Возрастные, половые и типологические особенности механизмов регуляции сердечного ритма и свободнорадикальных процессов у нелинейных крыс (стр. 6 )

Рисунок 4. Стресс-индуцированные изменения ЧСР и ИН (А), мощности волн спектра ВСР (Б) и IC (В) у самцов крыс в группах Атенолол и Фенилэфрин. p<0,05, p<0,01, p<0,001 - *, **, *** - по сравнению с исходным состоянием спокойного бодрствования; ○,○○,○○○ – выше контроля; ●, ●●, ●●● – ниже контроля.

в исходно недоминирующих областях, что указывает на реализацию эффектов парасимпатической характера, а у крысят и половозрелых самок с ДLF% и ДVLF% - снижается мощность всех волн СР, особенно в доминирующих диапазонах, .то есть проявляются эффекты адренергической направленности.

Эффекты стимуляции α1-АР в отношении ВСР проявляют большую зависимость от возраста и половой принадлежности особей, нежели эффекты блокады β1-АР. Разнонаправленность эффектов стимуляции α1-АР может быть связана с возрастными особенностями их экспрессии и встраивания в мембраны кардиомиоцитов, функционирования систем внутриклеточных посредников ( и соавт., 2011).

Среди крыс с ДHF% блокада β1-АР снижает ЧСР и повышает вариабельность СР только у особей с типом С, что подтверждает высокую выраженность у них симпатического тонуса. На введение ФЭ наибольшее урежение ЧСР и усиление волн ВСР происходит у половозрелых крыс с типами В и ВБ, что связано с высокой активностью парасимпатического канала регуляции у таких крыс. Следовательно, исходный тип регуляции СР определяет выраженность и направленность изменений ЧСР и волновых параметров СР на введение АТ и ФЭ.

Блокада β1-АР снижает уровень продуктов ПОЛ в миокарде и печени самцов крыс (в 3,6-4,8 раза, р<0,001) и крысят (р<0,01 - р<0,001), активность каталазы в тканях (р<0,001) и в плазме крови (в 2-4 раза, р<0,001). Введение агониста α1-АР, напротив, повышает уровень ТБК-РП и каталазную активность в плазме крови половозрелых крыс (в 2,5 раза, р<0,001, на 33,8-42,3%, р<0,05) и крысят (р<0,05, р<0,001).

Блокада β1-АР ограничивает основные проявления стресс-реакции (рис. 4). Стресс-индуцированные изменения СР развиваются по слабо прессорному типу при снижении мощности HF-волн (р<0,001), видимо, за счет торможения активности парасимпатических механизмов со стороны эрготропных зон гипоталамуса и ствола мозга. При этом в плазме крови у самцов и самок увеличивается концентрация ТБК-РП на 50% (р<0,05), активность каталазы в 3,1-4 раза (р<0,001), хотя абсолютные значения этих показателей ниже контрольных (р<0,001).

На фоне введения агониста α1-АР стресс вызывает резкое повышение ЧСР (на 66%-45%, р<0,001) и ИН (в 2-4,3 раза, р<0,001), то есть реакция на стресс носит выраженный взрывной характер (рис. 4). После резкого падения вариабельности СР в начале ЭБС мощность волн LF и VLF нарастает: у самцов при одновременном снижении HF-волн (р<0,001), у самок – одновременно с повышением HF-волн (р<0,001). Однако, изменения параметров ПОЛ выражены умеренно, каталазная активность плазмы увеличивается только на 45-80% (р<0,001). У крысят группы ФЭ стресс вызывает резкое падение мощности волн всех диапазонов спектра (р<0,001 - р<0,05), интенсификацию ПОЛ в миокарде (р<0,01) и рост каталазной активности плазмы в 3,4 раза (р<0,001).

Таким образом, адренергические механизмы через периферические β1- и α1-АР участвуют в формирование амплитуды волн всех частотных диапазонов спектра ВСР, в поддержании фонового уровня ПОЛ и регуляции (или модуляции) активности каталазы в организме крыс разного возраста. Периферические β1-АР являются основным каналом, через который в стрессовых ситуациях стимулируется рост ЧСР и ИН, усиление волн LF и VLF, интенсификация ПОЛ и активация АО-защиты крови и тканей. Блокада β1-АР ограничивает стрессорную мобилизацию функциональных и пластических резервов сердечно-сосудистой системы, делает более жесткой регуляцию СР. Связывание КА с α1-АР в ситуации стресса у половозрелых крыс важно для подержания активности депрессорных механизмов, а у крысят – для усиления адренергической реакции.

