Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Функциональные и структурные детерминанты реактивности сосудов скелетных мышц
ВАК РФ 03.00.13, Физиология
Автореферат диссертации по теме "Функциональные и структурные детерминанты реактивности сосудов скелетных мышц"
РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНСТИТУТ ФИЗИОЛОГИИ им.И.П.ПАВЛОВА
На правах рукописи
________________ МАТЧАНОВ
АЗАТ ТАУЕАЛДИЕВИЧ
ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ И СТРУКТУРНЫЕ ДЕТЕРМИНАНТЫ РЕАКТИВНОСТИ СОСУДОВ СКЕЛЕТНЫХ МЫШЦ
Специальность - 03.00.13 физиология человека и животных
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук
Санкт-Петербург 1996
Работа выполнена в лаборатории физиологии кровообращения Института физиологии им.И.П.Павлова РАН
Научный консультант:
доктор мед. наук Д.П.ДВОРЕЦКИЙ
Официальные оппоненты:
доктор мед. наук, профессор Н.Н.ПЕТРИЩЕВ,
доктор биол. наук, профессор
B.Б.КОШЕЛЕВ, доктор мед. наук
C.К.ЧУРИНА
Ведущее учреждение -
Санкт-Петербургская Государственная медицинская Академия
Защита состоится 1996 г. в
/У
часов
яа заседании диссертационного совета по защите диссертации на соискание ученой степени доктора наук (Д 002.36.01) при Институте физиологии им.И.П.Павлова РАН (199034, Санкт-Петербург, наб.Макарова, д.6).
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института физиологии им.И.П.Павлова РАН.
Автореферат разослан
"УХ "(рЖ/иШлме г.
Ученый секретарь Диссертационного Совета
доктор биологических наук Н.М.ВАВИЛОВА
-3-
0Б1ДАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. Скелетные мышцы составляют около 10° массы тела млекопитающих, и уже одно это обстоятельство делает понятным, что даже относительно небольшие изменения мышечного кровотока оказывают существенное влияние на системную гемодинамику организма. Это влияние многократно усиливается фи работе скелетных мышц, когда кровоток в них может увеличиваться в десятки раз. Сосудистое русло мышечной ткани уже дав-■ю стало классическим объектом изучения общих и специфических закономерностей циркуляции крови. Результаты этих исследований iauuiH отражение в ряде крупных обзоров и монографий (Хаютин, L964; Folkow,Neil, 1971; Конради, 1973; Hilton, 1978; Johnson, L978; Shepherd, 1983). Предметом обстоятельных исследований 5ыли и остаются миогенный, гуморальный, нейрогенный механизмы контроля сосудистого тонуса и вазореактивности в скелетной мускулатуре. 3 последние годы интенсивно изучается новый, связанный с механической стимуляцией эндотелия, механизм регуля-дии мышечного кровотока. Каждый из названных механизмов в ко-дечном счете имеет точкой приложения сосудистые миоциты, реактивность которых и определяет величину, скорость и длитель--юсть констрикторного или дилататорного ответа на те или иные стимулы внешней и внутренней среды.
Базореактивность скелетных мышц является результирую-цей взаимодействия ряда факторов, из которых могут быть выделены относительно каждого конкретного стимула детерминанты, эпределяющие вектор и величину сосудистого ответа в мыш-дах. К существенным факторам вазореактивности относятся такие, <ак исходная (предстимульная) величина трансмурального давления в сосудах, исходный уровень их нейрогуморального тонуса,
интенсивность метаболических процессов в мышцах, морфострук турные особенности кровеносного русла и др.
Несмотря на неослабевающий интерес исследователей к про леме сосудистой реактивности скелетных мышц (Левтов, 196 Hudlicka, 1967; Хаютин, 1971; Родионов и др., 198 Скардс, 1984; Савельев и др., 1985; Johnson, 1986; Mellande 1989; Grande, 1989 и др.), роль перечисленных выше факторов формировании сосудистых реакций в мышечной ткани в ответ : адренергические, холинергические, механические и другие во: действия остается во многих аспектах нерасшифрованной. Это к; сается таких физиологически значимых реакций, как рабоча; постокклюзионная и постэлонгационная гиперемия, эндотелий-з; висимая вазодилатация при модуляции внутрисосудистого давлен! и кровотока, симпатическая вазоконстрикция и некоторые друи сосудистые ответы.
Особое внимание привлекает состояние реактивности мыше' ных сосудов в условиях артериальной гипертензии (Folkow,198; 1990; Родионов и др., 1988; Robinson, Benjamin, 1989; Кошеле! 1990; Тарасова и др., 1991; Дворецкий и др., 1993). Одна! сравнительная характеристика вазореактивности в мышцах норме и гипертензивных млекопитающих достаточно противоречива. Меяу тем, выяснение особенностей сосудистых ответов у гипертонике на различные стимулы представляет не только теоретический, f и практический интерес с точки зрения целенаправленного поис! способов коррекции измененной реактивности и тонуса сосудс при гипертензии.
Физиологическая оценка детерминант реактивности сосудс скелетной мускулатуры включала до недавнего времени в основнс информацию об изменениях их резистивной функции в процессе реализации регуляторных влияний. Остаются слабо освещенными
итературе такие существенные компоненты сосудистых реакций, ак сдвиги фильтрационно-абсорбционного баланса жидкости в мы-ечной ткани, изменения в ней количества функционирующих ка-илляров, сдвиги реологических параметров крови. Расширение пектра показателей реактивности сосудов скелетных мышц и по-ск механизмов ее сопряжения с конкретными свойствами вазоак-ивных раздражителей, условиями гемодинамики и состоянием мы-ечного кровеносного русла актуальны для понимания центральных периферических механизмов регуляции кровообращения в мышцах сердечно-сосудистой системы в целом.
ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ. Целью данной работы явилось изучение акторов, определяющих реактивность сосудов скелетных мышц при эализации в них ряда физиологически значимых стимулов в усло-/1ях нормотонии и артериальной гипертензии.
ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ. . Выявить детерминанты вазореактивности скелетных мышц нормо-тензивных животных в условиях интерференции нейрогенных,метаболических и механических влияний на сосуды при развитии рабочей, постокклюзионной и постэлонгационной гиперемии. . Установить роль исходного трансмурального давления и тонуса сосудов скелетных мышц в формировании адренергических и хо-линергических сосудистых ответов в мышечной ткани. . Изучить степень зависимости вазодилатации в работающих скелетных мышцах и в мышцах, подвергнутых пассивному растяжению или временной ишемии, от структурной целостности эндотелия .
. Получить сравнительную характеристику вазореактивности мышечной ткани у нормотензивных и спонтанно гипертензивных крыс при реализации в сосудах скелетных мышц адренергических, холинергических и пептидергических стимулов.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА ИССЛЕДОВАНИЯ. Полученный в работе экспериментальный материал содержит анализ механизмов, участвующи; в формировании реакций сосудов скелетных мышц на нервные, гуморальные и физические стимулы. Дана количественная оценка ад-ренореактивности сосудов мышечной ткани на фоне ее рабочей I постокклюзионной гиперемии. Установлено, что сокращения скелетных мышц и сопряженная с этим вазодилатация значительш тормозят адренореактивность сосудов мышц, инициируемую возбуждением симпатических нервов. Степень указанного торможения определяется соотношением интенсивности метаболических процессо! в мышцах и активации симпатических эфферентов. Эти результат! способствуют более полной расшифровке феномена функциональное симпатолиза в работающих скелетных мышцах.
