.

Роль системи оксиду азоту в реалізації кардіогенних та синокаротидних рефлексів (автореферат)

Язык: украинский
Формат: реферат
Тип документа: Word Doc
127 3162
Скачать документ

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМIЯ НАУК УКРАЇНИ

IНСТИТУТ ФIЗIОЛОГIЇ ім. О.О.БОГОМОЛЬЦЯ

ДАЦЕНКО ВОЛОДИМИР ВАСИЛЬОВИЧ

УДК 612.17+612.13+612.178.6+612.826.5

Роль системи оксиду азоту в реалізації кардіогенних та синокаротидних
рефлексів

03.00.13 – Фізіологія людини і тварин

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата біологічних наук

Київ – 2004

Дисеpтацією є pукопис.

Pобота виконана у відділі експериментальної кардіології Інституту
фізіології ім. О.О.Богомольця НАН Укpаїни

Наукові кеpівники: доктор медичних наук, академік НАН України,

Мойбенко Олексій Олексійович

Інститут фізіології ім. О.О.Богомольця НАН Укpаїни

завідувач відділу експериментальної кардіології

доктор біологічних наук,

Майський Володимир Олексійович

Інститут фізіології ім. О.О.Богомольця НАН Укpаїни

провідний науковий співробітник відділу фізіології головного мозку

Офіційні опоненти: доктор біологічних наук,

Шаповал Людмила Миколаївна

Інститут фізіології ім. О.О.Богомольця НАН України

провідний науковий співробітник відділу фізіології кровообігу

доктор медичних наук,

Нещерет Олександр Павлович

Інститут ендокринології та обміну речовин

ім. В.П.Комісаренка АМН України

зав. лабораторії нейрогормональної регуляції кровообігу

Провідна установа: Науково-дослідний Інститут кардіології ім.
М.Д.Стражеска

Захист відбудеться 05.05.2004 p. о 14 годині на засіданні
спеціалізованої вченої pади Д-26.198.01 пpи Iнституті фізіології
ім.О.О.Богомольця НАН Укpаїни за адpесою: 01024, м. Київ-24, вул.
Богомольця, 4.

З дисеpтацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту фізіології

ім. О. О. Богомольця (01024, м. Київ-24, вул. Богомольця, 4).

Автоpефеpат pозісланий 02.04.2004 p.

Вчений секpетаp

спеціалізованої вченої pади,

доктоp біологічних наук
Соpокіна-Маpіна З. О.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Дослідження ролі оксиду азоту (NO) спочатку не були
пов’язані з діяльністю нервової системи, але за останні роки було
встановлено, що ця речовина приймає участь у механізмах нервового
контролю цілого ряду автономних функцій організму, зокрема кровообігу.

Існує декілька основних шляхів, за рахунок яких NO може взаємодіяти з
механізмами нервового контролю кровообігу [Zanzinger J., et al., 1999].
По-перше, як нейропередатчик на рівні центральних структур, по-друге, як
субстанція, що впливає на виділення нейромедіаторів в судинному руслі.
Центральним механізмам дії NO на автономні функції присвячено багато
робіт [Scrogin K., et al., 1998; Chowdhary S., et al., 1999; Peotta V.,
et al., 2001; Wu W., et al., 2002; Ishide T., et al., 2003 та ін.], але
питання які, пов’язані з впливом цієї речовини на системні рефлекторні
реакції кровообігу, досліджені зовсім недостатньо.

Вважають, що пригнічення периферичної симпатичної вазоконстрикції є
одним з найбільш важливих депресорних механізмів при дії NO in vivo
[Zanzinger J., et al., 1994.]. При дослідженні периферичної
вазоконстрикції, викликаної активацією симпатичних нервів, було
встановлено [Maclean M., et al., 1994], що ефекторною зоною, де NO
пригнічує симпатичну активність, є зона локалізації нервових закінчень
на судинних гладком’язових клітинах, оскільки співвідношення між пре- та
постгангліонарною активністю не змінювалось після введення блокатора
синтезу NO – метилового ефіру N(-нітро-L-аргініну (L-NAME). Можливо, що
NO грає роль у формуванні симпатичних впливів на кровообіг на двох
рівнях – зменшує симпатичну активність на центральному рівні та
пригнічує периферичну вазоконстрикцію за рахунок виділення NO з
ендотеліальних клітин судин.