Учитывая выше изложенные данные об эффектах α-ТФ, а также результаты других авторов (Liang C., 2000; Manzella D. et al., 2001 и др.), изучали особенности изменений ВСР и ПОЛ при блокаде периферических β1-АР и стимуляции α1-АР у крыс разного пола и возраста, получавших α-ТФ.

Оказалось, что на фоне α-ТФ блокада β1-АР снижает ЧСР (на 6-24%, р<0,05 - р<0,001), повышает вариабельность СР во всех спектральных диапазонах, особенно в исходно недоминирующих, у самцов крыс и крысят (р<0,05 - р<0,001). У самок, напротив, мощность волн СР снижается (р<0,001). На фоне α-ТФ введение агониста α1-АР слабее влияет на ЧСР (р<0,05), но сильнее повышает мощность волн СР у самцов (особенно HF, на 106-232%, р<0,01), а также у самок и крысят (с типом ДHF%) (р<0,001).

Эффекты АТ и ФЭ в отношении ПОЛ и каталазной активности крови и тканей проявляются и на фоне приема α-ТФ, что обусловлено специфическими механизмами их действия. Вместе с тем, на фоне α-ТФ слабее проявились как угнетение каталазной активности крови и тканей при блокаде β1-АР, так и рост ПОЛ и каталазной активности в плазме крови при стимуляции α1-АР. Потенцирующий эффект сочетанного введения α-ТФ и ФЭ проявился только в отношении каталазной активности печени половозрелых крыс (р<0,001).

В условиях стресса у половозрелых крыс, получавших α-ТФ, формируется очень ригидный СР при слабой интенсификации ПОЛ и при блокаде β1-АР, и при стимуляции α1-АР, хотя в первом случае ригидность СР сочетается со слабой тахикардией (у самцов до 14,5%, р<0,001), а во втором – с сильной тахикардией (до 57-47%, р<0,001). У крысят стрессорные изменения выражены сильнее в виде роста мощности HF-волн (р<0,001, в серии α-ТФ+АТ) и VLF-волн (в серии α-ТФ+ФЭ), повышения уровня ТБК-РП и скорости АЗ-ПОЛ в печени (до 30%, р<0,05), роста каталазной активности плазмы (в 4 и 2,4 раза, р<0,001).

Сильный и однонаправленный рост мощности всех волн спектра ВСР у крыс при блокаде β1-АР и стимуляции α1-АР на фоне α-ТФ свидетельствует преобладании механизмов парасимпатической направленности, что согласуется с выше приведенными результатами, а также данными других авторов о повышении парасимпатических влияний на сердце при длительном приеме α-ТФ (Manzella D. et al., 2001; Olatunji L. A., Soladoye A. O., 2008) и изменении проницаемости мембран кардиомиоцитов для ионов К+, Na+ на фоне α-ТФ (, , 1990). Высокая напряженность СР во время стресса, вероятно, потенцирована модулирующим влиянием α-ТФ на морфофункциональное состояние моноаминергических и пептидергических ядер гипоталамуса (, 2008), на обмен КА в организме (Behrens W. A. et al., 1986), обусловлена чувствительностью вегетативных центров ствола мозга и гипоталамуса к уровню свободных радикалов (Campese V. M. et al., 2004; Cardoso L. M. et al., 2006, 2009; Ye S. et al., 2006).

Результаты исследования указывают на способность α-ТФ модулировать эффекты препаратов, влияющих на периферические АР. То есть, активность вегетативных механизмов регуляции влияет на интенсивность перекисных процессов и мощность АО-защиты, но и введение α-ТФ отражается на механизмах регуляции СР и метаболических процессов. Антиоксидантные свойства α-ТФ сильнее проявляются в условиях, способствующих индукции перекисных процессов и ослаблению АО-защиты (при стрессе, при стимуляции периферических адренорецепторов), нежели в условиях фоновой активности.

5. Половые, возрастные, типологические особенности и стресс-индуцированные изменения ВСР и параметров свободнорадикального гомеостаза нелинейных крыс при воздействии на центральные нейромедиаторные процессы

Следующим этапом работы стало изучение роли центральных адренергических механизмов в формировании волн ВСР и интенсивности процессов ПОЛ и антиоксидантной защиты.