Показано, что в реализации механических влияний на сосуд! скелетных мышц важным звеном являются клетки эндотелия, искусственное разрушение которых ингибирует или блокирует возникновение рабочей, реактивной и постэлонгационной гиперемии, Применительно к первым двум формам сосудистой реакции полученные данные находятся в ряду базисных результатов по обсуждаемой проблеме, а по отношению к постэлонгационной гиперемии являются, кроме того, приоритетными. На основании проведении} опытов правомерно рассматривать состояние секреторно-метаболи-ческой функции эндотелия в качестве одной из важных детерминант вазореактивности в скелетных мышцах, в частности, пр! формировании в них локальных сосудистых ответов. Аргументируется положение о том, что генез эндотелий-зависимой вазодила-тации в скелетных мышцах при их активных или пассивных сокращениях связан с механической деформацией эндотелиоцитов, при-
эдящей к синтезу в них и выделению вазоактивного вещества чли веществ), расслабляющего сосудистые миоциты.
Изучение зависимости адренореактивности мышечных сосудов г исходного уровня в них трансмурального давления позволило ;тановить, что наиболее выраженное сопряжение между этими подателями имеет место при нормальных значениях указанного звления. Получены новые данные, расширяющие представления о 13ЛИЧИЯХ в адренореактивности скелетных мышц в условиях их -рфузии под постоянным давлением или при стабилизированном >токе.
Использование в опытах наряду с квазистатической и низ-частотной формами механического влияния на сосуды скелетных шц их высокочастотной стимуляции в виде вибрационного воз-¡йствия позволило получить подробную характеристику возникаю-:й при этом поствибрационной гиперемии. Этот тип сосудистой :акции не нашел сколько-нибудь детального описания в литера-'ре, поэтому представленная характеристика пополняет спектр жально формируемых сосудистых ответов в скелетных мышцах в ¡ответствии с параметрами их механической стимуляции.
Выявлены различия в реактивности сосудов мышечной ткани у рмотензивных крыс линии Вистар-Киото (ИКУ) и спонтанно ги-ртензивных крыс линии БНИ. к экзогенному норадреналину, аце-лхолину, мистиксину (пептиду, обладающему свойствами корти-'трспин-релизинг фактора), а также в ответ на активацию сим-тических нервов. В зависимости от природы стимула и условий рфузии мышц их вазореактивность у крыс БНИ может быть выше и ниже, чем у крыс ИКУ. Вместе стем, в условиях предстимуль-й максимальной дилатации сосудов мышечной ткани и блокирова-я нейрогуморальных влияний на них адренергическая вазореак-
тивность в указанной ткани у крыс-гипертоников неизменно выи по сравнению с нормотензивными животными. Это обусловлено, .к наш взгляд, различиями в структурной организации сосудистог русла скелетных мышц в обеих исследуемых группах крыс: с раз витием гипертрофии и гиперплазии медии сосудистой, стенки воз растает роль структурного компонента в качестве детерминант вазореактивности у гипертензивных особей. Различия вазореак тивности мышечной ткани у крыс ЮКУ и БНИ отражают различия состоянии резистивной функции мышечных сосудов, тогда как не которые микроциркуляторные показатели кровеносного русла мыши в том числе его фильтрационно-абсорбционная функция, в обей группах животных претерпевают сопоставимые по характеру и ве личине сдвиги на предъявляемые стимулы.
ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ И ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ РАБОТЫ. Проведенно исследование носит, в основном, фундаментальный характер, пос кольку касается расщифровки механизмов регуляции тонуса и ре активности сосудов скелетных мышц в условиях их специфическо деятельности и физического покоя. Полученные результаты су щественны для физиологии сердечно-сосудистой системы в целом физиологии мышечного кровообращения в частности, поскольк расширяют сложившиеся представления о механизмах формировани переходных состояний гемодинамики в мышечной ткани под влияни ем нервных, гуморальных и механических воздействий на сосуды Эти данные могут быть использованы при анализе участия крове носного русла скелетных мышц в краткосрочных адаптациях орга низма к стрессорным, механическим и другим стимулам, в связи чем полученные материалы могут быть включены в лекционные кур сы по физиологии кровообращения в медицинских ВУЗах и на био
эгических факультетах университетов.
Выявленная сравнительная характеристика вазореактивности скелетных мышцах у нормотензивных и спонтанно гипертензивных 1ыс способствует более глубокому пониманию причинно-следс-зенных отношений среди факторов, играющих роль в этиопатоге-;зе гипертензивных состояний. Этот аспект исследования имеет 1ачение для целенаправленного поиска фармакологической кор-:кции повышенного тонуса сосудов у гипертоников с учетом спе-тфических особенностей реактивности сосудов мышечной ткани.
Результаты изучения влияния на мышечные стимулы еысоко-ютотной вибрации могут быть использованы для разработки про-щактических мер против действия этого техногенного раздражи-:ля на сосудистую систему организма человека в лроизводствен-IX условиях.
Установление различий в реактивности сосудов скелетных
ниц в зависимости от способа их перфузии имеет методологичес->е значение с точки зрения учета при выборе методики исследо-1ния резистипной функции кровеносного русла специфики влияния t величину сосудистых ответов режима перфузии под постоянным .влением или перфузии стабилизированным потоком.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные результаты работы были доложе-l на: Семинарах "Биомеханика" (Ленинград, 1983, 1991, 1993; |сква, 1994; Санкт-Петербург, 1995); Международном симпозиуме :еловек и вибрация"(Москва, 1985); II, X, XI Научно-теорети-ских конференциях Нукусского Госуниверситета (Нукус, 1985, 86, 1987); IV Симпозиуме "Кровообращение в скелетных мышцах ига, 1986); III Всесоюзном симпозиуме "Кровообращение в ус-виях высокогорной и экспериментальной гипоксии (Фрунзе,
-101986); IV Съезде физиологов Узбекистана (Ташкент, 1988); Мея дународном симпозиуме "Гладкие мышцы и сосудистый тонус" (Ле нинград, 1989); Всесоюзном симпозиуме "Структурно-энертетичес кое обеспечение механической работы мышц (Москва, 1990); засе дании Ленинградского общества физиологов, биохимиков и фарма кологов (Ленинград, 1990); Рабочем совещании "Типы саморегуля ции кровообращения и экстракардиальные механизмы гемодинамик (Минск, 1991); Конференции молодых ученых и специалистов "Ме ханизмы регуляции физиологических функций" (Санкт-Петербург 1992); Научной конференции, посвященной 95-летию М.В.Сергиевс кого (Самара, 1993); заседаниях Ученого Совета Института физи ологии им.И.П.Павлова РАН (Санкт-Петербург, 1993, 1994); 3(16 Съезде физиологического общества РАН (Пущино, 1993); Междуна родном конгрессе "Биомеханика" (Амстердам, 1994); Конференци "Артериальная гипертензия: экспериментальные и клинические ас пекты" (Санкт-Петербург, 1995); Конференции молодых физиолого и биохимиков России "Биохимические и биофизические механизм физиологических функций" (Санкт-Петербург, 1995).
ПУБЛИКАЦИИ.
По теме диссертации опубликовано 28 научных работ.
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ. Диссертация состоит и введения, обзора литературы, описания методов исследования четырех глав результатов собственных исследований, обсуждени полученных данных, общего заключения, выводов и библиографии Диссертация изложена на 224 страницах печатного текста, ил люстрирована 58 рисунками и 9 таблицами.
Указатель литературы включает 85 русских и 24 8 иностран ных источников.
-11-
МЕТОДЫ И МАТЕРИАЛЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Эксперименты выполнены на 160 кошках, а также на 14 6 крысах линии Вистар-Киото (УЖУ) и на 133 крысах линии Окамото-Ао-си с наследственно детерминированной спонтанной гипертензией [БНИ) .
