количества прессорных адренорецепторов при холоде до Рm=312,5±11,0 мм рт. ст. с Pm=222,0±7,5 мм рт. ст. при симпатолизисе без холода ( p <0,05). Чувствительность адренорецепторов к эпинефрину (1/Km) при симпатолизисе до и на фоне холода достоверно ( p >0,05) не изменилась.

Заключение. Симпатолизис на фоне холода сохраняется, но меньше, чем в контрольной группе. Эпинефрин как гормон стресса у адаптированных к холоду кроликов при симпатолизисе вызывает большее сокращение артерий, чем без холода, что способствует сохранению тепла в организме при сильном холоде как источнике стресса и улучшает выживание.

Об авторах

Владимир Николаевич Ананьев

Институт медико-биологических проблем Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: noradrenalin1952@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-4679-6441
SPIN-код: 1718-8446

д-р мед. наук, профессор

Россия, 123007, Москва, Хорошевское шоссе, д. 76

Георгий Владимирович Ананьев

АО «Фармстандарт»

Email: gvananiev@pharmstd.ru
ORCID iD: 0009-0005-4287-8430
SPIN-код: 4845-8340
Россия, Москва

Владимир Иванович Торшин

Российский университет дружбы народов им. Патриса Лумумбы

Email: vtorshin@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3950-8296
SPIN-код: 8602-3159

д-р биол. наук, профессор

Россия, Москва

Ольга Васильевна Ананьева

Тюменский государственный медицинский университет

Email: olvasan@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-0672-9164
SPIN-код: 1239-5484

