Изменение содержания оксида азота в тканях крыс при гипокинезии различной длительности

Зарипова, Раиля Ирековна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Изменение содержания оксида азота в тканях крыс при гипокинезии различной длительности
ВАК РФ 03.03.01, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Изменение содержания оксида азота в тканях крыс при гипокинезии различной длительности"

На правах рукописи

Зарипова Раиля Ирековна

ИЗМЕНЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ОКСИДА АЗОТА В ТКАНЯХ КРЫС ПРИ ГИПОКИНЕЗИИ РАЗЛИЧНОЙ ДЛИТЕЛЬНОСТИ

03.03.01 - физиология

1 3 ЛЕК 2012

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Казань-2012

005057246

Работа выполнена на кафедре анатомии, физиологии и охраны здоровья человека федерального государственного автономного общеобразовательного учреждения высшего профессионального образования «Казанский (Приволжский) федеральный университет»

Научный руководитель - доктор биологических наук, профессор Ситдиков Фарит Габдулхазсович

Официальные оппоненты:

Чинкин Абдулахат Сиразетдинович - доктор биологических наук, профессор; ФГБОУ ВПО «Поволжская государственная академия физической культуры, спорта и туризма», заведующий кафедрой естественнонаучных и медико-биологических дисциплин Нигматушшна Разина Рамазановна - доктор биологических наук, профессор; ГБОУ ВПО «Казанский государственный медицинский университет», кафедра нормальной физиологии, профессор

Ведущая организация: ФГОУ ВПО «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова», факультет фундаментальной медицины

Защита состоится «25» декабря 2012 г. в часов на заседании диссертационного совета Д 212.081.28 при ФГАОУ ВПО «Казанский (Приволжский) федеральный университет» по адресу: 420008, г. Казань, ул. Левобулачная, д. 44.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке им. Н.И. Лобачевского при ФГАОУ ВПО «Казанский (Приволжский) федеральный университет» по адресу: 420008, г. Казань, ул. Кремлевская, 35.

Автореферат разослан «_»_2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Зефиров Тимур Львович

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность исследования

Гипокинезия (ограничение двигательной активности) является одной из важнейших медико-социальных проблем, вызванной образом жизни, профессиональной деятельностью, дательным постельным режимом и т.д. О разрушительном действии, которое она оказывает практически на все органы и системы организма, свидетельствует обширный, убедительный экспериментальный и клинический материал (Панферова Н.Е., 1977; Коваленко Е.А., Гуровский H.H., 1980; Абзалов P.A., 1985, 2005; Смирнов К.В., 1990; Гильмутдинова Р.И., 1991; Нигматуллина P.P., 1991; Акопян В.П., 1998; Камскова Ю.Г., 2000-2003; Тизул А.Я., 2001; Козловская И.Б. и др., 2003, 2006; Долганова Т.И., 2008, Чиглинцев В.М., 2007, 2008; Пшешшкова М.Г., 2011). При гипокинезии происходит уменьшение нагрузки на мышечный аппарат, что приводит к изменениям функциональных и морфологических свойств тканей вплоть до патологических состояний в зависимости от продолжительности и степени гипокинезии (Козловская И.Б., Киренская A.B., 2003).

Продолжительное пребывание в условиях гипокинезии вызывает разнообразные изменения водно-электролитного обмена и механизмов его регуляции: изменяется концентрационная способность почек, развивается отрицательный баланс калия и кальция. Развивается атрофия скелетных мышц с уменьшением мышечной силы параллельно с развитием остеопешш (Оганов B.C., 1998; Долганова Т.И., 2008). Отмечается перестройка нейрогуморальных регуляций вегетативно-висцеральных функций, особенно сердечно-сосудистой системы. Длительная гипокинезия приводит к уменьшению энерготрат, снижению биоэнергетики и интенсивности структурного метаболизма в мышцах, ослаблению тонизирующих импульсов из мышц, уменьшению нагрузки на костную систему (Коваленко Е.А., Гуровский H.H., 1980).

Характерные негативные последствия воздействия длительной или кратковременной гипокинезии на растущий организм пока остаются малоизученными.

Одним из значительных достижений последних лет уходящего столетия стало открытие биорегуляторных свойств эндогенного оксида азота (NO). Стало известно о совершенно новом Time передачи информации в организме.

На сегодняшний день значимым направлением физиологических исследований является изучение роли и содержания оксида азота в сердечно-сосудистой, нервной и в других системах организма (Раевский К.С., 1997; Зефиров А.Л. и др., 1999; Гайнутдинов Х.Л. и др., 2004; Ситдикова Г.Ф., Зефиров А.Л., 2006). На данный момент известно действие NO на сердце посредством регуляции внесердечных (Марков Х.М., 1996,2001) и

коронарных сосудов (Han X. et.al., 1998). Является актуальным определение количественного содержания NO - как внутри-, межклеточного, тканевого и межорганного посредника (Гайнутдинов X.JI. и др., 2006; Юртаева C.B. и др., 2006; Ismailova A.I. et al., 2004, 2005). Показано прямое влияние NO на миоциты и рецепторы сердца (Нигматудлина P.P., Насырова А.Г., 2005). Доказано токсическое действие NO на кардиомиоциты при патологических состояниях (Невзорова В.А. и др., 1997).

NO является важным модулятором клеточной активности во многих тканях у позвоночных и беспозвоночных животных (Ванин А.Ф., 2001; Реутов В.П., 1998, 2007). NO способен взаимодействовать с разнообразными веществами - тиолами, белками, сахарами, ионами металлов, темами протеинов и т.д., локализованными в самых различных тканях и органеллах, что предполагает наличие NO и его комплексов в различных тканях (Гранте В.Г., Григорьев Н.Б., 2002; Осипов А.Н. и др., 2007; Тимошин A.A., 2007).

Свойства оксида азота в настоящее время продолжают активно изучаться и появляющиеся сведения берутся на вооружение фармакологами и врачами различных специальностей. Однако становится очевидным, что влияние оксида азота неоднозначно и разнонаправленно. Можно говорить о двух диаметрально противоположных влияниях NO: во-первых - стимулирующее, положительное, а во-вторых, он способен оказывать токсическое, повреждающее действие, приводить к гибели клеток (Godecke A., Schräder J., 2004; Calabrese V. et al., 2009). Исходя из этого не ясно, какие количества NO в различных тканях животных следует считать небольшими, а какие увеличенными. Поэтому является актуальным определение количественного содержания NO - как внутри-, межклеточного, тканевого и межорганного посредника (Гайнутдинов Х.Л. и др., 2006; Юртаева C.B. и др., 2006; Ismailova A.I. et al., 2004, 2005). Однако при любом подходе к решению проблемы регуляции NO необходимо иметь в виду, что NO - активный участник процессов метаболизма и резкое изменение его генерации может привести к нарушению функциональной активности многих биосистем. Таким образом, изучение содержания NO в тканях органов гипокинезированных крыс разных возрастных групп является актуальной задачей и встает вопрос об использовании современного, точного метода количественного определения оксида азота. Полученные результаты помогут понять роль оксида азота в механизмах формирования и протекания различных заболеваний

Цель и задачи исследования

Целью исследования явилось изучение интенсивности образования оксида азота в различных тканях и влияния NO на сократимость миокарда крыс при гипокинезии различной длительности. В соответствии с этой целью были поставлены следующие

задачи:

1. Определить и сравнить интенсивность образования оксида азота в тканях желудочков и предсердий сердца, печени, икроножной мышцы, спинного мозга крыс 28-, 56-, 81-, 110-суточных возрастов, растущих в условиях неограниченной двигательной активности.

2. Определить интенсивность продукции оксида азота в тканях желудочков и предсердий сердца, печени, икроножной мышцы, спинного мозга крыс, растущих в условиях гипокинезии различной продолжительности.

3. Установить эффекты введения неселекгивного блокатора Ш-сшггаз Ь-ЫАМЕ на интенсивность продукции оксида азота в органах крыс, растущих в условиях гипокинезии,

4. Изучить эффекты введения неселекгивного блокатора КО-сшггаз Ь-ЫАМЕ на интенсивность продукции оксида азота в органах крыс, растущих в условиях неограниченной двигательной активности.

5. Изучить эффекты введения селективного блокатора индуцибельной ИО-синтазы аминогуанидина на интенсивность продукции оксида азота в органах гипокинезированных крыс 110-суточного возраста.

6. Исследовать влияние блокады КО-сшггаз при активации р-адренорецепторов на сократимость миокарда при гипокинезии.

7. Изучить влияние различных доз норадреналина в условиях блокады ЫО-сиптаз и 0-адренорецепторов на сократимость миокарда крыс при гипокинезии.

8. Определить влияние донора оксида азота - нипгропруссида натрия на сократимость миокарда крыс при гипокинезии.

Положения, выносимые на защиту:

1. Длительная гипокинезия вызывает увеличение содержания N0 в органах крыс; при 30- суточной гипокинезии этот сдвиг наиболее выражен.

2. Увеличение образования N0 при гипокинезии происходит за счет интенсификации ферментативного пути синтеза N0, где основной вклад вносит индуцибельная ЫО-синтаза.

3. Гипокинезия усиливает эффект блокады КО-сшггаз на сократимость миокарда

крыс.

Научная новизна

Полученные результаты свидетельствуют, что при длительной гипокинезии в организме происходит усиление процессов синтеза N0.

Повышение интенсивности образования N0 при гипокинезии позволяет сделать вывод о наличии тесных связей уровня N0 в организме с режимом двигательной активности. Поскольку рассмотрение данных литературы показывает, что ГК вызывает значительные изменения в сердечно-сосудистой системе, во внутренних органах, в системе кровотока и снабжения организма кислородом, то можно предположил., что часть этих изменений вызвана стационарным увеличением продукции оксида азота в ключевых для деятельности организма тканях.

Применение неселективного блокатора ЫО-синтаз Ь-КАМЕ у гипокинезированных крыс приводило к снижению содержания N0 до уровня, значительно ниже его значения у контрольных животных. Полученные результаты показывают, что в повышение интенсивности образования N0 при гипокинезии основной вклад вносит ферментативный путь синтеза N0 и гипокинезия не увеличивает долю N0, образованного по шггритредуктазному механизму. Введение гипокинезированным крысам аминогуанидина вызывало снижение содержания N0 в тканях печени, предсердий и желудочков, что позволяет утверждать, что за повышение синтеза N0 при гипокинезии ответственна ивдуцибельная ЫО-синтаза.

Научно - практическая значимость

Значительная роль N0 во многих физиологических и патофизиологических процессах, а также недостаточность сведений об объеме синтеза и функциях N0 при гипокинезии растущего организма предопределяют значимость исследований в данном направлении. Количественное определение содержания N0 позволит оценить воздействие стрессовых условий на генерацию оксида азота в растущем организме. Направленное воздействие на систему генерации N0 с целью управления адаптационными реакциями организма может найти применение в спортивной и космической медицине, где определение влияния гипокинезии на организм является одной из основных задач. Материал исследований заслуживает внимания со стороны специалистов по возрастной и нормальной физиологии, педиатрической фармакологии и кардиологии.

Полученные данные расширяют представления о роли оксида азота и КЮ-синтаз в деятельности внутренних органов крыс, растущих в стрессовых условиях в раннем постнатальном онтогенезе. При гипокинезии не исключается стресс - реакция организма и по сдвигал! содержания N0 возможно судить о стрессоустойчивосги животных и человека и это может стать одним из объективных методов оценки стрессоустойчивости.

Личный вклад диссертанта

Приведенные в работе данные получены при личном участии аспиранта на всех этапах работы, включая составление пиана исследования, проведение экспериментов, обработку полученных данных, и оформление публикаций.

Апробация работы

Материалы исследований доложены на итоговых научных конференциях профессорско-преподавательского состава, молодых ученых и специалистов Казанского федерального университета (2009-2012), на XXI Съезде Физиологического общества им. И.П. Павлова (Калуга, 2010), на X юбилейной Всероссийской научной конференции «Физиологические механизмы адаптации растущего организма» (Казань, 2010); на VII национальной научно-практической конференции «Активные формы кислорода, оксид азота, антиоксиданты и здоровье человека» (Смоленск, 2011), на Всероссийской конференции с международным участием «Спектроскопия и томография электронного парамагнитного резонанса в химии и биологии» (Москва, 2012), на V всероссийской школе-конференции по физиологии кровообращения ФФМ МГУ имени М.В. Ломоносова (Москва, 2012), на IV Всероссийской с международным участием конференции по управлению движением (Москва, 2012), на XI Всероссийской научно-теоретической конференции «Физиологические механизмы адаптации растущего организма» (Казань, 2012); на заседаниях кафедры анатомии, физиологии и охраны здоровья человека Казанского федерального университета (Казань, 2009-2012).

Реализация результатов исследования

По теме диссертации опубликовано 15 печатных работ, в том числе 2 публикации в рецензируемых журналах (из списка ВАК). Полученные данные используются при чтении лекций на кафедре анатомии, физиологии и охраны здоровья человека Казанского (Приволжского) федерального университета.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания организации и методов исследования, результатов исследования и их обсуждения, заключения, выводов и списка литературы. Работа изложена на 131 страницах машинописного текста, содержит 44 рисунка. Список литературы включает 220 работ, из них 101 иностранных авторов.

ОБЪЕКТ II МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследования проведены на 345 белых лабораторных беспородных крысах стадного разведения, которых разделили на 2 группы: I - контрольная группа, которая содержалась в стандартных условиях вивария при неограниченной двигательной

активности; II - опытная группа, которая содержалась в условиях ограничения двигательной активности (гипокинезии). Исследования проводили на 4 возрастных группах: 28-, 56-, 81-, 110-суточных возрастов, эти возрастные группы также составляют 4 экспериментальные группы в соответствии с продолжительностью гипокинезии: 7-, 30-, 60-, 90- суточная ГК.

В качестве наркоза используется 25% раствор уретана из расчета 1200 мг/кг массы животного, который вводится внутрибрюшинно.

В качестве неселективного блокатора NO-сингаз в работе применялся L-NAME в дозе 10 мг/кг, которая полностью блокирует синтез NO (Brady и др., 1992;. Nickola и др., 2000). L-NAME вводили внутрибрюшинно, предварительно за 60 мин до декапитирования. Для селективной блокады шщуцибельной NO-синтазы использовался аминогуанидин (AG) в концентрации 10 мг/кг, который также вводился внутрибрюшинно, предварительно за 60 мин до декапитирования. Все препараты, используемые нами, разводились в физиологическом растворе. Дозы выбраны аналогичные тем, которые используются другими исследователями (Sakai Н., 1999; Davis В. J. et al, 2006).

Ограничение двигательной активности растущих крысят добивались помещением их в клетки-пеналы (Абзалов P.A., 1985). Передвигая перегородку, изменяется объем пенала в соответствии с размерами животного. Гипокинезию начинали с 21-дневного возраста: первые два дня время ГК составляло 1 час, а в дальнейшем увеличивалось на 2 часа через каждые 2 дня. К 25 дню ГК время пребывания животных в клетках-пеналах достигало 23 часов, и в дальнейшем оставалась постоянным до конца эксперимента.

