Введение к работе
Актуальность теш. Важную роль в тепловом балансе организма играет органный кровоток. Он обеспечивает кислородное снабжение тканей и может изменить теплопродукцию тканей и теплоотдачу, влияя на перераспределение кровотока между внутренними теплопродуци-рующими структурами и покровными тканями. Данные, полученные на собаках, овцах, обезьянах , тюленях, кроликах, морских свинках, показывают, что изменения регионарного кровотока при недлительном и умеренном (не угрожающим жизни) воздействии высокой или низкой температур, или пониженной концентрации кислорода, как правило, неоднотипны у различных животных (Vogel et all.. 1969; Adachl et all., 1976; Hales et all., 1979; Sjoquist et all., 1986; Баранов и др.,1992; Балыкин и др., 1993; и др.). Только динамика кровоснабжения сердца и головного мозга у животных схожа: кровоток в этих органах не меняется или увеличивается, особенно, при гипоксии. При этом не меняется или растет органная доля минутного объема кровообращения (МОК). В отношении других структур - органов брюшной полости, почек, различных мышц, участков кожи - существует большой разброс данных, обусловленный не только разным видом, возрастом и массой животных, но и неидентичными условиями экспериментов и неоднотипными способами оценки исходных данных. Так, исследователи часто измеряли местный кровоток, но не оценивали органную долю МОК. Для ряда структур (например, скелетной мускулатуры или всей кожи) динамика этих параметров может не совпадать , и это не позволяет выявить характер перераспределения МОК между ними и внутренними органами или между мускулатурой и кожей.
Крыса - распространенный объект изучения кратковременных и длительных адаптивных реакций, в том числе реакций сердечно-сосудистой системы. Как маленькое теплокровное, обладающее высоким окислительным обменом, она более подвержена температурным и ги-поксическим воздействиям, при которых можно ожидать адекватных реакций сердечно-сосудистой системы. Они могут быть неидентичны в соответствующих условиях реакциям других млекопитающих из-за их различий в массе тела и эколого-физиологических особенностях вида животного. Как показывает анализ литературы, достаточной ясности о характере этих реакций у крыс, и в частности, о характере распределения МОК при тех или иных воздействиях, нет. Основная причина - мало публикаций. Таковых о распределении МОК при гипоксии нам найти не удалось. Данные относительно температурных воздействий оказались недостаточными: так, в работах отсутствовали све-
дения о температуре тела [Jansky, Hart, 19681 или приводились только данные о скорости регионарного кровотока [Султанов и др., 1991], по которым не всегда можно судить об органных долях МОК. Все это побудило нас предпринять настоящую работу.
Цель работы. У крыс описать достаточно полную картину распределения МОК при умеренных кратковременных воздействиях высокой и низкой температур окружающего воздуха и барометрической гипоксии, выявив специфически для каддого воздействия характер распределения МОК: особое внимание обратить при этом на взаимоотношение долей МОК. адресованных во внутренние органы и в периферические структуры - кожу и мышцы, и, в свою очередь, между этими структурами.
Задачи исследования. 1. Изучить характер распределения МОК в тепле (Т воздуха 32C, контроль 23С) при небольшом повышении Т тела (до 1С); учесть при этом поведение крысы: в тесной норке-пенале или в свободной камере.
-
Изучить характер распределения МОК при одинаковом снижении температуры тела (на 2.3С) при внешнем охлаждении и в условиях барокамерной гипоксии.
-
Для понимания возможных механизмов межорганного распределения кровотока а) провести посмертное морфометрическое исследование кровеносного русла в коже и подлежащей скелетной мышце и б) на основании данных морфометрии провести численное моделирование гемодинамики в этих структурах.
Научная новизна. Впервые описан у бодрствующих крыс полный поорганный характер распределения МОК при остром воздействии высокой, низкой температур воздуха и барокамерной гипоксии.
Впервые выявлено существенное влияние на характер распределения МОК при умеренной и высокой Т воздуха положения крысы: в тесной норке и в свободной камере.
Впервые проведено сравнение характера распределения МОК у крыс при барокамерной гипоксии и охлаждении, приводящих к одинаковому снижению температуры тела.
Впервые у крыс даны структурные и гемодинамические сравнительные характеристики кровеносных русел в коже и мышцах одного региона.
Теоретическое и практическое значение работы. Выявленные картины межорганного распределения кровотока у крыс при кратковременных умеренных температурных и гипоксическом воздействиях,
сравнительный анализ этих картйн, а также данные по сравнительной оценке архитектоники кровеносного русла в периферических структурах (мышц и кожи), способствует пониманию механигмов становления и поддержания температурного гомеостаеа у теплокровных. Выявленное нами своеобразие сосудистых реакций крыс на температурные и гипоксические воздействия следует учитывать в острых и хронических экспериментах на этих животных.
Основные положения, выносимые на защиту. 1. У крыс, подвергнутых кратковременным температурным и гипоксическим воздействиям, значительная адекватная и своеобразная сосудистая реакция, приводящая к межорганному перераспределенип кровотока, наблюдается только при воздействии тепла.
2. У крыс отсутствуют развитые механизмы, которые обеспечивают разнонаправленные сосудистые реакции в коже и подлежащих скелетных мышцах и приводят к перераспределению кровотока между ними.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены на Конференции по экологической физиологии,(Ашхабад, 1989), Седьмом Всероссийском симпозиуме 'Эколого-физиологические проблемы адаптации" (Москва, 1994), Втором Сибирском съезде физиологов (Новосибирск, 1995), Втором Меадународном симпозиуме по проблемам сано-генного и патогенного эффектов экологических воздействий на внутреннюю среду организма (Чолпон-Ата, 1995).
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, посвященных обзору литературы, объектам и методам исследования, результатам исследования и их обсуждению, после которых следуют выводы. Она изложена на 133 страницах машинописи, включая 18 таблиц, б рисунков и два приложения. Список цитированной литературы состоит ив 133 наименований на русском (61 ) и английском языках.