Возрастные, половые и типологические особенности механизмов регуляции сердечного ритма и свободнорадикальных процессов у нелинейных крыс (26.12.2011)

Автор: Курьянова Евгения Владимировна

3-дн 3,6 - 1,0 1,0 - 0,32 0,32 - 0,13

7-дн 3,6 - 0,7 0,7 - 0,3 0,3 - 0,18

14-дн 4,0 - 1,3 1,3 - 0,3 0,3 - 0,22

21-дн 4,0 – 1,0 1,0 – 0,32 0,32 – 0,17

28-дн 4,0 - 1,3 1,3 - 0,3 0,3 - 0,20

35-дн 3,5 - 0,9 0,9 - 0,32 0,32 - 0,20

42-дн 3,5 - 0,9 0,9 - 0,32 0,32 - 0,20

3,5 мес

(половозрелые) 3,5 - 0,9 0,9 - 0,32 0,32 - 0,18 (0,17)

Определяли суммарную мощность спектра (ТР, мс2), абсолютные значения мощностей в каждом диапазоне (мс2), в ряде случаев – положение и мощность пиков HF и LF (мс2). Рассчитывали нормированные мощности диапазонов HF%, LF% и VLF% и индекс централизации (IC, отн. ед.): IC = (LF+ VLF) / HF (Баевский Р.М. и соавт., 2001; Соловьева А.Д. и соавт., 2003).

Забор крови и получение плазмы, приготовление гомогенатов тканей (2,5 г сырого веса ткани /100 мл 1,2% р-ра KCl) выполняли по общепринятым методикам (Иванов И.И. и соавт., 1974).

Интенсивность свободнорадикальных процессов в плазме крови и тканях оценивали по содержанию конечных продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ), реагирующих с тиобарбитуровой кислотой - ТБК-реактивных продуктов (ТБК-РП, нмоль/л плазмы или /500 мг сырого веса ткани), а также скорости их аскорбатзависимого образования (АЗ-ПОЛ) (Стальная М.Д., Гаришвили Т.Т., 1977). Общую антиокислительную активность (АОА, %) плазмы крови и гомогенатов миокарда определяли по Г.И. Клебанову и соавт. (1988), активность каталазы в плазме крови (мккат/л), эритроцитах (мккат/мл эр. массы), гомогенатах миокарда и печени (мккат/г ткани) - по методике М.А. Королюка и соавт. (1988). Содержание церулоплазмина в плазме крови - по методике Э.В. Тэна (1981).

Для оценки активности холинергических механизмов определяли активность холинэстеразы (ХЭ) плазмы крови с помощью наборов реагентов «Диаком ХЭ» (ЗАО «ДИАКОМ-ВНЦМДЛ», Россия).

Во всех сериях экспериментов (за исключением первой) острые опыты поставлены с моделированием эмоционально-болевого стресса (ЭБС), забором крови и тканей для анализа у крыс 6- и 15-недельного возраста с учетом периодизации онтогенеза крыс (Махинько В.И. и Никитин В.Н., 1975; Западнюк И.П. и соавт., 1983).

Острый ЭБС моделировали на основе методик (Перцов С.С. и соавт., 1997; Самохвалова Т.Н., 1998) с иммобилизацией крыс в плексигласовом пенале на 1 час в сочетании с электрокожным раздражением хвоста по стохастической схеме пороговыми значениями переменного тока (4-6 B, 50 Гц), количество стимуляций 5, длительность каждой - 5 сек. В условиях стресса анализ ВСР проводили на 15-, 30- и 60-й мин на отрезках из 400 циклов (с 75-го по 474-й RR-интервал). Забор крови и тканей для исследований проводился сразу после завершения стрессирования.

Забой животных осуществлялся под нембуталовым наркозом (40 мг/кг массы тела в/брюшинно) (Батрак Г.Е., Кудрин А.Н., 1979) путем быстрой декапитации.

