Показатели насосной функции сердца крыс различной тренированности под воздействием агониста серотонина

Серотонин является одним из важных нейромедиаторов организма. Его влияние на работу сердечно-сосудистой системы организма значимо, особенно оно проявляется в период раннего постнатального онтогенеза [2, 4, 5, 6]. В наших исследованиях интерес представляло влияние воздействия агониста 5-НТ2 серотониновых рецепторов на показатели сердечного выброса у крыс разной возрастной периодизации и различного качественного уровня тренированности. Изучалась реакция организма на введение 3-х последовательных доз препарата агониста серотониновых рецепторов в изменении показателей насосной функции сердца у 2-х исследуемых групп лабораторных крыс, одна из которых тренировалась плаванием на развитие быстроты движений, а другая, на развитие общей выносливости [2; 4]. Перед нами стояли задачи:

• -    разработать и апробировать режимы плавательных тренировок крыс на развитие двигательных качеств быстроты движений и общей выносливости с учетом их возрастной особенности;

• -    определить результат воздействия 3-х последовательных доз агониста 5-НТ2 серотониновых рецепторов путем анализа изменений показателей частоты сердечных сокращений, ударного объема крови, минутного объема кровообращения у крыс различного характера тренированности в 21, 70, 100-суточном возрасте.

Материал и методы исследований. Нами был разработан и апробирован режим плавательных тренировок лабораторных белых крыс самцов на развитие двигательного качества быстроты движений. Плавательные тренировки начинались с 21-суточного возраста крыс. Животные плавали 6 дней в неделю, затем 1 день выходной. В день крысы плавали в ванной 4 сеанса по 3 минуты и с 3-х минутным отдыхом между подходами. Для тренировки двигательного качества быстроты движений задавали максимальный темп выполнения упражнения путем последовательного увеличения груза отягощения (прикрепление с помощью прищепки на спину крыс) при плавании от 5 до 16 % от массы тела животного в процессе их возрастного развития. Режим плавательных тренировок на развитие двигательного качества общей выносливости был ранее разработан и апробирован Р.А. Абзаловым в 1987 году, в других исследованиях [1] и использовался нами в данной работе. Методика введения крысам препарата агониста 5-НТ2 серотониновых рецепторов была следующая: предварительно животным вводили наркоз уретана из расчета 800 мг/кг массы тела подопытных животных. Затем, через каждые 10 минут, вводили 3 последовательные дозы препарата агониста 5-НТ2 серотониновых рецепторов «D-methyl-5-hydroxytriptaminmaleat» фирмы «Tocris» 1 мкг/кг, 10 мкг/кг, 30 мкг/кг в бедренную вену крыс. После каждой инъекции препарата агониста регистрировали изменения показателей частоты сердцебиения, ударного объема крови и минутного объема кровообращения по объемной и дифференцированной реограмме крыс, с помощью метода тетраполярной грудной реографии при естественном дыхании.

Результаты наших исследований подвергались математическому анализу. Для каждой группы исследуемых крыс вычисляли среднеарифметические величины исследуемых показателей и их среднеквадратичное отклонение (M±m). Достоверность различий определяли по t -критерию Стьюдента. Полученный цифровой материал в наших исследованиях обработан методом вариационной статистики на достоверность различия сравниваемых показателей (P<0,05).

Результат исследований. До введения агониста исходные показатели частоты сердечных сокращений (ЧСС) у 21-суточных крысят составили 471,23± 4,48 уд/мин. Максимальное уменьшение частоты сердечных сокращений, по сравнению с данными в покое в группе 21-суточных крысят произошло на исходе 10-ой минуты после введения 3 дозы препарата и равнялось 53,49 уд/мин. У 70-суточных крыс контрольной группы ЧСС в покое оказалось на 86,97 уд/мин меньше, чем в этой группе до препаровки. У 70-суточных крыс группы тренированной на развитие быстроты движений на 10-ой минуте после введения 3 дозы препарата ЧСС составило 320,55±6,29 уд/мин и уменьшение частоты сердечных сокращений по сравнению с данными до препаровки составило 31,45 уд/мин. В группе крыс 70-ти суточной периодизации, тренированных на развитие общей выносливости, эта разница составила 50,22 уд/мин.

В контрольной группе 100-суточных крыс ЧСС до препаровки оказалась на уровне 342,55±7,29 уд/мин. Наблюдается уменьшение частоты сердцебиения в возрастном промежутке от 21 до 70 суток на 91,64 уд/мин, эта же разница между данными ЧСС у 21- и 70-суточных крыс контрольной группы составила 41,01 уд/мин.

На 10 минуте после введения 3 дозы агониста 5-НТ2 серотониновых рецепторов у 100-суточных крыс контрольной группы ЧСС уменьшилось на 48,99 уд/мин и составило 292,35±3,29 уд/мин. У крыс 100-суточной возрастной периодизации, тренированных на быстроту движений, снижение ЧСС составило 42,73 уд/мин, а тренированных на общую выносливость 32,47 уд/мин.

Таким образом, в ранней возрастной периодизации влияние серотонина на хронотропную функцию сердца выражено более значительно, но с взрослением оно ослабевает. Эта регуляция нейромедиатором серотонина имеет важное значение, когда в раннем возрасте еще недостаточно значима регуляторная роль адренергических и холинергических механизмов на деятельность сердечнососудистой системы организма. Так же на увеличение регуляторного влияния серотонина по снижению частоты сердцебиения влияет более энергозатратный тренировочный процесс.