Питання, що стосуються ролі NO в реалізації рефлекторних реакцій з
різних рецепторних зон, зокрема рефлексогенних зон серця та
синокаротидних зон, надзвичайно мало досліджені. Існують лише поодинокі
дані щодо впливу NO на формування рефлексів з серця [Broten T., et al.,
1992; Araujo M., et al., 1998]. Відомо лише, що NO може приймати участь
у розвитку рефлекторної коронарної дилатації у собак при подразненні
рецепторів серця вератрином [Zhao G., et al., 1995]. Відомості щодо
впливу оксиду азоту на рефлекторні реакції периферичних судин при
безпосередньому подразненні рецепторів серця в літературі відсутні.

На даний момент не існує загальної думки щодо участі системи NO в
реалізації рефлекторних реакцій і з рецепторів каротидних синусів. Так,
наприклад, за даними Scrogin K., та співавт. (1994) системне блокування
продукції NO за допомогою L-NAME у щурів приводить до послаблення
барорефлекторних реакцій. Також є роботи [Lo W., et al., 1996; Qadri F.,
et al., 1999] в яких відмічається, що барорефлекторна чутливість на
швидкі зміни артеріального тиску регулюється NO, який синтезується в
мозку нейрональною NO-синтазою і виконує роль нейротрансмітера в
симпатичних та парасимпатичних еферентних шляхах. Введення блокаторів
NO-синтаз (NOS) в шлуночки мозку у щурів, зменшує рефлекторні реакції з
артеріальних барорецепторів. З іншого боку, в дослідженнях, проведених
на щурах та кролях, [Minami N., et al., 1995; Matsumura K., et al.,
1998] відмічається, що блокування синтезу NO викликає підсилення
рефлекторних реакцій з артеріальних барорецепторів, а збільшення
кількості NO в центральних структурах послаблює дані рефлекторні
реакції. Тобто, існуючі дані досить суперечливі. Крім цього, очевидно
можуть мати місце і видові особливості включення системи оксиду азоту в
механізми регуляції кровообігу. Варіабельність розподілу щільності
нікотинамід-аденін-динуклеотид-фосфат-діафоразо-позитивних
(НАДФН-д-позитивних) нейронів (які містять NOS) у медулярних
серцево-судинних центрах [Zanzinger J., et al., 1997], може бути до
певної міри пов’язана з модуляцією функцій симпатичної нервової системи
оксидом азоту у різних видів тварин. Тому є важливим проведення пошуку
можливих морфологічних корелятів в серцево-судинних центрах довгастого
мозку, які можуть бути задіяні у відтворенні видових відмінностей у дії
NO або інгібіторів NOS на серцево-судинні рефлекси.

Мета і задачі дослідження. Метою роботи було дослідження ролі системи
NO в реалізації кардіогенних та синокаротидних вазомоторних рефлекторних
реакцій у собак та щурів. У відповідності з метою в роботі були
поставлені наступні задачі:

Розробити метод дослідження реакцій коронарних судин при подразненні
рецепторів серця в дослідах на тваринах із збереженням природних умов
кровообігу та дихання.

Дослідити гемодинамічні та електрофізіологічні характеристики
кардіогенних депресорних рефлексів при подразненні рецепторів серця
вератрином та адренергічній стимуляції діяльності серця у собак, за
нормальних умов та після блокування синтезу NO.

Вивчити вплив оксиду азоту на розвиток кардіогенних вазомоторних
рефлекторних реакцій за умов короткочасної гострої ішемії міокарда у
собак.