В 1-й серии экспериментов изучали влияние наркоза (нембутал, 40 мг/кг массы тела в/брюшинно) и рефлекторной стимуляции механизмов регуляции на ВСР половозрелых крыс (n=15). Рефлекторную стимуляцию моделировали в пробах с изменением положения тела в пространстве. Регистрацию ЭКГ и анализ ВСР проводили в состоянии бодрствования, через 15, 30 мин и 1 ч после введения наркоза в положении лежа на левом боку, во время переходов и при нахождении в положении 1) «вверх головой», 2) «вниз головой», 3) «вверх головой с быстрым переходом вниз головой», 4) «вниз головой с быстрым переходом вверх головой». Анализ ВСР выполняли, ориентируясь на характер КИГ и стабилизацию ЧСР после перехода из одного положения в другое.

Во 2-й серии экспериментов исследовали возрастные, половые, типологические особенности и стресс-индуцированные изменения регуляции СР и параметров свободнорадикального гомеостаза у интактных нелинейных крыс (n=370). Закономерности возрастных изменений регуляции СР выявляли на основе анализа ВСР у крысят 3-, 7-, 14-, 21-, 28-, 35-, 42-дневного возраста и половозрелых крыс. Половые и типологические особенностей изучали у 6-недельных и половозрелых крыс. Типы регуляции СР выявляли методами ранжирования и кластерного анализа массива данных ВСР, полученных от 170 половозрелых крыс и 74 крысят 6-недельного возраста в состоянии спокойного бодрствования. Разработанный на этом этапе исследований способ определения типа регуляции СР применяли в дальнейшем при изучении эффектов острого стресса и препаратов, влияющих на свободнорадикальный гомеостаз и адренергические механизмы регуляции.

В 3-й - 7-й сериях экспериментов изучали возрастные, половые, типологические особенности и стресс-индуцированные изменения регуляции СР, ХЭ-активности и параметров свободнорадикального гомеостаза нелинейных крыс на фоне введения ?-токоферола (?-ТФ), при блокаде и стимуляции периферических и центральных катехоламинергических структур и их сочетании с введением ?-ТФ.

?-ТФ вводили per os в виде 10% масляного раствора D,L-?-токоферолацетата в дозе 10 мг/кг массы тела на 2-3-й, 5-6, 10-11, 14-15-й неделях жизни крыс (группа ?-ТФ, 3-серия опытов, n=188). Регистрация ЭКГ и анализ ВСР, острые опыты с моделированием ЭБС и забоем животных проводились через 12-24 ч после последнего введения ?-ТФ.

Блокаду ?1-адренорецепторов (?1-АР) создавали атенололом (Pliva, Хорватия) в дозе 2 мг/кг массы тела в/брюшинно в течение 7 дней на фоне введения per os физиологического раствора и ?-ТФ (4-я серия опытов, группа АТ, n= 91 и группа ТФ+АТ, n= 96).

Стимуляцию ?1-АР вызывали введением фенилэфрина (Опытный завод «ГНЦЛС», Украина) в дозе 0,3 мг/кг массы тела в/брюшинно в течение 7 дней на фоне введения per os физиологического раствора и ?-ТФ (5-я серия опытов группа ФЭ, n= 82 и группа ТФ+ФЭ, n= 86).

Снижение активности центральных катехоламинергических систем (КА-ергических систем) моделировали путем блокады синтеза катехоламинов (БСК) введением D,L-альфа-метил-Р-тирозин метилового эфира гидрохлорида («Sigma», США), в дозе 180 мг/кг массы тела в/брюшинно в течение 3 дней (Widerlov Е. and Lewander Т., 1978) на фоне введения per os физиологического раствора и ?-ТФ (6-я серия опытов, группа БСК, n= 61 и группа ТФ+БСК, n= 39).

Повышение активности центральных КА-ергических систем создавали путем блокады обратного захвата медиаторов (БЗМ) введением амитриптилина (Московский эндокринный завод, Россия) в дозе 2,5 мг/кг массы тела в/брюшинно в течение 3 дней на фоне введения per os физиологического раствора и ?-ТФ (7-я серия опытов, группа БЗМ, n= 40 и группа ТФ+БЗМ, n= 42).

