Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Особенности системной и регионарной гемодинамики у крыс с острым и хроническим стрептозотоциновым диабетом

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Особенности системной и регионарной гемодинамики у крыс с острым и хроническим стрептозотоциновым диабетом"

Ж 0 4

.московский ордена. лекж\, ордена трудового красного знамени и ордена октябрьской револщйи государстшшып жвегаггет и.та'м м.в.ломоносова.

БколоппескиЯ факультет

На правах'рукописи УДК 612.ГЗ: 616. 379-0.08. 64

кузнецова лариса вячеславовна

особенности систеинои й региоидрноя гемодинакэдки у крус с острым И хронически стрептозогощзюшм диабетом.

' Специальность: 03.00.13 - физиология чвяовака и ¡опзотных

Автореферат диссертации но соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва - 1992

Рабате выполнена'яэ кафедре физиологии человека и кивотнш (зав. каф. - академик РАМН, профессор И.П.Аимарин) биологического факультета ¡¿ГУ им. И.В.Ломоносова.

Научный руководитель.:

доктор биологических наук Н.А.Медеэдевз, •

Официальные о п по п в п т и :

доктор биологически наук Н.П.ЯэОкоза,

кандидат биологических наук Н.И.Ттаскиа.

Бедуцзо учрвадэнна - Институт ф:эиолоиш СО РАШ.

Защита состоится •й-. "¿'¿'/ущ г. в 15 часов 30 ш на заседании специализированного соЕэта Д.053.05.35 по присувдешш ученой ствйени кандидата биологнчесгзп; наук в Московском государственном -университете им. Ы.В.Ломоносова по адресу: 11989Э, Москва, Ленинские горы, МГУ, биологический факультет.

С диссертацией м^/яо ознакомиться в библиотеке биологического факультета МГУ.

Автореферат разослан

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат биологических наук

IWCIÏirJlSf

. jf ; :Л

J. lt. «KS

'-.■тдййра сертгщйкг

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ. Актуаяькость проблемы. Развитие многих поздних осложнений ;ахарном диабета обусловлено нарушениями функции микроцирку-I.Диабетическая "триопятия" - повревдения сетчатки, почечная болезнь и дайропатяя - была определена общим термином микро-внгиопатия (Lundbaek, 195з). Влиянию диабетического процэсса подвергенн также и некоторые другие микрососудистые регионы „ включая сердце (Ladet et al.. 1979), КОЖУ (Ajjam et al., 1985), мышцы ( vracko. 1979). Мякрососудисгне поврездония развиваются как при инсулин-зависимом (ТИП I) (Andersen et al.', 1903; Krole-wski et al., 1988), так и при инсулин-нэзависимом (ТИП XI) (Ballard et al., 1988; Knowler et al., 1988) Сахарном ДЙВбеТО. Обычно поврездение микрососудов в одном органе сочетается с аналогичными повреждениями в других сосудистых областях. Функция кикроциркуляции мокет быть пшроко определена как транспорт и обмен веществ мэзду кровью и тканевой жидкостью и в тех органах, где есть клинический'ангаопатический процесс, эта функция оказывается НвДОСТаГОЧНОЙ (Гооке, 1989).

В восьмидесятые годы несколькими грушами была предложена гемодинамическая гипотеза развития диабетических микроангиопа-тий, базирующаяся на предположении, что инициирующим фактором развития нарушений функции микроциркул^ции при диабете является изменение регионарной гемодинамики (Parvins et al., 1983; Tooka, 1986; Zata, Brenner, 1986). Согласно этой гипотеза, раннеэ увеличение кровотока и капиллярного давления в некоторых сосудистых областях ведет к развитию склероза микрососудов с последующим снижением кровотока и ослаблением ауторегуляции и все это каким-то образом связано с уровнем глюкозы в" крови.

Важно отметить, что хотя в настоящее время оптимальный контроль уровня гипергликемии, осуществляемый как можно раньше в процессе развития заболевания, остается единственным способом предотвращения развития диабетических микроангиопатий, появляется всэ больше данных, свидетельствукащ о том, что восстановление показателей микрососудистой гемодинамики может иметь большой терапевтический потенциал (Tooko, 1988, 19 8э).

Вместе с тем, несмотря на многочисленные эксЬерименталыше данные и клинические наблюдения, механизмы, ответственные за

изменение параметров системной и регионарной гемодинамики на ранних стадиях развития сахарного диабета в настоящее время неизвестны.

Вакно отметить, что ранние изменения гшгроциркуляции, наблюдаемые при диабете, по-видимому, связаны с повышением уровня глюкозы в крови. Так, например, введение инсулина крысам через 40-50 часов после инъекции. страптозотоцшш приводило к нормализации урошя глюкозы в крови и восстановления показателей гемодинамики (йиууи1 ей а1. 1989). Тек как значительная гндэргли-кемия наблюдается уке ч^^оз 24 .часа после введения стрептозото-цинз,. представлялось интересным исследовать параметры системное и регионарной гемодинамики у бодрствукщих крыс в этот период развития заболевания. Под остры:.! стреггтозотоцкноЕым диабетом длительностью 24 часа понимали диабетический синдром, выражавшийся в развитии гжгергл^зеощш черэз 24 часа после введения стрептозотоцица.

