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

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).