Препараты вводили ежедневно в одни и те же часы: ?-ТФ с 15 по 17 ч, фармакологические препараты, воздействующие на адренергические механизмы регуляции, с 8 до 10 ч. Контрольные животные каждой серии опытов получали физиологический раствор из расчета 0,1 мл / 100 г м.т. по тем же схемам, что опытные крысы – препараты.

Регистрацию ЭКГ и анализ ВСР в 3-й и 4-й сериях опытов проводили периодически в течение 1 ч после однократной инъекции препаратов и через 1 ч после последнего введения препарата, в 6-й и 7-й сериях опытов - через 1,5 ч после первой и последней инъекции.

Математический анализ данных выполняли методами факторного анализа, кластерного анализа, корреляционного анализа, дисперсионного анализа, ранжирования в операционной среде Statisticа 6.0. Информационную значимость параметров ВСР оценивали по энтропии Шеннона: Hj=?pk x ln(1/pk). Расчет внутригрупповых средних (М) и их ошибок (±m) проведен общепринятым методом (Плохинский Н.А., 1970; Лакин Г.Ф., 1990). Достоверность различий между группами оценивалась по t-критерию Стьюдента с использованием программного приложения Excel (Microsoft Office 2000), Statisticа 6.0. (StatSoft, Inc).

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Влияние наркоза и рефлекторной стимуляции симпатоадреналовых и парасимпатических влияний на вариабельность сердечного ритма нелинейных крыс

В результате исследований установлено, что для нелинейных половозрелых крыс в состоянии спокойного бодрствования характерны следующие среднестатистические значения основных параметров ВСР: ЧСР 325,6±7,2 уд/мин, ?Х 33,5±2,4 мс, RMSSD 5,1±0,52 мс, SD 6,4±0,48 мс, АМо 47,5±2,8%, ИН 30,9±3,98 отн. ед., ТР 16,54±2,98 мс2, HF 8,28±2,0 мс2, LF 3,96±0,82 мс2, VLF 4,29±0,79 мс2, IC 1,31±0,16 отн. ед.

Наркоз вызывает сильное и стойкое снижение общей вариабельности СР (табл. 2). Мощность волн падает сильнее и быстрее, чем урежается ЧСР. Падение почти до нуля мощности волн LF и VLF указывает на их непосредственную зависимость от активности более высоких по отношению к бульбоспинальному уровню «этажей» ЦНС. Снижение общей мощности волн HF-диапазона при усилении их синхронизации с ритмом дыхания является результатом ослабления влияний на бульбарный и спинальный уровни со стороны надсегментарных структур, а также прямого угнетающего влияния наркоза на дыхательный центр. С учетом данных литературы (Constant J. et al., 2000; Алипов Н.Н. и соавт., 2006; Scoppinho A.A. et al., 2006), считаем, что снижение мощности волн и обеднение волновой структуры СР при наркотизации необходимо трактовать как проявление общего ослабления центральных нервных влияний на сердце, но не как усиление симпатических влияний.

Перевод животных в положение «верх головой» вызывает рост ЧСР и еще большее снижение мощности HF-волн (р<0,001), «вниз головой» - урежение ЧСР и повышение мощности HF-, а также LF-волн (р<0,001), при этом сохраняется высокая синхронизация СР и дыхания.

Таблица 2

Изменение показателей ВСР самцов нелинейных крыс после введения наркоза

(M ± m)

Показатели ВСР Спокойное бодрствование,

n=15 Через 15 мин после введения наркоза, n=15 Через 30 мин после введения наркоза, n=15

ЧСР, уд/мин 333,1±3,9 314,2±7,4 ? 280,4±6,9 ???

Мо, мс 180,3±2,0 188,0±3,8 212,2±4,1 ???

?Х, мс 31,7±4,2 10,8±0,72 ??? 13,3±1,06 ???


загрузка...