Реакция сократительной функции сердца лабораторных животных на введение адрено блокаторов

Наряду с другими механизмами, деятельность сердца также регулирует вегетативная нервная система, которая реализует свое влияние через адрено- и холинорецепторы клеток сердца [1, 4, 5, 6, 7, 8, 11, 13]. В большинстве клинических и экспериментальных исследований особое внимание уделялось изучению эффекта блокады β-АР, полагая, что в сердце наиболее распространенными являются β-адренорецепторы. Данный подход связан с преобладающей ролью β-адреноблокаторов в лечении стенокардии, гипертонии и сердечной недостаточности [13]. Одновременно внимание на α-АР в развитии заболеваний сердца был несколько снижен. В настоящее время наблюдается возрождение интереса к данным исследованиям. Многие ученые проявляют особый интерес к изучению участия α-адренорецепторов в регуляции сердечных функций.

Исследователи утверждают, что, несмотря на низкую плотность, α1-АР в сравнении с β-АР, играют важную роль в регуляции функций сердца [13]. Известно, что α1-АР присутствуют в сердце и схожи у различных видов животных. Представительство α1-AР в сердце человека было продемонстрировано на молекулярном уровне. При этом, значение α2-AР в сердце изучено недостаточно. Ранее считалось, что α2-АР в сердце млекопитающих лишь модулирует регуляторные влияния, располагаясь пресинаптически и ингибируя высвобождение норадреналина [12]. В то же время имеется мнение, что α2-АР ответственен за регуляцию сократимости миокарда. Таким образом, в настоящее время у исследователей нет единого мнения об участии β- и α-АР в регуляции инотропной функции сердца. Более того, роль разных подтипов АР в регуляции сократительной функции сердца животных, подверженных различным режимам двигательной активности остается практически не изученной.

Целью наших исследований явилось изучение роли альфа и бета адренорецепторов в регуляции сократительной функции сердца животных, подверженных различным режимам двигательной активности.

Материал и методы исследований. Для экспериментов использовали белых беспородных крыс в возрасте от 120 до 150-дневного возраста. Для изучения роли разных подтипов АР и М-ХР в регуляции сократительной функции сердца животных, подверженных различным режимам двигательной активности, вводили метапролол – (β блокатор), доксазозин - (α1 блокатор), антимедин - (α2 блокатор).

Мышечную тренировку животных осуществляли увеличивающимся по времени и усиливающимся по интенсивности ежедневным плаванием. Ограничение двигательной активности, т.е. гипокинезию для лабораторных животных, создавали путем содержания в специальных пенал-клетках.

Для определения ударного объема крови использовали метод тетраполярной грудной реографии [15]. Дифференцированную реограмму регистрировали в динамике у наркотизированных животных при естественном дыхании с помощью прибора РПГ–204. Для оценки достоверности различий использовали стандартные значения t- критерия Стьюдента.

Результат исследований. В 120-дневном возрасте у контрольных животных ударный объем крови (УОК) составлял 0,215±0,005 мл (Таблицы 1, 2, 3). После введения метапролола УОК уменьшился на 0,018 мл и составил 0,197±0,007 мл (Р≤0,05). Следовательно, введение препарата β-блокатора вызвало уменьшение УОК данных животных на достоверную величину. К концу первой недели содержания животных в режиме неограниченной двигательной активности (НДА), наблюдали примерно такую же реакцию УОК (0,191±0,006 мл) на введение метапролола. К концу второй недели содержания данных животных в режиме НДА произошло снижение УОК ещё на 0,014 мл и систолический объём крови составил 0,177±0,009 мл (Р≤0,05). В течение последующих двух недель (третьей и четвертой) наблюдалось постепенное снижение УОК, примерно на 0,015 мл еженедельно и к концу 4 недели составил 0,152±0,008 мл (Р≤0,05). Разница между исходными реакциями УОК на введение β-блокатора и реакцией, полученной в конце четвертой недели экспериментов, составила 0,063 мл (Р≤0,05). Таким образом, у животных контрольной группы, содержавшихся в режиме неограниченной двигательной активности в течение четырех недель, происходит существенное снижение реакции УОК на введение β-блокатора.