Объектом изучения в опытах на кошках являлись сосуды ик-юножной мышцы, а в опытах на крысах - кровеносное русло мышц )едра и голени в целом (без кожного покрова).
Рабочую гиперемию в икроножной мышце формировали актива-1ией ее сокращений с помощью электрической стимуляции перифе->ического конца перерезанного седалищного нерва (параметры :тимуляции: напряжение на электродах 0,8-1,0, длительность им-[ульса 250 мсек, частота импульсов в серии 24 имп./с). При ин-'актном кровоснабжении икроножной мышцы объемную скорость кро-отока в ней определяли по количеству капель крови, оттекающей а 1 минуту из коллекторной вены мышцы. Измерение осуществля-ось фотоэлектрическим способом с записью на чернилопишущем риборе Н-327.
Реактивную гиперемию в мышце вызывали путем временной кклюзии ее артерии. 'Время окклюзии варьировали в широком диа-азоне с целью выяснения зависимости реакции от длительности шемического периода.
Постэлонгационную гиперемию икроножной мышцы осуществляли помощью устройства, разработанного нами и обозначенного как иограф для растяжения мышцы (подтверждено Удостоверением на ационализаторское предложение). Миограф позволял производить татические и динамические (прерывистые) растяжения мышцы.
Наряду с опытами, в которых приток крови в икроножну мышцу сохраняли интактным, проводились исследования с примене нием перфузии мышцы насосом. Использовали два режима перфузии под постоянным давлением (Р=СопзЬ.) и при стабилизированно потоке (0=Сопз1:.). Для этой цели адекватным методическим прие мом является метод волюмометрии экстракорпорально циркулирую щей крови (Дворецкий, 1982), который был применен в данны экспериментах. Метод позволял оценивать сдвиги резистивно функции сосудов, капиллярного гидростатического давления и ко эффициента капиллярной фильтрации. Последний отражает площад обменной поверхности микроциркуляторного русла и состояни гидравлической проницаемости стенки микрососудов. Перфузия со судов мышц задней конечности крысы принципиально не отличалас от таковой икроножной мышцы кошки.
В части опытов перфузию осуществляли не кровью подопытно го животного, а оксигенированным раствором Тироде.
Артериальное перфузионное и венозное давления измеряли помощью тензодатчиков ПДП-4 00. В качестве химических стимуло сосудистых миоцитов использовали норадреналин, ацетилхолин мистиксин (обладает свойствами кортикотропин-релизинг факто ра). Применяли также активацию симпатических нервов кровенос ного русла перфузируемых мышц. Для этого использовали электри ческое раздражение поясничных симпатических цепочек на уровн Ь4-Ь5 импульсами длительностью 5 мс, частотой 8-20 имп./с у амплитудой, равной двойному или тройному пороговому значению Стимуляцию осуществляли с помощью электростимулятора ЭСУ-1.
Еще одним способом стимуляции сосудов скелетных мышц яв
ялось вибрационное воздействие. Использовали электромагнитный ибратор типа ГМК-1 "Октава", позволяющий создавать синусои-альные механические колебания ткани (икроножной мышцы) ампли-удой несколько миллиметров в широком диапазоне частот.
В отдельной серии опытов проводилось изучение микроцирку-чции крови в мышцах кошек методом прижизненной кинот'елевизи-чной микроскопии сосудов (Левкович, 1985). Использовали раз-аботанную ВНИИ телевидения установку ТМ-1. Анализ изображения :1кроциркуляторного русла производился на полуавтоматическом элевизионном дешифраторе, который позволял определять ско-зсть кровотока в капиллярах по перемещению характерных проектов плазмы.
В качестве критериев реактивности сосудов скелетных мышц ;пользовали пиковое значение и продолжительность изменений эгистрируемых параметров в случае непрерывной записи послед-
IX на осциллографе или чернилопишущем приборе. Это относится таким показателям, как перфузионное давление, кровоток, кро-анаполнение. Дискретно измеряемые параметры (капиллярное гид-)статическое давление, коэффициент капиллярной фильтрации и з.) использовались для оценки вазореактивности в период отно-1тельной стабилизации гемодинамики в исследуемых скелетных тшцах на новом уровне, сформированном стимуляцией сосудистых юцитов.
Статистическая обработка полученного экспериментального ¡териала производилась по методу Фишера-Стьюдента. В послед-[е годы выполнения работы использовалась обработка данных с >мощью компьютера 1ВМ-286.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
1. ПРЕДСТИМУЛЬНОЕ РАСТЯЖЕНИЕ СОСУДОВ КАК ДЕТЕРМИНАНТА ИХ
РЕАКТИВНОСТИ
Одна из серий опытов выполнена на крысах линии ЯКУ в ус ловиях перфузии сосудов мышц задней конечности раствором Тиро де. Объем перфузии препарата изменяли ступенчато с фиксацие] на значениях перфузионного давления, равных 20, 60, 120, 170 ] 200 мм рт.ст. Оценка реактивности сосудов производилась путе) сравнения изменений сопротивления току жидкости до и на фон' действия норадреналина для каждой ступени перфузионного давления. Проведенные эксперименты позволили придти к заключению I том, что наибольшая вазореактивность на адренергическую стимуляцию имеет место в области значений перфузионного давлена 120 мм рт.ст. Величины сосудистой реактивности в перфузируемы: скелетных мышцах уменьшались как в сторону низких, так и высоких значений перфузионного давления. Иными словами, общий ви. кривой, отражающей зависимость адренореактивности сосудов скелетных мышц от величины трансмурального давления, имеет коло-колообразный характер.
Расшифровка зависимости адренореактивности сосудов скелетных мышц от исходной величины трансмурального давления заложена, очевидно, в фармако-механическом сопряжении сократительной активности гладких мышц (Бот1уо, Бот1уо,1968; ЬаЬег, Bevan, 1989). Недавно полученные в совершенно иных методических условиях результаты (Воопеп, Бе Меу, 1994), тем не менее также свидетельствуют о некотором оптимуме механической деформации сосудов, при котором адренореактивность достигает максимального значения. Вполне естественно, что для каждого после-
эвательно расположенного сосудистого сегмента существует, з-видимому, свой оптимум растяжения. Поэтому реактивность со-/дов, оцениваемая по величине сдвига сопротивления потоку на ровне региона в целом, является результирующей изменений соп-этивления в отдельных сосудистых сегментах с существующими в IX разными уровнями давления крови.
Как показали проведенные опыты, реактивность сосудов на ану и ту же концентрацию норадреналина была выше в условиях зрфузии мышечной ткани под постоянным давлением по сравнению перфузией при стабилизированном притоке перфузата. Этот фе-змен связан, как показано и для других сосудистых областей (аютин, 1971; Дворецкий, 1932), с растяжением сосудов при полпенни перфузионного давления в ответ на адренергический стили в случае использования режима 0=СопзЪ.
Если различия в приросте сосудистого сопротивления в мызной ткани на действие норадреналина в условиях перфузии =Сопз1:. и 0=СопзЪ. носили количественный характер, то измене-1я капиллярного гидростатического давления различались по шравленности: при Р=Сопз(:. это давление снижалось, а при =СопзЬ. - повышалось. Эти данные созвучны с представленными в 1тературе (Дворецкий, 1982) и могут быть интерпретированы в ч.-.ках представлений о взаимодействии активных и пассивных ре-:ций сосудов в процессе реализации адренергических регулятор-ix влияний.
Результаты опытов с активацией сосудистых миоцитов путем !ектрического раздражения симпатических эфферентов в условиях ¡рфузии мышечной ткани в режиме Р=СопэЪ. или 0=СопзЪ. принци-
[ально не отличались от результатов, изложенных выше для но-
[дреналина .