В контрольной группе 21-суточных крыс ударный объем крови (УОК) до препаровки составил 0,070±0,003 мл. Уменьшение систолического объема крови в этой группе на 10 минуте после введения 3-ей дозы составило 0,032 мл. В группе 70-суточных крыс контрольной группы УОК равнялся 0,260±0,011 мл, а по истечении 10 минут после введения 3 дозы агониста эта величина составила 0,244±0,009 мл. У крыс 100-суточной возрастной периодизации контрольной группы разница в показателях систолического объема крови после 3 дозы и до препаровки составила 0,007 мл. У крыс 70-суточного возраста, тренированных на развитие быстроты движений, УОК составил 0,298±0,009 мл, у тренированных на развитие выносливости того же возраста 0,325±0,007 мл. По прошествии 10 минут после введения 3 дозы агониста серотонина показатели систолического объема крови в этих группах составили 0,271±0,011 мл и 0,307±0,010 мл соответственно. У 100-суточных крыс, адаптированных к быстроте движений, спустя 10 минут после введения 3 дозы агониста 5-НТ2 серотониновых рецепторов, происходит уменьшение ударного объема крови на

0,058 мл по сравнению с данными до инъекций. А у тренированных на развитие общей выносливости выявлена разница

0,081 мл.

Таким образом, воздействие агонистом    5-НТ2     серотониновых рецепторов на организм тренированных на развитие выносливости, способствует крыс, общей более

значительному уменьшению величин ударного объема крови, по сравнению с тренированными на быстроту движений.

До инъекций у 21-суточных крыс контрольной группы показатели минутного объема кровообращения (МОК) составили 33,72±1,92 мл/мин. Спустя 10 минут после введения 3 дозы препарата МОК уменьшился на 18,32 мл/мин. В группе 70-суточных крыс контрольной группы разница значений до инъекции и после 3 дозы составила 27,61 мл/мин. А та же разница в группе 100-суточной возрастной периодизации составила 16,49 мл/мин. В группах 70-ти и 100-суточного возраста крыс абсолютные показатели минутного объема крови до препаровки не отличались на статистически значимые величины в зависимости от характера тренированности (на развитие быстроты движений или на развитие выносливости). Снижение минутного объема кровообращения под воздействием 3 дозы агониста по сравнению с данными до препаровки у 70-суточной группы крыс, тренированных к быстроте движений, произошло на 18,61 мл/мин, а в группе животных, тренированных к выносливости, на 21,33 мл/мин. Такие же снижения показателей МОК в соответствующих группах крыс 100-дневного возраста составили 30,83 мл/мин и 33,92 мл/мин соответственно.

Таким образом, зависимость значений минутного объема кровообращения от регуляторного влияния серотонина проявляется в увеличивающемся возрастном диапазоне крыс. Абсолютные значения минутного объема кровообращения у крыс, тренированных к быстроте движений, чуть больше при воздействии агонистом серотонина, чем у животных, адаптированных к общей выносливости и в меньшей степени зависят от характера тренировочного режима.

Заключение. Наблюдается общая тенденция в изменении показателей насосной функции сердца: в результате мышечных тренировок, а также с увеличением возрастной периодизации крыс, частота сердцебиения уменьшается, ударный объем крови и минутный объем кровообращения увеличиваются в абсолютных значениях. Под воздействием агониста 5-НТ2 серотониновых рецепторов D-methyl-5-hydroxytriptaminmaleat значения частоты сердечных сокращений, ударного объема крови, минутного объема кровообращения, хоть и в меньшей степени, уменьшаются. Эта динамика показателей частоты сердечных сокращений, ударного объема крови и минутного объем кровообращения менее заметна в группах более возрастных животных и в группах более интенсивно тренированных. В более ранней возрастной периодизации крыс это влияние сильнее выражено. С увеличением возраста крыс реакция организма в виде изменения показателей на воздействие серотонином уменьшается. Эффект от воздействия препарата агониста серотониновых рецепторов у 21-дневных крыс самый значительный, у 70-дневных меньше, а у 100-дневных минимальный. Следующая динамика изменения показателей насосной функции сердца наблюдается в организме, подверженного более интенсивным мышечным тренировкам: у лабораторных животных тренированных на развитие двигательного качества общей выносливости регуляторная роль серотонина более выражена по сравнению с крысами, тренированными на развитие быстроты движений.

В данной работе изучались показатели сердечного выброса лабораторных крыс самцов в 21-, 70-, 100-дневной возрастной периодизации, адаптированных к различным по характеру мышечным плавательным тренировкам, после введения 3-х последовательных доз агониста 5-НТ2 серотониновых рецепторов. Данные наших исследований показывают, что в ранней возрастной периодизации крыс влияние агониста серотониновых рецепторов на сердечную деятельность более значительно, чем у взрослых. У крыс, тренированных на развитие общей выносливости, сдвиги показателей насосной функции сердца менее выражены, чем у крыс, тренированных на развитие быстроты движений.

С увеличением возрастной периодизации крыс, реакция организма, в виде изменения показателей сердечного выброса на воздействие серотонином, уменьшается. Регуляторная роль серотонина на лабильность показателей насосной функции сердца у лабораторных животных, тренированных на развитие двигательного качества общей выносливости, более выражена по сравнению с крысами, тренированными на развитие быстроты движений.