Содержание NO в органах крыс определялось методикой, разработанной в инстшуте химической физики РАН профессором А.Ф. Ваниным и сотрудниками (Ванин А.Ф. и др., 1967), в которой используется так называемый метод спинового захвата. Метод спинового захвата основан на реакции радикала (в данном случае NO) со спиновой ловушкой. Для образования в организме данного комплекса животным вводился вводный раствор ДЭТК-Na в дозе 500 мг/кг в 2,5 мл воды внутрибрюшинно и раствор цитрата железа [сульфат железа (II) (FeS04 • 7 Н20, Sigma, USA) в дозе 37,5 мг/кг + цитрат натрия, 187,5 мг/кг] внутримышечно. Комплекс ДЭТК-Fe (II) взаимодействует с NO, в результате чего образуется стабильный радикал (A3TK)2-Fe2+-NO.

Количество NO оценивалось по интенсивности характерного сигнала ЭПР, принадлежащего комплексу (G43TK)2-Fe2+-NO). Сигналы сравнивали по величине интегральной интенсивности.

Через 40 минут после введения препаратов крыс декапитировали, извлеченные органы быстро просушивали и замораживали в жидком азоте в специальных капиллярах

для измерений. Регистрация спектров ЭПР приготовленных образцов проводилась на спектрометре ЭПР Х-диапазона ER-200E-SRC фирмы "Bruker" EMX/plus с температурной приставкой ER 4112HV при 77 К". Дальнейшая обработка и вывод спектров производилась с помощью программы WINEPR на персональном компьютере ATHLON-2000.

Данная работа проводилась совместно с сотрудниками Казанского физико-технического института КазНЦ РАН: В.В. Андриановым, Х.Л. Гайнутдиновым, Г.Г. Яфаровой, B.C. Июднным. Для обработки ЭПР-спектров использовалась компьтерная программа, разработанная к.б.н. В. В. Андриановым.

Сократительную активность миокарда в эксперименте in vitro изучали на полосках предсердий и желудочков. Определение реакции сократительной функции миокарда на действие агонистов и блокаторов проводили на установке "PowerLab" ("ADInstruments") с датчиком силы "MLT 050/D" ("ADInstruments"). Запись кривой регистрировали на персональном компьютере при помощи программного обеспечения "Chart 5.5".

Оценивали процент изменения силы изометрического сокращения полосок миокарда предсердий и желудочков на воздействие фармакологических агентов от исходных показателей. Исходные значения сокращения принимали за 100%.

Из правого предсердия и желудочка при помощи специальных ножниц и пинцетов препарировали полоски. Длина полосок составляла 1,5-2.мм, ширина не превышала 1мм. Препарат фиксировали вертикально одним концом к датчику силы, другим — к точке опоры, затем каждый препарат погружали в отдельный резервуар объемом 5 мл, в который подавался рабочий раствор. Состав раствора Кребса (в г/л): NaCl- 8 г; KCl- 0,3г; СаС12- - 3 мл; MgS04 -0,5 мл; NaH2P04- 0,04 г; Глюкоза - 2 г; Trizma HCl- 2.4-3.9 г/л; Trizma base- 0.25 г/л ( Sigma). Раствор постоянно аэрировали карбогеном 95% 02 и 5% СО2, pH поддерживали в пределах 7,3-7,4.

В экспериментах использовали следующие вещества, которые добавлялись непосредственно в ванночки с помощью микропипетки:

- стойкий агонист ß-адренорецепторов - изопротеренол;

- неспецифический блокатор ß-адренорецепторов - обзидан;

- агонист а-адренорецепторов - норадреналин;

- донор NO - шггропруссида натрия (SNP).

При статистической обработке получали среднее значение измеряемой величины и стандартную ошибку среднего М ± SEM. Достоверность различий проводили с применением t- критерия Стыодента и U- критерия Манна-Уитни Различия считали значимыми при р<0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЯ

Исследование интенсивности образования оксида азота в тканях органов крыс, растущих в условиях гипокинезии и неограниченной двигательной активности*

Интенсивность образования оксида азота в тканях предсердий сердца крыс, растущих в условиях гипокинезии и неограниченной двигательной активности

При сопоставлении спектров ЭПР тканей предсердий сердца крыс разных возрастов было обнаружено, что количество N0 у контрольных крыс с 56-ти по 81-суточный возраст существенно не изменяется (табл. 1). У 110- суточных крыс количество N0 увеличивалась на 19,1 % (р<0,05; рис. 1).

Анализ спектров ЭПР тканей предсердий сердца показал, что 30-суточная гипокинезия приводит к увеличению содержания N0 на 134,0%, 60-суточная - на 27,3%, 90суточная - на 48,3% по сравнению с показателями крыс контрольной группы (р<0,05; рис. 1).

140

Рис. 1. Изменение количества Ж)-содержащего парамагнитного комплекса (ДЭТК)2-Ре2+-N0) в тканях предсердий сердца у контрольных (К) и гипокинезированных крыс (ГК). 30-сут.ГК -30- суточная гипокинезия, 60-сут.ГК - 60- суточная гипокинезия, 90-сут.ГК - 90- суточная гипокинезия. 56сут - 56-суточные крысы, 81сут - 81-суточные крысы, ПОсут - 110-суточные крысы, По оси ординат - интегральная интенсивность спектра ЭПР, отн.ед.

Примечание: * - достоверность по сравнению с показателями контрольной группы: р<0,05.

*- данная серия экспериментов выполнена в лаборатории спиновой физики и спиновой химии федерального государственного бюджетного учреждения науки «Казанский физико-технический институт» КазНЦ РАН

Интенсивность образования оксида азота в тканях желудочков сердца крыс, растущих в условиях гипокинезии и неограниченной двигательной активности

Количество N0 в тканях желудочков сердца у контрольных крыс с 56-ти по 81-суточный возраст, в отличие от предсердий, увеличивается на 30,0% (р<0,05; рис. 2), у 81-и 110- суточных крыс количество N0 не отличается (рис. 2).

Анализ спектров ЭПР тканей желудочков сердца показал, что 30-суточная гипокинезия приводит к увеличению содержания N0 на 148,8%, 60-суточная - на 56,3%, 90-суточная - на 77,6% по сравненшо с показателями крыс контрольной группы (р<0,05; рис. 2).

160

К | 30-сут. ГК 56суг

К | 90-сут. ГК 110суг

Рис. 2. Изменение количества КО-содержащего парамагнитного комплекса (ДЭТК)2-Ре2+-N0) в тканях желудочков сердца у контрольных (К) и гипокинезированных крыс (ГК). 30-сут.ГК -30- суточная гипокинезия, 60-сут.ГК - 60- суточная гипокинезия, 90-сут.ГК - 90- суточная гипокинезия. 56сут - 56-суточные крысы, 81сут - 81-суточные крысы, ПОсут - ИО-суточные крысы, По оси ординат - интегральная интенсивность спектра ЭПР, отн.ед.

Примечание: * - достоверность по сравнению с показателями контрольной группы: р<0,05. Интенсивность образования оксида азота в тканях сердца крыс, растущих в условиях гипокинезии и неограниченной двигательной активности

Известно, что длительная гипокинезия вызывает существенные изменения в функционировании сердечно-сосудистой системы: снижается сила сердечных сокращений, наблюдается изменение сократительной функции миокарда, уменьшение масса сердца, обнаруживаются дегенеративные изменения: отдельные участки мышечной ткани перерождаются в соединительную ткань.

Измерения показывают, что продукция N0 в тканях сердца контрольных крыс равна в среднем 1.5 нМ/(г*час). Обобщая результаты, полученные при анализе спектров ЭПР тканей предсердий и желудочков сердца, следует, что наименьшее количество N0 в

тканях сердца образуется у 56-суточных крыс и достоверно повышается к 110-суточному возрасту на 26,4% (р<0,05; рис. 3).

Гипокинезия приводит к увеличению содержания N0 в тканях сердца крыс: 30-суточная ГК на 141,4%, 60-суточная на 41,8%, 90-суточная на 63,0% по сравнению с показателями крыс контрольной группы (р<0,05; рис. 3). Таким образом, в процессе гипокинезии происходит значительное увеличение содержания N0 в тканях сердца, особенно увеличение выражено в начале пубертатного периода.

Рис. 3. Изменение количества ЪГО-содержащего парамагнитного комплекса (ДЭТК)2-Ре2+-N0) в тканях сердца у контрольных (К) и гипокинезированных крыс (ГК). 30-сут.ГК - 30-суточная гипокинезия, 60-сут.ГК - 60- суточная гипокинезия, 90-сут.ГК - 90- суточная гипокинезия. 56сут - 56-суточные крысы, 81сут - 81-суточные крысы, 110сут - 110-суточные крысы. По оси ординат - интегральная интенсивность спектра ЭПР, отн.ед.

Примечание: * - достоверность по сравнению с показателями контрольной группы: р<0,05.

Интенсивность образования оксида азота в тканях печени крыс, растущих в условиях гипокинезии и неограниченной двигательной активности

При физиологических исследованиях N О, как правило, изучается содержание этого компонента в печени. Измерения показывают, что продукция N0 в тканях печени контрольных крыс равна в среднем 2.5 нМ/(г*час). При сопоставлении спектров ЭПР тканей печени контрольных крыс разных возрастов выявлено, что интенсивность сигналов ЭПР у крыс с 28-ми до 56-суточного возраста увеличивается на 85,1% (р<0,05), к 81-суточному возрасту происходит уменьшение на 29,8%, а к 110-суточному возрасту вновь наблюдаем увеличение сигнала ЭПР на 47,9% (рис. 4).

Печень при гипокинезии играет весьма существенную роль в поддержании энергетических и пластических резервов в организме. Пребывание в условиях гипокинезии приводит к росту нагрузки на печень по «очищению» крови.

Гипокинезия приводит к увеличению содержания N0 в тканях печени крыс: 3012

суточная на 90,2%, 60- суточная на 96,3 %, 90- суточная на 90,2 % по сравнению с показателями крыс контрольной группы (р<0,05), при 7- суточной ГК обнаружена обратная картина: содержание N0 уменьшилось на 9,1% (не достоверно; рис. 4).

ч 250 Ч

!г 200

5 150

| 100

1 50 -§

8 о

7-сут. ГК 28сут

30-сут. ГК

56сут

60-сут. ГК

81суг

110суг

Рис. 4. Изменение количества ЫО-содержащего парамагнитного комплекса (ДЭТК)2-Ре2+-N0) в тканях печени у контрольных (К) и гипокинезированных крыс (ГК). 7-сут.ГК - 7- суточная гипокинезия, 30-еут.ГК - 30- суточная гипокинезия, 60-сут.ГК - 60- суточная гипокинезия, 90-сут.ГК - 90- суточная гипокинезия. 28сут - 28-суточные крысы,56сут - 56-суточные крысы, 81 сут - 81-суточные крысы, ПОсут - 110-суточные крысы, По оси ординат - интегральная интенсивность спектра ЭПР, отн.ед.

Примечание: * - достоверность по сравнению с показателями контрольной группы: р<0,05. Интенсивность образования оксида азота в тканях спинного мозга крыс, растущих в условиях гипокинезии и неограниченной двигательной активности

При сопоставлении спектров ЭПР тканей спинного мозга контрольных крыс разных возрастов было выявлено, что максимальное количество N0 содержится в тканях крыс 56- суточного возраста - 48,0±4,8 отн.ед. К 110- суточному возрасту содержание N0 в спинном мозге падает, наиболее интенсивно к 81-суточному возрасту (на 30,6%) и составляет 33,3±4,4 отн.ед.; (р<0,05; рис. 5).

Гипокинезия приводит к увеличению содержания N0 в тканях спинного мозга 56-суточных крыс на 125%, у 81- суточных на 95,2 % (р<0,05), у 110- суточных крыс обнаружена обратная картина: содержание N0 уменьшилось на 24,1%, то сравнению с показателями крыс контрольной группы (р<0,05; рис. 5).

Рис. 5. Изменение количества Ж)-содержащего парамагнитного комплекса (ДЭТК)2-Ре2+-N0) в тканях спинного мозга у контрольных (К) и гипокинезированных крыс (ГК). 30-сут.ГК - 30-суточная гипокинезия, 60-сут.ГК - 60- суточная гипокинезия, 90-сут.ГК - 90- суточная гипокинезия. 56сут - 56-суточные крысы, 81сут - 81-суточные крысы, ПОсут - 110-суточные крысы, По оси ординат - интегральная интенсивность спектра ЭПР, отн.ед.

Примечание: * - достоверность по сравнению с показателями контрольной группы: р<0,05.

Интенсивность образования оксида азота в тканях мышц задних конечностей крыс, растущих в условиях гипокинезии и неограниченной двигательной активности

При сопоставлении спектров ЭПР тканей мышц задних конечностей контрольных крыс разных возрастов было обнаружено, что максимальное количество N0 содержится в тканях крыс 56- суточного возраста - 40,1±3,0 отн.ед.; у 110- суточных крыс количество N0 уменьшается на 29,2% (р<0,05; рис. 6).

Известно, что при гипокинезии задние конечности крыс недостаточно нагружены, и обнаруживаются значительные структурные изменения в мышцах в виде дистрофии (Оганов В.С., 1998). Длительное изменение объема мышечной деятельности приводит к уменьшению энерготрат, снижению биоэнергетики и интенсивности структурного метаболизма в мышцах, ослаблению тонизирующих импульсов из мышц, уменьшению нагрузки на костную систему (Коваленко Е. А., Гуровский Н. Н., 1980). При гипокинезии у собак, создаваемой инактивацией мышц, развивалась функциональная атрофия икроножной и подошвенной мышц, выражавшаяся в уменьшении силы, механической мощности и работоспособности (Козлова В.Т. и др., 1977).

Нами было обнаружено, что количество N0 в мышцах задних конечностей крыс, растущих в условиях гипокинезии, остается без изменений (рис. 6).

140 120 100 80 60 40 20 -I

К | 30-сут.ГК 56сут

К | 60-сут.ГК 81сут

К | 90-суг. ГК ПОсут

Рис. 6. Изменение количества NO-содержащего парамагнитного комплекса (ДЭТК)2-Ре2+-N0) в тканях мышц задних конечностей у контрольных (К) и гипокинезированных крыс (ПС). 30-сут.ГК - 30- суточная гипокинезия, 60-сут.ГК - 60- суточная гипокинезия, 90-сут.ГК - 90-суточная гипокинезия. 56сут - 56-суточные крысы, 81сут - 81-суточные крысы, ПОсут - Посуточные крысы, По оси ординат - интегральная интенсивность спектра ЭПР, отн.ед.

Примечание: * - достоверность по сравнению с показателем контрольной группы: р<0,05.

Следует отметить, что наибольшее содержание NO обнаруживается в тканях печени крыс; далее по убывающей - в тканях предсердий и желудочков сердца, в спинном мозге, и наименьшее содержание NO в тканях мышц задних конечностей. Возможно, это объясняется тем, что печень - мощный фильтрат крови и все вещества, которые циркулируют с кровью, накапливаются в ней.

Наши результаты показывают, что при гипокинезии происходит значительное увеличение содержания NO в тканях всех исследованных нами органов, кроме скелетных мышц, наибольшее увеличение NO произошло в тканях предсердий и желудочков сердца. Таким образом, обнаруженное нами повышение интенсивности образования NO при гипокинезии позволяет сделать вывод о начичии тесных связей уровня N0 в организме с режимом двигательной активности.