Установление различий адренореактивности сосудов скелет ных мышц в зависимости от выбранного способа их перфузии имее помимо сугубо исследовательского также и методологический ас пект. Последний состоит в том, что полученные данные делаю необходимым соотнесение в каждом конкретном случае изменени параметров гемодинамики и тонуса сосудов на адренергическу стимуляцию с условиями кровоснабжения исследуемых мышц. В ин тактном организме ни кровоток, ни давление не являются посто янными величинами в течение переходных состояний сердечно-со судистой системы, что существенно затрудняет анализ формирую щих вазореактивность факторов. Именно с целью облегчения зада чи объективной оценки этой реактивности используется мето перфузии исследуемых органов и тканей со стабилизацией либ перфузионного давления, либо потока перфузата (Хаютин, 1971 Дворецкий, 1982; Родионов и др., 1988; Кошелев, 1990) . Необхо димо лишь учитывать объективно формирующиеся в обоих случая различия в интерференции активных и пассивных реакций сосудов
2. ВАЗОРЕАКТИВНОСТЬ И УРОВЕНЬ МЕТАБОЛИЗМА В СКЕЛЕТНЫХ МЫШЦАХ
В исследовании представлен широкий диапазон временных и ко личественных модуляций адренергических констрикторных и мета болических дилататорных влияний на сосуды скелетных мышц, ко торый реально дополняет сложившуюся характеристику функцио нального симпатолиза в этой ткани. Использованные в работ способы изменения уровня метаболизма в скелетных мышцах путе временной окклюзии питающей их артерии или путем стимуляции и двигательной активности являются достаточно эффективными, т.к заметно влияют на концентрацию в оттекающей от мышцы венозно крови таких метаболитов, как пируваты, лактаты, ионы калия
р. Вазодилататорному действию этих метаболитов было противо-оставлено в данном исследовании констрикторное влияние на со-уды, генерируемое электрической стимуляцией люмбальной симпа-ической цепочки. Результат суперпозиции этих противоположных о своему действию на сосуды факторов определяется их силой, ременем реализации, состоянием рецепторного аппарата крове-осного русла и др.
Как показали наши опыты, адренореактивность сосудов ске-зтных мышц была существенно подавлена, если стимуляция симла-лческих нервов наслаивалась по времени на период максимально-э развития гиперемической реакции (рис.1) (постокклюзионной пи связанной с двигательной функцией мышц). Вместе с тем, в ависимости от разных комбинаций силы и времени действия сим-атической посылки, с одной стороны, и эффективности метаболи-зского контроля сосудов, с другой стороны, выраженность функ--юнального симпатолиза различна. Это положение подтвердили эши опыты на икроножной мышце кошек, когда использовались ва--¡анты "опережающей", "перекрывающей", "запаздывающей" и "отбавленной" симпатической стимуляции,при которой рабочая гипе-:мия развивается, но оказывается явно подавленной на фоне ак-твации симпатических нервов. Реализация симпатической посылки сосудам и влияние на них метаболитов, возможно/ происходят обязательно в одних и тех же миоцитах, т.е. эффекторные кле-си для нейрогенной и метаболической регуляции кровеносного 'ела скелетных мышц не всегда должны быть одними и теми же. 'а функциональная гетерогенность сосудистых миоцитов относись но природы стимула может влиять на результаты суперпозиции (ренергической нейрогенной активации сосудов и действия на IX метаболитов при развитии рабочей или реактивной гиперемии.
60 № 500 {, С
Рис. 1
Пример сопоставления расчетной и опытной реакций кровотока на суперпозицию симпатической стимуляции с двигательным воздействием
По оси абсцисс - время от начала воздействия, t (с); по оси ординат - кровоток, 0 (процент к исходному значению). СК - контроль симпатической стимуляции, ДК - контроль двигательной стимуляции, КО - комбинация стимуляций в опыте, КР - комбинация стимуляций по расчету. Стрелки вниз и вверх - начало и конец двигательной стимуляции (ДС), горизонтальный отрезок - период симпатической стимуляции (СС).
Изучение условий, влияющих на величину и продолжительность указанных выше местных сосудистых реакций в скелетных мышцах, позволило установить зависимость реактивной гиперемии от длительности ипхемического периода. Развитие.гиперемии при окклюзии, продолжающейся всего несколько секунд (менее 10 с), т.е. за время, которое недостаточно для того, чтобы снизить сколько-нибудь существенно кислородное снабжение сосудистой стенки или увеличить концентрацию метаболитов в окружающем сосуды пространстве, свидетельствует о том, что в этих случаях пиперемическая реакция имеет в основном миогенную природу. При Золее длительных окклюзиях вступают в действие и дефицит кис-торода, и метаболические факторы, способные сформировать вазо-зилатацию.
Приведенные выше положения в полной мере относятся и к юстэлонгационной гиперемии, которая впервые описана нами
(Матчанов и др., 1983) и подробная характеристика которой дана з настоящем исследовании (рис. 2) . Сравнение постэлонгационной гиперемии с постокклюзионной правомерно по той причине, что тассивное растяжение мышцы приводит, как и в случае окклюзии артерии, к резкому снижению кровоснабжения мышечных волокон со зсеми вытекающими отсюда последствиями. Принимая во внимание, 1то пассивное растяжение различных групп мышц является естественным компонентом локомоции млекопитающих, а кроме того ис-юльзуется в спортивной и медицинской практике, есть основание считать, что в реальной жизни именно постэлонгационная гиперемия является таким же распространенным феноменом, как и рабо-шя.
Определенную информативную ценность представляют резуль-
?аты опытов с изучением вазодилатации в скелетных мышцах, под-¡ергаемых высокочастотной вибрации. Эта модель имитирует роль
Рис. 2
Средние показатели эффектов растяжения мышцы длительностью 15 с (белые кружки) и 60 с (черные кружки)
' а - растяжение мышцы на 1 см, б - растяжение мышцы на 2 см.. По оси абсцисс: время от конца воздействия (Ь, мин), по оси ординат: наверху - пассивная сила [1с, кГс/100 г), внизу - кровоток (<2, мл/мин/100 г), .Оо.д. " добавочное кровоснабжение (мл/100 г).
динамической составляющей в механической стимуляции скелети мышц. Как показали опыты, величины пикового кровотока и доб. вочного кровоснабжения при поствибрационной гиперемии сущес венно меньше таковых при рабочей гиперемии, но сопоставимы соответствующими показателями при постэлонгационной и постою люзионной гиперемии. Поствибрационная гиперемия слабо освеще1 в литературе и поэтому представленная нами характеристика эт<
реакции пополняет семейство локально формируемых сосудистых ответов на механические стимулы разной модальности. Исследование поствибрационной вазодилатации имеет,несомненно,кроме теоретического., также прикладное значение, поскольку может способствовать разработке профилактических мер на производствах, где человеческий организм подвергается вибрационному воздействию.
3. СОПРЯЖЕНИЕ ВА30РЕАКТИВН0СТИ И ТОНУСА СОСУДОВ
Проблема зависимости величины реакции сосудов от фонового уровня их активации нервными или гуморальными факторами освещается в литературе достаточно давно (Конради, 1973 ; Хаютин, 1978; Левтов, 1987). Существует органная (тканевая) специфичность указанной зависимости. В рамках темы данного диссертационного исследования нас интересовала реализация этой связи в скелетных мышцах. В широком смысле обсуждаемая проблема сводится к оценке реакций сосудистых миоцитов при действии на них, по крайней мере, двух вазоактивных стимулов, один из которых является кондиционирующим, т.е. создающим исходный фон сосудистой активности. Этот фон может быть сформирован определенным уровнем возбуждения симпатических эфферентов, либо некоей концентрацией в крови вазоактивных гормонов, пептидов, ионов или других химических субстанций.