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы было изучение характера и возможных механизмов изменений параметров системной и регионарной гемодинамики у бодрствующих крыс с экспериментальным стрзптозотоциновым диабетом. В соответствии с целью исследования были поставлены следующие задачи:

1. Изучение структуры изменений гемодинамики у бодрствущих крыс с сстрцм стрептозотоцлновым диабетическим синдромом длите- • лыюстью 24 часа.

2. Изучение роли симпатической нервной системы в генезе гемодинзмическнх изменений при остром стрептозотоциновои диабете. '

3. Изучение роли гуморального компонента регуляции с&рдеч-но-сосудистой системы, в частности, е^фэкта вазопрессина, в изменении параметров системной и регионарной гемодинамики у бодрствующих крыс через 24 часа после введения стрептозотоцина.

4. Исследование параметров системой-и регионарной гемодинамики ,, а также функционального состояния симпатической нервной системы•у бодрствуювда крыс с хроническим стрептозотоциновым дЬаботом длительностью 13 недель.

Научная новизна результатов. В работе получены новые экспе-римонтальше данные, касающиеся влияния острого и хронического

стрзптозотоцинового диабета на показатели.системной и репюнзр-аой гемодинамики у ОодрстЕуодкх крыс и некоторых механизмов реализации этих эффектов. Установлэно, что уге черэз 24 чпса после введения стрепгозотоцкнз у экспериментальных животных наряду с повышением уровня глюкозы в крови наблюдается развитио гипертси-кеткческого типа циркуляции, к^рсзхапцегося в увеличении сердечного индекса к склхении общего периферического сопротивления сосудов. При этом среднее артериальное давление и .частота слр-дечнкх сокращетй несколько снижаются. Впервые показано, что в реализации этих эффектов принимает участие симкгпчоскся нервная система, а также вазопрэссшг, уровень которого повышен при диабете. Впервые получены данные, свидетельствующие о том, что изменения системой гемодинамики у бодрствующих крнс через 24 часа после введешш стрэшшотоцяна сопровождаются также игменошимз регионарной гемодинамики. Они выражаются в увеличении кровотока в некоторых сосудистых областях и уменьшении регионарного сосудистого сопротивления во всех исследованных органах, кроме .желудка и семенников. В экспериментах на бодрствующих крысах-с хроническим .стрептогбтовдноЕым диабетом Епервне зарегистрировано уменьшение кровотока и возрастание регионарного сосудистого сопротивления в почках и семенниках, а такие снижение прессорной реакции на симпатомикэтик тирамин. Проанализирована также структура реакции на тирамин у контрольных и диабетических кивоткых.

Теоретическая и практическая ценность работы. Проведенные исследование имеет значение для понимания механизмов развития диабетических микроангиопатий, расширяя и углубляя представления о роли гемодинакических факторов в этом процессе. Полученные данные еосполняют пробел в современных представлениях о роли нейронального и гуморального компонентов сердечно-сосудистой регуляции в изменении параметров системной и регионарной гемодинамики, наблюдаемых при остром стрептозотоциновом диабете. Результаты работы позволяют определить стратегию дальнейших исследований по изучению роли изменений регионарной гемодинамики в развитии диабетических микроангиопатий. Кроме того, результаты работы представляют существенный практический интерес с точки зрения предположения, что коррекция ранних наруше:Ь1й кикрососу-дистой гемодинамики мокет предотвратить или_ существенно земэд-

лить развитие диабетических микроангиопатий и, следовательно, ретиво-, нефро- и кэйропатии. Несомненное практическое значение имеют результаты опытов, доказывающие возможность применения комбинированного V2/V1 антагониста вазопрессина для улучшения показателей системной и регионарной гемодинамики на ранних стадиях развития сахарного диабета.

Материалы диссертации доложены на научно-практической конференции по физиологии висцеральных систем (Киев, ISC6), на мек-лабораторноы семинаре в "чституте экспериментальной кардиологии ВКНЦ (Москва, 1390), на .заседании кафедры физиологии человека а животных биологического факультета ЫГУ (Москва, 1992).

Структура и объем диссертации. Работа изложена на страницах, содержит 12 рисунков, 7 таблиц и состоит из введения, обзйра литературы, описания материалов и методов исследования, результатов собственных исследований, обсуждения, за: сличения и выводов. Список исдользовагчой: литературы шшяает наикэно-

i. ЛШЙ.

материалы и методы исследования.

Работа выполнена на 820 самцах крыс линии Вистар Еесом 300-450 г'.

эксперимеиташие животные.

Эксперименты проведаны на крысах с интактной симпатической нервной системой и на десимпатазированных животных.