У животных, подверженных систематическим мышечным тренировкам (группа усиленной двигательной активности – УДА), на первой неделе также, как и у контрольных животных, наблюдали снижении реакции УОК на введение β-блокатора. Однако, в процессе последующих трех недель систематических мышечных тренировок у данной группы животных темпы снижения реакции УОК на введение метапролола оказались менее выраженными, по сравнению с контрольной группой животных. Так, если у контрольной группы животных реакция УОК на введение β-адреноблокаторов еженедельно снижалась примерно на 0,015 мл, то у животных, подверженных систематическим мышечным тренировкам, она составила лишь 0,010 мл (Р≤0,05). К концу четвертой недели реакция УОК на введение β-адреноблокатора у животных, подверженных систематическим мышечным тренировкам, оказалась на 0,013 мл меньше, по сравнению с контрольной группой того же возраста (Р≤0,05).

Наиболее высокую реакцию УОК на введение β-блокатора наблюдали у группы животных, подверженных режиму ограниченной двигательной активности, т.е. гипокинезии. Так, если у животных группы НДА и УДА реакция УОК на введение β-адреноблокатора на первой неделе составляла 0,191±0,006 мл и 0,196±0,007 мл, соответственно, то у животных, отнесенных к группе гипокинезии, она составила 0,182±0,004 мл (Р≤0,05). В процессе последующих четырёх недель ограничения двигательной активности, реакция УОК на введение β-адреноблокатора у данных животных снижалась еженедельно на 0,021 мл (Р≤0,05). Разница между исходными величинами УОК на введение β-адреноблокатора и реакцией, полученной в конце четвертой недели гипокинезии, составила 0,084 мл (Р≤0,05). Данная величина оказалась достоверно выше по сравнению с реакцией УОК животных контрольной группы и группы двигательной активности, соответственно, на 0,021 мл и 0,033 мл (Р≤0,05). Обобщая вышеизложенное, можно отметить, что наиболее высокая реакция на введение β-адреноблокатора наблюдается у животных, подверженных режиму ограниченной двигательной активности, наиболее низкая реакция – у животных, подверженных режиму усиленной двигательной активности.

Также были проанализированы изменения реакции УОК на введение α1-адреноблокатора. У контрольных животных на первой неделе содержания в режиме неограниченной двигательной активности при введении α1-адреноблокатора УОК уменьшился на 0,025 мл (Р≤0,05). В процессе последующих четырёх недель содержания этих же животных в режиме неограниченной двигательной активности реакция УОК на введение α1-адреноблокатора снижалась еженедельно примерно на 0,020 мл (Р≤0,05). Разница между исходными реакциями УОК на введение α1-антогониста и зарегистрированными на четвертой неделе НДА составила 0,082 мл (Р≤0,05). Следовательно, у животных контрольной группы, содержавшихся в режиме НДА, наблюдается снижение реакции УОК на введение α1-адреноблокатора.

Таблица1 – Изменения реакции ударного объема крови интактной группы половозрелых крыс, при введении β, α1 и α2-адреноблокаторов

УОК	Адреноблокаторы	β (блокатор)	α1 (блокатор)	α2 (блокатор)
	n (кол. жив.)	11	10	12
	исх.	0,215±0,005	0,220±0,007	0,215±0,007
	после введ	0,197±0,007*	0,195±0,006*	0,233±0,009*
	1 неделя	0,191±0,006	0,183±0,007*	0,245±0,007
	2 неделя	0,177±0,009*	0,172±0,008*	0,254±0,004
	3 неделя	0,171±0,004	0,158±0,005*	0,258±0,005
	4 неделя	0,152±0,008*	0,138±0,007*	0,267±0,007

*- разница достоверна по сравнению с предыдущим значением (P≤0,05)

Таблица 2 – Изменения реакции ударного объема крови половозрелых крыс, группы усиленной двигательной активности при введении β, α1- и α2-адреноблокаторов

УОК	Адреноблокаторы	β (блокатор)	α1 (блокатор)	α2 (блокатор)
	n (кол. жив.)	12	14	15
	исх.	0,220±0,007	0,225±0,008	0,211±0,007
	после введ.	0,198±0,005*	0,197±0,007*	0,232±0,004*
	1нед. мыш. трен.	0,182±0,004*	0,189±0,003	0,241±0,007
	2 нед. мыш. трен.	0,175±0,004	0,178±0,003*	0,258±0,004*
	3 нед. мыш. трен.	0,154±0,005*	0,152±0,005*	0,271±0,004*
	4 нед. мыш. трен.	0,136±0,004*	0,127±0,004*	0,285±0,005

*- разница достоверна по сравнению с предыдущим значением (P≤0,05)

Таблица 3 – Изменения реакции ударного объема крови половозрелых крыс, группы ограниченной двигательной активности при введении β, α1 и α2-адреноблокаторов