С целью получения характера зависимости реактивности сосудов от исходного уровня их гуморальной активации нами выполнена серия опытов на крысах линии ДОКУ с перфузией мышц задней конечности раствором Тироде. Ступенчато повышали концентрацию ангиотензина в перфузате. При этом на фоне каждого нового уровня сосудистого тонуса, создаваемого ангиотензином, в пер-
фузат добавляли в одинаковой дозе норадреналин (1-10"6 г/л) . Результаты опытов позволяют говорить о том, что зависимость адренореактивности сосудов скелетной мускулатуры от их исходного тонуса, сформированного гуморальным путем, имеет, как и в случае зависимости вазореактивности от уровня трансмурального давления, колоколообразную форму. Это означает, что наибольшая адренореактивность имеет место при некотором среднем уровне активации сосудистых миоцитов. Эти данные сопоставимы с результатами исследований (Тарасова и др., 1991), в которых отмечена наибольшая эффективность симпатических влияний на сосуды задней четверти тела у крыс линии Вистар при умеренной вазоконстрикции, вызываемой экзогенным норадреналином.
Влияние исходного нейрогенного тонуса сосудов на их реактивность демонстрируют наши опыты, в которых оценивалась реактивная и рабочая гиперемия икроножной мышцы кошки на фоне электрической стимуляции ипсилатеральной симпатической цепочки. Решение такого рода задачи является как бы обратной задаче функционального симпатолиза. Как показали проведенные опыты, в условиях нейрогенной активации сосудистых миоцитов реактивная гиперемия практически не развивалась, а рабочая гиперемия была кратковременной и значительно ослабленной по сравнению с таковой до стимуляции симпатических нервов. В этих опытах не было осуществлено градуированное изменение симпатического тонуса сосудов, поэтому вазореактивность определялась только при одном уровне нейрогенной активации в каждом конкретном эксперименте. Тем не менее, полученные результаты четко свидетельствуют о том, что величина локальных сосудистых реакций в скелетных мышцах зависит от фонового (предстимульного) нейрогенного тонуса сосудов. Количественное выражение этой зависимости отражает результирующая конкурентных влияний на миоциты нерв-
ных, механических и метаболических факторов. Выявленная в проведенных опытах зависимость вазореактивности в скелетных мышцах от нейрогенного или гуморального тонуса их сосудов расширяет сложившиеся представления об условиях реализации регуля-
торных стимулов в кровеносном русле мышечной ткани.
4. ЭНДОТЕЛИЙ-ЗАВИСИМАЯ КОМПОНЕНТА СОСУДИСТОЙ РЕАКТИВНОСТИ
Повышенный интерес исследователей в последнее десятилетие к участию синтезируемых эндотелием веществ в регуляции тонуса сосудов и их реактивности включает и выяснение роли эндотелия в формировании локальных сосудистых ответов в скелетных мышцах, в частности таких физиологически значимых реакций, как рабочая, постокклюзионная и постэлонгационная гиперемия. Нами проведено сравнительное изучение состояния реактивности сосудов в мышечной ткани в условиях интактного и поврежденного эндотелия .
Опыты выполнены на кошках, объектом исследования являлась икроножная мышца. Оценивалась величина пикового кровотока в мышце при воспроизведении рабочей, постокклюзионной и постэлонгационной гиперемии до и после химической деэндотелизации кровеносного русла. Последнюю осуществляли путем введения в артерию мышцы 0,02% раствора сапонина, который, согласно литературным данным (Загт^а а1., 1986), вызывает деструкцию эндотелия. 3 качестве теста на деэндотелизацию использовали ин-фузию в кровеносное русло мышцы раствора ацетилхолина (1-Ю"6 г/л), который вызывает эндотелий-зависимую дилатацию сосудов.
Проведенные опыты показали, что прирост кровотока в икроножной мышце с ненарушенным эндотелием после ее сокращений в течение 1-1,5 минут в режиме сплошного тетануса составил
-24174134% -по отношению к исходному уровню. Реакция длилась в среднем 380±21 с. Примерно через 5-7 минут после введения сапонина в кровеносное русло мышцы ее сокращения чаще всего не вызывали гиперемической реакции или же она была очень слабой. Ацетилхолин не расширял или слабо расширял сосуды исследуемой мышечной ткани после их обработки сапонином.
Изучение реактивной гиперемии выявило следующее. Окклюзия в течение 1 минуты магистральной артерии икроножной мышцы с ненарушенным.эндотелием вызывала в постокклюзионном периоде прирост кровотока на 69±8% к фоновому уровню. После сапонина ни в одном случае не удалось получить постокклюзионную гипере-мическую реакцию. Аналогичная ситуация имела место и в случае постэлонгационной гиперемии, причем сапонин блокировал возникновение этой реакции как при статическом, так и ритмическом растяжении мышцы.
То обстоятельство, что химическая деэндотелизация сосудов в наших опытах блокировала вазодилатацию, вызываемую различными по характеру воздействиями, может указывать на единый механизм участия эндотелия в генезе названной реакции. Мы полагаем, что детерминантным фактором такого участия может быть механическая деформация эндотелиоцитов, безусловно присутствующая при всех способах вазодилатации в наших опытах. В контексте данного предположения представляет интерес исследование (Pohl at al., 1984), в котором показано, что при механической деформации клеток эндотелия могут высвобождаться вещества ди-лататорного действия типа простациклина. Ряд авторов в качестве определяющего условия развития сосудорасширительных реакций рассматривает усиление напряжения сдвига на границе кровь-стенка сосуда (Smiesko at al., 1988; Мелькумянц, Балашов, 1989;).■ ¡Зместе с тем, нам представляется, что данный вид воздействия на эндотелиоциты является лишь частным случаем.
приводяшим к их механической деформации.
Направление механических сил, способных приводить к деформации клетки эндотелия, по-видимому, не играет существенной роли в высвобождении релаксирующего сосуды фактора' и развития вазодилатации. В этой связи уместно отметить, что трактование эабочей гиперемии как реакции, сопряженной с реологическими изменениями на границе кровь-стенка сосуда, делает необходимым поиск причины запуска вазодилатации, приводящей к деформации эндотелиальных клеток. С нашей точки зрения, первичная механическая деформация эндотелиоцитов, вызванная сократительной активностью скелетных мышц, их пассивным растяжением или же изменением внутрисосудистого давления, может обусловливать как запуск, так и потенцирование вазодилатации. Поскольку после зведения сапонина использованные нами способы, вызывающие ди-тататорную реакцию сосудов скелетных мышц, оказались практи-1ески неэффективными, правомерно предположение о блокировании з этих случаях механизма запуска вазодилатации.
Следует подчеркнуть, что деэндотелизация кровеносного зусла того или иного органа представляет до сих пор сложную «етодическую задачу з отличие от широкого набора успешных методических приемов по удалению эндотелия в опытах на изолиро-занных сосудах. Использование сапонина для указанных целей, >чевидно, не является идеальным способом деэндотелизации кро-зеносной сети. Тем не менее, резкое торможение или полное бло-:ирование в наших опытах гиперемических реакций после введения 1того вещества в исследуемое русло, позволяет говорить о его ¡ыраженном свойстве разрушать эндотелиальные клетки. При этом .дренореактивность сосудистых миоцитов сохранялась после вве-;ения сапонина близкой к контрольной, о чем свидетельствуют их •еакции на норадреналин.
