Введение к работе
Актуальность проблемы. Научио-техняческкй прогресс поставил перед современной биологической и медицинской науками задачу изыскать эффективные средства повышения устойчивости человека к неблагоприятным производственным п климатическим факторам. В настоящее время в связи с интенсивным освоением полярных оОлзстей, жарких аридных зон п влажных тропиков, проблема термической адаптации длп человека стоит особенно остро. Это обуславливает актуальность исследования физиологических механизмов адаптации человека а алвот-ных к аридным условия,!, к своеобразию ого климатических факторов.
Все фіізико-хіспіческие процессы, поддериюахзцие жизнедеятельность п обеспечивающие функциональную активность клеток, зависят в большей или' меньшей степени от температуры. Это обусловлено тскло-ратурной зависимость» терио"динвмичвских и кинетических констант, диктующих неправлашю и скорость химических роаісцяй, конформацкон-пнх переходов биологических макромолекул (Александров В.Л., 1975), фазовых переходов липидов (Гурия В.Н., 1975, IS86 ;Chapraan D.B. 1975. 1900, Alloia Я.С. 1930; Іїлебалов Г.И. IS8I) и т.д. Всякий сдвиг температури долзвцизменять" темя метаболизма и парупвть исходные соотноевния скоростей отдельных ого составляпціїх. Шосте с тем, нормальная работа #клеток могет сохраняться при значительных вариациях температуры окруханзеЯ среды. Относительная независимость жизненного процесса от колебаний температуры достигается целым арсеналом приспособлений, выработанных у организмов в течешю всей биологическойэволюции.
Ведущую роль в адаптации организма к гипертермии, как и к любому другому стрессу, играет вегетативная нервная система (Kvet-nanoky R. et al.,1976; ФурдуЯ Ф.И. и др. 1984; Гурия В.Н. 1989). Исследованием закономерностей к механизмов регуляции деятельности вегетативной нервной система на организмэшюм, .органном, клеточном и субклеточном уровнях занимаются физиолога, патофизиологи, фармаколога, биохимики. Большой интерес столь разных специалистов вызван важнейшей ролью этой системы в рогуляида процессов зазнодоя-тельности, реакция организма на физиологические и экспериментальные воздействия внешней среда. Действие холинерглческой и адронер-гаческой нервной системи па эффекторпае органы осуществляется с помощь» пейромедпаторов, соответственно ацеташшша и котехол-
аминов.
Имеется большое количество работ, посвящешшх вохкой роли сишато-адреналовой (Robertson P. et al 1969; Султанов Ф.Ф. 1978, 1984; Lee l.J.P.et аХ 1985; Иалышк Н.Е. и др. I9S6) и холшгарги-ЧОСКОЙ систем (Henderson И, Wilson W 1936; Hall О. Муегв К. 1971; Johnson К. 1975;Лупандан Ю.В. 1934) в терморегуляции организма. В то же время, мало известно о прямом действии высокой температури на различные аташ медиаторпого процесса.
Изучешга закоиомарпостей изменения адренэргической и холшер-гической медіїаторішх реакций на про- и постснпаптпческогд уровнях при Д8ЙСТПІШ высокой температуры на целый организм и на мзолиро-вашшо органк позволит полущіть новые даішце о физиологических механизмах адаптивной деятельности симаато-вдрвналоБой и холннерги-г ческой систем.
Цель работ». Основной целью работ Сшю нсследовшпго действия гипертермии на различные этапы адрэнергического и холшергаческого уедиаторного процессов: изучение закономерностей модулирующего действия гадарторнии на фенологическую вдрэпергическую и холннер-гачоскув реакции, способность шмбраш а^фокторной клоетг связывать споцпфяоскио М-холипо- и р-адреноблокаторн, а также локального действия высокой внешней температуры на систему синтеза кате-холамшюв
Задачи исследования. I. Анализ кинетики реакции изолированной воротной вони пачэш: на одропомнмзтикп, ацетилхолші к изучение взаіашого ВЛИЯН5Ш активации и блокадо адрено- и холгаюрэцепторов.'
-
Изучение кратковременного воздействия тепла (в интервале температур 38,5С - 4І,5С на івшетичвскга параметры реакции на одропокимотіиси изолированного отрезка воротпой, вони печени крысы.
-
Исследование. влияния гипертермии (45С, 60 минут) in vivo на связывание in vitro сипаптосомавд коры мозга и гипоталамусе крыс специфических блокаторов М-холинороцопторон вН-хинуіслидштл-беизияата и р-адренорецепторов 3Я-дпгидроаяяренодола.
4. Анализ действия высокой тошоратурц" (ЗЭ,5С, 15 и 30
минут) на..'изолированные органы in vitro на синтез в лих
катехолашнов из 311-тирозкна. ,
Научная' новизна, и практическая значимость. Показаны характерные изменения различных этапов адроноргичоского' мэдиаторпого процесса одело кратковременной гидартершш . белых крыс ц их изолиро-
ванных органов.