Исследование содержания NO на фоне неселективного блокатора NO-синтаз L-NAME в тканях органов крыс, растущих в условиях гипокинезии

В организме существует два основных пути образования N0: ферментативный и неферментативный. Ферментативный синтез NO в клетках осуществляется семейством белков с общим названием «NO-синтаза», которые подразделяются на конститутивную (cNOS) и индуцибельную (¡NOS) (Bredt D.S., 1992, Реутов В.П. и др., 2007). Под неферментативным путем понимают восстановление нитритов или нитратов до NO (нитригредуктазному механизм) (Брюне Б., 1988; Осипов А.Н. и др., 2007). Поэтому в следующей серии экспериментов была поставлена задача определения источников

повышения продукции N0 при ПС. Для решения этих задач был использован неселективный блокатор N0- синтаз Ь-ЫАМЕ. Исследования проводились на половозрелых крысах 110- суточного возраста, которые находились в условиях нарастающей 90-суточной ГК. Непосредственно перед экспериментом крысы были разделены на две группы: I группа - ГК; II группа - ГК с введением Ь-КАМЕ.

Применение неселективного блокатора N0- синтаз Ь-ИАМЕ при гипокинезии приводило к снижению содержания N0 в тканях предсердий и желудочков сердца крыс на 69,4% и 67,5% соответственно (р<0,05; рис. 7). В тканях печени применение Ь-НАМЕ приводило к снижению содержания N0 на 82,6% (р<0,05; рис. 7).

750

X H 200

ç 150

ее 100

0J 50

M 0

ГК 3 ГК+L-NAME предсердия

ГК+L-NAME

Рис. 7. Изменение количества NO-содержащего парамагнитного комплекса (ДЭТК)2-Ре2+-N0) в тканях печени, предсердий и желудочков сердца при гипокинезии на фоне неселективного блокатора NO-синтаз L-NAME. По оси ординат - интегральная интенсивность спектра ЭПР, отн.ед.

Примечание: * - достоверность по сравнению с I экспериментальной группой: р<0,05.

Исследование содержания NO на фоне селективного блокатора индуцибельной NO-синтазы аминогуанидина в тканях органов крыс, растущих в условиях гипокинезии

Ферментативный путь синтеза N0 заключается в реакции окисления аминокислоты L-аргинина с одновременным синтезом другой аминокислоты L-цитруллина под влиянием ферментов семейства «NO-синтаз». Традиционно NO-сингазы подразделяют на cNOS и iNOS. Оксид азота, синтезируемый cNOS, обеспечивает адекватное кровоснабжение, влияет на активность нейронов, регулирует метаболизм клеток. Индуцибельная NOS (iNOS) появляется в клетках только после индукции их бактериальными эндотоксинами и некоторыми медиаторами воспаления (Марков Х.М., 2001; Рылов А.Д., 2005).

Поэтому в следующей серии экспериментов была поставлена задача определения

типа NO-синтаз, которая являлась источником повышения продукции NO при ГК. Для решения этих задач был использован селективный блокатор iNOS - аминогуанидин (AG). Исследования проводились на половозрелых крысах 110- суточного возраста, которые находились в условиях нарастающей 90-суточной ГК. Непосредственно перед экспериментом крысы были разделены на две группы: 1 группа - ГК; II группа - ГК + AG.

Применение селективного блокатора индуцибельной NO-синтазы аминогуанидина при гипокинезии приводило к снижению содержания NO в тканях предсердий и желудочков сердца крыс на 64,5% и 57,3% соответственно (р<0,05; рис. 8). В тканях печени применение аминогуанидина приводило к снижению содержания NO на 71,2% (р<0,05; рис. 8). Таким образом, повышение содержания NO при гипокинезии связано с активацией индуцибельной NO-синтазы.

250

g 200 с

£ 150

100

а S

ГК+AG

ГК

желудочки

ГК I ГК+AG печень

Рис. 8. Изменение количества №Э-содержащего парамагнитного комплекса (ДЭТК)2-Ре2+-N0) в тканях печени, предсердий и желудочков сердца при гипокинезии на фоне аминогуанидина. По оси ординат — интегральная интенсивность спектра ЭПР, отн.ед.

Примечание: * - достоверность по сравнению с I экспериментальной группой: р<0,05. Исследование влияния N0 на сократимость миокарда крыс при гипокинезии Влияние нзопротеренола на показатели сокращения миокарда крыс, растущих в условиях гипокинезии при блокаде 1<Ю-синтаз

В наших опытах для исследования влияния различных доз агониста |3-адренорецепторов на фоне блокады ^-синтаз добавляли нзопротеренола в диапазоне концентраций 10"6-10"8М и оценивали изменения сокращений полосок миокарда крыс контрольной и опытной групп (90- суточная гипокинезия).

В контрольной группе изопрогеренол во всех исследуемых концентрациях вызывает повышение силы сокращения полосок миокарда желудочков. Максимальный сократительный эффект наблюдается при действии агониста в концентрации 10"''М -

увеличение силы сокращения на 22,0±2,01% (р<0,05). Агонист в концентрации 10"3М и 10"7М увеличивают силу сокращения полосок миокарда желудочков на 14,5±4,78% и 17,0±2,39% соответственно (р<0,05).

В опытной группе изопротеренол в концентрации 10~8М, в отличие от контрольной группы, вызывает снижение сократимости полосок миокарда предсердий и желудочков на 19,6+1,8% (р<0,05; рис. 9 (А) и 13,9±2,3% (р<0,05; рис. 9 (Б). Агонист в концентрации 10" 7М увеличивает сократимость полосок миокарда предсердий и желудочков на 4,91±4,01% и 3,53±1,36%. Концентрация 10-6М вызывает увеличение силы сокращения полосок миокарда предсердий и желудочков на 27±3,1% (р<0,05; рис. 9 (А) и 30,5±2,4% (р<0,05; рис. 9 (Б) соответственно, как и в контрольной группе.

Рис. 9. Влияние изопротеренола на сократимость миокарда предсердий (А) и желудочков (Б) крыс опытной группы. Концентрации, М.

Примечание:* - достоверность по сравнению с исходным значением: р<0,05.

Для определения влияния N0 на сократимость миокарда предсердий и желудочков крыс, растущих в условиях гипокинезии, изучали влияние стойкого агониста (5-адренорецепторов - изопротеренола в диапазоне концентраций 10'6 - 10"8М на фоне действия неселективного блокатора Ж)-сингаз Ь-ЫАМЕ.

В контрольной группе на фоне блокады ЫО-синтаз Ь-МАМЕ изопротеренол в концентрациях 10"8М и 10"7М вызывает незначительное уменьшение силы сокращения миокарда предсердий на 2,7+0,2% и 2,8+0,3%, концентрация агониста 10"6М снижает силу сокращения на 12,7+1,5% (р<0,05; рис. 10 (А). Сила сокращения полосок миокарда желудочков при введении изопротеренола в концентрациях 10"8М и 10"6М оказывает приблизительно одинаковый эффект и уменьшается на 8,2±0,6% и 7,3±0,8%. Максимальный ингибирующий эффект сократительной активности миокарда желудочков

наблюдается в концентрации агониста 10'7М и составляет 12,3±1,7% (р<0,05; рис. 10 (Б), т.е. эффект изопротеренола не сохраняется.

О -2 -4 -6 : -8 -10 -12 -14 -16

Ьое(М)

зИ Ш

(1 О-

Рис. 10. Влияние изопротеренола на сократимость миокарда предсердий (А) и желудочков (Б) крыс контрольной группы на фоне блокады ЫО-синтаз Ь-ИАМЕ. Концентрации, М.

Примечание:* - достоверность по сравнению с исходньм значением: р<0,05.

В опытной группе на фоне введения ингибитора КО-синтазы Ь-ЫАМЕ, малые дозы изопротеренола (10"8М, 10~7М) вызывают также снижение силы сокращения полосок миокарда предсердий на 13,3±2,3% и 19,5±2,5% (р<0,05; рис. 11 (А); желудочков на 10,7±1,7% и 16,7±1,8% (р<0,05; рис. 11 (Б)соответственно. А концентрация агониста 10"6М на фоне действия Ь-ЫАМЕ привела к повышению силы сокращений миокарда предсердий и желудочков на 8,39±1,4% и 13,7±1,6% (р<0,05; рис. 11 (Б), в отличие от контрольной группы.

Рис. 11. Влияние изопротеренола на сократимость миокарда предсердий (А) и желудочков (Б) крыс опытной группы на фоне блокады МО-синтаз Ь-ЫАМЕ. Концентрации, М. Примечание:* - достоверность по сравнению с исходным значением: р<0,05.

Таким образом, при блокаде ЫО-синтаз Ь-ЫАМЕ положительный сократительный эффект вызванный изопротеренолом в концентрациях 10"8М и 10"7М не сохраняется. Положительный инотропный эффект на изопротеренол на фоне блокады 1МО-синтаз проявляется в концентрации 10"6М. Следовательно, N0 участвует в проявлении инотропного эффекта изопротеренола в зависимости от концентрации катехоламинов.

Влияние блокады р-Л Г* на сократимость миокарда крыс, растущих в условиях гипокинезии при блокаде ГЧО-синтаз

Следующим этапом исследований стало введение норадреналина (НА) в диапазоне концентраций 10"5-10"7М на фоне блокады Р-адренорецепторов и ЫО-синтаз Ь-ЫАМЕ.

В контрольной группе сократимость полосок миокарда предсердий и желудочков при введении НА в концентрации 10"7М на фоне блокады Р-адренорецепторов и ЫО-синтаз Ь-ЫАМЕ снижается до 49,3±5,6% и 37,4±6,2% (р<0,05; рис. 12 (А и Б). Дальнейшее повышение концентрации НА (10'6М и 10"5М) вызывает увеличение сократимости полосок миокарда предсердий на 8,1±1,9% и 8,2±2,1% (рис. 12 (А). В желудочках концентрации НА 10''М и 10"5М снижают сократимость полосок миокарда на 15,8±1,1% и 10,5±3,1% (р<0,05; рис. 12 (Б).

Рис. 12. Влияние на сократимость миокарда предсердий (А) и желудочков (Б) крыс контрольной группы при совместной блокаде №Э-синтаз Ь-ЫАМЕ и р-адренорецепторов. Концентрации, М.

Примечание:* - достоверность по сравнению с исходным значением: р<0,05.

В опытной группе сократимость полосок миокарда предсердий и желудочков при введении НА в концентрации 10"7 М на фоне блокады Р-адренорецепторов и ЫО-синтаз Ь-ЫАМЕ снижается до 32,9+4,9% и 20,5±6,2% (р<0,05; рис. 13 (А и Б). Дальнейшее повышение концентрации НА (10~6М) вызывает снижение сократимости полосок миокарда предсердий и желудочков на 27,9+6,5% и 14,2+5,1% (р<0,05; рис. 13 (А и Б). В

предсердиях концентрация изучаемого вещества КГ'М увеличивает сократимость полосок миокарда на 6,1±0,8% (рис. 13 (А). Сократимость миокарда желудочков при введении норадреналина в концентрация 10°М снижается на 34,9±5,1% (р<0,05; рис. 13 (Б).

Рис. 13. Влияние норадреналина на сократимость миокарда предсердий (А) и желудочков (Б) крыс опытной группы при совместной блокаде ЫО-синтаз Ь-ИАМЕ и Р-адренорецепторов. Концентрации, М.

Примечание:* - достоверность по сравнению с исходным значением: р<0,05.

Влияние донора N0 - нитропруссида натрия на показатели сокращения миокарда крыс, растущих в условиях гипокинезии при блокаде РТО-синтаз

В данной серии исследований определяли реакцию сократительной функции миокарда предсердий и желудочков крыс контрольной и опытной групп на действие донора N0 - нитропруссида натрия (5ЫР) в концентрации 10"ЙМ и на фоне действия блокатора ЫО-синтаз Ь-МАМЕ.

В контрольной группе при введении 8ЫР наблюдали уменьшение силы сокращения полосок миокарда предсердий на 12±1,3% (р<0,05; рис. 14 (А) и увеличение силы сокращения полосок миокарда желудочков на24,64±2,1% (р<0,05; рис. 14 (Б). В опытной группе ЭЫ? вызывает снижение силы сокращения полосок предсердий на 10,9±0,7% (р<0,05; рис. 14 (А), а сократимость полосок миокарда желудочков увеличилась на 22±2,3% (р<0,05; рис. 14 (Б), от исходного. В опытной группе на фоне действия Ь-ЫАМЕ сила сокращения полосок миокарда желудочков при добавлении БЫР увеличивается на 54,1±3,5% по сравнению с исходной (р<0,05; рис. 14 (Б). У крыс контрольной группы на фоне действия Ь-ЫАМЕ сила сократимости миокарда желудочков увеличилась на 32,5% (р<0,05; рис. 14(Б), а предсердий на 4% от исходного (рис. 14 (А).

к+ьы гтс+ш

Рис. 14. Влияние ЭИР на сократимость миокарда предсердий (А) и желудочков (Б) крыс контрольной и опытной групп при блокаде Ж)-синтаз Ь-МАМЕ.

Примечание:* - достоверность по сравнению с исходным значением: р<0,05.

Следовательно, у крыс исследованных нами групп в ответ на освобождение N0 донором 5КР происходит увеличение силы сократимости миокарда желудочков и уменьшение силы сократимости миокарда предсердий. У крыс, растущих в условиях гипокинезии, положительный эффект экзогенного N0 усиливается в 2,5 раз после ингибирования эндогенного образования N0.

ВЫВОДЫ

Наибольшее содержание N0 у крыс раннего возраста (28- и 56- суточные) обнаружено в печени, с последующим убыванием в тканях предсердий и желудочков сердца, спинного мозга и скелетных мышц. Измерения показывают, что продукция N0 в тканях сердца контрольных крыс равна в среднем 1.5 нМ/г*час), а для тканей печени - 2.5 нМ/(г*час).

Содержание N0 до 110- суточного возраста в тканях печени возрастает, в тканях сердца наблюдается тенденция к увеличению, а в тканях спинного мозга и скелетных мышц изменений не обнаружено.

У крыс в пубертатный период (56- и 81- суточные возраста) в печени образование N0 ниже, чем в остальных возрастных группах.

Гипокинезия вызывает увеличение содержания N0 в тканях сердца, печени, спинного мозга, скелетных мышц, что наиболее выражено в тканях предсердий и желудочков сердца.

Реакция организма крыс на гипокинезию зависит от длительности ограничения двигательной активности. Наиболее выраженное увеличение содержания N0 в тканях крыс обнаружено при 30- суточной гипокинезии.

6. Введение неселективного блокатора ЫО-синтаз Ь-МАМЕ при гипокинезии вызывает снижение содержания N0 в тканях предсердий и желудоч ов сердца, печени.

7. Применение селективного блокатора ¡N03 аминогуанидина при гипокинезии приводило к снижению содержания N0 в тканях печени, предсердий и желудочков сердца.

8. Повышение содержания N0, вызванное введением ниггропруссида натрия приводит к уменьшению силы сокращений миокарда предсердий и увеличению силы сокращений мпокарда желудочков в опытной и контрольной группах животных.

9. Стимуляция р-адренорецепторов на фоне блокады МО-сшггаз в низких дозах снижает, а в высоких дозах повышает сократимость миокарда при гипокинезии. В контрольной группе животных изопротеренол во всех используемых дозах уменьшает силу сокращений миокарда предсердий и желудочков.

10. Гипокинезия не оказывает влияния на сократимость миокарда желудочков крыс в ответ на введение норадреналина на фоне блокады >Ю-синтаз и р-адренорецепторов.

11. Введение нитропруссида натрия на фоне блокады Ж)-сивтаз приводит к усилению сократимости миокарда желудочков у опытных и контрольных животных и не оказывает влияния на инотропию миокарда предсердий.

