Введение к работе
Актуальность проблемы Известно, что стрессоріше реакции,
сопряжены с интенсивным потреблением кислорода и глюкозы. Причем установлено, что разные люди и разные особи животных одного вида отличаются по устойчивости к дефициту кислорода (Березовский, 1978; Агаджанян, 1985; Лукьянова, 1989).
Так, в состоянии физиологического покоя потребление кислорода тканью больших полушарий и печени ниже у высокоустойчивых крыс (Назаренко, 1978). Суммарное потребление кислорода у высокоустойчивых к гипоксии крыс также достоверно ниже, чем у низкоустойчивых животных (Березовский, 1989). Относительная активность НАДН-оксидазиого пути окисления у высокорезистентных к гипоксии животных в 2 раза более высокая по сравнению с низкоустойчивыми особями (Лукьянова, 1989). У животных с низкой устойчивостью к гипоксии отмечена тенденция к гипергликемии (Агаджанян, 1991); в тканях высокоустойчивых особей по сравнению с низкоустойчивыми наблюдается более интенсивный анаэробный гликолиз (Шумицкая, 1978).
Итак, в настоящее время сформировалось представление о том, что в пределах одной популяции существуют особи высоко- и низкоустойчивые к дефициту кислорода.
Известно, что высокоустойчивые к гипоксии животные более резистентны к экспериментальной ДОКА-солевой гипертенэйи (Соколова, 1988) и к индуцированному эпилептогеиезу (Агаджанян, Торшин, 1983) и к другим неблагоприятным воздействиям на организм. Поэтому изучение крыс с высокой резистентностью к гипоксии представлялось весьма актуальным.
Поскольку параметры системной и регионарной гемодинамики практически не иследованы, особенно у бодрствующих животных эти* двух групп, то представлялось важным изучить исходную гемодинамику у низко- и высокоустойчивых животных, а также проанализировать ее изменения при разных стрессорных воздействиях. В качестве стрессогенных факторов были выбраны 2 взаимосвязанных стрессогеннцх воздействия, такие как гликопения и гипоксия.
Цепь исследования: сравнить исходную гемодинамику и реактивность системы кровообращения в отпет на метаболическую
гликопению и гипоксическую гипоксию у бодрствующих крыс Wistar с разной устойчивостью к дефициту кислорода. Задали исслепования:
-
Оценить влияние 2-дезокси-0-глюкозы (2ДГ) как нейрогликоп-енического стрессогенного фактора на артериальное давление и частоту сердцебиений; на содержание катехоламинов и инсулина в плазме крови; на концентрацию глюкозы и лактата в мозге, в сердце, в плазме крови интактных бодрствующих крыс Wistar;
-
Изучить воздействие 2ДГ на процессы метаболизма (содержание катехоламинов, глюкозы, инсулина в крови) и иммуноглобулиновый статус крыс с различной устойчивость» к дефициту кислорода;
3. Исследовать системную и регионарную гемодинамику у
бодрствующих крыс Wistar с исходно различной устойчивостью к
гипоксии;
-
Изучить гемодинамические реакции на гликопеническоо стрессог-еннае воздействие с помощью 2ДГ у бодрствующих крыс с разной устойчивостью к гипоксии;
-
Исследовать влияние 30-минутного воздействия нормобарической гипоксии на системную и регионарную гемодинамику у бодрствующих крыс с разной устойчивостью к дефициту кислорода.
Научная новизна вабош
-
Установлено, что метаболическакя гликопения, вызванная введением 2ДГ в дозе 250 мг/кг, вызывает комплекс реакций, аналогичных гликопеническому стрессогенному воздействию: снижается артериальное давление, увеличивается содержание адреналина, глюкозы, инсулина и лактата в крови; также уменьшается в мозге концентрация глюкозы и лактата, увеличивается в сердце содержание глюкозы и лактата.
-
У бодрствующих крыс с низкой резистентностью к дефициту кислорода имеется тенденция к более высокому уровню норадренал-ина, глюкозы и инсулина в крови, достоверно более низкое исходное содержание иммуноглобулинов в сыворотке крови.
Метаболическая гликопения по-разному сказывается на обменных процессах у крыс с разной устойчивостью к гипоксии. Хотя содержание адреналина, норадреналина и глюкозы достоверно увеличивается в обеих группах крыс, однако,' у низкоустойчивых животных сохраняется тенденция к более высокому содержанию
норадреналина и гликопении в крови. Концентрация инсулина увеличивается только в высокоустойчивои группе крыс. ИммуноглобулиновыЙ статус организма в высокоустойчивой группе крыс - остается без изменений, а в низкоустойчивой группе -достоверно снижается.
3. Впервые у бодрствующих крыс с разной устойчивостью к
гипоксии измерены исходные параметры системной и регионарной
гемодинамики. Выявлено, что у высокоустойчивых крыс имеется
тенденция к более низкому сердечному индексу и к более высокому
общему периферическому сопротивлению сосудов по сравнению с
крысами со средней и с низкой устойчивостью к гипоксии. Кроме
того, у высокоустойчивых к экстремальной гипоксии крыс выявлен
более высокий регионарный кровоток практически во всех органах,
за исключением скелетных мышц. Кровоток же в мышцах был у них
достоверно ниже, чем в низкоустойчивой группе.
4. В ответ на воздействие двух стрессогенных факторов -
метаболической гликопении и острой гипоксической гипоксии,
системная и регионарная гемодинамика по-разному менялась у
животных с разной устойчивостью к дефициту кислорода. Установл
ено, что в условиях гликопении резкое увеличение кровотока в
мозге, сердце, надпочечниках, почках, поджелудочной железе
происходит у низкоустойчивых животных, а о ответ на гипоксию
такие изменения наблюдаются, наоборот, у высокоустойчивых крыс. В
условиях гликопении у высокоустойчивых крыс, в основном,
преобладали процессы вазоконстрикции, а у ниэкоустойчиаых -
вазодилятации. 30-минутное дыхание гипоксической газовой смесью с
10 содержанием кислорода вызывало у животных обеих групп
централизацию кровообращения с уменьшением кожного и мышечного
кровотока и возрастанием кровотока в мозге и в сердце. Динамика
и интенсивность подобных изменений, при этом, была различной в
группах крыс с низкой и высокой устойчивостью к гипоксии.
Теоретическое и. практическое значение работы. Полученные
данные расширяют имеющиеся представления о генетически детерминированных различиях между особями с разной устойчивостью к гипоксии. Результаты исследования акцентируют внимание на роль индивидуальных особенностей в реакциях сердечно-сосудистой системы на стресс. Вероятно, особенности индивидуальной реэистен-
тности к гипоксии следует учитывать как при поиске новых ант-игипоксантов, так и при скрининге антистрессорных агентов.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены на Всесоюзной конференции "Транспорт кислорода и антиоксидантные системы" (Гродно, 1990); на кафедре физиологии человека и животных биологического факультета МГУ (1993); иа летней международной школе "Нервные и гуморальные механизмы кровообращения" (Пущино, 1993).
Публикации.По материалам диссертации опубликовано 3 печатные работы.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена
на .^ПЙг5страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, 6 -ти глав собственных исследований с обсуждениями, заключения и выводов. Работа иллюстрирована . .h таблицами и^Л . рисунками. Библиография включает уґ$ отечественных и ^\Л-зарубежных источников информации.