УОК	Адреноблокаторы	β (блокатор)	α1 (блокатор)	α2 (блокатор)
	n (кол. жив.)	11	15	14
	исх.	0,218±0,004	0,221±0,007	0,209±0,007
	после введ	0,203±0,005*	0,199±0,005*	0,221±0,004*
	1 нед. гипокинез	0,196±0,007	0,191±0,004	0,229±0,003
	2 нед. гипокинез	0,181±0,004*	0,183±0,008	0,232±0,005
	3 нед. гипокинез	0,179±0,004	0,169±0,004*	0,236±0,003
	4 нед. гипокинез	0,167±0,005*	0,154±0,006*	0,247±0,007*

*- разница достоверна по сравнению с предыдущим значением (P≤0,05)

У животных, подверженных     (группа УДА), на первой неделе также систематическим мышечным тренировкам     наблюдали достоверное снижение реакции

УОК на введение α1-антогониста. В процессе последующих двух недель систематических мышечных тренировок, реакция УОК на введение α1-антогониста существенно не изменялась, сохраняясь, примерно, на уровне 0,190-0,185 мл. Достоверное снижение реакции УОК на введение α1-антогониста наблюдалось лишь на третьей и четвёртой неделях мышечных тренировок, где снижение реакции УОК еженедельно составило примерно 0,014 мл (Р≤0,05). Следовательно, у животных, подверженных систематическим мышечным тренировкам, достоверное снижение реакции УОК на введение α1-адреноблокатора наблюдается лишь на третьей и четвёртой неделях, тогда как у животных контрольной группы снижение реакции УОК наблюдалось на протяжении всех четырех недель экспериментов. У животных группы УДА к концу четвертой недели систематических мышечных тренировок реакция УОК на введение α1-антогониста уменьшилась на 0,067 мл и составила 0,154±0,006 мл (Р≤0,05). Следовательно, у животных, подверженных систематическим мышечным тренировкам, в течение четырех недель реакция УОК на введение α1-адреноблокатора снижается незначительными темпами, по сравнению с контрольной группой животных.

Более выраженной оказалась реакция УОК на введение α1-антогониста у группы животных, подверженных режиму ограниченной двигательной активности, т.е. гипокинезии. У данной группы животных реакция УОК на введение α1-адреноблокатора на первой неделе гипокинезии оказалась выше по сравнению с показателями животных контрольной группы и группы усиленной двигательной активности. У животных, подверженных режиму ограниченной двигательной активности, низкая реакция УОК на введение α1-адреноблокатора сохранялась и в процессе последующих четырёх недель гипокинезии. Разница между исходными реакциями УОК на введение α1-агнтогониста и реакциями, полученными к концу четвертой недели гипокинезии, у данной группы животных, составила 0,098 мл (Р≤0,05). Данная реакция УОК на введение α1-адреноблокатора на четвертой неделе экспериментов оказалась выше, по сравнению с реакциями УОК, полученными в группе животных НДА и УДА, соответственно, на 0,016 и 0,031 мл (Р≤0,05). Следовательно, режим ограниченной двигательной активности (гипокинезия) способствует существенному увеличению реакции УОК на введение α1-адреноблокатора.

Таким образом, анализируя особенности реакции УОК на введение α1-адреноблокатора, животным, подверженным различным режимам двигательной активности, выявили, что систематические мышечные тренировки способствуют уменьшению реакции УОК на введение α1-адреноблокатора, тогда как режим ограниченной двигательной активности поддерживает данную реакцию на высоком уровне.

Введение α2-адреноблокатора, в отличие от введения β- и α1-адреноблокаторов, наоборот, вызывал увеличение реакции УОК во всех исследованных группах животных. Так, у животных, содержавшихся в режиме неограниченной двигательной активности, на первой неделе при введении α2-адреноблокатора УОК увеличился на 0,030 мл по сравнению с исходными данными (Р<0,05). В процессе последующих четырёх недель содержания этих же животных в режиме НДА реакция УОК на введение α2-адреноблокатора еженедельно увеличивалась примерно на 0,013 мл (Р≤0,05). Разница между исходными реакциями УОК на введение α2-антогониста и зарегистрированными на четвертой неделе составила 0,052 мл (Р≤0,05). Следовательно, у животных контрольной группы, содержавшихся в режиме неограниченной двигательной активности, в течение четырех недель, наблюдается достоверное увеличение реакции УОК на введение α2-адреноблокатора.