Список работ опубликованных по теме диссертации

1. Фаизуллина Р.И.. Гильмутдинова Р.И., Яфарова Г.Г., Андрианов В.В., Ситдиков Ф.Г., Гайнутдшюв Х.Л. Изменение содержания оксида азота в разных тканях 56- и 81- суточных крыс, растущих в условиях гипокинезии. Вестник ТГТПУ, 2011, № 3 (25), С. 85-89.

2. Гайнутдшюв Х.Л., Фаизуллина Р.И.. Андрианов В.В., Гильмутдинова Р.И., Июдин В.С., Яфарова Г.Г., Ситдиков Ф.Г. Содержание оксида азота в тканях крыс увеличивается после 30-суточной гипокинезии: исследование методом ЭПР спектроскопии. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2012, т. 154, №11, С. 590-592.

3. Гильмутдинова Р.И., Ситдиков Ф. Г., Чиглинцев В.М., Фаизуллина Р.И. Особенности влияния гипокинезии на регуляцию деятельности сердца растущих крыс // Тез. XXI Съезда Физиологического общества им. И.П. Павлова. - М. — Калуга, 2010.-С. 143.

4. Файзуллипа Р.П.. Гильмутдинова Р.И. Влияние гипокинезии на сердечно -сосудистую систему растущего организма // Тез. X юбилейной Всероссийской

научной конференции с международным участием: Физиологические механизмы адаптации растущего организма: Материалы - Казань: ТГГПУ, 2010. — С. 188-189.

5. Андрианов В.В., Гильмутдинова Р.И., Ильясов A.B., Июдин B.C., Файзуллина Р.И.. Чиглинцев В.М., Яфарова Г.Г., Ситдиков Ф. Г., Гайнутдинов X.J1. ЭПР-измерения содержания оксида азота в тканях сердца крыс разных возрастов после адаптации к фармакологической десимпатизации и гипокинезии // Тез. Всероссийской конференции с международным участием, посвященная 85-летию со дня основания Института физиологии им. И.П. Павлова РАН: Механизмы регуляции физиологических систем организма в процессе адаптации к условиям среды. - Санкт-Петербург, 2010. - С. 14.

6. Гильмутдинова Р.И., Чиглинцев В.М., Файзуллина Р.И.. Яфарова ГГ., Гайнутдинов X.JI. Содержание оксида азота в тканях сердца крыс, растущих в условиях гипокинезии II Тез. Всероссийской конференции с международным участием, посвященная 85-летию со дня основания Института физиологии им. И.П. Павлова РАН: Механизмы регуляции физиологических систем организма в процессе адаптации к условиям среды. - Санкт-Петербург, 2010. -С.66-67.

7. Gainutdinov Kh.L., Gilmutdinova R.I., Faizullina R.I., Jafarova G.G., Sitdikov F.G., Andrianov V.V., Chiglintcev V.M., Iyudin V.S. Nitric oxide contents in heart and other tissues of rats growing in conditions of hypokinezia. 7-th National scientific practical conference with international participation "Reactive oxygen species, nitric oxide, antioxidants and human health". September 14-18, 2011, Smolensk. Abstracts, p. 58-59.

8. Гайнутдинов X.JI., Ситдиков Ф.Г., Гильмутдинова Р.И., Файзуллина Р.И.. Андрианов В.В., Яфарова Г.Г., Июдин B.C., Ильясов A.B., Чиглинцев В.М. ЭПР исследование изменений содержания оксида азота в предсердиях и желудочках сердца и других тканях крыс, растущих в условиях гипокинезии. Всероссийская конференция с международным участием «Спектроскопия и томография электронного парамагнитного резонанса в химии и биологии». 6-10 сентября 2011 года г. Москва. Тезисы докладов. С. 67 (L-33).

9. Андрианов В.В., Яфарова Г.Г., Файзуллина Р.И.. Гильмутдинова Р.И., Июдин B.C., Ситдиков Ф.Г., Гайнутдинов X.JI. ЭПР исследование продукции оксида азота NO-синтазой в тканях сердца крыс при гипокинезии. Всероссийская конференция с международным участием «Спектроскопия и томография электронного парамагнитного резонанса в химии и биологии». 6-10 сентября 2011 года г. Москва. Тезисы докладов. С. 97 (Р-24).

10. Файзуллина Р.И.. Гильмутдинова Р.И., Андрианов В. В., Яфарова Г. Г., Гайнутдинов Х.Л., Ситдиков Ф. Г. Влияние 60-суточной гипокинезии на содержание оксида азота в тканях предсердий и желудочков сердца, печени крыс // Материалы IV Всероссийской с международным участием конференции «Управление движением». Москва, 1-3 февраля 2012 т. — М., 2012. — С. 182.

11. Гильмутдинова Р.И., Файзуллина Р.И.. Ситдиков Ф.Г. Роль оксида азота в регуляции сократимости миокарда крыс, растущих в условиях гипокинезии // Тезисы V Всероссийской с международным участием школы-конференции по физиологии кровообращения. Москва, 31 января - 3 февраля 2012 г.: Сборник тезисов. -М.: МАКС Пресс, 2012. -С.43.

12. Файзуллина Р.И., Андрианов В.В., Яфарова Г.Г., Гильмутдинова Р.И., Июдин B.C., Ситдиков Ф.Г., Гайнутдинов Х.Л. Исследование вклада NO-синтаз в увеличение продукции оксида азота в тканях сердца и печени крыс при гипокинезии // Тезисы V Всероссийской с международным участием школы-конференции по физиологии кровообращения. Москва, 31 января — 3 февраля 2012 г.: Сборник тезисов. -М.: МАКС Пресс, 2012. -С.169.

13. Файзуллина Р.П.. Андрианов В.В., Яфарова Г.Г., Гильмутдинова Р.И., Июдин B.C., Ситдиков Ф.Г., Гайнутдинов Х.Л. Изменение содержания оксида азота в предсердиях и желудочках сердца и других тканях крыс, растущих в условиях гипокинезш! // Тез. XI Всероссийской научной конференции с международным участием: Физиологические механизмы адаптации растущего организма: Материалы - Казань, 2012. - С. 147.

14. Файзуллина Р.И., Гильмутдинова Р.И., Ситдиков Ф.Г. Влияние изопротеренола на сократимость миокарда гипокинезированных крыс при блокаде NO-синтаз // Тез. XI Всероссийской научной конференции с международным участием: Физиологические механизмы адаптации растущего организма: Материалы — Казань, 2012.-С. 148.

15. Зарнпова Р.И.. Гильмутдинова Р.И., Андрианов В.В., Гайнутдинов Х.Л., Ситдиков Ф.Г., Яфарова Г.Г. Влияние гипокинезии на содержание оксида азота в тканях крыс // Сборник научных статей Всероссийской научно-практической конференции «Формирование физической культуры и культуры здоровья учащихся в условиях модернизации образования». - Елабуга: Изд-во К(П)ФУ филиал г. Елабуга, 7-8 ноября 2012.-С.96.

Выражаю благодарность ХЛ. Гайнутдинову, В.В. Андрианову, Г.Г. Яфаровон, B.C. Июдину за оказанное содействие при выполнении данного исследования

Подписано в печать 21.11.2012. Форм. бум. 60x80 1/16. Печ.л.1,6. Тираж 100. Заказ №2111/1. Отпечатано с готового оригинал - макета в типографии «Вестфалиха» (ИП Колесов В.Н.) 420111, г. Казань, ул. Московская, 22. Тел.: 292-98-92

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Зарипова, Раиля Ирековна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. ВЛИЯНИЕ ГИПОКИНЕЗИИ НА ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ 13 ФУНКЦИИ ОРГАНИЗМА

1.1.1. Влияние гипокинезии на внутриклеточные, обменные 13 процессы в организме

1.1.2. Морфофункциональные изменения в органах при гипокинезии

1.1.3. Влияние гипокинезии на сердечно-сосудистую систему 21 растущего организма

1.2. ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ ОКСИДА АЗОТА

1.2.1. Биохимия и свойства оксида азота (II)

1.2.2. Механизм действия оксида азота

1.2.3. Физиологические функции оксида азота

1.2.4. Участие оксида азота в регуляции деятельности сердечно- 36 сосудистой системы

ГЛАВА 2. ОРГАНИЗАЦИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Объект исследований

2.2. Методика постепенного ограничения двигательной активности

2.3. Методика определения содержания оксида азота

2.4. Методика регистрации сократимости полосок миокарда

2.3. Статистическая обработка результатов исследования ^

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Определение содержания N0 в тканях органов крыс, растущих в 48 условиях неограниченной двигательной активности

3.2. Исследование содержания N0 в тканях органов крыс, растущих 56 в условиях гипокинезии

3.3. Определение содержания N0 на фоне неселективного 66 блокатора МО-синтаз Ь-ИАМЕ в тканях органов крыс, растущих в условиях гипокинезии и неограниченной двигательной активности

3.4. Исследование содержания N0 на фоне селективного блокатора 73 индуцибельной ЫО-синтазы аминогуанидина в тканях органов крыс, растущих в условиях гипокинезии

3.5. Исследование влияния N0 на сократимость миокарда крыс при 78 гипокинезии

Введение Диссертация по биологии, на тему "Изменение содержания оксида азота в тканях крыс при гипокинезии различной длительности"

Гипокинезия (ограничение двигательной активности) является одной из важнейших медико-социальных проблем, вызванной образом жизни, профессиональной деятельностью, длительным постельным режимом и т.д. О разрушительном действии, которое она оказывает практически на все органы и системы организма, свидетельствует обширный, убедительный экспериментальный и клинический материал (Панферова Н.Е., 1977; Коваленко Е.А., Гуровский H.H., 1980; Абзалов P.A., 1985, 2005; Смирнов К.В., 1990; Гильмутдинова Р.И., 1991; Нигматуллина P.P., 1991; Акопян В.П., 1998; Камскова Ю.Г., 2000-2003; Тизул А .Я., 2001; Козловская И.Б. и др., 2003, 2006; Долганова Т.Н., 2008; Чиглинцев В.М., 2007, 2008; Пшенникова М.Г., 2011). При гипокинезии происходит уменьшение нагрузки на мышечный аппарат, что приводит к изменениям функциональных и морфологических свойств тканей до патологических состояний в зависимости от продолжительности и степени гипокинезии (Козловская И.Б., Киренская A.B., 2003).

Продолжительное пребывание в условиях гипокинезии вызывает разнообразные изменения водно-электролитного обмена и механизмов его регуляции: изменяется концентрационная способность почек, развивается отрицательный баланс калия и кальция. Развивается атрофия скелетных мышц с уменьшением мышечной силы параллельно с развитием остеопении (Оганов B.C., 1998; Долганова Т.И., 2008). Отмечается перестройка нейрогуморальных регуляций вегетативно-висцеральных функций, особенно сердечно-сосудистой системы. Длительная гипокинезия приводит к уменьшению энерготрат, снижению биоэнергетики и интенсивности структурного метаболизма в мышцах, ослаблению тонизирующих импульсов из мышц, уменьшению нагрузки на костную систему (Коваленко Е.А., Гуровский H.H., 1980).

Одним из значительных достижений последних лет прошлого столетия стало открытие биорегуляторных свойств эндогенного оксида азота (N0). Стало известно о совершенно новом типе передачи информации в организме.

На сегодняшний день значимым направлением физиологических исследований является изучение роли и содержания оксида азота в сердечнососудистой, нервной и в других системах организма (Раевский К.С., 1997; Зефиров A.JI. и др., 1999; Гайнутдинов X.JI. и др., 2004; Ситдикова Г.Ф., Зефиров A.JL, 2006). На данный момент известно действие NO на сердце посредством регуляции внесердечных (Марков Х.М., 1996, 2001) и коронарных сосудов (Han X. et.al., 1998). Является актуальным определение количественного содержания NO - как внутри-, межклеточного, тканевого и межорганного посредника (Гайнутдинов X.JI. и др., 2006; Юртаева C.B. и др., 2006; Ismailova A.I. et al., 2004, 2005). Показано прямое влияние NO на миоциты и рецепторы сердца (Нигматуллина Р.Р., Насырова А.Г., 2005). Доказано токсическое действие NO на кардиомиоциты при патологических состояниях (Невзорова В.А. и др., 1997).

NO является важным модулятором клеточной активности во многих тканях у позвоночных и беспозвоночных животных (Ванин А.Ф., 2001; Реутов В.П., 1998, 2007). NO способен взаимодействовать с разнообразными веществами - тиолами, белками, сахарами, ионами металлов, темами протеинов и т.д., локализованными в самых различных тканях и органеллах, что предполагает наличие NO и его комплексов в различных тканях (Граник В.Г., Григорьев Н.Б., 2002; Осипов А.Н. и др., 2007; Тимошин A.A., 2007).

Свойства оксида азота в настоящее время продолжают активно изучаться и появляющиеся сведения берутся на вооружение фармакологами и врачами различных специальностей. Однако становится очевидным, что влияние оксида азота неоднозначно и разнонаправленно. Можно говорить о двух диаметрально противоположных влияниях NO: во-первых стимулирующее, положительное, а во-вторых, он способен оказывать токсическое, повреждающее действие, приводить к гибели клеток (Godecke А., Schräder J., 2004; Calabrese V. et al., 2009). Исходя из этого не ясно, какие количества NO в различных тканях животных следует считать небольшими, а какие увеличенными. Однако при любом подходе к решению проблемы регуляции NO необходимо иметь в виду, что N0 - вездесущий медиатор метаболизма и резкое изменение его генерации может привести к нарушению функциональной активности многих биосистем. Таким образом, изучение содержания NO в тканях органов гипокинезированных крыс разных возрастных групп является актуальной задачей и на первое место встает вопрос об использовании современного, точного метода количественного определения оксида азота. Имеющиеся результаты помогут понять роль оксида азота в механизмах формирования и протекания различных заболеваний. Перспективность исследований проблемы NO при стрессе и адаптации связана с тем, что многие шоковые состояния в организме сопровождаются гиперпродукцией оксида азота, а патологические состояния, в развитии которых стресс играет важную роль - снижением мощности генерации NO.

Цель и задачи исследования

3. Установить эффекты введения неселективного блокатора Ж>синтаз Ь-МАМЕ на интенсивность продукции оксида азота в органах крыс, растущих в условиях гипокинезии.

4. Изучить эффекты введения неселективного блокатора ЫО-синтаз Ь-ИАМЕ на интенсивность продукции оксида азота в органах крыс, растущих в условиях неограниченной двигательной активности.

5. Изучить эффекты введения селективного блокатора индуцибельной М>синтазы аминогуанидина на интенсивность продукции оксида азота в органах гипокинезированных крыс 110-суточного возраста.

6. Исследовать влияние блокады Ж)-синтаз при активации (3-адренорецепторов на сократимость миокарда при гипокинезии.

7. Изучить влияние различных доз норадреналина в условиях блокады ЫО-синтаз и Р-адренорецепторов на сократимость миокарда крыс при гипокинезии.

8. Определить влияние донора оксида азота - нитропруссида натрия на сократимость миокарда крыс при гипокинезии.

Основные положения, выносимые на защиту:

2. Увеличение образования N0 при гипокинезии происходит за счет интенсификации ферментативного пути синтеза N0, где основной вклад вносит индуцибельная Ж)-синтаза.

3. Гипокинезия усиливает эффект блокады ЫО-синтаз на сократимость миокарда крыс.