Таким образом, роль эндотелия в формировании вазодилата-
ции, возникающей в ответ на временное прекращение артериального мышечного кровотока, сократительную активность мышц или и> пассивное растяжение, является решающей и реализуется, как мь полагаем, через влияние на гладкие мышцы сосудов вазодилата-торного вещества, выделяемого или синтезируемого зндотелиаль-ными клетками при их механической деформаций:- Природа этогс вещества является предметом интенсивных исследований во многю лабораториях мира. Приводятся достаточно убедительные аргументы в пользу того, что таким веществом может быть окись азотг (Ignarro at al., 1987; Сагач, Ткаченко, 1994), которая является конечным продуктом липоксигеназного пути метаболизма ара-хидоновой кислоты.
Включение эндотелий-зависимой регуляции сосудов в общи£ спектр детерминант сосудистой реактивности правомерно прежде всего по той причине, что эта регуляция подвержена влиянии различных факторов, следствием чего амплитуда сосудистых ответов на стимулы внешней или внутренней среды может претерпеватЕ модуляции. В частности, сократительный ответ гладкомышечноС клетки на тот или иной стимул, опосредованный через взаимодействие агониста и рецепторов эндотелия, не является простое функцией агониста. Это взаимодействие имеет выраженный нелинейный характер и в свою очередь зависит от степени сенситиза-ции рецепторов, действия на рецепторы избирательных конкурентных антагонистов и др. Кроме того, на функциональное состояние эндотелия влияют, как показано (Busse, 1989), гормональны> статус организма , его возрастные изменения и, конечно же, многие патологические сдвиги в сердечно-сосудистой системе (атеросклероз, диабет, сердечная недостаточность с застойным! явлениями и др.).
Полученные результаты относительно участия ' эндотелия н формировании рабочей, постокклюзионной и постэлонгационной ги-
перемии скелетных мышц вносят вклад в понимание природы локальных реакций сосудов и значения эндотелий-зависимой регуля-
дии как важной детерминанты вазореактивности мышечной ткани.
5. СТРУКТУРНАЯ КОМПОНЕНТА РЕАКТИВНОСТИ
Концепция об изменении реактивности сосудов в связи со ;труктурными изменениями их стенок при артериальной гипертен-зии была выдвинута Фолковым и его коллегами достаточно давно ;Го1ком at а1., 1958). Структурные изменения проявляются в 'толщении сосудистой стенки, особенно мелких артериальных со-:удов, а также в разреживании артериальной сети. Принимая во тимание, что информация о состоянии вазореактивности у гипер-'оников представляет интерес как с теоретической, так и прик-[адной точек зрения, и что результаты исследования этой проб-[емы применительно к сосудистому руслу скелетных мышц немногочисленны и противоречивы, нами предпринята попытка сравнения [екоторых показателей сосудистой реактивности в мышечной ткани ■ нормотензивных крыс линии Вистар-Киото (ЯКУ) и спонтанно ги-ертензивных крыс линии БНК.
В опытах использовались животные обоего пола в возрасте -7 месяцев. Величина артериального давления у крыс ИКУ сос-авляла в среднем 104±20 мм рт.ст., а у крыс БНЯ 168±18 мм т.ст. Сравнение параметров гемодинамики и состояния сосудов в келетных мышцах задней конечности у нормотензивных и гипер-ензивных крыс производилось по следующим показателям: крово-оку в мышцах при заданном давлении перфузии, расчетной вели-ине сосудистого сопротивления, капиллярного гидростатического авления и коэффициента капиллярной фильтрации. Результаты из-ерения названных выше параметров представлены в табл.1,из ко-орой видно, что достоверные различия между изучаемыми показа-
телями в обеих группах животных имеют место только в отношении сосудистого сопротивления в скелетных мышцах.С целью выяснения вопроса о том, является ли более высокое сосудистое сопротивление в мьпццах крыс SHR сугубо функциональным, т.е. обусловленным повышением тонуса сосудов, или же в его происхождении участвуют и структурные изменения сосудистой стенки, предпринята серия опытов с перфузией мышечного препарата оксигениро-ванным раствором Тироде. Известно, что в условиях перфузии ткани солевым раствором происходит полное расслабление сосудов (Clark et al.,1978), и в этих условиях сопротивление току жидкости в перфузируемой области зависит от морфологической организации сосудистого русла, а именно - интегрального просвета сосудов и плотности кровеносной сети. Измерение сосудистого сопротивления в мышцах конечности крыс WKY и SHR в условиях перфузии препарата раствором Тироде выявило отсутствие достоверных различий величин указанного параметра:4,7±1,2 и 4,9±1,4 мм рт.ст./мл/мин/100 г соответственно для крыс WKY и SHR.
Таблица 1
Линия Кро- Сосудистое Капиллярное Коэффициент
крыс воток сопротивление гидростатичес- капиллярной
мл/мин/ мм рт.ст./ давление фильтрации
100 г мл/мин/100 г мм рт.ст. мл/мин/100 г/
. . ткани ткани мм рт.ст.
WKY б, 3±1,8 18,3±4,9 14,2±3,8 0,08±0,02
SHR 5, 8±1,6 32,2±9,0 14,4±3,2 0,10±0,02
(Р>0,05) (Р<0,05) (Р>0,05) (Р>0,05)
Полученные в опытах результаты находятся в определенном противоречии с имеющимися в литературе данными о том, что уве-пичение структурного компонента сосудистого сопротивления об-чаружено уже в предгипертензивную стадию у молодых спонтанно гипертензивных крыс (Го1ко\^, 1982; Кошелев, 1990). Для выяснения причин указанного несовпадения мы расширили диапазон перфузионного давления, под которым осуществлялся поток раствора Гироде в исследуемой мышечной ткани. Построение графических зависимостей "давление-поток" позволило установить, что при значениях перфузионного давления в диапазоне 170-200 мм рт.ст. эазличия потоков перфузата в мышцах ЯКУ и БНИ достоверны !Р<0,05): у гипертензивных крыс объемная скорость потока была 1еньше, что свидетельствует о более высоком у них сосудистом юпротивлении в мышечном препарате (рис. 3).
Тот факт, что в данной работе различия величин структур-¡ого компонента гидравлического сопротивления в скелетных мыш-,ах нормотензивных и гипертензивных крыс были обнаружены лишь ри высоких значениях перфузионного давления, возможно/ отража-т относительно умеренные структурные изменения сосудистой тенки у использованных нами крыс ЭНК. Кроме того, особен-остью исследуемого нами препарата было то, что он был чисто ышечный, тогда как у других цитированных выше авторов - кож-омышечный.
Как показали опыты с инфузией норадреналина (1-Ю"6 г/л) в осудистое русло скелетных мышц крыс ЧКУ и БНИ, прирост сосу-истого сопротивления в этой ткани у крыс-гипертоников был остоверно выше. В режиме перфузии Р=СопзС. прирост составил 0±8% и 170±1б% соответственно для ЯКУ и вНЯ. В режиме перфу-ли <2=Сопз(:. прирост составил 20±4% и 45±5% соответственно для КУ и ЗНЯ. По другим параметрам (капиллярное гидростатическое
давление, коэффициент капиллярной фильтрации) достоверных раз личий в адренореактивности у нормотензивных и гипертензивны животных не выявлено.
Результаты опытов со стимуляцией симпатических нерво перфузируемой конечности качественно оказались аналогичным полученным при использовании норадреналина, т.е. адренореак тивность сосудов у крыс-гипертоников при обоих режимах перфу зии была выше таковой крыс-нормотоников.
I 20 60 120 170 200
Рис. 3
Зависимость потока перфузата от величины перфузионного давления в скелетных мышцах задней конечности нормотензивных (Н) и гипертензивных (Г) крыс
По оси абсцисс: перфузионное давление (Рп, мм рт.ст.), по оси ординат: величины потока перфузата (Q, мл/мин/ 100 г ткани).