Для встановлення можливих видових відмінностей дослідити вплив
блокування синтезу NO на рефлекторні кардіогенні депресорні реакції при
подразненні рецепторів серця у собак та щурів.

Дослідити розвиток рефлекторних реакцій з рецепторів каротидних синусів
у собак та щурів в контрольних умовах і при блокуванні синтезу NO.

Дослідити розподіл НАДФН-д-позитивних, або NOS-вмісних, нейронів в
серцево-судинному центрі довгастого мозку собак та щурів.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше встановлено, що існує
взаємозв’язок між розвитком кардіогенних депресорних реакцій та
продукцією оксиду азоту в організмі. Рефлекторна кардіогенна
вазодилятація коронарних та периферичних судин при подразненні
рецепторів серця пригнічується після системного блокування NOS та може
відновлюватись попередником синтезу NO – L-аргініном.

Вперше встановлено, що при розвитку короткочасної гострої ішемії
міокарда у собак системне інгібування синтезу NO гальмує депресорні
вазомоторні реакції та активує пресорні рефлекси з серця, потенціюючи
?-адреноконстрикцію.

Вперше показано, що система NO має більший вплив на реалізацію
кардіогенних рефлекторних реакцій і в значно меншій мірі впливає на
розвиток синокаротидних як депресорних, так і пресорних рефлекторних
реакцій.

Вперше показані видові відмінності у формуванні рефлекторних
кардіогенних депресорних реакцій в умовах блокування синтезу NO у собак
та щурів.

Вперше одержано детальні порівняльні морфологічні дані про щільність
розподілу NOS-вмісних нейронів в медулярному серцево-судинному центрі
собак та щурів. Встановлено видові відмінності у розподілі NOS-вмісних
нейронів у структурах судинорухового центру довгастого мозку собак та
щурів.

Теоретичне і практичне значення роботи. Отримані дані мають значення
для більш повного розуміння механізмів формування рефлекторних
серцево-судинних реакцій як за нормальних умов, так і при деяких видах
патології серця. Ці дані дозволяють оцінити участь системи NO в
нервовому контролі автономних функцій організму, її вплив на рефлекторну
регуляцію кровообігу в залежності від виду тварини та типу її нервової
системи. Для розробки шляхів корекції порушень кровообігу при гострій
ішемії міокарда можуть бути використані отримані нами дані про роль
системи NO в розвитку цих порушень.

Особистий внесок здобувача. Автором самостійно проведено пошук та
обґрунтування напрямку досліджень. Проведені всі експериментальні
дослідження та статистична обробка отриманих результатів, їх аналіз та
підготовка до публікацій. Морфологічні та гістохімічні дослідження
проводились за консультативною допомогою доктора біологічних наук
В.О.Майського.

Апробація результатів дисертації. Основні положення і результати
дисертації доповідалися на: Світовому конгресі клінічної та
експериментальної патофізіології (Софія, Болгарія 1997), XXXIII
міжнародному конгресі фізіологічних наук (С-Петербург, Росія 1997), ІІІ
міжнародному конгресі по патофізіології (Лахті, Фінляндія 1998), 6
міжнародній зустрічі „Біологія оксиду азоту” (Стокгольм, Швеція 1999),
Міжнародній конференції „Механизмы функционирования висцеральных систем
(С-Петербург, Росія 1999), ІІ Російському Конгресі по патофізіології
(Москва, Росія 2000), 11 Міжнародній конференції „Досягнення у вивченні
простагландинів та лейкотриєнів” (Флоренція, Італія, 2000), VI Конгресі
кардіологів України, (Київ, Україна, 2000), ІІІ національному конгресі
патофізіологів України, (Одеса, Україна, 2000), Українській Науковій
конференції “Мікроциркуляція та її вікові зміни” (Київ, Україна, 1999),
VII Світовому конгресі ISHR (Вініпег, Канада 2001), XVIII з’їзді
фізіологічного товариства ім. І.П. Павлова (Казань, Росія 2001), ІІ
міжнародній науково-практичній конференції “Дисфункция эндотелия”
(Витебськ, Білорусія 2002), XVI з’їзді Українського фізіологічного
товариства (Вінниця, Україна 2002), Міжнародній конференції „Центральные
и периферические механизмы вегетативной нервной системы” (Донецьк,
Україна 2003), Конгресі асоціації кардіологів країн СНГ „Фундаментальные
исследования и прогресс в кардиологии” (С-Петербург, Росія 2003), III
Всеросійській конференції „Механизмы функционирования висцеральных
систем” (С-Петербург, Росія 2003), ІІІ конгресі Федерації Європейських
товариств фізіологів (Ніца, Франція, 2003)