Блокада синтеза КА (БСК) снижает ЧСР у большинства самцов и крысят на 6-10,5% (р<0,05 - р<0,01), а также у самок с ДLF% и ДVLF% (р<0,001) (табл. 9), ослабляет VLF-волны и сокращает их долю в спектре, особенно у половозрелых самок и крысят (до 1 мс2 и 0,5 мс2, р<0,001; ниже 15-20%, р<0,05 - р<0,001), способствует росту мощность HF-волн у самцов (р<0,001). В свою очередь, повышение активности центральных КА-ергических систем с помощью БЗМ не изменяет фоновую ЧСР, но сопровождается повышением ИН (р<0,05), мощности VLF-волн (на 43-207%, р<0,05 - р<0,001). У самцов эти изменения являются основными, у самок - они менее специфичны.

БСК снижает ОМН у самок крыс (р<0,05), что вызвано, вероятно, сильным угнетением синтеза КА в организме самок, так как эстрадиол способен угнетать активность тирозингидроксилазы в клетках мозгового вещества надпочечников (Serova L. I. et al., 2005). БСК снижает интенсивности ПОЛ в крови и тканях у самцов (в 2,5-2,9 раза, р<0,001), но способствует ее росту у самок (р<0,05 - р<0,01) и в плазме крови крысят (р<0,001), снижает каталазную активность тканей, особенно миокарда (в 3,1-6,6 раза, р<0,001). БЗМ также угнетает ПОЛ в тканях крыс, особенно в печени (в 4,8-2,9 раза, р<0,001), способствует росту каталазной активности в печени (р<0,05 - р<0,001). БСК и БЗМ оказывают разнонаправленное влияние на каталазную активность плазмы крови: БСК сопровождается ее ростом, особенно у самцов (р<0,05), БЗМ – снижением (на 28%, р<0,05).

БСК ограничивает стрессорный рост ЧСР до 25-13% (р<0,001). Снижение активности центрального звена стресс-системы проявляется в ослаблении (в 3,5 раза у самцов, р<0,01) или поддержании на очень низком уровне у самок и крысят (в 6 и 3,3 раза ниже контроля, р<0,01- р<0,001) VLF-колебаний СРпри усилении и резком доминировании HF-волн в спектре ВСР (р<0,001) (рис. 5). Концентрация продуктов ПОЛ в плазме крови и тканях, скорость АЗ-ПОЛ в тканях (р<0,05 - р<0,001), каталазная активность плазмы крови (в 1,7-2 раза, р<0,001) повышаются, хотя в абсолютном выражении были ниже контрольных (р<0,01). Только у крысят с БСК стресс вызывает резкое повышение каталазной активности плазмы крови (в 4 раза, р<0,001), что могла стать результатом максимальной мобилизации запасов КА из надпочечников.

У крыс с БЗМ стресс вызывает стойкую тахикардию (на 23,8-28,5%, р<0,001), резкий подъем мощности VLF-и LF-волн (в 8,2 и 6,4 раза, р<0,01) у самцов (рис. 5) и выраженную прессорную реакцию с медленным усилением VLF-волн (р<0,01) у самок. Изменения параметров ПОЛ крови и тканей выражены слабо и ниже контрольных (р<0,05 - р<0,001), но рост каталазной активности плазмы сильнее, чем у крыс с БСК: в 2,2-2,9 раза (р<0,001). То есть, при БСК реакция на стресс умеренно ослаблена, а при БЗМ носит взрывной или умеренно прессорный характер.

На основе полученных данных можно заключить, что активность центральных КА-ергических нейронных структур непосредственно проявляется в формировании VLF-волн спектра ВСР и повышение централизации управления СР. Результаты подтверждают гипотезу, согласно которой VLF-волны отражают активность надсегментарных эрготропных структур центрального контура регуляции ( и соавт., 2001; , 2003).

Таблица 9

Изменения параметров ВСР половозрелых и неполовозрелых нелинейных крыс различных типологических