Десимпатизацию вызывали двукратным' введением 6-гидроксидофамина 50 мг/"г, внутривенно. Спустя 4 дня после второй инъекции крысы были готовы для экспериментального использования.

Развитие экспериментального сахарного диабета. В нашей работе использовалась модель стрептозотоцинового экспериментального диабета, • которая воспроизводит основные черты инсулин-зависимого диабета человека (развитие инсулиновой недостаточности и гишрглихетш). Стрептозотоцин (СТЗ) {<2-део£си-2с (мэтил1штрозоамино)карбошмамино-р-гл»копираноза) ]} оказывает избирательное токсическое действие на ß-клетки подге-лудочной железы (Mordes. Bossini, 1981). ЭТО СВОЙСТВО ШИрОКО используется для моделирования диабета у экспериментальных шво-тных (Полторак, Блох, 1989). Причина специфического действия СТЗ

на р-клвтки неизвестна, хотя ряд исследований свидетельствует о существенном зпачошш глтлгазлсй части молекула, обеспечивающей

ЕНСОКУЮ. еККумуЛЯЦНВ препарата В ИЦСуЛЯрпОЙ ТКШЩ (Fischer,

1085 ). В зависимости от схем введения СТЗ юте г ::изяе2Ть различные типы диабетического синдрома. При однократном введении большой дозы СТЗ (Pokaia at ai., loci) развивается острый кепроз ß-клеток с исчезновением из последних пнеуллнз и выракеннсзй ги-пергликепией через 24-72 часа'. При этом СТЗ не вмзивает аутоиммунных реакций, направленных против островксвых клето.ч. Именно эта схема введения препарата использовалась в нестоящей работе.

Развитие экспериментального диабета у интзктнкх и десимиа-ткзпровонных крче достигалось однократные введением CT350-G0 мг/кг, ваутркзекно (правая ярегаая вана). На следующий день посла введения СТЗ проводили анализ мочи животных на присутствие глвкезы и кетоновых тел с использованием реагентных полосок «ил-tistix <{яр:ла "Anes", Великобритания), а такта измеряли уровень гсткозн в плззмо глжомэтром (фярмз "Mlles", СТА). Образцы крови забирали из хвостовой есны у каздой крысы. Бее крысы, которые имели концентрации глюкозы в плазге нгаэ, чем 350 мг/IOO мл, были исключены из исследования.

ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОЗ ГЕМОДШШМКИ.

Исследование гемодинамики проводами на бодрствующих крысах. Для регистрации геггодикгмичееккх показателей шшотным юшлшти-ровали полиэтиленовые катетеры.

В ходе экспериментов регистрировали артериальное давление (АД) в брюшной аорте и частоту сердечных сокращений (ЧСС). Для этого артериальный катетер, предварительно имплантированный в брниную аорту, соединяли с злектроманокетром "stathan ргз аа" (США). Давление и частоту сердечных сокращений регистрировал:! на полиграфе "Kihon Kohden" (ЯПОНИЯ).

Сердечный катетер (находящийся в левом хелудочкэ) служил для ввэдэткя г.шфосфср, вэнозшй (правая яремная вена)- для введения фармакологических препаратов.

ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ГЕМОДИНАМИКИ МЕТОДОМ МЕЧЕНЫХ 1!1«Р0СФЕР.

Радиоактивные мкросфоры вводились в левый аЗлудочек сердца, где они перемешивались, и затеи распределялись в организме

пропорционально кровотоку, застревая в капиллярах во время первого прохоздзная через орган. Дня нескольких последовательных ■измерений кровотока применялись микросферы, меченные различными изотопами. Для определения абсолютных величин сердечного внброса и регионарных кровотоков использовали так называемый метод эталонного Образца (Наушапг et al-, 1977> Hof. 1982). По ОКОНЧаНИИ опыта животных забивали большой дозой нембутала, органы и ткани, в которых определяли кровоток, Еззеиивалк и помещали в пластмассовые пробирки одьоразо*>то использования. Всо измерения количества шкросфер (в спирали парад введением животному, остаточное количество в спирали после введения, в порции крови и в образцах органов и тканей) производили на гамма-счетчике^ »сопри^ашва

1282" ("LKB-WaHao™, ФИНЛЯНДИЯ) GO BCTpoOHHlM МШ-фОКОМПЬЮТОрОМ,

позболяацкм при анализе суммарного спектра активности' образцов определить количзстео микросфвр каждого типа.

Расчет Ееличин сердечного выброса, сосудистого солротнвлэ-. ля и регионарных кровотока проводили по стандартным формулам (Hof, 1982) на микрокомпьютере "Labtam 3015" (Австралия).

ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМНОЙ ГЕМОДИНАМИКИ МЕТОДОМ ТЕШОДИЛЩИИ. • Измерение сердечного выброса методом термодилиции проводили такжо у бодрствущих крыс. Для'этого под эфирным наркозом животному были вживлены артериальный и венозный катетеры, как описано выше. Затем термодатчик (фирма "Columbus Instruoents", США) БВО-' дали через правую сонную артерию в аорту, разъем закрепляли на спине животного при помощи клея, В день эксперимента терыодатчяк через разъем соединяли С прибором "Cardiomax" (фирма "Coluabus instruments", США). Через венозный катетер быстро с помощь»-Ш9-вмопупки вводили охлажденный физиологический раствор (стерильный, t=I9-20°G, в объеме 0,2 мл). Значения сердечного выброса считывали с дисплейного монитора микрокомпьютера "Cardiomax". Расчет величины сердечного индекса (СИ), общего периферического сопротивления сосудов (ОПСС) и ударного объема сердца (УО) приводили по стандартным формулам? приведенным выше.

• ИССЛЕДОВАНИЕ КОНСТР11КТОРНОИ РЕАКЦИИ СОСУДОВ ЗАДНЕЙ КОНЕЧНОСТИ КРЫСЫ НА ЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ СТИМУЛЯЦИЮ ' СИМПАТИЧЕСКИХ НЕРВНЫХ СТВОЛОВ. Опыты проводили на крысах под уретановым наркозом, (1,2

б

г/кг, внутркбршгаио).

Сосуда правой задней конечности перфузировали кровью, поступающей из грудного отдала аорты. Для забора крови в дугу аортн чероз левую сонную ортерки вводили полиэтиленовый катетер ре 50. Перфузию конечности осуществляли через полиэтиленовую канюлю, вставленную е общую подвздошную артерию. Объемную скорость кровотока стабилизировали с помощьо перистальтического насоса фирмы ~1кв" (Швеция). Перфузионноэ давление, которое при данном способе перфузии отражает сопротивление сосудов, измеряли у входа в парфузируемнй бассейн с помощью электромзпометрического датчика "эъа-ььат р23аа" (США). После стабилизации пгарфузконного давления исследовали реактивность сосудов на раздражение симпатических нервов. Для раздражения, использовали стимулятор ЭСЛ-2. Параметры раздражения были следующими: амплитуда импульсов - 10 В (свэрхмаксимальная величина раздражающего напряжения ), длительность - 0,5 мс, частоте раздражения придавали значения 2, 5, 10, 15, и 20 имгг/с. Продолжительность стимуляции составляла 10 с, промежутки мекду раздражения:® - 4-5 мин. Величину констриктор-ной реакции расчитывали как абсолютное увеличение сопротивления сосудистого русла.

После исследования реактивности сосудоз оценивали величину сосудистого тонуса. Для этого через ¡тройник, расположенный у входа в перфузируемую канюлю, вводили нитропруссид натрия (1,2 ш раствора с концентрацией Ю-4 г/мл в течение 10 с). Сосудистый тонус вычисляли как абсолютное уменьшение сосудистого•сопротивления в ответ на введение нитропруссида натрия.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.

Через 24 часа после введения СТЗ экспериментальные животные имели значительно повышенную концентрации глюкозы в крови - более 350 ыг%.

У бодрствующих крыс с острш стрЗптозатоциковым диабетом длительностью 24 часа наблюдались значительные изменения параметров системной и регионарной гемодинамики по сравнению с исходная! значениями, которые регистрировались у этих :ке самых кивот-пых за сутки до инъекции СТЗ (Рис.1). Они включают: достоверное снижение среднего АД, значительное увеличение ЙИ и снижение ОПСС. Увеличение СИ происходит а результате роста УО сердца, так

-75

АЛ СИ ЧСС УО' одсс

Рис Л. Изменение системной гемодинамики у. бодрствующих крыс "врез 24 часа после введен* ч стрептсзотоадша по сравнении с исходным уровнем (до введения СТЗ).

* -ДР<0,05; ** -Р<0,01; - Р<0,001 ПО СрЗВНвНИВ С ИСХОДНИК

уровнем (парный ъ-тест).

как ЧСС несколько снижается. Изменения системной гемодинамики сопровождается сдвигом показателей регионарной гемодинамики.. Наблюдается увеличение кровотока в некоторых сосудистых областях (тонкий кишечник, надпочечники, диафрагма, сердце, козг, почки) и снижение регионарногс сосудистого сопротивления во Есах исследованных органах, за исключением желудка и семенников (Рис.2).

.Еыраханность этих'изменений-гемодинамики зависит от степени метаболических нарушений. У некоторых крыс через 24 'часа посла введения СТЗ наблюдалось наличие кетоновых тел в ыочэ, что свидетельствовало о развитии диабетического кетоацидоза и, следовательно, более тяжелого состояния. У крыс с котонурией наблюдается достоверно более значительное увеличение СИ и УО сердца и более выраженное снижение ОПСС через 2-£ часа после введения СТЗ. АЛ снижалось в одинаковой степени в обеих экспериментальных группах. Разница в, изменении показателей регионарной гемодинамики была наиболее существенна в кош и скелетных мышцах: у крыс с

ftîc.2. Изменение регионарного сосудистого сопротивления у бодрствуяцшс кр'ас .через 24 часа после введения стрептозотоцинз по сравнению с исходны?.! уровнем (до введения СТЗ). •!t -- Р<0,05; ** -Р<0,01; *Х* - Р<0,001 НО сравнения С ИСХОДНЫМ уровнем (гтзрный t-тост).