Публікації. Результати дисертації опубліковані у 11 статтях, з яких 10 у
наукових фахових виданнях та 29 тезах доповідей на конференціях.

Структура та обсяг дисертації. Дисертація представлена в одному томі,
викладена на 142 сторінках машинописного тексту та ілюстрована 28
рисунками і 6 таблицями. Дисертація складається із вступу, огляду
літератури, розділу описання матеріалів і методів дослідження, розділу
результатів досліджень, розділу аналізу і узагальнення результатів
дослідження, висновків, списку використаних джерел. Список літератури
містить 18 джерел російською мовою і 188 іноземних джерела.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Матеріали і методи досліджень.

Експерименти проведені на двох видах тварин – собаках та щурах.

Вивчення рефлекторних вазомоторних реакцій при подразненні рецепторів
серця, зокрема рефлекторних реакцій коронарних судин, вимагає
спеціальних методів дослідження, що дозволяють в межах коронарного
судинного русла проводити окремо подразнення однієї ділянки судинного
русла і реєструвати тонус судин іншої ділянки. У зв’язку з цим, нами був
розроблений метод, за допомогою якого можливо було подразнювати одну
ділянку лівого шлуночка серця, та вимірювати зміни тонусу коронарних
судин в іншій ділянці. Експерименти проводились на безпородних собаках
обох статей вагою від 12 до 27 кг під хлоралозо-уретановим наркозом (70
мг/кг та 200 мг/кг відповідно). При дослідженні рефлекторних
серцево-судинних реакцій з рецепторів серця у собак, ми використовували
методику катетеризації коронарних судин катетером з подвійним просвітом.
Один з просвітів використовувався для аутоперфузії гілки коронарної
судини, а другий для введення подразників в іншу гілку. Дана методика
дозволяє провести експерименти в умовах максимально наближених до
фізіологічних, без відкриття грудної порожнини. Про рефлекторні зміни
тонусу коронарних судин і судин кінцівки судили по змінах перфузійного
тиску при аутоперфузії відповідних ділянок постійним об’ємом крові. Для
адекватної оцінки змін тонусу коронарних і периферичних судин, цей метод
нами застосовувався і в серії експериментів з дослідженням рефлекторних
реакцій з синокаротидних зон у собак. Реєстрували системний артеріальний
тиск (САТ), тиск у лівому шлуночку (ТЛШ), перфузійний тиск в коронарних
судинах (КПТ) та перфузійний тиск в судинах кінцівки (СПТ). Першу
похідну тиску у лівому шлуночку (dP/dt) та індекс скоротливості міокарда
((dP/dtmax)/P) розраховували поударно за допомогою спеціалізованого
обчислювального пристрою “Индекс”. Електрокардіограма реєструвалась за
допомогою гольчатих електродів у І та ІІІ стандартних відведеннях. Всі
показники реєстрували та записували за допомогою струминного самописця
“Mingograph-82” фірми Siemens-Elema (Швеція). В обох серіях
експериментів на собаках досліджували зміни параметрів
кардіогемодинаміки за нормальних умов та при інгібуванні NOS. Системне
інгібування синтезу NO здійснювали за допомогою N?-нітро-L-аргініну
(L-NNA, 30 мг/кг, в/в), специфічне інгібування нейрональної NO-синтази –
7-нітроіндазолом (7-NI, 25 мг/кг, внутрішньоочеревинно) та активацію
синтезу NO – L-аргініном (30 мг/кг, в/в). Для подразнення рецепторів
серця використовували вератрін (Veratrum puriss, “Merk”), який вводили
внутрішньокоронарно в дозі 5 мкг. Адреналін (Adrenalin hydrochloride,
“Sigma”), внутрішньокоронарно в дозi 5 мкг. Також проводилася активація
кардіогенних рефлексів шляхом короткочасного припинення перфузії гілки
лівої коронарної артерії на 1 хвилину. Для відтворення депресорних
реакцій з синокаротидних зон, швидко підвищували тиск в ізольованих від
кровообігу областях каротидних синусів шляхом збільшення об’єму
перфузії. Підвищення тиску тривало 30-40 секунд з подальшим зниженням до
початкового рівня. У серії дослідів з відтворенням пресорних
синокаротидних рефлексів, загальні сонні артерії перетискали
пластиковими турнікетами на 30-40 секунд.