групп при БСК и БЗМ

Показатели ВСР	Типы Груп-пы	Самцы половозрелые	Самки половозрелые	6-недельные крысята-самцы
ДHF% n=25	ДLF% n=7	ДVLF% n=9	ДHF% n=24	ДLF% n=6	ДVLF% n=11	ДHF% n=12	ДLF% n=4	ДVLF% n=3
ЧСР, уд/мин	Исх	323,7±5,7	312,8±5,3	324,7±6,2	349,0±5,5	384,3±6,3	336,5±5,4	405,4±5,5	416,0±6,0	409,6±5,4
БСК	↓6,5% □	-	↓10,3% □□	↓3,2%	↓16% □□□	↓4,3% □□	↓9,4% □□	↓6,3% □□	↓2,6%
БЗМ	↑4,6% □	-	-	↓4,3%	↓7,7%	↓6,4% □	нет	нет	нет
SD, мс	Исх	6,3±0,58	8,7±0,60	8,7±0,62	5,5±0,54	6,4±0,52	6,3±0,28	6,6±0,51	5,8±0,37	7,0±0,58
БСК	↑23,5%	↓29,4%	↓20,2%	↓29,4% □	↓40% □□	↓38,5%□□□	↓48,5%□□□	↓65,5%□□□	↓81,4%□□□
БЗМ	↑36,8% □	↑25% □	↑15,3%	↑25,8%	↑10,4%	↑34,4% □	нет	нет	нет
ИН, отн. ед.	Исх	24,8±2,87	16,2±2,27	15,7±1,64	33,2±3,83	33,6±3,33	28,8±2,98	48,7±4,10	46,1±5,26	48,9±4,06
БСК	↓41% □	↑104% □	↑23,5%	↑66,2%□□□	↑53,8% □	↑91,8%□□□	↑48% □□	↑161%□□□	↑465%□□□
БЗМ	↑30% □	↑14%	↑12%	↓29,7% □	↓29,3%	↓37,3% □	нет	нет	нет
HF, мс2	Исх	9,10±0,70	6,20±0,58	5,97±0,48	6,74±0,63	5,18±0,53	3,36±0,39	5,84±0,53	2,93±0,18	3,94±0,64
БСК	↑113%□□□	↑90% □	↑104% □□□	↓35,8% □	↓10,5%	↑4,4%	↓13%	↓44,8%□□	↓78% □□
БЗМ	↓30%	-	↓23,7%	↑135% □□	↑78,8% □	↑160%□□□	нет	нет	нет
LF, мс2	Исх	4,15±0,54	11,17±1,20	7,39±0,68	3,16±0,33	9,04±0,66	2,28±0,23	3,73±0,44	6,70±0,47	3,84±0,42
БСК	↑22,5%	↓20,8%	↓40,5%	↓28%	↓40,8% □	↑17,7%	↑8%	↓96% □□□	↓98%□□□
БЗМ	↑41,4% □	-	↑57,8%	↑109%□□□	↓29,8%	↑85,2%□□	нет	нет	нет
VLF, мс2	Исх	3,47±0,47	5,64±0,55	10,63±0,92	2,78±0,40	4,17±0,41	5,73±0,55	1,09±0,10	3,58±0,35	5,69±0,63
БСК	-	↓40,2% □	↓61% □□□	↓55,7% □□	↓53,9% □□	↓73% □□□	↓48% □□	↓93% □□□	↓99% □□□
БЗМ	↑74% □□	↑207% □□	↑43% □	↑92,3%□□□	↑31,7%	↑88% □□	нет	нет	нет
IC, отн. ед.	Исх	0,84±0,08	2,73±0,36	3,02±0,35	0,88±0,09	2,37±0,18	2,61±0,22	0,83±0,07	3,50±0,27	3,09±0,16
БСК	↓48,6% □	↓74% □□□	↓76% □□□	↓17%	↓38,3% □□	↓53% □□□	↑9,6%	↓91% □□□	↓95% □□□
БЗМ	↑111% □□□	↑66% □	↑92% □□	↑1%	↓48% □	↓27,6% □	нет	нет	нет
Формула состоя-ния	Исх	ДHF+СМВ	ДLF+СМВ	ДVLF+СМВ	ДHF+СМВ	ДLF+СМВ	ДVLF+СМВ	ДHF+СМВ	ДLF+СМВ	ДVLF+СМВ
БСК	ДHF+ВМВ	ДHF+СМВ	ДHF+СМВ	ДНF+НМВ	ДНF+НМВ	ДHF+СМВ	ДНF+СМВ	ДHF+НМВ	ДНF+ОHМВ
БЗМ	ДVLF+НМВ	ДVLF+ВМВ	ДVLF+ВМВ	ДHF+ВМВ	ДHF+ВМВ	ДVLF+ВМВ	нет	нет	нет

Примечание. p<0,05, p<0,01, p<0,001 - □, □□, □□□ – по сравнению с исходным состоянием, значками ↑ и ↓ показано повышение или снижение показателей относительно исходных значений. В группе БСК: ♂ - ДHF 13, ДLF 3, ДVLF 5; ♀- ДHF 12, ДLF 3, ДVLF 6; крысята - ДHF 12, ДLF 4, ДVLF 3; в группе БЗМ: ♂ - ДHF 12, ДLF 4, ДVLF 4; ♀- ДHF 12, ДLF 3, ДVLF 5.