т - кока, ?• - cseлатные кицы, 3 - зсзлудох, 4 - тонкий ккгечких, 5 - наддочочнкки, G - диафрагма, 7 - сэрл'э, 8 - мозг, 9 - пачки, IQ - семеннику.

кетонурией кровоток в этих областях достоверно возрастал, а сопротивление сосудов падало, тогда как у крыс без кетснурии ■ эти показатели не отличалюь от неходких значений (до введения СТЗ).* Тагам образом, представленные данные свидетельствуют о развитии значительных изменений параметров системной и рэгяонарной гомодмшгаки у бодрствувдкх ирис через 24 часа после введения СТЗ. Наиболее существенные из них - сишэнив общего периферического и регионарного сопротивления сосудов и возрастание C'A z кровотока в некоторых сосудистых областях.

Вахно отмотать, что у крыс с разрушенной центральной нерв- .. ной системой пэ наблюдается изменений системной гемодипги.^жг на

раННИХ СТаДИЯХ раЗБИТИЯ СТреПТОЗОТОЦИНОВОГО Диабета (Lacas, ïoy, 1985 ) • Не всегда .регистрируются эти изменения п у кзркотязиро-

ваннах кйвотных с краткосрочны!,I экспериментальным диабетом. Эти данные свидетельствуют о важной роли шйрогенного компонента регуляции сердечно- сосудистой скатаны в развитии описанных изменений гемодинамики. Дкл того, чтобы проанализировать вклад симпатической нервной системы б изменение параметров системной и регионарной гемодинамики у бодрствующих крыс с острым стрептозо-■тоциновым диаСотом длительностью 24 часа, мы исследовали изменения системной гемодинамики у химически десикпатизированных животных через 24 часа после инъекции СТЗ. Полученные результаты показывают, что у десимпатизировашшх крыс, так же, как и у яп-вотнше с кнтектной симпатической нервной системой, наблюдается снижение АЦ в результата уменьшения ОПОС через 24 часа посла введения СТЗ. Однако, несмотря на одинаковую степень гиготензии в обеих экспериментальных группах, структура реакции была совер-Ш8КНС р23ЛИтИ"1Э ш У КрЫС С «ШТЕКТИСЙ К9р2Н0й С11СТ8~*

мой СИ и УО увеличивались через сутки после введения СТЗ, тогда как у д9симпатизировавшие ¡киеотных эти показатели не изменялись. Эти данные свидетельствуют о том, что увеличение СИ у диабетических крыс с интактной симпатической нервной системой может бить вызвано активацией симпатических инотройных влияний на сердце.

У дестшагизироЕанных киеотных ОПСС снижалось 2 мень&ей степени через 24 часа после введения СТЗ, чем у крыс с штакткой симпатической нервной системой (на 14 к 26%, соответстЕЭНН). Эти данные дают основания предполагать, что уменьшение ОПСС у крыс с интактной симпатической нервной системой могет быть, по крайней нерв частично, результатом ослабления симпатического тонуса сосудов. С целью проверить это предположение исследовали конст-рикторнув реакцию сосудов задней конечности крысы на электрическую стимуляцию симпатических нерЕяых стволов.

Было показано, что у крыс с острым стрепгозотоцикоЕым диабетом наблюдается значительно меньшая прессорная реакция на раздражение симпатических нервов, чем у контрольных киеотных, при всех использованных частотах стимуляции. Уменьшенная констрикто-рная реакция сосудов задней конечности крысы на раздражение симпатических нервоЕ у диабетических животных может являться следствием влияния эндогенных факторов (например, глюкозы, вазопрес-сина), концентрация которых повышена при диабете, которых повы-

аака при диабете, на пзредачу возбуждения з симпатических ганглиях (поясничные симпатические цепочки содержат как пре-, так и постганглионгрные волокчз) я/или симпатические нервно-мыпечные синапсы. Неспоцяфическое снижение сократимости гладкомыпочных клеток сосудов такта мояет объяснить уменьиеняу» консгрнкторнум реакцию у диабетических животных.

Исходное сопротивление сосудов в группе диабетических крыс было значительно шие ( 7,4^0,6 по сравнению с II,7*7,2 мм рт.ст./мл/шн/100г у контроля, Р<0,05), а сощЗотивление максимально расширенных после введения китропруссида натрия сосудов не отличалось в ~бэих экспериментальных группах.