Исследование холинергических реакций сосудов скелетных чышц (инфузия ацетилхолина 1-1СГ6 г/л) у крыс WKY и SHR позволило установить отсутствие у этих групп животных различий в сдвигах сосудистого сопротивления, капиллярного гидростатического давления и площади обменной поверхности микроциркулятор-■юго русла в случае использования режима перфузии P=Const. В /словиях режима перфузии Q=Const. холинореактивность сосудов у юрмотензивных крыс оказалась несколько выше, чем у гипертен-швных, однако только по одному из регистрируемых показателей ■ сосудистому сопротивлению. Ответы кровеносного русла скелет-1ых мышц нормо- и гипертензивных крыс на инфузию ацетилхолина югут рассматриваться как модель активации симпатических холи-[ергических нервов, присутствие которых в этом русле доказано I некоторых исследованиях (Folkow at al., 1948? Dorr, Brody, 965). Считается, что активация этих нервов является одним из омпонентов интегральной защитной реакции организма. В этом онтексте полученные результаты относительно холинореактивнос-и мышечных сосудов у крыс-гипертоников позволяют заключить, то холинергическая регуляция кровеносного русла скелетной ускулатуры у этих животных не имеет специфических особеннос-ей по сравнению с крысами-нормотониками.
Изучение пептидергических реакций мышечных сосудов у крыс KY и SHR, вызываемых инфузией в исследуемое русло пептида истиксина, обладающего свойствами кортикотропин-релизинг фак-ора, выявило меньшую вазореактивность у крыс-гипертоников по равнению с нормотензивными особями. Различия касались только эироста сосудистого сопротивления, но не параметров микроцир-/ляции. Эти данные могут быть использованы при оценке проти-звоспалительного эффекта мистиксинов, выявленного в некоторых аботах (Wey, Thomas, 1993).
Полученные результаты, касающиеся сравнительной характеристики реактивности сосудов скелетных мышц спонтанно гипер-тензивных и нормотензивных крыс, позволяют увязать выявленные различия в реактивности с природой стимула и условиями перфузии мышечной ткани и структурными изменениями сосудисто? стенки у крыс-гипертоников.
ВЫВОДЫ
1. Активация метаболизма в работающих скелетных мышцах ослабляет в них, но не снимает полностью симпатический контроль сосудов. На фоне усиления симпатической зфферентации рабочая гиперемия в мышцах редуцирована, а реактивная гиперемш блокирована. Функциональный симпатолиз в работающих мышца* определяется силой конкурентных влияний на сосуды метаболических и нейрогенных факторов.
2. Пассивное статическое либо динамическое растяжение скелетных мышц или же действие на них высокочастотной вибраци* (8-24 Гц) приводят к развитию соответственно постэлонгаци-онной и поствибрационной гиперемии, которые по величине I продолжительности сопоставимы с реактивной гиперемией.
3. В механизмах формирования рабочей, реактивной и постэлонга-ционной гиперемии скелетных мышц существенную роль играем секреторно-метаболическая функция эндотелиальных клеток Деструкция этих клеток сапонином резко уменьшает, а в некоторых случаях блокирует способность мышечных сосудов к ди-латации в период сократительной активности мышц, после временного прекращения их кровоснабжения или пассивного растяжения .
Зааисимость адренореактивности резистивных сосудов скелетной мускулатуры от уровня в них трансмурального давления нелинейна, а отражающая эту зависимость кривая имеет коло-колообразную форму с наивысшими значениями адренореактивности в области величин трансмурального давления около 120 мм рт.ст.
Сопряжение в скелетных мышцах адренергической реактивности резистивных сосудов с их исходным (предстимульным) тонусом, модулируемом инфузией ангиотензина, максимально выражено в диапазоне относительно умеренной тонической активации сосудистых миоцитов.
Показатели функционального состояния сосудов скелетных мышц в покое у нормотензивных крыс линии Вистар-Киото (ИКУ) и спонтанно гипертензивных крыс линии БИЯ (среднее артериальное давление соответственно 104+20 и 1б8±18 мм рт.ст., возраст животных в обеих группах 5-7 месяцев) достоверно различаются лишь по величине сопротивления току крови в исследуемых мышцах (у БНЯ она выше примерно в 1,5 раза), тогда как площадь обменной поверхности микроциркуляторного русла и уровень капиллярного гидростатического давления в обеих группах крыс сопоставимы. В условиях максимальной вазодила-тации в мышцах структурный компонент сосудистого сопротивления в этой ткани у крыс БНИ больше такового у крыс ИКУ лить при высоких значениях внутрисосудистого давления, а именно - в диапазоне 170-2 00 мм рт.ст.
Вазоконстрикция в скелетной мускулатуре в ответ на активацию симпатических нервов или действие норадреналина более
выражена у гипертензивных крыс по сравнению с нормотензив-ными при условии заданного экспериментатором равенства пер-фузионного давления в исследуемых мышцах обеих групп живот-
ных. Соотношение адренореактивности сосудов в мышечной тка ни крыс-нормотоников и гипертензивных особей может быть об ратным указанному выше, если исходный (предстимульный) уро вень перфузионного давления в мышцах соответствует уровн] системного артериального давления у животных ЯКУ и БНЯ. Пр] данном неравенстве давления в артериальных сосудах мышц но-рмотензивных и гипертензивных крыс пептидергическая вазоре-активность (пептид мистиксин) выше в группе животных ЯКУ п< сравнению с группой БНЯ, различия же в холинореактивност) сосудов скелетных мышц у названных групп крыс минимальны.
8. Амплитуда сосудистых реакций в скелетных мышцах на различные по природе стимулы является результирующей интегрального влияния на сосуды ряда факторов и условий, среди которы: в качестве потенциальных детерминант вазореактивности выступают такие, как уровень трансмурального давления, интенсивность метаболических процессов в мышцах, предстимульньи тонус сосудистых миоцитов, состояние секреторно-метаболи ческой функции эндотелия, структурно-морфологические особенности кровеносного русла. Эффективность реализации центральных и локальных регуляторных стимулов в сосудах работающих или находящихся в покое скелетных мышц зависит от вектора взаимодействия в данный момент указанных детерминан1 реактивности. Предпринятое в настоящем исследовании выяснение дифференцированного участия каждой из них в формировании сосудистых ответов на нервные, гуморальные и физически* раздражители имеет значение для расшифровки закономерносте] мышечного кровообращения в норме и при развитии артериаль ной гипертензии.
СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1. Матчанов А.Т., Левтов В.А., Орлов В.В. Об изменениях сровотока при продольных растяжениях икроножной мышцы кошки // Зизиол. журн. СССР. 1993. Т.69. N 1. С. 74-81.
2. Матчанов А.Т., Шустова Н.Я., Шуваева В.Н., Васильева 1.И., Левтов В.А. Влияние растяжения икроножной мышцы кошки на
тетанусы, постконтракционную гиперемию и показатели энерге-'ического метаболизма // Физиол. журн. СССР. 1983. Т.69. N 2.
210-218.
3. Левтов В.А., Матчанов А.Т., Орлов В.В., Шустова Н.Я. влияние продольного растяжения скелетной мышцы на ее кровос-[абжение в покое и при изометрических тетанусах // В кн.: Ме-:анизмы регуляции кровообращения в скелетных мышцах. "Знание" 'ига. 1985. С.76-83.
4. Шустова Н.Я., Матчанов А.Т.,Левтов В.А. Роль сдавливания осудов икроножной мышцы в изменениях ее кровоснабжения при астяжении // Физиол. журн. СССР. 1985. Т.71. N 2. .1105-1111 .