Була проведена окрема серія експериментів на щурах з метою виявлення
можливих видових відмінностей впливу блокування NOS на формування
рефлекторних кардіогенних та синокаротидних реакцій. В цій серії
експериментів було проведено вивчення рефлексів та впливу системної
блокади NOS за допомогою L-NNA (30 мг/кг внутрішньовенно) та
специфічного інгібування нейрональної NOS – 7-NI на розвиток
кардіогенних депресорних реакцій при подразненні серцевих рецепторів
вератрином. Також вивчали вплив блокади NOS на розвиток пресорних
реакцій з рецепторів каротидних синусів при перетисканні правої сонної
артерії пластиковим турнікетом на 30-40 с. Реєстрували
електрокардіограму (II – стандартне відведення) за допомогою гольчатих
електродів. Показники записували на самописці „Н3030-4”. Візуальне
спостереження змін показників здійснювалось з екрану багатоканального
осцилографа “Індикатор” (ИМ-789). Хімічні подразники вводили
безпосередньо до серця через яремну вену, або через хвостову вену,
відповідно до мети використання препаратів.

Для визначення можливих шляхів реалізації рефлексів з рецепторів серця в
спеціальній серії електрофізіологічних досліджень на собаках вивчали
зміни імпульсної активності різних екстракардіальних нервів при
подразненні рецепторів серця. Для відведення аферентної імпульсної
активності препарувались серцеві гілочки блукаючого нерва, з правого
боку. Імпульсну активність симпатичних аферентних волокон реєстрували
від периферичних кінців третьої або четвертої білих сполучних гілок
грудних сегментів (Th-3, Th-4). Еферентна імпульсна активність
реєструвалась від серцевих симпатичних нервів які відходять від
зірчастого ганглія. Для більш повного уявлення про перебіг рефлекторних
реакцій з рецепторів серця та їх вплив на формування регіональних
судинних реакцій, також відпрепаровували та реєстрували імпульсну
активність у хребтовому симпатичному нерві, який іннервує судини м’язів
та шкіри передньої кінцівки собак. Відведення електричної активності
екстракардіальних нервів здійснювалось за допомогою „плаваючих”
електродів. Разом з цим, у дослідах синхронно реєстрували наступні
параметри кардіогемодинаміки: САТ, ТЛШ, ЕКГ (ІІ відведення), dP/dt max.
Для подразнення серцевих рецепторів використовували внутрішньокоронарне
введення вератрину та адреналіну в дозах 3-5 мкг. Статистичний аналіз
отриманих даних проводився методом варіаційної статистики з
використанням критерію Стьюдента для оцінки достовірності відмінностей.
Значення з P?? - " @ B ~ ? ? o oaeoaeOAOAO? ?OAO ‹?‹ ‹ ‹ A ‹?‹ ? ‹O A A ‹ h h ( h h h h h h " h h & h h h h (&?? ? ‚ ? o h h h h h ( h h h h . h h ?????? h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h ±? h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h ±? h h h h h h h h h h h h h h h h h ±? h h h h h h h h h h h Подібні зміни в рефлекторних реакціях були виявлені і при адренергічній стимуляції діяльності серця та системному блокуванні синтезу NO у собак. Відомо, що адренергічна стимуляція серця приводить до рефлекторної дилятації периферичних судин внаслідок