Впервые установлено: I. Наличие в воротпой вене печени двух пулов а-адрелорецэпторов, двух пулов Ы-холинорецепторов, в 8-Ю раз различающихся по сродству к пейротрансмиттерам - норэдренали-ну и ацетилхолипу соответственно. Активность високо- и пизкоаффин-ішх пулов а-адредароцепторов по-разному отменяются при кратковре-менной гипертермии изолированной воротной вены печени.
-
Гшгортерлия крыс вызывает достоверные изменения в связывании сішапіосомамп корн и гипоталамуса специфических блокаторов и в-адренорецепторов 3Н-дигпдроалпренолола и М-холинороцепторов %-хішуклвдшпиібензцлата.
-
Гішертермия изолированных органов вызывает характерные изменения синтеза катехоламинов - порадреналкиа и дофамина.
Полученные в работе результаты показывают особенности изменения отдельных этапов одренергичоского процесса, ледащие в основа, реакции организма на действие высокой тешоратуры. Эти даппаэ ш-> гут быть использованы для разработки методов направленного управления ускоренной адаптацией организма человека г животных к жазцц п работе в условиях постоянного пли временного повыаогаш температуры окружающей среды. -
Апробация работы. Материалы исследовшшй были доложены на ХХП мездунапродном физиологическом конгрессе; симпозиум "Гладкие мышцы и сосудистый тонус", Ленинград, 1939; Всесоюзной конференция "механизмы действия медиаторов и гормонов на зффокторше вяотвл", Суздаль, 1989; VII Всесоюзной конференции по экологической 'физиологии, Ашхабад, 1939; VI итоговой Конференции Института Физиологии и ЭПАЗ АН ТССР, Ашхабад, 1990. -
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 печатных работ.
Структура и объем работа. Дяссвртация изложена на 124 страницах машинописного текста, содержит Э таблиц, 20 рисунков, состоит из введения, обзора литературы, ошюанп» методов исследования, изложения полученных результатов, пх обсуждения, заключения, выводов я списка литературы (256 источников).
' МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДО ЙССДВДШШ Опыты проводили па белых крысах лштя "Вистор" массой ISO-20O г. Япвотшх оглуиали электрическим током п докапптировлла. Изоля-
ровошую воротную вену печени помещали в термостотируамую камору (32С> с аэрируемым раствором Кробса. Преинкубация составляла I час. Тоническую реакцию воротной вена на вцвтилхолин, катэхоламшш и блокаторы регистрировали в изометрическом режима с помощью механотрона в.К-1б на самописце Н-339, первоначальная нагрузка аа препарат составляла 400 иг.
Для расчета основных параметров адрешргической и холинергп-ческой реакции К и йл определяли па последовательно вводимые стандартные дозы исследуемых веществ. Общий характер зависимости доза-эффект определяли в системе координат Хофсти-Скетчарда. Величину К и Рм определяли с помощь» метода наименьших квадратов и математической вереда графического метода Нлотца (Манухин Б.Н. 1968, Клотц И.Ы.,1971).
Для количественной оценки угнетающего действия ацетилхолина и адрэномимэтячвеких веществ на холішо- и адренэргическую реакцию расчитывали ингибиторные константы (1Си) для конкурентного (Ito= KjA^g-Kj), неконкурентного (Ki^FMjA/FMj-PMg) и смешанного ИНГИбН-poBaHHflCKHsA.ftjft^/d^EMj-KjFM.j), где А - фоновая концентрация ад-рено- и холиномиматика, Kj и К2 - первая и вторая константа соответственно, Fmj и PMg - величини максимальных реакций.
Изучение зависимости чувствительности адренорецепторов воротной вены печени от тешературы проводили следующим образом. Вначале определяли К и Рм при 32С, затем препарат отмывали, 40 минут инкубировали при 38,5С, 39.5С, 40,5С и 41,5С и снова строили кумулятивную кривую зависимости доза-эффект для зтого адрекомиш--тика. Была исследована возшягасть защиты адренорецепторов нейро-. трансмиттером норадреналинон и специфическим блокатором фентолаші-ноы от действия высокой внешней температуры на мембрану клэтки. С атой целью во время воздействия тепла (41,5С, 40 минут) в каыору с препаратом добавляли иорадрепалин или блокатор а-адренорецэптр-ров феитоламии. Со сменой раствора и действующего препарата чероз кавдые 15 минут
При исследовании влияния темгэратурц на связывание специфн-чесішх р-адрэно- и Ы-холшюблокаторов синаятосоыаыи мозга крысы помещали в хорошо проветриваемую термокамеру на 60 минут при to?j-поратурз 450',/в етих условиях температура тела мшотпих повышалась с 37,ЭС до 40,6С. Через сутки рзктапьпая ташоратура крыс снижалась до 36,8С. Крис дакапитировалц через 30 шшут н 24 часа
после теплового воздействия. Для радиолигандпого анализа М-холип-оргических рецепторов синаптосомы мозга крыс выделяли по методу Хайяши (1975), а радиолигандиого анализа р-адренороцепторов - по методу Кгорияма и др. (1980). Опрэделешю в изолированных органах скорости синтеза катзхолвшпгов из ^І-тирозппа проводили по описол-пому ранее методу (Волина Е.В.,Манухин Б.Н. 1975).