Научная новизна

Экспериментально методом ЭПР спектроскопии показано, что после перехода крысят в режим гипокинезии, начиная с 21- суточного возраста, в сердце, печени и спинном мозге половозрелых крыс происходит увеличение продукции оксида азота. Полученные результаты свидетельствуют, что при длительной гипокинезии в организме происходит усиление процессов синтеза N0.

Повышение интенсивности образования N0 при гипокинезии позволяет сделать вывод о наличии тесных связей уровня N0 в организме с режимом двигательной активности. Поскольку рассмотрение данных литературы показывает, что гипокинезия вызывает значительные изменения в сердечно-сосудистой системе, во внутренних органах, в системе кровотока и снабжения организма кислородом, то можно предположить, что часть этих изменений вызвана увеличением продукции оксида азота в ключевых для деятельности организма тканях.

Применение неселективного блокатора МО-синтаз Ь-ЫАМЕ у гипокинезированных крыс приводило к снижению содержания N0 до уровня, значительно ниже его значения у контрольных животных. Полученные результаты показывают, что в повышение интенсивности образования N0 при гипокинезии основной вклад вносит ферментативный путь синтеза N0 и гипокинезия не увеличивает долю N0, образованного по нитритредуктазному механизму. Введение гипокинезированным крысам аминогуанидина вызывало снижение содержания N0 в тканях печени, предсердий и желудочков, что позволяет утверждать, что за повышение синтеза N0 при гипокинезии ответственна индуцибельная Ж)-синтаза.

Научно - практическая значимость

Полученные данные расширяют представления о роли оксида азота и Ж)-синтаз в деятельности внутренних органов крыс, растущих в стрессовых условиях в раннем постнатальном онтогенезе. При гипокинезии не исключается стресс - реакция организма и по сдвигам содержания N0 возможно судить о стрессоустойчивости животных и человека и это может стать одним из объективных методов оценки стрессоустойчивости.

Апробация работы

Материалы исследований доложены на итоговых научных конференциях профессорско-преподавательского состава, молодых ученых и специалистов Казанского федерального университета (2009-2012), на XXI Съезде Физиологического общества им. И.П. Павлова (Калуга, 2010), на X юбилейной Всероссийской научной конференции «Физиологические механизмы адаптации растущего организма» (Казань, 2010); на VII национальной научно-практической конференции «Активные формы кислорода, оксид азота, антиоксиданты и здоровье человека» (Смоленск, 2011), на Всероссийской конференции с международным участием «Спектроскопия и томография электронного парамагнитного резонанса в химии и биологии» (Москва, 2012), на V всероссийской школе-конференции по физиологии кровообращения ФФМ МГУ имени М.В. Ломоносова (Москва, 2012), на IV Всероссийской с международным участием конференции по управлению движением (Москва, 2012), на 11 Всероссийской научно-теоретической конференции «Физиологические механизмы адаптации растущего организма» (Казань, 2012); на заседаниях кафедры анатомии, физиологии и охраны здоровья человека Казанского федерального университета (Казань, 2009-2012).

Структура и объем диссертации

Заключение Диссертация по теме "Физиология", Зарипова, Раиля Ирековна

выводы

1. Наибольшее содержание N0 у крыс раннего возраста (28- и 56-суточные) обнаружено в печени, с последующим убыванием в тканях предсердий и желудочков сердца, спинного мозга и скелетных мышц. Измерения показывают, что продукция N0 в тканях сердца контрольных крыс равна в среднем 1.5 нМ/г*час), а для тканей печени - 2.5 нМ/(г*час).

2. Содержание N0 до 110- суточного возраста в тканях печени возрастает, в тканях сердца наблюдается тенденция к увеличению, а в тканях спинного мозга и скелетных мышц изменений не обнаружено.

3. У крыс в пубертатный период (56- и 81- суточные возраста) в печени образование N0 ниже, чем в остальных возрастных группах.

4. Гипокинезия вызывает увеличение содержания N0 в тканях сердца, печени, спинного мозга, что наиболее выражено в тканях предсердий и желудочков сердца.

5. Реакция организма крыс на гипокинезию зависит от длительности ограничения двигательной активности. Наиболее выраженное увеличение содержания N0 в тканях крыс обнаружено при 30- суточной гипокинезии.

6. Введение неселективного блокатора >ТО-синтаз Ь-ИАМЕ при гипокинезии вызывает снижение содержания N0 в тканях предсердий и желудочков сердца, печени.

7. Применение селективного блокатора ПЧЮБ аминогуанидина при гипокинезии приводило к снижению содержания N0 в тканях печени, предсердий и желудочков сердца.

8. Повышение содержания N0, вызванное введением нитропруссида натрия приводит к уменьшению силы сокращений миокарда предсердий и увеличению силы сокращений миокарда желудочков в опытной и контрольной группах животных.

9. Стимуляция [3-адренорецепторов на фоне блокады ЫО-синтаз в низких дозах снижает, а в высоких дозах повышает сократимость миокарда при гипокинезии. В контрольной группе животных изопротеренол во всех используемых дозах уменьшает силу сокращений миокарда предсердий и желудочков.

10. Гипокинезия не оказывает влияния на сократимость миокарда желудочков крыс в ответ на введение норадреналина на фоне блокады Ж)-синтаз и Р-адренорецепторов.

11. Введение нитропруссида натрия на фоне блокады ЫО-синтаз приводит к усилению сократимости миокарда желудочков у опытных и контрольных животных и не оказывает влияния на инотропию миокарда предсердий.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Наше исследование посвящено изучению влияния нарастающей гипокинезии на интенсивность образования оксида азота в тканях печени, желудочков и предсердий сердца, скелетных мышц, спинного мозга крыс в онтогенезе. Характерные негативные последствия воздействия длительной или кратковременной гипокинезии на растущий организм пока остаются малоизученными. За последние годы накопилось много данных о том, гипокинезия для теплокровных животных и человека является стрессорным агентом (Козловская И.Б., Киренская A.B., 2003; Григорьев А.И. и др., 2004).

Выбор нами исследуемых органов позволяет оценить влияние нарастающей гипокинезии на основные жизнеобеспечивающие системы организма.

Известно, что наиболее существенно при гипокинезии изменяется опорно-двигательный аппарат. Установлено, что пребывание в условиях гипокинезии приводит к развитию атрофических изменений в мышцах (Оганов B.C., 1998; Козловская И. Б., 2003). В нашей работе обнаружилось, что в скелетных мышцах наименьшее количество NO по сравнению с другими органами. Количество NO в скелетных мышцах крыс, растущих в условиях гипокинезии, претерпевает незначительные изменения.

В исследованиях Карташкиной H.JI. (2010) выявлено протекторное действие оксида азота на структуру мышечных волокон в условиях иммобилизации. Обнаружено, что увеличение концентрации оксида азота во время функциональной разгрузки мышц препятствует падению в ней количества миосателлитов (Карташкина H.JL, 2009).

По сравнению со скелетными мышцами при гипокинезии деятельность сердца подвергается выраженным изменениям. Гипокинезия приводит к ослаблению сердечной мышцы, снижению энергетического потенциала сердца, сокращению его минутного объема, а также ослаблению как венозных, так и артериальных сосудов, т. е. появляются признаки фазового синдрома гиподинамии сердца. Все эти явления неминуемо ведут к суточной гипокинезии на 90%, при 60- суточной на 96%. Это можно объяснить тем, что печень - мощный фильтрат крови и все вещества, которые циркулируют с кровью, накапливаются в ней. Печень использует усиленный синтез оксида азота для защиты внутренней среды организма от микроорганизмов, токсических веществ, поступающих не только из кишечника, но и попадающих в организм через слизистые оболочки и кожу. Синтез оксида азота печенью возрастает при наличии во внутренней среде организма вирулентных бактерий, провоспалительных цитокинов (Freeswick P.D. et al.,1994).

В тканях спинного мозга контрольных крыс количество NO в ходе онтогенеза уменьшается. Максимальное количество N0 наблюдается в начале пубертатного периода. При гипокинезии в тканях спинного мозга обнаружили повышение количества N0: при 30- суточной гипокинезии на 125%, при 60-суточной на 95%.

Таким образом, нами установлены данные об увеличении количества NO при гипокинезии. Наибольшее образование NO в тканях органов обнаружено после 30-суточной гипокинезии. Вероятнее всего, это вызвано особенностями данного возраста - начало пубертата, возможно это стресс -лимитирующая реакция. Длительная 30-суточная гипокинезия, как фактор, предрасполагающий к морфофункциональным и биохимическим сдвигам в организме, вызывает мобилизацию всех резервных механизмов адаптации (Меерсон Ф.З. и др. 1988).

В наших опытах не исключено влияние на организм иммобилизационного стресса. При действии 30-ти суточной ГК на организм крыс активируются две противоположные системы: стресс-реализующая, а именно: активация катехоламинов и глюкокортикоидов, ПОЛ, фермента ингибирующего катехоламины-МАО и стресс-лимитирующая. Стресс-реализующая система активируется на протяжении месяца действия (Камскова Ю.Г., 2001). На органном уровне активируются локальные стресс-лимитирующие системы: система генерации оксида азота, которая, в свою очередь, активирует антиоксидантные ферменты и синтез цитопротекторных белков теплового шока семейства HSP70 (Камскова Ю.Г., 2001).

При обсуждении этих результатов можно рассмотреть данные, полученные И.Ю. Малышевым и Е.Б. Манухиной (1998). Они показали практически полное подавление генерации N0 при плавании крыс с тяжелым грузом и гиперпродукцию N0 при острой гипоксии и тепловом ударе. Ими была высказана гипотеза о том, что стресс-реакция и долговременная адаптация приводят (или являются следствием) к уменьшению либо увеличению продукции N0. Это предположение было недавно доказано в работе Р.Р. Абзалова (2009). При исследовании крыс, подверженных интенсивным тренировкам (режим гиперкинезии) было обнаружено снижение продукции оксида азота в разных тканях (Абзалов Р.Р., 2009).

При 30-суточной гипокинезии зарегистрирован "лимфоидный пик" в костном мозге. Происходит увеличение синтеза и секреции прововоспалительных (Ил-1, Ил-6 и фактор некроза опухолей (ФНО-а) и противоспалительных (Ил-4, Ил-10, Ил-12) цитокинов, которые выводят организм на адаптивную фазу (Камскова Ю.Г., 2002).

Известно, что такие представители семейства монокинов, как Ил-1, ФНОа и Ил-6, активируют индуцибельную NO-синтазу. Это связано с взаимодействием Ил-1а с Ил-1 RJ-рецептором с последующей индукцией NO-синтазы в переваскулярных областях гипоталамуса.

При этом соответствующие клетки (макрофаги, нейтрофилы, моноциты, клетки Купфера, гепатоциты, фибробласты и др.) продуцируют и выделяют на протяжении многих часов, иногда дней, в тысячу раз больше NO (наномоли), чем под влиянием конститутивной NO-синтазы (Марков Х.М., 1996; Angaard С., 1994; Nussler А.К., Billiar T.R., 1993). NO в данном случае оказывает мощное повреждающее действие на проникающие в организм микробные и другие инородные клетки, осуществляя таким образом защитную функцию (Angaard С., 1994; Nathan С., Hibbs J.B., 1991).

Существует два основных пути образования оксида азота in vivo: ферментативный и неферментативный. Под неферментативным путем обычно понимают восстановление нитритов или нитратов до NO.

Ферментативный синтез N0 в клетках осуществляется семейством белков с общим названием «NO-синтаза», которые традиционно подразделяются на конститутивную и индуцибельную (Bredt D.S., 1992, Реутов В.П. и др., 2007).

Поэтому в следующей серии экспериментов была поставлена задача определения источников повышения продукции N0 при ГК. Для решения этих задач был использован неспецифический блокатор N0- синтаз - L-NAME. Введение L-NAME снизило содержание N0 в тканях печени на 82,6%, предсердий и желудочков сердца на 69,4% и 67,5% соответственно. Из полученных результатов видно, что применение L-NAME у крыс после ГК приводило к снижению содержания NO до уровня, значительно ниже чем значения у контрольных животных.

Таким образом, полученные результаты показывают, что в повышение интенсивности образования NO при гипокинезии основной вклад вносит ферментативный путь синтеза NO и гипокинезия не увеличивает долю N0, образованного по нитритредуктазному механизму.

В следующей серии экспериментов была поставлена задача определения типа NO-синтаз, которая являлась источником повышения продукции NO при ГК. Для решения этих задач был использован селективный блокатор iNOS - AG. Применение аминогуанидина у гипокинезированных крыс приводило к снижению содержания N0 в тканях печени на 71,2%, предсердий и желудочков сердца на 64,5% и 57,3% соответственно, что позволяет утверждать, что за синтез N0 ответственна индуцибельная NO-синтаза. повышение содержания N0 при гипокинезии связано с активацией индуцибельной NO-синтазы.

Далее мы исследовали влияние оксида азота на сократимость миокарда крыс, так как нами было обнаружено увеличение содержания NO в тканях предсердий и желудочков сердца при гипокинезии. Схема наших опытов была следующая:

1) Исследование влияния стимуляции (3-адренорецепторов на фоне блокады ЫО-синтаз на сократимость миокарда крыс при гипокинезии;

2) Определение влияния донора оксида азота на сократимость миокарда крыс при гипокинезии;

3) Исследование влияния различных доз норадреналина в условиях блокады Ж)-синтаз и Р-адренорецепторов на сократимость миокарда крыс при гипокинезии.

Механизм, которым N0 модулирует адренергический контроль, до сих пор полностью неясен. Р-адренергический инотропный эффект может модулироваться бимодальным способом, завися не только от концентрации N0, но также и от концентрации катехоламинов. Например, при постоянной концентрации N0, ответ на стимуляцию Р-АР увеличен при низком уровне катехоламинов, но уменьшен при высоком уровне е1 а1., 2001).

При блокаде ЫО-синтаз Ь-ЫАМЕ изопротеренол в контрольной группе 110- суточных животных снижает сократимость миокарда. В опытной группе

8 7 низкие дозы изопротеренола (10" и 10" ) на фоне блокады ЫО-синтаз снижают, высокая доза (10"5) повышает сократимость миокарда.

При введении донора N0 - нитропруссида натрия сократимость миокарда предсердий в контроле и при гипокинезии снижается, а желудочков повышается. На фоне блокады ЫО-синтаз введение донора N0 вызывает повышение сократимости миокарда желудочков, что более выражено при гипокинезии.

При сердечно-сосудистой патологии используются препараты, эффект которых основан на высвобождении N0 и расширении коронарных сосудов. Однако механизм действия доноров оксида азота на сердце, особенно при сочетанном применении с адреноблокаторами, до конца не исследован.

Практически не исследовано влияние NO на регуляцию таких функций сердца как автоматия, проводимость, а данные о сократительной функции миокарда единичны и разрозненны (Brutsaert, 2003). Существуют явные противоречия при оценке эффектов доноров N0 и блокаторов NO-синтаз, когда считается, что эти воздействия или стимулы оказывают однозначное действие, хотя точное количественное определение N0 в тканях при этих условиях не проведено.