д-р мед. наук, профессор

Россия, Тюмень

Список литературы

  1. Агаджанян Н.А., Ермакова Н.В. Экологический портрет человека на Севере. Москва: КРУК, 1997.
  2. Казначеев В.П. Современные аспекты адаптации. Новосибирск: Наука, 1980. EDN: RZYABH
  3. Маслов Л.Н., Вычужанина Е.А. Роль симпатоадреналовой системы в адаптации к холоду // Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. 2015. Т. 101, № 2. С. 145–162. EDN: THWQIH
  4. Пастухов Ю.Ф., Хаскин В.В. Адренергический контроль термогенеза при экспериментальной адаптации животных к холоду // Успехи физиологических наук. 1979. Т. 10, № 3. С. 121–144.
  5. Dulaney C.S., Heidorn C.E., Singer T.J., McDaniel J. Mechanisms that underlie blood flow regulation at rest and during exercise // Adv Physiol Educ. 2023. Vol. 47, N 1. P. 26–36. doi: 10.1152/advan.00180.2022
  6. Кривощёков С.Г., Леутин В.П., Чухрова М.Г. Психофизиологические аспекты незавершённых адаптации. Новосибирск, 1998. EDN: RNGKKD
  7. Гудков А.Б., Теддер Ю.Р., Дёгтева Г.Н. Некоторые особенности физиологических реакций организма рабочих при экспедиционно-вахтовом методе организации труда в Заполярье // Физиология человека. 1996. Т. 22, № 4. С. 137–142. EDN: TYSRVZ
  8. Kelly K.R., Pautz C.M., Palombo L.J., et al. Altered sympathoadrenal activity following cold-water diving // J Spec Oper Med. 2023. Vol. 23, N 3. P. 74–81. doi: 10.55460/T5CZ-JXVK
  9. Sun Z., Cade R. Cold-induced hypertension and diuresis // J Therm Biol. 2000. Vol. 25, N 1-2. P. 105–109. doi: 10.1016/s0306-4565(99)00085-6
  10. Shechtman O., Papanek P.E., Fregly M. Reversibility of cold-induced hypertension after removal of rats from cold // Can J Physiol Pharmacol. 1990. Vol. 68, N 7. P. 830–835. doi: 10.1139/y90-126
  11. Hansen A.B., Moralez G., Romero S.A., et al. Mechanisms of sympathetic restraint in human skeletal muscle during exercise: role of α-adrenergic and nonadrenergic mechanisms // Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2020. Vol. 319, N 1. P. H192–H202. doi: 10.1152/ajpheart.00208.2020
  12. van der Horst J., Møller S., Kjeldsen S.A.S., et al. Functional sympatholysis in mouse skeletal muscle involves sarcoplasmic reticulum swelling in arterial smooth muscle cells // Physiol Rep. 2021. Vol. 9, N 23. P. e15133. doi: 10.14814/phy2.15133
  13. Saltin B., Mortensen S.P. Inefficient functional sympatholysis is an overlooked cause of malperfusion in contracting skeletal muscle // J Physiol. 2012. Vol. 590, N 24. P. 6269–6275. doi: 10.1113/jphysiol.2012.241026
  14. Burton D.A., Stokes K., Hall G.M. Physiological effects of exercise // Continuing Educ Anaesthesia Crit Care Pain. 2004. Vol. 4, N 6. P. 185–188. doi: 10.1093/bjaceaccp/mkh050
  15. Sarelius I., Pohl U. Control of muscle blood flow during exercise: local factors and integrative mechanisms // Acta Physiol (Oxf). 2010. Vol. 199, N 4. P. 349–365. doi: 10.1111/j.1748-1716.2010.02129.x
  16. Remensnyder J.P., Mitchell J.H., Sarnoff S.J. Functional sympatholysis during muscular activity. Observations on influence of carotid sinus on oxygen uptake // Circ Res. 1962. Vol. 11. P. 370–380. doi: 10.1161/01.RES.11.3.370
  17. Joyner M.J., Casey D.P. Regulation of increased blood flow (hyperemia) to muscles during exercise: a hierarchy of competing physiological needs // Physiol Rev. 2015. Vol. 95, N 2. P. 549–601. doi: 10.1152/physrev.00035.2013
  18. Thomas G.D., Segal S.S. Neural control of muscle blood flow during exercise // J Appl Physiol (1985). 2004. Vol. 97, N 2. P. 731–738. doi: 10.1152/japplphysiol.00076.2004
  19. Манухин Б.Н., Ананьева О.В., Ананьев В.Н. Изменения альфа1-адренергических и мускариновых холинергических реакций артериального давления у кролика в процессе адаптации к холоду // Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. 2006. Т. 92, № 3. С. 308–317. EDN: HTGIXV
  20. Ананьев В.Н., Ананьев Г.В., Ананьева О.В. Значение адренорецепторов артерий при симпатолизисе в регуляции кровотока в работающих мышцах // Человек. Спорт. Медицина. 2023. Т. 23, № 2. С. 61–68. EDN: ILACTH doi: 10.14529/hsm230208
  21. Хаютин В.М. Сосудодвигательные рефлексы. Москва: Наука, 1964.
  22. Манухин Б.Н. Физиология адренорецепторов. Москва: Наука,1968.
  23. Lineweaver H., Burk D. The Determination of Enzyme Dissociation Constants // Journal of the American Chemical Society. 1934. Vol. 56, N 3. P. 658–666. doi : 10.1021/ja01318a036
  24. Варфоломеев С.Д., Гуревич К.Г. Биокинетика. Практический курс. Москва: Фаир-Пресс, 1999. EDN: YLWARF
  25. Корниш-Боуден Э. Основы ферментативной кинетики. Москва: Мир, 1979.
  26. Сергеев П.В., Шимановский Н.Л., Петров В.И. Рецепторы физиологически активных веществ. Волгоград: Семь ветров, 1999. EDN: PFIAIK
  27. Авдонин П.В., Ткачук В.А. Рецепторы и внутриклеточный кальций. Москва: Наука, 1994.
  28. Галенко-Ярошевский П.А., Аджиенко Л.М., Бобров В.А., и др. Фармакологическая регуляция тонуса сосудов. Москва: РАМН, 1999. EDN: RDSPQF

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Увеличение перфузионного давления в бедренной артерии в четырёх группах кроликов на 8 доз эпинефрина в контрольной группе животных (N1), кроликов при симпатолизисе (N2), животных после 30 дней холодовой адаптации (N3), животных после 30 дней холодовой адаптации при симпатолизисе (N4) в двойных обратных координатах Лайниувера–Берка. Ось абсцисс: доза эпинефрина в обратной величине 1/(мкг/кг), ось ординат: перфузионное давление в обратной величине 1/(мм рт. ст.).

Скачать (252KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Увеличение перфузионного давления в бедренной артерии в четырёх группах кроликов на 8 доз эпинефрина в контрольной группе животных (N1), кроликов при симпатолизисе (N2), животных после 30 дней холодовой адаптации (N3), животных после 30 дней холодовой адаптации при симпатолизисе (N4). Ось абсцисс: доза эпинефрина в мкг/кг (Y); ось ординат: увеличение перфузионного давления (мм рт. ст.). Все различия величин опытов при симпатолизисе (N2) и контроле (N1) достоверны ( p <0,01). Все различия величин опытов при симпатолизисе на фоне 30 дней холода (N4) и после 30 дней холода (N3) достоверны ( p <0,01). Данные опытов при симпатолизисе на фоне 30 дней холода (N4) и симпатолизисе (N2) достоверны при дозах эпинефрина от 2 мкг/кг до 30 мкг/кг ( p <0,05).

Скачать (144KB)
Метаданные

© Эко-Вектор, 2024

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».