Таким образе;.?, результаты описанных серий экспериментов показывает, что у бодрствующих крыс с остры?,'. стрептозотоциновым диабетом длительностью РА часа наблюдаются значительные изменения системой гемодиналврси, выражающиеся в снижении АД и ОПСС к гэвшении СИ вследствие возрастания УО сердца. Увеличение СИ, вероятно, шгыЕйзтся активаций симпатических икотропных Е;з,..<лги2 на сердце. Снижение ОПСС, по крайней каре частично, макет быть результатом ослабления симпатического тонуса сосудов вследствие изменения периферических симпатических путей. Было рлсказано прэдполозешэ, что модуляция симйатаческих влияний на сердце и сосуды мскет быть вызвана действием ездогенкл гуморальных факторов. Одним из таких факторов, сложным образом _взаимодействующее с симпатической нервной системой является вазспрессин.

■Известно, что повышение уровня глюкозы в крови при стрепто-зотоцшкшом диабете сопрякено с увееличекиам" осмолярности плазмы. Одним из эффектов, вызываемых повышением осмолярности плазмы, является выделение эндогенного вазопрвссина.

С целью выявления роли вазопрессина в развитии гемодинакп-ческих изменений при остром сгрептозогоциновом диабете мы вводили крысам комбинированный V2/Vl антагонист вазопрессина.

Введение комбинированного Vг/41 антагониста вазопрессина бодрствуацим крысам с острым стрептозотоцнновым диабетом длите-. льностыо 24 часа приводило к значительному улучшению гомодикэмп-ческой ситуации, что выражалось в уменьшении СИ и увеличении общего периферического и регионарного сопротивления сосудсз, АЛ и ЧСС не изменялись (Рис.3). У кнтактных крыс \'2/\п актагснис-г

75

« SS

«

5 ZS

чя

S fâ «

S е -25

-63

M

ДЦ СИ 400 У0 опсс

Рис.3. Изменение системной гемодинамики у Оодрсхвукцих ¡фыс с острым стрептозотоциновым диабетом длительностью 24 часа через 10 минут после владения антагониста Еазапресснна по сравнению с уровнем до введения антагониста.

«k» - p<o,ooi по сравнению с уровнем до введения аптагонхото (парный t-тест).

не вызывал никаких изменений гемодинамики.

Возрастание ОПСС у крыс с острым стрептозотоциновым диабетом после введения антагониста вззопрессина свидетельствует о том, что вазопрассин, по крайней мвр-э частично, ответствен за вазодилятацию, наблюдаемую у бодрствуших 1фыс через 24 часа после введения СТЗ.

Как хорошо известно, активация сосудистых vi рецепторов вазопрэсскяа приводит к Еазсконстрнкции и росту ОПСС. Одцзг.э в литературе описан и депрессорннй эффект Еазопрзссина. Тёк, в частности, наблюдается Еагопрессин-завксимое уменьшение симпатического тонуса сосудоЕ у бодрствующих крыс по механизму, кэ связанному с активацией барорвфлэкса (ОаЬ-лп ot al. ,1907). Вазо-прессин также кокет Еызпвать прямой сосудорасширяющий эффект и повшать чувствительность барорефлекса через уг-подобиые вкстра-

ренапыше рецепторы, точная локализация которых в настоящий момент не выяснена (Liard, 1389; Ungar et , 1986, a,Ö).

Итак, на основании собственных и литературных данных можно предположить, что при остром стрептозото1?шоЕом диабете длительностью 24 часа депроссорный аффект вазопрессинз ыохет превосходить по еэличинэ его прессорное действие.

Несмотря на значительное увеличение ОПСО, введение комбинированного V2/V1 антагониста ввзопрессина не вызывало изменений АД, так как сопровождалось достоверным уменьшением СИ (Рис.З).

Следует отметить, что после введения комбинированного антагониста вазотт^ессина бодрствующим крысам с острым страптозотоци-коеым диабетом параметры системной и регионарной гемодинамики, несмотря на существенное улучшение, все еце отличались от исходных (до введения СТЗ) значений. Эти данные свидетельствуют о значительной роди каких-,то других фактороз, например, глшагона, простагландинов в развитии изменений параметров системной п регионарной гемодинамики у. бодрствукцих крыс через супа после

ЕЕЭДОШ1Я СТЗ.

Таким образом,»полученные нами данные свидетельствуют о том, что у бодрствупщп. крыс через 24 часа посла введения СТЗ наблюдается развитие гиперкинетического типа циркуляции, что выражается в поишенш СИ и уменьшении ОПСС, а также увеличение кровотока в некоторых сосудистых областях. Введение комбинированного V2/V1 аитагонисто вазопроссина значительно улучиазт, хотя и не восстанавливает полностью, гемодинамическую ситуации при остром стрэптозотощшовом диабете.

• Согласно гемодинамичосхой гипотезе, первоначальный гиперки-Е8ТИЧ9СКИЙ тип циркуляции со временем могэт приводить к развитию структурных преобразований микрососудов, шреяапдихся в уменьшении их просвета и, следовательно, повыиении сосудистого сопротивления и снЕхэшш кровотока в некоторых сосудистых- областях . при дальнейшем течении заболевания.