Значение повышения количества NO при гипокинезии N0 активирует синтез протекторных стресс-белков - белков теплового шока (Малышев И.Ю., Манухина Е.Б., Negaro С. et al, 2000). Белки теплового шока HSP-70, которые, обладая цитопротекторными, антиоксидантными, антигипоксическими свойствами, защищают органы от стрессорного повреждения за счет ренатурации белков, поврежденных в результате стресса, дезагрегации аномальных белковых молекул, участия в утилизации поврежденных белков (Зениниа Т.А., 1999; Ивашкин В.Т., Драпкина О.М., 2000; Малышев И.Ю., Манухина Е.Б., 1998, 2000; Wendling U., 1997; Negaro С. et al, 2000). Действие их при гипокинезии носит органоспецифический характер: в ткани мозга они накапливаются к 10-ти суткам действия ГК и достигают максимума к 30-ти суткам ГК; в сердце при действии гипокинезии максимум накопления белков теплового шока проявляется на 3, 10 сутки; в печени HSP-70 обнаруживались на всех сроках ГК, достигая максимума к 30-ти суткам (Камскова Ю.Г., 2001, 2002).

Полученные группой И.Ю. Малышева результаты позволяют рассматривать окись азота в качестве одного из индукторов феномена адаптационной стабилизации структур. Данный феномен проявляется в приобретенной устойчивости различных субклеточных структур к действию повреждающих факторов (Меерсон Ф.З., 1993).

Это означает, что NO-зависимая активация синтеза HSP-70 играет роль в адаптации к гипокинезии и составляет важный механизм антистрессорной защиты клеток, а сам N0 может быть отнесен к фактору стресс-лимитирующей системы организма.

Установлено, что N0 ухудшает протекание инфаркта миокарда, и это ухудшение заключается в снижении частоты сердечных сокращений, снижении артериального давления, ударного и минутного объема крови. Существует и противоположная точка зрения, согласно которой избыток NO служит компенсаторным фактором и способствует поддержанию тканевой перфузии и оказывает антиаритмическое действие при реперфузии (Малышев И.Ю., Манухина Е.Б., 1998; Реутов В.П. и др., 2007).

Избыточное образование N0 в клетке может также вызывать повреждение ДНК и поддерживать воспаление при эндотоксимии, септическом шоке, воспалительных заболеваниях легких (Ванин А.Ф., 1998; Осипов А.Н. и др., 2007).

Токсический эффект N0 проявляется, прежде всего, в ингибировании митохондриальных ферментов, что приводит к снижению выработки АТФ, а также ферментов, участвующих в репликации ДНК. Кроме того, N0 и пероксинитрит могут непосредственно повреждать ДНК, это приводит к активации защитных механизмов, в частности стимуляции фермента полисинтетазы, что еще больше снижает уровень АТФ и может приводить к клеточной гибели - апоптозу (Осипов А.Н., и др., 2007).

Поскольку известно, что избыточное формирование N0 может заметно снижать тонус гладкомышечных клеток, ухудшать функцию эндотелия и прямо угнетать сократительную функцию миокарда, что наблюдается при септическом и геморрагическом шоке, остром инфаркте миокарда; выявлено значительное снижение сердечного выброса, ударного объема крови и печеночной микроциркуляции после ведения препаратов, блокирующих активность NO-синтазы (Hwang T.L., Yeh С.С., 2003), то такие эффекты N0 могут коррелировать с теми изменениями в функциях тканей и организма в целом, которые наблюдаются при ГК (Козловская И.Б., Киренская A.B., 2003; Cohen В. et al., 2005)

Активации ЫО-системы - один из тех механизмов, за счет которого организм предупреждает стрессорные повреждения. Система оксида азота, играющая роль в активации антиоксидантных ферментов, ограничивает стресс-реакцию.

Наши результаты показывают, что при гипокинезии происходит значительное увеличение содержания N0 в тканях всех исследованных нами органов. Поскольку наша модель состоит из двух компонент: непосредственно гипокинезии и стресса от применяемых процедур, то это означает, что существуют МО-зависимые механизмы реакции организма к гипокинезии и иммобилизационному стрессу.

Таким образом, полученные результаты позволяют сделать вывод о наличии тесных связей уровня N0 в организме с режимом двигательной активности. Поскольку рассмотрение данных литературы показывает, что ГК вызывает значительные изменения в сердечно-сосудистой системе, во внутренних органах, в системе кровотока и снабжения организма кислородом, то можно предположить, что часть этих изменений вызвана стационарным увеличением продукции оксида азота в ключевых для деятельности организма тканях.

Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант № 09-04-97020-рПоволжьеа).

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Зарипова, Раиля Ирековна, Казань

1. Абзалов P.A. Движение и развивающееся сердце / Р.А.Абзалов // Учебное пособие. М.: МГПИ им В.И.Ленина, 1985. - 90 с.

2. Абзалов P.A. Насосная функция сердца развивающегося организма и двигательный режим / P.A. Абзалов. Казань: КГПУ, 2005. - 277с.

3. Абзалов P.P. Содержание оксида азота в тканях тренированного организма / P.P. Абзалов, Н.И. Абзалов, Г.Г. Яфарова, В.В. Андрианов // Теория и практика физической культуры. 2009, № 10. - С. 13-16.

4. Агеева В.А. Морфология тимуса растущего организма при воздействии дозированной гиподинамии и гипокинезии: Дис. канд. биол. наук / В.А. Агеева. Волгоград, 2007. - 147 с.

5. Акопян В.П. Гипокинезия и мозговое кровообращение / Акопян В. П.Москва, «Медицина», 1998.

6. Аршавский И.А. Физиологические механизмы и закономерности индивидуального развития / И.А.Аршавский М.: Наука, 1982.- 270 с.

7. Башкатова В.Г. Оксид азота и его свойства / В.Г. Башкатова, В.Д. Микоян, Е.С. Косачев // Нейрохимия. 1996. - Т. 13; №2. - С. 115-120.

8. Башкатова В.Г. Оксид азота в механизмах повреждения мозга, обусловленных нейротоксическим действием глутамата / В.Г. Башкатова, К.С. Раевский // Биохимия. 1998. - Том 63; - С. 1020-1028.

9. Ю.Брюне Б., Сандау К., Кнетен А. // Биохимия. 1988,- Т. 63; №7. - С. 966975.

10. П.Ванин А.Ф. Исследование методом ЭПР комплексов негемового железа в клетках и тканях / А.Ф. Ванин, Л.А. Блюменфельд, А.Г. Четвериков // Биофизика. 1967. - Т. 12. - Вып. 5. - С. 829-838.

11. Ванин А.Ф. Динитрозильные комплексы железа и 5-нитрозотиолы две возможные формы стабилизации и транспорта оксида азота в биосистемах // Биохимия. - 1998. - Т. 63; № 7. - С. 924-928.

12. Ванин А.Ф. Оксид азота регулятор клеточного метаболизма / А.Ф. Ванин // Соросовский образовательный журнал. - 2001. - Т. 7; № 11. - С. 7-12.

13. Н.Ванин А.Ф. Действие динитрозильного комплекса железа на метаболизм и клеточные мембраны ишемизированного сердца крысы / А.Ф. Ванин, О.И. Писаренко, И.М. Студнева, В.С. Шульженко, Ю.А. Пелогейкина // Кардиология, 2009. № 12. - С.43-49.

14. Ванин А.Ф. Ферментативный сенсор для определения содержания нитро- и нитрозосоединений в биообъектах / А.Ф. Ванин, Ю.М. Петренко, В.Ю. Титов // Клиническая лабораторная диагностика, 2009. № 9. - С.6-14.

15. Воложин А.И. Механизмы расстройства кальциевого метаболизма в костной ткани во время продолжительной гипокинезии: Автореф.: дис. докт. мед. наук. / А.И.Воложин. М., 1977.-34 с.

16. Гильмутдинова Р.И. Влияние экзогенных норадреналина и ацетилхолина на сердце крысят, развивающихся при различных двигательных режимах: Автореф. дисс. канд. биол. наук / Р.И. Гильмутдинова. Казань, 1991.-18 с.

17. Горен А.К. Универсальная и комплексная энзимология синтазы оксида азота / А.К. Горен, Б. Майер // Биохимия. 1998. - Т. 63. - Вып. 7. - С. 870880.

18. Граник В.Г. Экзогенные доноры оксида азота и ингибиторы МЭ-синтаз / В.Г. Граник, Н.Б. Григорьев // Вестник РФФИ. 2002. - № 4 (30). - С. 4874.

19. Гундорова Р. А. Биорегуляторные функции оксида азота и новые перспективы в лечении травм глаза, 2007 http://www.coip-enliven.narod.ru

20. Гуревич М.А., Стуров Н.В. Дефицит оксида азота и поддержание сосудистого гомеостаза: роль мононитратов и проблемы цитопротекции // Трудный пациент. 2006. - Т. 4; №3.

21. Турин A.B. Функциональная роль оксида азота в центральной нервной системе / A.B. Турин // Успехи физиологических наук. 1997. - Т. 28. - С. 53-60.

22. Турин A.B. Роль монооксида азота в процессах жизнедеятельности / A.B. Турин. Минск, 1998.-С. 27-31.

23. Дмитриев Н.П. Сравнительное морфо-функциональное исследование эндокринных систем, регулирующих обмен кальция и костей у обезьян при гипокинезии // Докл. РАН. 1997. - Т. 357; № 3. - С. 420-423.

24. Зефиров A.JI. Функциональная роль оксида азота / A.JI. Зефиров, А.Х. Уразаев // Успехи физиол. наук. 1999. - Т. 30; №1. - С.547-572.

25. Ивашкин ВТ., Драпкина О.М. Оксид азота в регуляции активности функциональных систем // Рос. ж. гастроэнтерол., гепатол., котопроктол. -2000.-Т. X, № 4. С. 16-21.

26. Камскова Ю.Г. Изменение антиоксидантного статуса и уровня ПОЛ в крови и печени в динамике 30-ти суточной гипокинезии / Камскова Ю. Г. // Бюлл. экспер. биол. и мед. -2001. -№10. -С.387-389.

27. Камскова Ю.Г. К вопросу о механизмах, обуславливающих развитие повышенной антигипоксической устойчивости при кратковременной гипокинезии / Камскова Ю. Г. // Тезисы 18 съезда физиол. общества им. И. П. Павлова. Казань, 2001.-С.525.

28. Камскова Ю.Г. Особенности реакции системы крови при гипокинетическом стрессе и современные представления об иммунно-нейро-эндокринных взаимодействиях и «цикле окиси азота» / Камскова Ю. Г. // Теория и практика физической культуры. 2002. -№10. С.20-23.

29. Камскова Ю.Г. Роль цитокинов в динамике 30-ти суточной гипокинезии / Камскова Ю. Г. // Вестник ЮУрГУ, 2003. №5(21). - С. 129-131.

30. Камскова Ю.Г. Физиологические основы механики мышечного сокращения. / Камскова Ю. Г., Исаев А. П., Мишаров Н. 3. // Учебное пособие. Челябинск. 2000. - 261 с.

31. Камскова Ю.Г. Изменения в системе крови при длительной гипокинезии / Камскова Ю. Г., Рассохин А. Г., Цейликман В. Э., Павлова В. И., Цапов Е. Г. // Вестник ЧГПУ, 2000. Серия 9. - №1. - С.90-93.

32. Камскова Ю. Г. Состояние гуморальной антиоксидантной системы и содержание циркулирующих цитокинов при длительной гипокинезии. /Камскова Ю. Г., Латюшина Л. С. //Тезисы 6-ой международной конференции «Биоантиоксидант», М. - 2002. - С. 231.

33. Капелько В.И. Регуляция кровообращения / БИОЛОГИЯ. 1999. - С. 2628.

34. Катковский Б.С. Изменение сердечного выброса под влиянием 15-суточного постельного режима / Б.С. Катковский, Ю.Д. Пометов // Косм, биол. и авиокосм. мед. 1971. - С. 69-73.

35. Киричук В. Ф., Андронов Е. В., Иванов А. Н., Мамонтова Н. В. Оксид азота и микроциркуляторное звено системы гемостаза / В. Ф.Киричук. -Саратов: СГМУ, 2007. 135 с.

36. Коваленко Е.А. Гипокинезия / Е.А. Коваленко, H.H. Гуровский М., 1980. -320 с.

37. Коваленко Е.А. // Материалы II Рос. конг. по патофизиол. 9-12 октября М., 2000.-С. 335.

38. Козловская И.Б. Механизмы нарушений характеристик точностных движений при длительной гипокинезии / И.Б. Козловская, A.B. Киренская // Рос. физиол. журнал им. И.М. Сеченова. 2003. - Т. 89; № 3. - С. 247258.

39. Корниенко И.А. Влияние ограничения двигательной активности на ранних этапах постнатального онтогенеза на развитие животных / И.А. Корниенко, В.И. Демин, Г.М. Маслова и др. // 7-я Всесоюзн. конф. по эколог, физиол. -Ашхабад, 1989.-С. 161.

40. Косицкий Г.И. Экстракардиальная и интракардиальная нервная регуляция сердца / Г.И. Косицкий // Вестник АМН СССР. 1984. - № 4. - С. 29-32.

41. Куроптева З.В. Влияние гипоксии на образование оксида азота в тканях сердца животных / З.В. Куроптева, В.П. Реутов, Л.М. Байдер, О.Л. Белая,

42. A.Л. Крушинский, B.C. Кузенков, Ж.Т. Молдалиев // Доклады академии наук. 2011. - Т. 441; № 3. - С. 406-409.

43. Кучеренко А.Г., Марков Х.М., Сергеева Т.В. Оксид азота при хроническом гломерулонефрите у детей. В кн.: Роль оксида азота в процессах жизнедеятельности. Минск, 1998. С. 192-194.

44. Лобанок Л.М. Возрастные особенности функции сердца и механизмы ее регуляции при гипо- и гиперкинезии / Л.М. Лобанок, Л.А. Русяев, А.П. Кирилюк // Вестник АН СССР, серия биол. науки. 1982. - № 6. - С.86-91.

45. Лобзин B.C. Клиническая нейрофизиология и патология гипокинезии /

46. B.C. Лобзин, А.А.Михайленко, А.Г. Панов М.: Медицина, 1979. - 215 с.

47. Лупинская З.А., Зарифьян А.Г., Гурович Т.Ц, Шлейфер С.Г. Эндотелий. Функция и дисфункция. Б.: КРСУ, 2008. - С. 40

48. Малышев И.Ю. Стресс, адаптация и оксид азота / И.Ю. Малышев, Е.Б. Манухина // Биохимия. 1998. - Т. 63; № 7. - С.992-1006.

49. Малышев И.Ю. Стресс-лимитирующая система оксида азота / И.Ю. Малышев, Е.Б. Манухина // Рос. физиолог, ж. им. И.М. Сеченова. 2000. -№ 10.-С. 1283- 1292.

50. Мамылина Н.В. Поведение животных в динамике длительного эмоционального стресса и длительной гипокинезии / Мамылина Н. В., Камскова Ю. Г., Павлова В. И. // Вестник ЮУрГУ. 2004. - №6(6). -С.277-284.

51. Манукян A.A. Нарушение мозгового кровообращения и антирадикальной сопротивляемости организма при ранней гипокинезии / A.A. Манукян, A.A. Акопян // Материалы всерос. конф. М., 1997. С.45.

52. Манухина Е.Б. Стресс-лимитирующая система оксида азота / Е.Б. Манухина, И.Ю. Малышев // Рос. физиол. журн. им. И. М. Сеченова. -2000,- Т. 86, № 10. С. 1283-1292.

53. Манухина Е.Б. Роль свободного и депонированного оксида азота в адаптации к гипоксии сердечно-сосудистой системы / Е.Б. Манухина, С.Ю. Машина, М.А. Власова и др. // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. -2004. Т. 3; № 4. - С. 11-17.