5. Anisimova N.P.,Levtov V.A., Matchanov А.Т.,Shustova N.Y. nfluence of high-frequency low-amplitude vibration on skele-al muscle regional blood circulation // Second CISM IFToMM ympcsium "Man under vibration" M. USSR. 1985. P.20-26.
6. Шустова Н.Я., Чуйкин A.E., Шуваева В.H., Матчанов А.Т., евтов В.А. Новый фундаментальный механизм адаптации к нормо-аркческой гипоксии // В кн.: Кровообращение в условиях высо-огорной и экспериментальной гипоксии. Фрунзе. 1986. С.205.
7. Левтов В.А., Шустова Н.Я., Шуваева В.Н., Матчанов А.Т. ависимость потребления кислорода от кровотока в скелетной мы-це//В кн.: Кровообращение в скелетных мышцах. Рига.1986.С.63.
-36. 8. Матчанов А.Т. Физиологические механизмы независимост показателей гиперемии от деформации внутримышечных сосудо продольным растяжением // Тезисы научных сообщений -и Докладе X научно-теор. конфер. НГУ. 1986. С.52- • • :
9. Матчанов А.Т., Левтов В.А., Шустова Н.Я. Изменение внут рисосудистого объема в скелетной мышце при разной длительност постишемической гиперемии // Тезисы научных сообщений и докла дов XI научно-теор. конф. НГУ. 1987. С.63-64.
10. Матчанов А.Т., Каипназаров К.И., Шустова Н.Я. Изменени механизмов постокклюзионной гиперемии методом волюмометрии / Тезисы научных сообщений и докладов XI научно-теор. конф. НГУ 1987. С.62-63.
11. Матчанов А.Т., Шуваева В.Н., Шустова Н.Я., Левтов В.А. Ким Т. Влияние высокомолекулярного полиэтиленоксида на реоло гические свойства крови // Материалы IV Съезда физиологов Уз бекистана. ФАН. 1988. С.114-115.
12. Levtov V.A., Matchanov А.Т., Shustova N.J. Postelongati on hyperemia of skeletal muscle // Smooth muscles and vascula tone. Abstracts of reports of the Satellite symposium to th XXXI International Congress of physiological scinces. Lening rad. 1989. P.32-33.
13. Левтов В.А., Матчанов А.Т., Шустова Н.Я. Постэлонгацион ная гиперемия (ПЭГ) икроножной мышцы кошки // Материалы Всесо юзного симпозиума "Структурно-энергетическое обеспечение меха нической работы мышц". М. 1990. С.97-99.
14. Матчанов В.А., Левтов В.А., Шустова Н.Я. Зависимост постокклюзионной гиперемии икроножной мышцы кошки от длитель ности периода окклюзии артерии // Вестник КК филиала АН УзССР 1990.. N .4. С.87-93.
-3715. Левтов В.А., Матчанов А.Т., Анисимова Н.П., Шапков Ю.Т., устова Н.Я. Влияние динамического компонента механической де-ормации сосудов на кровоснабжение скелетной мышцы // Физиол. урн. СССР. 1991. Т.77. N 10. С.48-59.
16. Левтов В.А., Шуваева В.Н., Шустова Н.Я., Матчанов А.Т., им Т. Влияние высокомолекулярных соединений на' реологические войства крови и реактивность скелетной мышцы // Физиол. журн. ССР. 1991. Т.77. N 11. С.72-83.
17. Шустова Н.Я., Матчанов А.Т., Тимофеева А.Н., Левтов .А., Орлов В.В. Роль механических и химических факторов в са-орегуляции тонуса сосудов скелетной мышцы // В кн.: Типы са-орегуляции кровообращения и экстракардиальные механизмы гемо-лнамики. Минск. 1991. С.28-29.
18. Левтов В.А., Шустова Н.Я., Шаленков 0.Ф., Матчанов А.Т. /перпозиция нервных вазоконстрикторных й местных вазодилата-эрных влияний на сосуды скелетной мыацы II Физиол. журн. л. И.М.Сеченова. 1992. Т.78. N 2. С.62-74.
19. Шаленков В.Ф., Матчанов А. Т. Роль эндотелия в реакциях эстэлонгационной гиперемии скелетных мышц // Материалы докла-зв Санкт-Петербургской конференции молодых ученых и специа-1CTOB. 1992. С.69-70.
20. Матчанов А.Т. Сосудистые адренергические реакции в ске-;тных мышцах у нормотензивных и гипертензивных крыс // Мате-1алы научной конференции физиологов, посвященной 95-летию В.Сергиевского. Самара. 1993. С.71-72.
21. Матчанов А.Т., Шустова Н.Я., Шаленков В.Ф., Дворецкий П. Сравнительная оценка параметров гемодинамики и сосудистых
(ренергических реакций в скелетных мышцах у нормо- и гипер-:нзивных крыс // Физиол. журн. им.И.М.Сеченова. 1993. Т.79. N С. 116-123.
-3822. Дворецкий Д.П., Матчанов А.Т., Шаленков В.Ф., Шустова Н.Я., Недошивин В.П. Участие эндотелия в местных сосудистых реакциях скелетных мышц // Физиол. журн. им.И.М.Сеченова 1994. Т.80. N 9. С.49-58.
23. Дворецкий Д.П., Матчанов А.Т., Недошивин В.П., Шустов Н.Я., Шаленков В.Ф. Значение эндотелия в гиперемии скелетнь мышц // Тезисы (3)16 Съезда физиологического обществ РАН.1993. 2-4 ноября. Пущино. Успехи физиологических наук 1994. Т.25. С.25.
24. Dvoretsky D.P., Matchanov А.T., Shustova N.Y., Shalenkc V.F. Hyperemia in skeletal muscles: role of endothelium / Proc. Second World Congr. Biornech. Amsterdam. 1994. Vol.1 P.87.
25. Шуваева В.H., Чуйкин А.Е., Шустова H.Я., Матчанов АЛ Влияние высокомолекулярных кровезаменителей на реологически свойства крови // Современные проблемы биомеханики. Выл.9 (Ре ология и микроциркуляция). М. 1994. С.42-53.
26. Дворецкий Д.П., Матчанов А.Т., Шустова Н.Я., Шаленкс В.Ф. Детерминанты сосудистой реактивности скелетных мышц нор мотензивных и спонтанно гипертензивных крыс // Артериальна гипертензия (экспериментальные и клинические аспекты). Тезис докладов конференции. С.-Петербург. 30 мая-1 июня. 1995. С.2С
27. Шаленков В.Ф., Матчанов А.Т. Симпатические влияния н транскапиллярный обмен жидкости в скелетных мышцах у нормотеь зивных и гипертензивных крыс // Биохимические и биофизически механизмы физиологических функций. Материалы конференции моле дых физиологов и биохимиков России. С.-Петербург. 1995. С.198
28. Дворецкий Д.П., Матчанов А.Т., Шустова Н.Я. Структурнь компонент адренореактивности сосудов скелетных мышц нормо-гипертензивных крыс // Физиол. журн. им.И.М.Сеченова. 1995 Т.81. N 12. С.81-87.
- Матчанов, Азат Таубалдиевич
- доктора биологических наук
- Санкт-Петербург, 1996
- ВАК 03.00.13
- Органная макро- и микродинамика при активации или блокаде вентральных отделов продолговатого мозга
- Органная макро- и микрогемодинамика при активации или блокаде вентральных отделов продолговатого мозга
- Роль миогенной реакции в ответе сосудов с разной толщиной стенки на констрикторные влияния
- Сравнительная характеристика изменений реактивности сосудов у нормотензивных и спонтанно-гипертензивных крыс под влиянием экологических факторов Южного Приаралья
- Морфофункциональный анализ передней большеберцовой мышцы при различных условиях дистракционного остеосинтеза голени