Для проверки этого предположения, мы исследовали показатели системной и регионарной гемодинамики у бодрствугсих крыс с хроническим стрептозотоциновим диабетом длительностью 13 недель. В качестве теста нд функциональное состояние симпатической нервной системы мы использовал! пре с сорную реакция на тнрамин.

Наин результаты свзде т о ль с тву ы? о том, что значительные изменения системной гемодинамики наблюдаются и при ■хроническом стрептозотощшовом диабете. Как и при остром диабете, они вкет-чеат гипотензию, системную вазодияятацив и увеличенный СИ. Однако, нэсттря на сохранявшийся гкперкинотичзский тип циркуляции, характер изменений регионарной гемодинамики при длительном стре-птозотоциноьом диабете значительно отличается от того, который наблюдается при остром диабета. Если через 24 часа посла введения СТЗ у бодрствующих крыс было зарегистрировано увеличений кроЕотокз ео многих органах и сншсение сопротивлепия сосудов со всех областях, кроме-етлудка и семенников (Рис.2), то при хроническом диабете длительностью 13 недель увеличенный кроваток и сниженное сопротивление сосудов наблюдалось только в скелетных мызцаг (Рис.4). Взгно отматить,-что в почках и семенниках.диабетических животных кровоток" бил достоверно снижен, а сосудистое сопротивление - повышено по сравнении с возрастным контролем, что может быть следствием развития диабетических шкроангаэратий (Рис.4). Кровотоки сопротивление сосудов в остальных органах диабетических животных не отличалось от контрольных значений. В етих органах недостаточность кровоснабжения как результат развития кшфоангаопатии кокет быть выявлена только как умэньшенке максимального 1фОЕотока (сниженный расширительный резерв).

Таким образом, полученные нами данные свидетельствуют о различной динамике развития микрососудастых порагекий в различных органах. Согласно гемодинамвческой гипотеза развития диабетических мвсроангиояатий, основным фактором , вызывающим . структурные преобразования сосудов, является снижение сопротивления регистиЕных артерпьл и возрастание кровотока. В зависимости от архитектуры кровеносного -русла последствия гиперпэрфузии для разных органов могут различаться. Так, в скелетных },мацах снижение сопротивления резистивншс артергая шкет привести к раскрытию дополнительных капилляров и капиллярное давление' изменится не очень сильно. В этом случае структурные изменения капилляров будут разЕИЕаться.медленнее, чем, например, в почках, где практически все капилляры находятся постоянно в активном состоянии и где снижение сопротивления резистившх артариол, наблюдаемое в самом начале развития экспериментального диабета (Рис.2), приво

и

CT

□

1 г з 4 5 з v 6 s

*

Рис .4. Изменение регионарного сссудпсгого сопротивления у бодрствупцах нрнс с хроническим стрэптозотоцкноЕЫм диабетом длительностью 13 недель по сравнении с контрольными ¡киеотнкмн. * - р<о,о5 по сравнению с контрольными животными (непаряыз t-тест).

I - скелетные мшгцы, 2 - мозг.З - сердцэ, 4 - -диафрагма, 5. -кска, 6..- тонкий ккгвчпик, 7. - кэлудок, S - почки, 3 - семенники.

.дат к существенному возрастанию капиллярного (глсксруляркого) давления и гиперфильтрации и, следовательно, к более быстрому • развитию структурных изменений микрососудов и сЕигенн» " . кровотока.

• Доза тирамина-, необходимая для повышения ЛД на 15-20 «и рт. ст. была значительно (В 5,6 раза) больаз у крыс .с диабетом по сравнению с возрастным контролем, что может служить показателем развития диабетической аейропалш.

Таким образом, полученные пая данные свидетельствует б тем, что бодрстзукщие красы о хроническим стрептозогсцккоЕ'« дпабзтом длительность» '13 недель характеризуются 1)гапэркииетк-чесгаол типом циркуляции, 2) снята инка сосудиста« COnpOTnEJKKKtfM z

пашшошшм кровотоком в скелетных мшцах, а также увеличенным сосудистым сопротивлением и уменьшенным кровотоком в почкпх к семенниках, что, по-видимому, отражает гетерогенность развития микроангиопатий в разных органах, 3 )уменьз:онной. прэссорной реакцией на тирамин, что монет Сыть, по крайней мере частично, следствием развития диабетической периферической нейропатии.