У животных, подверженных систематическим мышечным тренировкам, реакция на введение α2-адреноблокатора оказалась выше по сравнению с животными контрольной группы. Так, начиная со второй недели систематических мышечных тренировок, еженедельное увеличение реакции УОК на введение α2-адреноблокатора составило более 0,013мл (Р≤0,05). К концу четвертой недели систематических мышечных тренировок реакция УОК на введение α2-антогониста у животных группы УДА оказалась на 0,018 мл больше по сравнению с животными группы неограниченной двигательной активности (Р≤0,05).

У группы животных, подверженных режиму гипокинезии, на первой неделе также наблюдали увеличение реакции УОК на введение α2-адреноблокатора. При этом, данная реакция оказалась несколько менее выраженной, по сравнению с группой животных НДА и УДА. Также еженедельное увеличение реакции УОК на введение α2-адреноблокатора у гипокинезированных животных оказалась существенно ниже, по сравнению со всеми исследованными группами животных. Разница между исходной реакцией УОК на введение α2-антогониста и реакцией, полученной в конце четвертой недели гипокинезии составила 0,038 мл, что на 0,014 мл и 0,036 мл оказалась меньше, соответственно, по сравнению с группами животных НДА и УДА (Р≤0,05). Следовательно, режим ограниченной двигательной активности (гипокинезия) в значительной мере сдерживает реакцию УОК на введение α2-адреноблокатора.

Таким образом, анализируя особенности реакции УОК на введение α2-адреноблокатора, выявили, что у группы животных, подверженных систематическим мышечным тренировкам реакция УОК к концу четвертой недели экспериментов достоверно возрастает, тогда как у животных группы, подверженных гипокинезии, наоборот, снижается.

Заключение. Изучая реакцию ударного объёма крови, при введении β-, α1- и α2-адреноблокаторов животным, подверженным различным режимам двигательной активности, выявили следующие особенности:

• -    во всех исследованных экспериментальных группах животных на первой неделе наблюдается уменьшение реакции УОК на введении β-, α1- и увеличение реакции УОК на введение α2-адреноблокаторов;

• -    реакции УОК на введении β-, α1- и α2-адреноблокаторов зависят от уровня двигательной активности лабораторных животных. Наиболее выраженное снижение реакция УОК на введение разных подтипов адрено-блокаторов наблюдается в группе животных ограниченной двигательной активности и наименьшее снижение реакции УОК – в группе животных, подверженных усиленному двигательному режиму;

• -    в группе экспериментальных животных в процессе дальнейших мышечных тренировок к концу четвертой недели наблюдается менее выраженное снижение реакции УОК на введение β-, α1-и более выраженное увеличение реакции УОК на введение α2-адреноблокаторов. Следовательно, можно утверждать, что в процессе систематических мышечных тренировок у половозрелых животных ослабевает зависимость УОК от экстракардиальных регуляторных влияний;

• -    у группы животных, подверженных режиму ограниченной двигательной активности, к концу четвертой недели гипокинезии происходит наиболее выраженное увеличение реакции УОК на введение β-, α1-адреноблокаторов и значительное уменьшение реакции УОК на введение α2-адреноблокаторов. Данный факт, в определённой степени свидетельствует о том, что в процессе ограничения двигательной активности, т.е. гипокинезии, у животных сохраняется преобладание симпатических влияний в регуляции ударного объёма крови.

Резюме

Впервые проведены исследования по изучению особенности реакции ударного объема крови лабораторных животных, подверженных различным режимам двигательной активности, при введении β, α1 и α2-адреноблокаторов. Для изучения роли разных подтипов АР и М-ХР в регуляции насосной функции сердца животных, подверженных различным режимам двигательной активности вводили метапролол – (β блокатор), доксазозин – (α1 блокатор), антимедин – (α2 блокатор).

Мышечную тренировку животных осуществляли увеличивающимся по времени и усиливающимся по интенсивности ежедневным плаванием. Ограничение двигательной активности, т.е. гипокинезию для лабораторных животных, создавали путем содержания в специальных пенал-клетках. Для определения ударного объема крови использовали метод тетраполярной грудной реографии.

Установлено, что режим ограниченной двигательной активности, т.е. гипокинезия вызывает более выраженную реакцию УОК на введение β- и α1–адреноблокаторов и менее выраженную реакцию на введение α2-адреноблокатора. Выявлено, что режим систематических мышечных тренировок, наоборот, способствует менее выраженной реакции УОК на введение β- и α1–адреноблокаторов и более выраженной реакции на введение α2-адреноблокатора.