реалізації ваго-симпатичного депресорного рефлексу при підсиленні скоротливої активності міокарда. Цей рефлекс, як вважають, створює певний баланс між серцевим викидом і тонусом периферичних судин, які розширюються. Так, у контрольних дослідах внутрішньокоронарне введення адреналіну (5 мкг) викликало рефлекторне зменшення КПТ на 11,6±2,7%, СПТ – 33,1±7,3%, САТ – 33±10,7%, ТЛШ – 14,6±3,5% та ЧСС на 26,7±6,8%. Після блокування продукції NO, спостерігалось значне зменшення рефлекторних реакцій, хоча і не настільки різко виражене як при рефлексі Бецольда-Яріша. Значно зменшувались реакції коронарних та периферичних судин, зниження перфузійного тиску становило 7,0±2,6% та 22,8±9,1% відповідно, САТ – 19,8±6,2%, що достовірно менше ніж у контролі (P0,05; n=6). Оскільки початок реакції також
було суттєво зсунуто у часі, можна припустити зміни в характері
нейрогенної кардіогенної реакції. Непрямим підтвердженням цього
положення можуть бути дані про те, що усі специфічні блокатори nNOS
(7-NI, TRIM) здатні взаємодіяти з nNOS та призводити до пригнічення
виділення нейропептидів або нейромедіаторів із сенсорних нервових
терміналей [Towler B., et al., 1998]. Рівень, на якому у нашому випадку
блокується кардіогенна реакція на фоні введення нейронального блокатора
у щурів може включати як центральні структури, так і первинні аферентні
вагусні нейрони у g. nodosum або чутливі нервові закінчення у серці
шляхом зміни порогу їх збудження.

Таким чином, є очевидним, що система оксиду азоту відіграє певну роль у
формуванні кардіогенних депресорних реакцій як у собак, так і у щурів.
Але існують видові особливості участі системи оксиду азоту в формуванні
цих реакцій: у собак системне блокування NOS інтенсивно зменшує
депресорні реакції, а у щурів навпаки. Специфічне блокування
нейрональної NOS є ефективним у щурів, у той же час здійснює незначний
вплив на розвиток депресорних реакцій у собак. Вірогідним поясненням цих
відмінностей може бути те, що у тварин різних видів існують неоднакові
типи регуляції фізіологічних функцій, тобто з різним ступенем участі
окремих відділів вегетативної нервової системи.

Роль системи оксиду азоту в розвитку рефлекторних реакцій з рецепторів
каротидних синусів.

На даний момент не існує спільної думки щодо участі системи NO в
реалізації рефлекторних реакцій з рецепторів каротидних синусів. Одними
авторами відмічається гальмуючий вплив NO, іншими – активуючий, або
взагалі відсутність впливу NO на реалізацію даних рефлексів.

В наших дослідах на собаках, двостороннє підвищення тиску в ізольованих
зонах від кровообігу каротидних синусів у всіх випадках викликало типову
депресорну рефлекторну реакцію зі зниженням САТ та СПТ. Підвищення тиску
в синусах в середньому на 80,2(12,7 мм рт. ст, призводило до зменшення
САТ на 32,6(4,2 мм рт. ст., СПТ на 40,5(5,9 мм рт. ст (Р

Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter

Похожие документы
Обсуждение

Ответить

Курсовые, Дипломы, Рефераты на заказ в кратчайшие сроки
Заказать реферат!
UkrReferat.com. Всі права захищені. 2000-2020