54. Марков Х.М. О биорегуляторной системе L-аргинин оксид азота / Х.М. Марков // Пат. Физиол. - 1996. - № 1. - С. 34-39.

55. Марков Х.М. Оксид азота и оксид углерода новый класс сигнальных молекул / Х.М. Марков // Успехи физиол. наук . - 1996. - № 4. - С. 30-43.

56. Марков Х.М. Оксид азота и сердечно-сосудистая система / Х.М. Марков // Успехи физиол. наук. 2001. - Т. 32; № 3. - С. 49-65.

57. Медведь В.И. Долгожданный донатор оксида азота / В.И. Медведь // Медицинская газета «Здоровье Украины». 2009. № 13-14. - С. 62-63.

58. Мейерсон Ф.З. Влияние гипокинезии на сократительную способность сердечной мышцы / Ф.З. Мейерсон // Кардиология. 1979. - Т. 19; № 2. -С. 71-76.

59. Меерсон Ф.З. Адаптация к стрессорным ситуациям и стресс-лимитирующие системы организма / Ф.З. Меерсон // Руководство по физиологии адаптационных процессов. М.: Наука. 1986. - С.521-524.

60. Меерсон Ф.З. Восстановление массы органов и содержание в них нуклеиновых кислот после длительной гипокинезии / Ф.З. Меерсон, Фомин Н. А., Павлова В. И. и др. // Патол. физиол. и эксперим. терапия. 1988.- №6.- С.59-63.

61. Меерсон Ф.З. Концепция долговременной адаптации / Ф.З. Меерсон // -М.: Дело, 1993.- 137 с.

62. Меныникова Е.Б. Оксид азота и NO-синтазы в организме млекопитающих при различных функциональных состояниях / Е.Б. Меньшикова, Н.К. Зенков, В.П. Реутов // Биохимия. 2000. - Том 65, вып 4. - С. 485-503.

63. Мойбенко A.A. Влияние ингибирования NO-синтаз на кардиогенные депрессорные рефлексы у животных разных видов / A.A. Мойбенко, В.Б. Павлюченко, В.В. Даценко // Нейрофизиология. 2003. - Т. 35, № 5. - С. 418-424.

64. Мойбенко A.A. Роль оксида азота в механизмах формирования рефлекторных вазоматорных реакций / A.A. Мойбенко, В.Б. Павлюченко, В.В. Даценко, В.А. Майский // Успехи физ. наук. 2005. - № 4. - С. 3-14.

65. Невзорова В.А. Роль окиси азота в регуляции легочных функций / В.А. Невзорова, М.В. Зуга, Б.И. Гельцер // Тер. Арх. 1997. - № 3. - С. 64-69.

66. Нигматуллина P.P. Регуляция сердечного выброса крыс, развивающихся в условиях различных двигательных режимов: Автореф. дис. канд. биол. наук / P.P. Нигматуллина. Казань, 1991. - 21с.

67. Осипов А.Н. Биологическая роль нитрозильных комплексов гемопротеинов / А.Н. Осипов, Г.Г. Борисенко, Ю.А. Владимиров // Успехи биол. хим. 2007. - Т. 47. - С. 259-292.

68. Панферова Н.Е. Гиподинамия и сердечно-сосудистая система / Н.Е. Панферова М.: Наука, 1977. - 259 с.

69. Проскурянов С.Я. Биология окиси азота / С.Я. Проскурянов, А.Г. Конопляников, А.И. Иванников, В.Г. Скворцов // Медицинский радиологический научный центр РАМН, Обнинск, 1999.

70. Пшенникова М.Г. Роль генетических особенностей в устойчивости к повреждающим воздействиям и в защитных эффектах адаптации / М.Г. Пшенникова // Патологическая физиология и экспериментальная терапия. -2011.-№4.-С. 7-16.

71. Пятин В.Ф., Татарников В.С. Оксид азота модулирует центральныйхемочувствительный драйв при участии растральных вентромедулярныхнейронных структур / В.Ф. Пятин, В.С. Татарников // Бюлл. экспер. биол. и мед. 2003.-№5 - С. 490-491.

72. Раевский К.С. Оксид азота новый физиологический мессенджер: возможная роль при патологии центральной нервной системы / К.С. Раевский // Бюлл. эксп. биол. и мед. - 1997. - Т. 123, № 5. - с. 484-490.

73. Рахматуллина Ф.Ф. Течение экспериментального инфаркта миокарда в условиях угнетения и усиления синтеза N0 / Ф.Ф. Рахматуллина, А.Г. Насырова, А.Л. Зефиров // Бюлл. экспер. биол. и мед. 2005. -Т. 134, №4, -С. 371-375.

74. Реутов В.П. Циклические превращения N0 в организме млекопитающих / В.П. Реутов, Е.Г. Сорокина, В.Е. Охотин, Н.С. Косицин. М.: Наука, 1998,- 159с.

75. Реутов В.П. №Э-синтазная и нитроредуктазная компоненты цикла оксида азота / В.П. Реутов, Е.Г. Сорокина // Биохимия. 1998. - Т. 63. - С. 10291040.

76. Реутов В.П. Проблема оксида азота в биологии и медицине и принцип цикличности / В.П. Реутов, Е.Г. Сорокина, Н.С. Косицын, В.Е. Охотин. -М.: УРСС, 2003.-С. 24-25.

77. Реутов В.П. Оксид азота (N0) и цикл N0 в миокарде: молекулярные, биохимические и физиологические аспекты / В.П. Реутов, В.Е. Охотин, А.В. Щуклин, Е.Г. Сорокина, Н.С. Косицын, В.Н. Гурин // Успехи физиол. наук. 2007. - Т. 38; № 4. - С. 39-58.

78. Руденко Т.Н. Возрастные аспекты влияния эпиталамина на поведение крыс при гипокинезии и физической нагрузке: Дис. канд. биол. наук / Т.Н. Руденко Санкт-Петербург, 2004. - 154 с.

79. Рылов А.Д. Оксид азота кирпичик в фундамент жизни. L-аргинин -основа здоровья, 2005 // http: // medmir. info/site/471/.

80. Северина И.С. Растворимая гуанилатциклаза в молекулярном механизме физиологических эффектов окиси азота // Биохимия. 1998. - Т. 63; № 7.- С. 939-997.

81. Серая И.П. Современные представления о биологической роли оксида азота / И.П. Серая, Я.Р. Нарциссов // Межрегиональный институт цитохимии. Москва, 2002.

82. Ситдикова Г.Ф. Газообразные посредники в нервной системе / Г.Ф. Ситдикова, A.J1. Зефиров // Физиол. журн. им. И.М. Сеченова. 2006. -Т. 92; № 7. - С. 872-882.

83. Смирнов В.М. Симпатическая нервная система не участвует в развитии ваготомической тахикардии / В.М.Смирнов // Бюлл. экспер. биол. и мед.- 1995. №8. - С. 125-128.

84. Смирнов К.В. Пищеварение и гипокинезия // «Медицина». 1990.

85. Соломон X. Биологическая роль окиси азота / X. Соломон, Снайдер, С. Дейвид // В мире науки. 1992. - № 7. - С. 16-24.

86. Сосунов A.A. Оксид азота как межклеточный посредник / A.A. Сосунов // Соросовский образовательный журнал. 2000. - Т. 6; № 12. - С. 31-34.

87. Тигранян P.A. Состояние процессов метаболизма в условиях ограничения двигательной активности / Тигранян Р. А., Беляков М. Ч., Давыдов Н. А. и др. // В кн.: Авиакосмическая медицина. Москва Калуга, 1975. Т.2. -С. 187-190.

88. Тигранян P.A. Гормонально-метаболический статус организма при экстремальных воздействиях / Тигранян Р. А. М.: Наука. 1990. - 288 с.

89. Юб.Тизул А. Я. Болезни человека, обусловленные дефицитом двигательной активности, и здоровье: монография / А.Я. Тизул. М. : Сов. спорт, 2001. -247 с.

90. Тимошин A.A. Динитрозильные комплексы железа новый тип гипотензивных препаратов / Тимошин A.A., Орлова Ц.Р., Ванин А.Ф., Санина H.A., Рууге Э.К., Алдошин С.М., Чазов Е.И. // Рос. хим. ж. -2007.-Т. 52. -№1. - С. 88-92.

91. Ткаченко A.B. Морфофункциональные изменения в печени крыс при экспериментальной гипокинезии / A.B. Ткаченко, Г.И. Губина-Вакулик // Буковинский медицинский вестник, 2006. Т. 10; №2.

92. Уразаев А.Х. Физиологическая роль оксида азота / А.Х. Уразаев, A.JI. Зефиров // Успехи физиол. наук. 1999. - Т. 30; № 1. - С. 54-72.

93. Уразаев А.Х. Нитропруссид натрия задерживает развитие ранней деполяризации в мембране денервированных мышечных волокон крысы / А.Х. Уразаев, С.Т. Магсумов, Н.В. Науменко, Г.И. Полетаев // Нейрохимия. 1996. - Т. 13; № 4. - С. 52-55.

94. Ш.Федоров Б. М. Стресс и система кровообращения / Федоров Б. М. М., 1991.

95. Цапов Е. Г. Влияние длительной гипокинезии на состояние метаболизма в почках: Дис. канд. биол. наук / Е.Г. Цапов. Челябинск, 2002. - 134 с.

96. Чазов Е.И. Функциональные резервы сердечно-сосудистой системы и их значение в возникновении патологии / Е.И. Чазов // Вестник Российской академии наук. 1996. - Т. 66; № 12. - С. 1068-1072.

97. Чиглинцев В.М. Особенности регуляции сердца растущих крыс при гипокинезии / Р.И. Гильмутдинова, В.М. Чиглинцев, Ф.Г. Ситдиков // Тезисы докладов 20 съезда физиологического общества имени И.П. Павлова.-М.: 2007. С. 193-194.

98. Пб.Чинкин А.С. Сократительная активность сердца и ее регуляция при различных режимах физических нагрузок: Дис. д-ра биол. наук / А.С. Чинкин. Казань, 1988. - 346 с.

99. Чинкин А.С. Двигательная активность и сердце / А.С. Чинкин // Казань: Изд-во КГУ, 1995.- 192 с.

100. Шигабутдинова Э.И. Коррекция иммунного статуса у животных при лечении ран в условиях длительной адаптации к гипокинезии: Дис. канд. вет. наук / Э.И. Шигабутдинова. Троицк, 2004. - 135 с.

101. Andric S.A. Dependence of soluble guanylyl cyclase activity on calcium signaling in pituitary cell / S.A. Andric, T.S. Kostic, M. Tomi, et al. // J. Biol. Chem. -2001. V. 276.-P. 844-849.

102. Angaard C. Nitric Oxide: mediator, murderer and medicine / C. Angaard // Lancet. 1994. - V. 343. - P. 1199-1206.

103. Arita M. et al. Swimming improred endothelium- dependent vasalar relaxation in patients with essential hypertension // J. Hypertens. 2003. - №21. - P.4 -162.

104. Ashley E.A. Cardiac nitric oxide synthase 1 regulates basal and P-adrenergic contractility in murine ventricular myocytes / Ashley E.A., Sears C.E., Bryant S.M. et al. // Circulation. 2002. - V. 105. - P. 3011-3016.

105. Balligand J.-L. Cellular localisation of endothelial constitutive nitric oxide synthase in ventricular myocytes from rat and human heart / J.-L. Balligand, L. Kobzik, R.A. Kelly // Circulation. 1995. - V. 92. - P. 1-565.

106. Balligand J.-L. Regulation of cardiac b-adrenergic response by nitric oxide / J.-L. Balligand // Cardiovasc. Res. 1999. - V. 43. - P. 607-620.

107. Berdeaux A. Nitric Oxide: an ubiquitous messenger / A. Berdeaux // Fundam Clin Pharmacol. 1993.-V. 7. - P. 401-411.

108. Bishop A. NO signaling in the CNS: From the physiological to the pathological / A. Bishop, J.E. Anderson // Toxicology. 2005. - V. 208. - P. 193-205.

109. Blaise G.A. Nitric oxide, cell signaling and cell death / G.A. Blaise, D. Gauvin, M. Gangal, S. Authier // Toxicology. 2005. - V. 208; №2. - P. 177192.

110. Boehning D. Novel neural modulators / D. Boehning, S.H. Snyder // Annu. Rev. Neurosci. 2003. - V. 26. - P. 105-131.

111. Braissant O., Gotoh t., Loup H. et al. L arginine uptake, the citrulline - NO cycle and arginase II in the rat brain: an in situ hybridization study // Mol Brain Res. - 1999.-V. 70; №2.-P. 231-241.

112. Bredt D.S. Nitric oxide, a novel neuronal messenger / D.S. Bredt, S.H. Snider //Neuron. 1992.-V. 8; № l.-P. 3-11.

113. Brown G.C., Cooper C.E. // FEBS Lett. 1994. - V. 356. - P. 295-298.

114. Brutsaert D.L. Cardiac endothelial-myocardial signaling: its role in cardiac growth, contractile performance, and rhythmicity / D.L. Brutsaert // Physiol Rev. 2003. - V.83. - P. 59-115.

115. Calabrese V. Nitric oxide in cell survival: a janus molecule / V. Calabrese, C. Cornelius, E. Rizzarelli, J.B. Owen, A.T. Dinkova-Kostova, D.A. Butterfield // Antioxidants and Redox Signaling. 2009. - V. 11; № 11. - P. 2717-2739.

116. Casadei B. Nitric-oxide-mediated regulation of cardiac contractility and stretch responses / B. Casadei, E.C. Sears // Prog. Biophys. Mol. Biol. 2003. - V. 82.-P. 67-80.

117. Castellano M.A., D. Rojas Diaz, F. Martin et al. Opposite effects of lowand high doses of arginine on glutamate - induced nitric oxide formation in rat substantia nigra//Neurosci Lett. - 2001.-V. 314.-P. 127-130.

118. Chesnais J.M. Positive and negative inotropic effects of NO donors in atrial and ventricular fibers of the frog heart / J.M. Chesnais, R. Fischmeister, P.F. Mry // J. Physiology. 1999. - V. 518; № 2. - P. 449-461.

119. Cooke J.P. Role of nitric oxide in procession and regression of atherosclerosis / J.P. Cooke // West J. Med. 1996. - V. 164. - P. 419-424.

120. Cohen B. Experimentation with animal models in space / B. Cohen, S. Yakushin, D. Tomko, A. Badakva, I. Kozlovskaya // Biol. Med. 2005. - V. 10.-P. 122-182.

121. Drexler H. Importance of endothelial function in chronic heart failure / H. Drexler, B.J. Horing // Cardiovasc. Pharmacol. 1996. - V. 27. - Suppl 2. - P. 9-12.

122. Erxleben C. Nitric oxide augments voltage-activated calcium currents of crustacea (Idotea baltica) skeletal muscle / C. Erxleben, A. Hermann // Neurosciensce Letters.-2001.-V. 300.-P. 133-139.

123. Ferrara L.A. et al. Dietary protein intake and endothelial function // S. Hypertens-2003. № 21. -P.4-14.

124. Feron O. Endothelial nitric oxide synthase targeting to caveolae. Specific interactions with caveolin isoforms in cardiac myocytes and endothelial cells / O. Feron, L. Belhassen, L. Kobzic et al. // J. Biol. Chem. 1996. - V. 271. - P. 22810-22814.