Итак, полученные■экспериментальные данные могут иметь как теоретическое, так и практическое значение. Понимание структуры гемодшшлпеских изменений при'остром стрептозотоциновом диабете позволяет указать возможные подходы к фармакологической коррекции атого состояния. По-видимому, чтобы предотвратить развитие микроангиосатий, наблюдащихся при длительном инсулин-зависимом диабете, следует ограничить повышенный кровоток на ранних стадиях развития заболевания. Известно, что ряд гипотензивных препаратов способны уменьшать кровоток и сникать капиллярное давление и, следовательно, могут бить использованы дая коррекции . показателей гемодинамики при краткосрочном инсулин-зависимом диабете. Кроме того, наш результаты имеют важное методологическое значение для разграничения острой и хронической стадий течения экспериментального диабета. Согласно нашим данным, острый диабет сопровождается генерализованной вазодилятацией, в то время как при хроническом диабете регионарное сосудистое сопротивление в боль-винствв органов не отличается от контрольных значений, а в почках даже превышает контрольный уровень. Это означает, что почка, по-Еидимому, является одним из первых органов, где обнаруживается рост сопротивления сосудов, свидетельствующий о развитии мик-роангиопатии. Следовательно, при определении стадии развития экспериментального диабета,- по-видимому, основное внимание следует уделять величине кроштока и сопротивления сосудов в почке.

Таким образом, результаты настоящей работы показывают, что развитие гиперкинетического типа циркуляции на рашп стадиях развития экспериментального стрептозотоцинового диабета у крыс может приводить к структурным преобразованиям микрососудов, наб-людащикся при длительном течении заболевания.

вывода.

I. У бодрствующих крыс через 24 часа после введения стреп-тозотоцина наблюдается развитие гиперкинетического типа циркуля-

«

ции, выражающегося в лсшаешх сердечного индекса и снижении обцего периферического сопротивления сосудов, что сопровождается сважзияем среднего артериального давления.

2. Наряду с изменениями системной гемодинамики у бодрствующих крыс с острым стрептозотоциновым диабетом наблюдаются таюее сдвиги регионарной гемодинамики. Они включают достоверное увеличение кровотока в тонком .кишечника, надпочечниках, диа^ггме, сердце, мозге и почках. Выраженность изменений гемодинамики зависит от степени метаболических нарушений.

3. Хронический стрептозотоциновый диабет длительностью 13 недель твкка пр.- зодкт к значительным изменении системой г ро-гионегной гемодинамики. Они вкличаот. как а при остром диабете, гипотензпю, ШЕыаюние сердечного индекса и скитание общего периферического сопротивления сосудов.. Однако, в почках и семенниках было зарегистрировано сниг.'зкю кровотока и возрастание сопрстив-леиия сосудов, что молит отракать развитие диабетических кинроа-игдопатай.

4. Введение СТЗ дэсютатизйрсваннкм красам, а такте исследование грассорчых реакция на элекгрическу» стимуляцию симпатических цепочек и тира'-сш показало, .что как при остром, так н при хроническом стрентозотсциювом диабете изменение . гемодинамики монет частично опосредоваться симпатической нервной системой.

5. внутривенное введего:е комбинированного У2/\п антагониста вазспрессхша Оодрствузсоим крысам с острым. строптозотоцановым диабетом приводило к частичному восстановлению параметров системной гемодинамики, что указывает на возможное участие вазопрее-сша в изменениях гемодинамики при диабете.

6. Результаты настоящего исследования дают основание предполагать, что раннее повышение сердечного индекса и снижение общего периферического сопротивления сосудов, наблюдаемые в первые сутки развитая - да вбе т а могут при дальнейшем течения заболевания приводить к структурным изменениям микрососудов и нарупэ— нею функций сердечно-сосудистой системы.

СПИСОК РАБОТ. ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЖ ДИССЕРТАЦИИ.

I.Кузнецова Л.В., Т.П.Сторожевых, В.Г.Пикелис. И.А.Сокол-ва, Х.М.Марков, И.М.РоДюиов. Изменения системной гемодинамики и сопротивления сосудов у односторонне нефрзктомярованных крыс с

п

вазоренальной гипертензиэй. //Патол. физиол. и экснер. терзп.-1эаэ.-ы1.-с.з2-зе.

2.Ыэдшдева Н.А., Л.В.Кузкецоьа, О.С.Модаэдев. Нарушение симпатической регуляции функций сердечно-сосудистой системы у крыс со стреитозотоцинови-м диабетом. //Еюлл. аксп. окоп, и кзд.-1991.-1.x12, N.II.-С.462-465. '

3.Медведева Н.А., Л.В.Кузнецова, О.С.(Медведев. Показатели системной и регионарной гемодинамика у Оодрствущих крыс_ с хроническим стрептозотоциновнм диобьтом. //Скзисл. в.- 19Э2.-Т.38, н.2.-С.25-29.

4.Кузнецова Л.В., Н.^.Медведева, О.(¡.Медведев. Показатели системной; гемодинамики у бодротвупцих крыс с острым стрептозото-циновым диабетом. //Балл. вксп. Скол, и мед. (в печати).

Подп. к печати 03.№,92 З'сл. печ. л. 1,25

Заказ 784

Формат 60x81 1/16 Ширак 110 зкз.

Типография Юта

¡3