125. Freeswick P.D. et al. Remote tissue injury primes hepatocytes for nitric oxide synthesis // J. Surg.Res. 1994. - №. 57. - P.205-209.

126. Frostell C., Fratacci M., Wain J.C. // Circilation. 1991. - V. 83. - P. 20382047.

127. Furchgott R.F. et al. The obligatory role of endothelial cells in the relaxationof arterial smoth muscle by acetylcholine // Nature. 1980. - № 288. - P. 373378.

128. Furchgott, R.F. Blood Vessels / R.F. Furchgott, J.V. Zawadzki. 1980. - V. 17. - P. 151.

129. Furchgott, R.F., in Vasodilatation, Vascular smooth muscle, peptidesand endothelium. Raven Press, New York. 1988. - P. 401-414.

130. Gaballa M.A. Effects of endothelial and inducible nitric oxide synthases inhibition on circulatory function in rats after myocardial infarction / M.A. Gaballa, T.E. Raya, C.A. Hoover, S. Goldman // Cardiovasc. Res. 1999. - V. 42.-P. 627-635.

131. Garthwaite J. Concepts of neuronal nitric oxide mediated transmission / J. Garthwaite. // Eur. J. Neurosci. - 2008. - V. 27. - P. 2783-2802.

132. Gaston B. Nitric oxide and thiol groups / B. Gaston // Biochimica et Biophysica Acta. 1999,-V. 1411.-P. 323-333

133. Gilad G.M., Wollam Y., Iaina A. et al. Metabolism of agmatine into urea but not into nitric oxide in rat brain // Neuroreport. 1996. - V.7. - P. 1730-1732.

134. Godecke A. The Janus faces of NO / A. Godecke, J. Schrader // Circ. Res. -2004. V.94, N 6. - P. 55-57.

135. Gonsales A., Sarma S. Neural regulation of in vitro giant contractions in the rat colon / A. Gonsales, S. Sarma // Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. -2001.-V. 135; № 281. P.275-282.

136. Gross, C.S., Jaffe, E.A., and Levi, R. Biochem. Biophys. Res. Commun., 1991. 178. -P.823-829.

137. Guo J.-P. Mechanisms of vascular preservation by a novel NO donor following rat carotid artery intimal injury / J.-P. Guo, M.M. Panday, P.M. Consigny, A.M. Lefer // Am. J. Physiol. 1995. - V. 269; № 3. - P. H122-H1131.

138. Hallen K. Modulation of neuronal nitric oxide release by soluble guanyly cyclase in guinea pig colon / K. Hallen, C. Olgart, L.E. Gustafsson, N.P. Wiklund // Biochemical and Biophysical Research Communications. 2001. -V. 280.-P. 1130-34.

139. Han X. Characteristics of nitric oxide mediated cholinergic modulation of calcium current in rabbit sino-atrial node / X. Han, L. Kobzik, D. Severson, Y. Shimoni // J. Physiology. - 1998. - V. 509; № 3. - P. 741-54.

140. Helmer K.S. et al. Gastric nitric oxide synthase expression during endotoxemia:implications in mucosal defence in rats // Gastroenterology. -2002. P.173-186.

141. Henningsson R. Chronic blockade of NO synthase paradoxically increases islet NO production and modulates islet hormone release / R. Henningsson, P. Aim, E. Lindstrom // Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 2000. - V. 279; № l.-P. 95-107.

142. Hwang T.L. Hemodynamic and hepatic microcirculational changes in endotoxemic rats treated with different NOS inhibitors / T.L. Hwang, C.C. Yeh // Hepatogastroenterology. 2003. - V.50; № 49. - P. 188-191.

143. Ignarro L.J. Nitric oxide: aunique endogenoussignaling molecule in vascular biology / L.J. Ignarro // Biosci. Rep. 1999. - V. 19. - P. 51 -71.

144. Ingles A.C. Role nitric oxide and prostaglandis in the regulation of blood . pressure in conscious rats / A.C. Ingles, F.J. Ruiz, M.G. Salom, T. Quesada,

145. F. Carbonell // Can. J. Physiol. Pharmacol. 1995. - V. 73; № 6. - P. 693698.

146. Kelly R.A. Nitric oxide and cardiac function / R.A. Kelly, J.L. Balligand, T.W. Smith // Circulation Res. 1996. - V. 79. - P. 363-380.

147. Kelm, M., Feelish, M., and Deussen,A. 1991 Cardiovasc. Res., 25, 831-836.

148. Klaushofer K. Osteoporose und metabolische Osteopathien: klinische Relationen / K. Klaushofer et al. // Wien. Med. Wochenschr. -1999. Bd. 149, H. 16-17.-P. 463-471.

149. Klimaschewski L. Nitric oxide synthase in cardiac nerve fibers and neurons of rat and guinea pig heart / Klimaschewski L., Kummer W., Mayer B. et al. // Circ. Res. 1992.-V. 71.-P. 1533-1537.

150. Kojda G. Iinhibition of nitric oxide synthase and soluble guanylyl cyclase induced cardiodepressive effects in normal rat hearts / G. Kojda, K. Kottenberg, E. Noak // European Journal of Pharmocology. 1997. - V. 334. -P. 181-190.

151. Lepoivre M. Early loss of the tyrosyl radical in ribonucleotide reductase of adenocarcinoma cells producing nitric oxide / M. Lepoivre, J.-M. Flaman, Y. Henry // J. Biol. Chem. 1992. - V. 267. - P. 2294-99.

152. Lloyd-Jones D.M. The vascular biology of nitric oxide and its role in atherogenesis / D.M. Lloyd-Jones, K.D. Bloch // Annu. Rev. Med. 1996. -V. 47.-P. 365-375.

153. Lomonosova Y., KartashkinaN., Bugrova A., Kalamkarov G., Nemirovskaya T. «Role NO in prevention of cytoskeletal proteins degradation under various level of muscle's contractile activity»// 38th Eur. Muscle Conf. Abstract. Lille, France. -2009.-P.29.

154. Lowenstein C.J. Cloned and expressed macrophage nitric oxide synthase contrasts with the brain enzyme / C.J. Lowenstein, C.S. Glatt, D.S. Bredt, S.H. Snyder // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1992. - V. 89. - P. 6711-6715.

155. Lucas K.A. Guanylyl cyclase and signaling by cyclic GMP / K.A. Lucas, G.M. Pitery, J. Park et al. // Pharmocol. Rev. 2000. - V. 52. - P. 375-413.

156. Liu J., Garcia-Cardena G. , Sessa W. C. Palmitoylation of endothelial nitric oxide synthase is necessary for optimal stimulated release of nitric oxide: implications for caveolae localization. Biochemistry. 1996. - V. 35. - P. 13277-81.

157. Mannick J.B., Hausladen A., Liu L., Hess D.T., Zeng M., Miao Q.X., Kane L.S., Gow A.J., Stamler J.S.// Science. 1999. - V. 284. - P. 651-654.

158. McDaniel N. L., Cyclic nucleotide dependent relaxation in vascular smooth muscle / N. L. McDaniel, C. M. Rembold, R. A. Murphy // Can J Physiol Pharmacol. 1994. - V. 72. - P. 1380-1385.

159. McVey M. Adenylyl cyclase, a coincidence detector for nitric oxide / M. McVey, J. Hill, A. Howlett, C. Klein // J. Biol. Chem. 1999. - V. 274; № 27. -P. 18887-18892.

160. Meffert M.K., Premack B.A., Schulman H. Nitric oxide stimulates Ca2+ -independent synaptic vesicle release // Neuron. 1994. - V. 12; № 6. - P. 1235-1244.

161. Michel T. Nitric oxide synthases: Which, Where, How and Why / T. Michel, O. Feron // J. Clin. Invest. 1997. - V.100; № 9. - P. 2146-2152.

162. Moncada S., Palmer R.M.J., Higgs E.A. Nitric Oxide: Physiology, Pathophysiology, and Pharmacology // Pharmacol. Rev. 1991. V. 43. P. 109141.

163. Mori M. Regulation of nitric oxide production by arginine metabolic enzymes / M. Mori, T. Gotoh // Biochem. Biophys. Res. Commun. 2000. - V. 275. -P. 715-719.

164. Nakamura H., Yada T., Saheki T. et al. L argininosuccinate modulates L -glutamate response in acutely isolated cerebellar neurons of immature rat // Brain Res. - 1991.-V. 25.-P. 312-315.

165. Nathan C., Hibbs J.B. Role of nitric oxide synthesis in macrophage antimicrobial activity. Curr Opin Immunol. 1991. - V. 5 - P. 65-70.

166. Negaro C., Hamilton M., Fonarow G. Impaired endothelium mediated vasodilatation is not the principal cause of vasoconstriction in heart failure //Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. - 2000, Jan. - 278, Suppl. 1. - P. 168174.

167. Nishio E. Nitric oxide donor SNAP induces apoptosis in smooth muscle cells through c GMP-independent mechanism / E. Nishio, K. Fukushima, M. Shiozaki, Y. Watanabe // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1996. - V. 221. -P. 163-168.

168. Nussler A.K., Inflamation, immunoregulation and inducible nitric oxide synthase / A.K. Nussler, T.R. // Billiar J Biol Chem. 1993. - V. 54. - P. 171178.

169. Osborn B.E. The electrocardiogram (ECY) of the rat / B.E.Osborn // Rat Electrocardiogram Pharmacol and Toxucol. Proc. Int.: Workshop, Hannover, Oxfrorde.- 1981.-P. 15-28.

170. Palmer R.M. et al. Nitric oxide release fccount for the biological adivity of endothelium derived relaxing factor // Nature. 1987. - № 327. - P. 524-526.

171. Pan Z.H., Segal M.M. And Lipton S. Nitric oxide related species inhibit evoked neurotransmission but enhance spontaneous miniature synaptic currents in central neuronal cultures // PNAS. - 1996. - V. 93. - P. 1542315428.

172. Piech A. Differential regulation of nitric oxide synthases and their allosteric regulators in heart and vessels of hypertensive rats / A. Piech, C. Dessy, X. Havaux, O. Feron, J.-L. Balligand // Cardiovascular Res. 2003. - V.57. - P. 456-467.

173. Rees D.D. Characterization of three inhibitors of endothelial nitric oxide synthase in vitro and in vivo / D.D. Rees, M.J. Palmer R., R. Schulz et al. // Br.J.Pharmacol. 1990. - V.101. - P. 746-752.

174. Sakai H. Effects of endothelin on spontaneous contractions in lymph vessels / H. Sakai, F. I komi, T. Ohhashi // Am J Physiol Heart Circ Physiol. 1999. -V. 277, Issue 2.-P. 459-466.

175. Schmidt B. M.W. et al. Interaction of nitric oxide and rapid nen-genomic effects of aldosterone on the renal perfusion// J. Hypertens. 2003. - №21. -P. 4-200.

176. Schuman E.M. Nitric oxide and synaptic function / E.M. Schuman, D.V. Madison//Annu. Rev. Neurosci. 1994. - V. 17.-P. 153-183.

177. Schwarz R. Endogenous and exogenous nitric oxide inhibits norepinephrine release from rat heart sympathetic nerves / R. Schwarz, R. Diem, N.J. Dun, U. Fijrstermann // Circulation Research. 1997. - V. 81. - P. 60-68.

178. Schwingshackl A., Moqbel R., Duszyk M. Nitric oxide activates ATP -dependent K+ channels in human eosinophils // J. Leukos. Biology 2002. -V. 71; №5. -P. 807-812.

179. Stampler J.S. Physiology of nitric oxide in skeletal muscle / J.S. Stampler, G. Meissner//Physiology Rev.-2001.-V. 81; № l.-P. 209-237.

180. Szabolcs M. Apoptosis of cardiac myocytes during cardiac allograft rejection. Relation to induction of nitric oxide synthase / M. Szabolcs, R.E. Michler, X. Yang et al. // Circulation. 1996. - V. 94. - P. 1665-1673.

181. Thomas S. Differetial frequency-dependent regulation of transmitter release by endogenous nitric oxide at the amphibian neuromuscular synapse / S. Thomas, R. Robitaille // J. Neurosciensce. 2001. - V. 21; № 4. - P. 1087-1095.

182. Tronc F. Role of NO flow-induced remodeling of the rabbit common carotid artery / F. Tronc, M. Wassef, B. Esposito et al. // Arterioscler. Thromb. Vase. Biol. 1996. - V. 16. - P. 1256-1262.

183. Vanin, A.F. (1991) FEBS Lett., V. 289 P. 1-3.

184. Vedernikov Y.P. Similarity between the vasorelaxing activity of dinitrosyl-iron complexes and endothelium-derived relaxing factor / Y.P. Vedernikov, P.I. Mordvintcev, I.V. Malenkova, A.F. Vanin // Eur. J. Pharmacol. 1992. -V. 211.-P. 313-317.

185. Wang H. Endothelial nitric oxide synthase decreases ^-adrenergic responsiveness via inhibition of the L-type Ca current / H. Wang, M. J. Kohr, D. G. Wheeler, M. T. Ziolo // American Journal of Physiology. 2008. - V. 294; №3,-P. 1473-1480.

186. Wang H. Phosphodiesterase 5 restricts NOS3/Soluble guanylate cyclase signaling to L-type Ca current in cardiac myocytes / H. Wang, M. J. Kohr, C.

187. J. Traynham, and M. T. Ziolo // Journal of Molecular and Cellular Cardiology. -2009. V. 47; №2.-P. 304-314.

188. Wang G. Nitric oxide regulates endocytosis by S nitrosylation of dynamin / G. Wang, N.H. Moniri, K. Ozawa et al. // Proc. Nate. Acad Sci. USA. - 2006. -V. 103; №5.-P. 1295-1300.

189. Wendling U., Bloemendal A., Van Der Zee R. Antirheumatic E. coli extract OM-89 induces T cell responses to HSP60 and 70. // Int. J. Immunofarmacol. -1997. V.19; № 9 -10. - P. 565-568.

190. Wink D.A. DNA deaminaliting ability and genotoxiciti of nitric oxide and its progenitors / D.A. Wink, K.S. Kasparzak, C.M. Maragos et al. // Science. -1991 -V. 254.-P. 1001-1003.

191. Zhao B. Nitric oxide in neurodegenerative diseases / B. Zhao // Front. Biosci. -2005.-V. 10.-P. 454-461.

192. Zhao X.J., Sampath V., Caughey W.S. // Biochem. Biophys. Res. Commun. -1994.-V. 204.-P. 537-543.

193. Zhao Y. A molecular basis for nitric oxide sensing by soluble guanylate cyclase / Y. Zhao, P.E. Brandish, D.P. Ballou, M.A. Marietta // Biochemistry. 1999. - V. 96, № 26. - P. 14753-58.

194. Ziolo M.T. Positive and negative effects of nitric oxide on Ca sparks: influence of P-adrenergic stimulation / Ziolo M.T., Katoh H., Bers D.M. // Am. J. Physiol. 2001. -V. 281. - P. H2295-H2303.

195. Ziolo M. T. Nitric oxide signaling and the regulation of myocardial function / M. T. Ziolo, M. J. Kohr, and H. Wang // Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 2008. - V. 45; № 5. - P. 625-632.

Информация о работе

Зарипова, Раиля Ирековна
кандидата биологических наук
Казань, 2012
ВАК 03.03.01

Диссертация

Изменение содержания оксида азота в тканях крыс при гипокинезии различной длительности - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы