Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Паратиреоидный гормон и функциональная активность сердечно-сосудистой системы при формировании гипертензии у крыс

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Паратиреоидный гормон и функциональная активность сердечно-сосудистой системы при формировании гипертензии у крыс"

рг в Ой

1 7 российская тщш наук

ИНСТИТУТ ФИЗИОЛОГ!"! им.И.П.ПАВЛОВА <

На правах рукописи

ПЕТРОВА Наталья Борисовна

ум 612.143 : 612.447 .

ПАРАТИРЕОДЦНЫЙ ГОРМОН И ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ АКТИВНОСТЬ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ ПРИ ФОРМИРОВАНИИ ГИПЕРТЕНЗИИ У КРЫС

03.00.13. - физиология человека и животных

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Санкт-Петербург, 1993 г.

Работа выполнена в Институте физиологии КНЦ УрО РАН, Санкт-Петербургском медицинском институте им. И.П.Павлова

Научный руководитель - доктор биологическюс наук,

'профессор В.В.Барабалрэа

Официальные оппоненты: академик РАЕН, доктор,меди-'

цинских наук,профессор. . Р.С.Орлов "

доктор медицинских наук, профессор В.Г.Шаляпина

Ведущее-учреждение - Санкт-Петербургский

государственный университет

Защита диссертации состоится " (f " СИЛИС^_199^

в 14— часов на заседании специализированного совета по присуждению ученой степени кандидата наук ( К.002.36.01) при Институте физиологии им.И.П.Павлова РАН { 199034, Санкт-Петербург, наб.Макарова, б).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института

Автореферат разослан 5" clUXj 1993 г.

Ученый секретарь специализированного совета кандидат биологических наук

Э.А.Конза

, ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ i

Актуальность проблемы. Кальций'является универсальным' < внутриклеточным регулятором. Столь важная роль ионов кальция ' в функционировании,организма предопределила возникновение в ' процессе эволюции специфической тонкой горгоыг.'.^ной регуляции его обмена, где центральное место занимт.зт.паратиреоид-ный гормон (ПТГ)..

Целый ряд сердечно-сосудистых заболевсний. z том числе и артериальная гипертекзия, связаны с нарушение,.i .метаболизма кальция как в клетке, так и на уровне организма (Слато-польски и др., 1983; Постнов, .Орлов, 1587; "í oi^s et al,I988). Измененная эндокринная регуляция обмена кальция проявляется в гипокальциемии и повышенном содержании ПТГ- в плазме крови (i.Ic Carrón , I980;Sugiena et al., 1988; íoung-et al-, 1988). Имеется мнение, что повышенный уровень ПТГ'является маркером начала или потенциирования повреждений гладкой мускулатуры сосудов при патопогии (Herrman et al,1986; Мерзон, 1987). Вместе с тем.ПТг известен как мощный вазодилататор, расширяющий сосуды самых разных бассейнов (-Schieffor et al. , 1979, 1981;Anderson et al., I983;Nickols , 1987), и гормон, оказывающий разрушающее влияние на миокард (Ш'ксзлгавой, 1977; Bogin . et al., 1980), почку (Слатопольски и др., 1963:M-scry4et al, 1986) и другие ткани ( Avran et al, 1979: Худавордян и др. , 1992). В связи с этим противоречием, а также в связи с малочисленностью данных о механизме действия ПТГ на гладкомышеч-ные клетки сосудов представляется целесообразным исследование роли ПТГ в формировании сосудистого тонуса.

Особый интерес приобретают исследования венозных-сосудов, как наиболее реактивных и,-наименее изученных при'формировании гипертензии ( Harris et al ; 1984; Пинелис и йр., 1987). Кроме того, существует представление об определяющем значении функциональной активности венозной системы з развитии гипертрофии миокарда и прогрессировании гипертензии (Вальд-ман, 1935; Friberg et al, 1985; Hordlandei; 1988). В этом плане сравнительный анализ "осрбенностей функциональной активности венозных сосудов и правых отделов сердца при формировании гипертензии, осуществляемый с привлечением новейших чрезвычайно информативных методов исследования представляется правомерным.

Цель к задачи исследования. Целью настоящей работы является во-цервых, сравнительное исследование функциональной активности зекозньк сосудов и правых отделов сердца на разных этапах развития гипертензии; во-вторых, исследование роли ГиТ в формировании возрастных особенностей сократительной активности глацкомьшечньдс клеток вен при развитии гипертензии.

Исходя из этого, в работе поставлены следующие задачи:

- исследовать особенности функциональной активности воротной Бены нормо- и гипертензивных крыс на различных этапах онтогенеза в опытах in vitro ; ' -

- исследовать особенности функциональней активности сердца на разных этапах'развития гипертензии у крыс; .

- изучить возрастные особенности действия ПТГ на сокра-

t

тительную активность гладкомышечных клеток воротной вены нор-' мо- и гипертензивных крыс;

- исследовать роль внеклеточных ионов калия в механизме действия ПТГ на параметры сократительной активности воротной вены крыс; %

- ^зучить роль активности бета-адренорецепторной системы в-механизме, действия ПТГ на гладкомышечные_клетки воротной вены крыс разных возрастных групп.

Новизна полученных данных. Впервые исследованы возрастные особенности сократительной 'активности воротной вены спонтанно гипертензивных ( СГК) и их ,нормотензивного контроля крыс линии Вистар-Киото ( ВКИ) с использованием компьютерного анализа электромиограмм. Показано различное направление изменений активности воротной вены исследованных линий крыс в онтогенезе.

Впервые методом электрокардиотопографии исследованы электрические 'поля сердца СГК в разные возрастные периоды. Проведен сравнительный анализ возрастных особенностей, электрического поля сердца (ЗПС) и функциональной активности венозной системы СГК. На стадии предгипертензии наряду с отклонением электрической оси сердца вправо регистрируется повышенная функциональная активность гладкомышечных клеток воротной вены. В период устойчивой гипертензии, когда отмечается снюке- ' ние амплитудных характеристик потенциалов на поверхности тела животных и изменение направления электрической оси се.рдца на противоположное - влево, отражающее гипертрофию левого же- 4 _

дудочка, регистрируется сниженная функциональная активность зоротной вены. ■

При исследовании зозрастньх особенностей функциональной активности гладкомыпечкьгх клеток зоротной вены крыс СГК и ВКИ выявлена измененная реактивность воротной вены на ПТГ. Установлено ,- что на ранних стадиях развития гипестснзки (4-16 недель) ПТГ вызывает увеличение частоты авторнт.таческой сократительной активности воротной вены вместо скижекйя частоты , которое имеет место у контрольных крыс.'

Впервые показано наличие дозозависикого эффекта ПТГ на дараметры сократительной активности воротной зоны крь>с СГК и ВКИ всех исследованных возрастных групп.

Показано потеншируюпее влияние лонов калия на зазсдила-гаторный эффект ПТГ.

Впервые установлена определяющая роль бета-адренергичес-ких структур в механизме действия ПТГ на гладкомышечные клетки вены крыс в 4-с-ти недельном возрасте.

Впервые исследовано влияние обзидана на глацкомыпечные -глетки воротной вены . Показано актиЕируппее влияние обзидана на функциональную активность вен з -1-6-ти недельном возрасте.

Научно-практическая значимость работы. Работа выполнена в плаке развития нового налравления о регулирующем влиянии специфических кальций-регулируших гормонов на обмен кальция, л функциональную активность возбудимых тканей. Полученные результаты позволяют расширить представление о механизме дейст-зия ПТГ на гладкомышечкьге клетки сосудов. Результаты могут 1ыть использованы при построении обшей теории механизмов действия кальций-регулирующих гормонов на ткани, которые не яе-гсяются мишенями для них, при анализе антигипертензивного влияния ПТГ и служить основой рекомендаций по.эффективному применению его в медицинской практике.

Выявленные возрастные особенности действия ПТГ на функ-диоиальную активность воротной вень; крыс СГК и 5КЙ расширяют дредставления о регуляции обмена кальция в гладкомышечньх •слетках сосудов в ходе индивидуального развития как в норме, гак и при формировании гипертензии. Представленный материал яожет быть использован з возрастной физиологии, в патофизиологии для углубления представлений 'о патогенезе артериальной

гипертензии "и особенностях функционирования венозных сосудов на начальных стадиях развития гипертензии.

Исследования возрастных особенностей ЗПС СПК, сопоставление этих особенностей с состоянием венозной системы в разные возрастные периоды дали возможность получить новую информацию о механизмах становления гиперкинетического синдрома на ранних стадиях развития,гипертензии. На основании соб-, ственных исследований и данных литературы сделана попытка . сформулировать представление о роли кардиопептидов в обеспечении адаптивных компенсаторных реакций сердечно-сосудистой системы и развитии гипертрофии миокарда. • '

Полученные в работе данные влияния обзидана на функциональную активность венозной системы имеют практический интерес при раскрытии механизмов отрицательного эффекта применения бета-адреноблокаторов для профилактики и лечения артериальной гипертензии. _

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы., описания (рбь'ектов'и методов исследования, двух глав с изложением результатов экспериментов и. их обсуждения, -общего заключения, выводов и списка цитируемой литературы. Работа изложена на 112 страницах машинописного текста, иллюстрирована 38 рисунками и 13 таблицами. Список литературы включает 90 отечественных и 144 зарубежных автора.

Апробация работы. Результаты работы докладывались и об-' сукдались на симпозедгие "Электрокардиогенератор. Модели и приложения" (Пушино, 1987), семинаре по гипертонии (Ленинград, 1988), Международном симпозиуме нефрологов (Ленинград, 1989), заседании кафедры общей терапии Ленинградского педиатрического института (Ленинград, 1989), межлаборато_рном заседании лабораторий эндокринологии и клинической и экспериментальной кардиологии Института физиологии им.И.П.Павло-, ва РАН (.Санкт-Петербург, 1993).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 печатных'работ, из них 5 научных статей и 2 тезисов.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДУ ИССЛЕДОВАНИЙ . ,В работе'использовались самцы спонтанно гипертензивных крыс (СПК) линии Окамото, нормотензивных крыс линии Вистар-Киото (ВКИ). Общее количество животных составляло 207. Все

- б -

животике были выращены в питомнике экспериментально-биологической клиники Института физиологии им.И.П.Павлова РАН.

Измерение кровяного давления осуществляли непрямым фотоэлектрическим методом (bunag, Butt erfield i 1982). Артериальное давление у СГК в 12-16-ти недельном возрасте составляло 150-160 мм рт.ст., крыс ВКИ - 115—130 мм рт.ст.

В качестве адекватной модели для оценки функциональной активности венозной системы была выбрана поротная вена печени, которая является чрезвычайно удобным и распространенным объектом исследования венозных сосудов в эксперименте (Фол-ков, Нил, 1976). Правомерность нашего выбора основывается на многочисленных литературных данных, обобщенных в обзоре s.Greenberg, v.vilhorn (1982), показавших идентичность биохимических, структурных'и функциональных изменений в нижней полой вене, .воротной вене и легочной артерии при формировании гипертеизии у крыс. Регистрацию сократительной активности вены проводили з режиме, близком к изометрическому с помощью механотрона 6Мх1С. Препарат находился з растворе Креб-са, при температуре 34°С, рН 7.4 . Одновременно с записью на диаграммной ленте Н—30031—I сигнал регистрировался в оперативной памяти ЭВМ "Птавец-8" с последующей записью на магнитном диске, псмьютерныи анализ злектрсмиограмм позволил выделить фазный и тонический (тетанический тонус) компоне:-:- -ты в авторитмической сократительной активности воротной зе1-:н. Сократительная активность оценивалась по частоте сокращений, амплитуде фазных сокращений, тетаническому тонусу, общей .амплитуде, по вкладу фазного и тонического компонентов в сохранение, скорости сокращения и расслабления, а также по интегральному показателю - общей площади под кривой сокращений которая вычислялась за I мин. - s(f+T)h т.д. Бсесо -обработке подвергалось 15 параметров. Кроме того, В.Я.Изаковым ( Отдел-биофизики миокарда УрО РАН) была предложена обработка олект-ромиограммы, позволяющая характеризовать изменение просвета сосуда при разных уровнях механического напряжения его стенки - гиперболическая зависимость степени укорочения от силы. Смещение .этой зависимости Еправо отражало увеличение пропускной способности' вены, т.е.; увеличение функции.

Исследование функциональной активности сердца проводили методом гэлектрокарциотопографии на базе разработанной в КПП

УрО РАН 128-канальной автоматизированной "системы для реги-' 'страцин ЗКГ-сигналов (Рощевский и др., 1984). Электроды располагались на поверхности тела животного равномерно четырь-. мя рядами по 8 электродов в каждом ряду (32 электрода). Одновременно регистрировались §КГ в 6 стандартных отведениях от конечностей. квотные находились под легким эфирньм наркозом в положении лека на животе. На основании зарегистрированных ЗКГ-сигналов строились моментные карты распределения поверхностного потенциала в виде эквипотенциальных линий с выбранным' интервалом между линиями от 0'.02мВ в области ма-ч лых сигналов до 0.2мВ для ОКБ -комплекса ЗКГ. .При исследовании ЭПС использовались 4-6-ти', 24-28-ми недельные ОГК.

Исследования системного кальциевого гомеостаза проводили совместно с сотрудниками клинической, радиоизотопной лабораторий Нефроцентра Санкт-Петербургского мед. института, ' им. И.П.Павлова. Содержание общего кальция в плазме крови определяли спектрофотометрическим методом, Са'~~г- методом ' , "ион-селектиЕных электродов, ШГ - радиоиммунологическим.

Результаты исследований обработаны.статистически с применением критерия Стъюдента.'

, • РЕЗУЛЬТАТУ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

I. Особенности функциональной активности венозной системы и 'сердца при формировании гипестензии 1.1. Возрастные особенности сократительной активности

воротной вены нормо- и гипертекзивных крыс Воротная вена СГК всех возрастных групп характеризовалась большим базальным тонусом по сравнению с контрольными животными 0.41]+0.08 и 0.23+0.07 мН соответственно.

По мере роста животных направление изменений сократительной активности воротной вены СГК и ВКИ было различным (табл.1). У контрольных крыс/регистрировалось увеличение ав-, торитмической сократительной активности вены, которая достигала максимальных значений к 24-28-ми недельному возрасту. Функциональная активность вен СГК в период дт 4-6-ти .до 2428-ми недельного возраста изменялась дважды: резкое, увеличение сократительной активности, отмечаемое к 12-16-ти недельному возрасту (период ранней гипертензии) сменялось снижением всех параметров сокращения к 24-28-ми недельному возрасту

Таблица I

Параметры фазно-тонических сокращений ВВ гипер- и нормотензивиых крыс разного возраста

Группа Частота " Амплитуда Амплитуда те- Общая, амплит.у- Плотаць под Интенсивность

животных спонтанных фазних тонического да фазио-тош- кривой сок- функцнониро-

' сокращений сокращений тонуса ческих сокро- ращений ' вания структур

___(мин"1) (мН)_(мН) . "Ге""й (мП) усл.един. (мН/мг/мин)

I. 4-6 недель С

сгк 23^1 0.8^0.06** 0.3+ 0.04** 1.1+0. .09** 39. ,2+3.84** 12.1+1.47** '

п=22 .. ' гг к . х

вки - 22+1 - 0.7+0.-05 0.210.02 0.9_1_0. .06 29. ,4+2.04 '8.1+0.99

а п=21

2Ч 12-16 недель

СГК 24+.1 1.4+0.07х? 0.6+0.05** " 1.8+_0. Л** . 65. . 7_+4.42** 15.0+1.74**

п=15 а X я *

ВКИ 28+2 . 0.9+0.1 0.3+0.06 ,"1.0.10. А • 36. .8И.32 , 8.3Л.42

п=15 * -

3. 24-28 недель *

СП{ 25+2 0.7+0.08** 0.2±0.04™ 0.9+0.09** 28. ,о±4.12** 5.2+1.29**"

п=П

ВКИ ' 24+4 0.9+0.17 0.3_1_0.08 1.2+0.2 36. , 7_1_7.28 7.8+1.94

п=6

п - объем выборки.'Достоверность различий приведена к - между крысами разных линий одного возрастав < 0.01); к* - между крысами разного возраста внутри*лиНии(Р <0.001).

Учитывая, что повышенная активность воротной вены явля-" ется показателем повышенной активности нижней почтой вены можно полагать, что здесь имеет, место повышение венозного возврата. Последний достигает максимальных значений в ранний гипертензивный период, когда имеет место повышение адреноре-. активности воротной вены и наиболее хорошо выражен гиперкинетический тип гемодинамики (ЬипсИп, НаНЪаск , 1980; Пи-нелис и др., 1987).1 "

Динамика изменений функциональной активности воротной вены СПК, вероятно, отражает прогрессирующее развитие гипертензии- со свойственными ей особенностями циркуляции крови и сменой гемодинамических типов.

1.2. Электрическое поле сердца спонтанно гипертензивных

крыс"в процессе сторнирования гипертензии Высокая функциональная активность венозной системы на ранних стадиях развития гипертензии в значительной степени может влиять на сердечную деятельность и изменять её по мере прогрессирующего роста венозного возврата.

■ 1.2.1. Моментные эквипотенциальные карты желудочковой 'х ' активации (период деполяризации) 4-5-ти недель-ньк спонтанно гипертензивных крыс На поверхности тела 4-ех недельных крыс за 6-8 ,мс до момента достижения пика К ЗКП формируется область положительного и отрицательного потенциалов. Максимум потенциала (2.0-2.4 мВ) наблюдается на грудной поверхности вблизи ' проекции верхушки сердца. В период комплекса ОДБ. положительный потенциал смещается по направлению от верхушки сердца к основанию, т.е. краниально и вправо (рис.1). Подобная картина описана Е.Таккарди с соавт. (1979) у новорожденных детей и взрослых с гипертрофией правого' желудочка.

У,6-ти недельных крыс формирование положительного потенциала наблюдается на тех же участках, что и у 4-ех недельных, конечное направление - краниально вправо'сохраняется, хотя площадь распространения положительного потенциала .у 6-ти недельных крыс увеличивается (рис.1).

Отрицательный потенциал у 4-ех недельных крыс формируется в области правой лопатки, направление движения его про-.

тивоположно положительному потенциалу. У с-ти недельных крыс

в

- то -

изменяется область формирования и траектория движения отрицательного потенциала. Изменение распределения потенциала на поверхности тела крыс в период от 4-ех до 6-ти недель?ю-го возраста, вероятно, показывает направление сдвигов электрофизиологических характеристик, предшествующее развитию гипертрофии левого желудочка.

1.2.2. Моментньте эквипотенциальные карты желудочковой активации (период,деполяризации) -взрослых спонтанно гипертензивннх крыс Положительный потенциал' формируется на грудной поверхности тела,~справо от средней линии. Область локализации минимума в первой трети комплекса qrs - поверхность спины, левая й правая лопатки. В период комплекса ОДБ минимум смещается к правой грудной поверхности, в область'ключицы. Основное направление положительного потенциала-вдоль. правого желудочка, далее на спину и краниально влево (рис.1). Такая траектория глобального максимума отражает гипертрофию левого желудочка (lamori et al. , 1979; Marchetti et al, 1980). Кроме того, у взрослых СГК наблюдается снижение амплитудных характеристик максимума и минимума потенциалов 0.6+0.II и* 0.55+0.16 мВ соответственно, что, по-видимому, обусловлено диффузными, склеротическими изменениями в миокарде ( Непомнящих и др., 1986). ( ; v

Мы полагаем, что особенности электрического поля серд- , ца 4-6-ти недельных крыс могут быть обусловлены высокой функциональной активностью венозной системы, приводящей к увеличенному венозному возврату. В свою очередь, увеличенный венозный возврат создает увеличение преднагрузки объемом. Последняя запускает ряд механизмов ауторегуляции, обеспечивающих компенсаторные приспособительные реакции сердца. Особый интерес представляет гормональный контроль, ранее недостаточно известный, гормоноподобными пептидами, образующимися в клетках правого предсердия и поступающими в кровоток при его растяжении: предсердным натрий-уретическим пептидом (Schütten et al., 1987), кальштонин-ген-родственным пептидом (Franco-Cereceda, 1988), гипотетическим Фактором с молекулярным весом 8500 Д (Sen , 1987). Мы полагаем, что в фуп-

„ »

кииональнои и структурной перестройке левых отделов сердца,

A3 ' I

- 4 недели

\ I х А 1 ч 1 1 . i \ \ и jy> и у J V / * гМ 1 1

/ \

6 недоль

Рис.1 Основные направления движения мак-мимума и минимума потенциалов на поверхности тела СГК различного возраста.

Обозначения ■( + ) - максимум потенциала,'' (-) - минимум потенциала; штриховкой обозначены области фор^ мироваиия максймума и минимума потенциалов.

сопровождающейся соответствующими изменениями электрического поля сердца наряду с нарастающей постнагрузкой давлением в результате изменений в сосудистой стенке принимают участие циркулирующие гуморальные факторы - множество кар-диопептидов.

2. Действие ПТГ на сократительную активность воротной венц нормо— и гипертензивных крыс При артериальной гипертензии наряду с повышенной проницаемостью к'ионам наблюдается измененная реактивность сосудов, в первую очередь, вен, на физиологически активные вещества и гормоны (Corbe-tt et al, I980;Harris et al., 1984). Установлена важная роль повышенной реактивности сосудов на катехоламины и кортикостероиды в период становления гипертензии (Пинелис и др.,1987; Овчинникова и др.,1987; Маркова, 1989). Однако в литературе практически отсутствуют данные о влиянии основного кальций-регулирущего гормона - ПТГ на функциональную активность гладаомьшечных клеток вен при формировании гипертензии. Вместе с тем, нарушениям метаболизма кальция отводится важное место в патогенезе гипертензии. Снижение и-увеличение содержания ПТГ в плазме крови отмечается как при эссенциальной гипертензии у людей, так и при спонтанной гипертензии у крыс ( Me -Carrón , 1980; Zozaya et al,1987; Toung et al., 1988). Изменения системного _кальциевого гомеостаза обнаружены в наших исследованиях. , Содержание С-фрагмента ПТГ в плазме крови было повышено у 4-6-ти недельных крыс_ВЮ| по сравнению, с СГК того же возраста. В 12-16-ти недельном возрасте у СГК обнаружена гипо-' кальциемия и гиперпаратиреоз по сравнению с контрольными животными. Предполагается патогенетическая роль ПТГ в формировании гипертензии. В связи/с, этим исследования возраст- , ных особенностей влияния ПТГ на гладкомышечные клетки вен как в норме, так'и при формировании гипертензии представляют большой интерес.

2.1. Влияние ПТГ на сократительную активность воротной вены нормо- и гипертензивных крыс различного возраста ' -

"" , rj

Добавление ПТГ (2x10 м/л) в среду переживания препарата со '.новождалось двухфазными изменениями параметров фаз- 13' -

Таблица 2

Влияние ПТГ (2хЮ-^ М/л)'на основные параметры фазно-тонических сокращений воротной вены гипе^)- и нормотензивных крыс разного возраста

Группа :Частота сокращений животных; I • 2 ' 3

Амплитуда фазных сокращений(мН)

I

Общая площадь, сокращений(усл.ёд.)

СП{ . '

4-6 недель22+1 ' 19+1* 26+1* 0.6+0.06. 0.8+0.08х 0.4+0.04* 34.9+10.56" 41.6+10.33* 26.2+5.78*

п=16 ~ ~ ~ ~ ~ ~

12-16недель / • „ „

п=11 22+2 18+2 27+2 I;3+0.09 24-28недель

п=5 .25+2 23+2 27+2 0.8+0.10

1,7+0,02* 0.7+0.08х 57.8+4.36 ' 69.6_»6.40* 37.4+4.58х 1.2+0.2* 0.7+0.2 37.2+6.81 54.3+6.70х 27.9+6.18*

вки

4-6 неделе п=14' А п/гр.

п=6 ' 18+3 ' 16+2>

23+3 1.0+0.13

Б п/гр. з,

п=8 24+2 20+2 20+2 0.6+0.06

12-16недель „„ „

п=6 27+2 20+2** 21+3 0.6+0.06 24-28недель

1.0+0.14

0.7+0.09 0.9+0.04

п=6

24+4 18+2* 22+3 1.0+0.17 1.4+0.12:

х

0.6+0.05* 28.7+6.16

0.6+0.07 23.1+2.16 0.6+0.07 21.3+2.40 0.9+0.15

25.6+9.14 23.4+4.48

24.5+2.66 19.6+2.49-29.0+3.3Iх 15.3+2.00х

Примечание: 1 - контрольные величины параметров сокращения до воздействия; а' ПТГ; '3 - 10 минута действия ПТГ.' ' к - различия достоверны (Р<0.05) • *

I минута действия

но-тонических сокращений.' В первые'1-2гминуты действия гормона регистрировалось снижение частоты авторитмической сократительной активности и повышение амплитуды фазно-тони-ческих сокращений с сохранением нормальных хроно-инотропных отношений. Наблюдался рост S(F+T) , гипербола зависимости степени укорочения от силы отклонялась вправо, что свидетельствовало о повышении общей функциональной активности вены - I фаза действия ПТТ. Первая фаза имела место во всех опытах, независимо от возраста и линии животного, колебалась лишь процентная выраженность этого эффекта (табл.2 ).

Повышение общей- функциональной активности вены указывает на рост внутриклеточного Са^+. Предполагается, что ПТГ, взаимодействуя с компонентами мембраны,вызывает освобождение Са~+, связанного на её внутренней поверхности, при этом активируется кальций-индуцируемая калиевая проводимость ( Anderson et al ,1983;' Скрыпнпк, 1989). В атом случае снижение частоты сокращений-может явиться следствием повышения отрицательного мембранного потенциала, а рост .амплитуды фазно-тонических сокращений - следствием увеличения межимпульсного интервала. Кроме того, повышение амплитуды бокрашений может быть обусловлено активацией гормоном.АЦ и ростом продукции цЛМФ ( Larno et al,I980; Huaag et al,I983; Bergman, et al. ,1987). ' -

Вторая фаза действия ГГТГ определялась особенностями исходного функционального состояния воротной-вены крыс в различные возрастные периоды (табл.2).

Частота 'авторитмической сократительной активности ос- . тавалась сниженной во П фазу действия ПТГ у большинства препаратов вены контрольных крыс. При этом амплитуда сокращений после начального повышения снижалась до исходных значений. Таким образом,'действие ПТГ на сократительную активность воротной вены кркс ВКИ реализовалось через снижение' частоты авторитмической активности гладкомышечных клеток вены. ' . >

У гипертензишых крыс 4-16-ти недельного возраста, а также в 403 препаратов вены 4-6-ти недельных крыс ВКИ вместо снижения регистрировалось увеличение авторитмической сократительной активности. При этом амплитуда фазно-тонических сокращений снижалась (табл.2)Увеличение частоты,сокраше-

кий под действием ПТГ может быть связано с более высоким содержанием эндогенных катехбламинов в пейсмекерных клетках воротной вены у этих животных (Masson-Pevet et al, 1978). ПТГ, "освобождая Са^+ из связанного состояния в мембране, активирует выброс норадреналина из внутриклеточных"везикул и регистрируется положительный хронотропный эффект! Кроме того, положительный хронотропный эффект ПТГ может быт'ь обусловлен взаимодействием гормона непосредственно с адре-норецепторной системой (Larno , 1980; Massry , 1982; !Геп>-пег et al. , 1983).

s Мы полагаем,.что изменённая реактивность венозной системы на ПТГ, отмеченная в, предгипертензивный к ранний, гипер-тензивный периоды, монет участвовать в поддержании высокой функциональной активности венозных сосудов-, а следовательно, в прогрессировании гиперкинетического состояния. Часть молодых крыс ВКИ, которые характеризовались увеличением частоты сокращений под" действием ПТГ, могут быть отнесены к потенциальным гипертоникам.

У гипертензивных крыс 24-28-ми недельного возраста положительный хронотропный эффект отсутствовал, вероятно, вследствие снижения содержания катехоламинов в крови и тканях, а также снижения чувствительности к ним воротной вены в этот возрастной период ( Greenberg, Wilbora , 1982; Пи-нелис и др., 1987).

Во всех опытах, независимо. от направленности изменений частоты и амплитуды сокращений, независимо от возраста и линии животного под действием ПТГ регистрировалось увели - ■ чение амплитуды тетанического тонуса в I фазу действия гормона. Во II фазу отмечалось снижение тетанического тонуса, базального тонуса, переход на фазный тип активности.

У всех- препаратов вены во II фазу действия ПТГ имело „ место снижение общ^й функциональной активности, которое может быть оценено как- показатель снижения уровня Са^+ внутри клетки. Наиболее вероятным представляется.механизм усиления кальциевого выхода.

2.2. Влияние .возрастающих концентраций ПТГ на сократительную активность воротной вены гипер- и.нормо-тензивных крыс

- -. (- Р 7

Использовались три концентрации ПТГ: 2^10 ; 4x10 ;

8xI0~ 'vi/л (п=125). При анализе изменений основных параметров сокращений выявлен дозозависимый ответ, который характерен для обеих фаз действия ПТГ. При -увеличении концентрации гормона частота авторитмической сократительной активности дозозависимо снижалась у-всех препаратов воротной вены крыс, независимо от'возраста и линии. С увеличением возраста контрольных крыс процентная выраженность изменений частоты уменьшалась. То же можно сказать и об изменении амплитуды фазных сокращений. Общая площадь сокращений у крыс БКИ изменялась дозозависимо, максимальная выраженность дозоза-висимого эффекта ПТГ отмечалась в 12-16-ти недельной возрасте.

Противоположные во многом изменения регистрировались у СГК. Так, изменение частоты автори^мической сократительной активности у 4-16-ти недельных крыс носили двухфазовый характер^ При действии малых доз ПТГ отмечалось увеличение частоты сокра,пений, при действии больших - дозозависимое снижение частоты сокращений. Значительно менее выражен дозозависимый эффект гормона на амплитуду фазных сокращений. Однако во П фазу действия гормона отмечалось дозозависимое ¡снижение интегрального показателя - ^бшей плошади сокралш-ний. Наименее четко дозозависимые отношения были выражены у СГК в возрасте 12-16-ти н0дель, вероятно, вследствие нарушений системного кальциевого гомеостаза.

С увеличением дозьг гормона у большинства препаратов во- , ротной вены процентная выраженность I фазы действия ПТГ снижалась. Существует представление о том, что большие дозы ПТГ уменьшают число рецепторов мембраны, в частности, почек (Forte et al., 1982). Следовательно, есть основание предполагать наличие'специфического' связывания ПТГ мембраной глад-комьнпечных клеток сосуда и аналогичной с органами-мишенями

дозозав'исимой хемоиецепши.

* *

2.3. Роль ионов калия д механизме действия ПТГ на глад-комыш'ечные клетки вототной вены гипер- и' ношотен-зивных крыс

Известий, что ведущими факторами стабилизации артериальной гипертензии являются увеличенный тонус и измененная реактивность сосудов (Фолков, Нил,1976; Марков и др.,1985). In vitro условия повышенного тонуса имеют место при калгге-

бой деполяризации.

Добавление ГИТ (4х10~*М/л) производили 'на 5—-минуте действия 20 мМ хлористого калия (п=20). .

Наблюдались, обе фазы действия ПТГ. В 1-ую фазу регистрировалось увеличение амплитуды тонического сокращения при отсутствии изменений частоты и амплитуды фазных сок, ращений. Вторая фаза действия гормона была извращена. Вместо снижения регистрировалось увеличение амплитуды фазных сокращений. Вместе с тем ПТГ в этих условиях в 4-5 раз ускорял. снижение калиевой .контрактуры и базального тонуса сосуда. У СГК эффект гормона более Еыражен, чем у контрольных животных.

Мы полагаем, что положительный инстропный эффект ПТГ, вероятно, обусловлен активацией обмена Са^+(как входа, так и выхода). Под действием ПТГ уменьшается степень калиевой деполяризации и открываются быстрые- потенциалзависи-мые кальциевые каналы, инактивированные калием. Усилению выхода Са^+способствует активация под действием ПТГ Са-АТФ -азы и' Ка обменного механизма. Следовательно, ги-

перкалиевая среда является наиболее благоприятной для'реализации вазодилататорного эффекта ПТГ: ускорение расслабления не сопровождается угнетением функциональной активности 'сосуда. •

2..4. Роль активности системы АП-цАМФ в механизме -действия ПТГ на гладкомышечные клетки воротной вены крыс

К настоящему времени специфических молекулярных рецепторов для ПТГ в сердце и сосудах не обнаружено. Однако имеются данные о том, что ПТГ может действовать не только через собственные рецепторы, но и опосредованно через активацию адренорецепторов ( Ьашо et а1. , 1980).

2.4.1. Действие обзидана на сократительную активность ■ воротной вены гипер- и ногмотензивных кгкс

Еета-адреноблокатор обзидан - препарат, который широко используется в кардиологической практике ( Метелица, 1580; Гургенян и др., 1983).

Добавление обзидана в инкубационный раствор уже в первую минуту вызывало перестройку сократительной активности

глодкомюпечннх клеток сосуда. Независима от линии и возраста животного под действием бета-блокатора регистрировалось снижение частоты спонтанных сокращений и повышение общей амплитуды сокращений. Эффект обзидана сохранялся на протяжении последующих 15-40 минут наблюдения. Сократитель- \

ная активность вены приобретала характерную форму, при которой сокращения типа тетануса чередовались с периодом покоя.

Под действием обзидана функциональная активность воротной вены у большинства препаратов 4-6-ти недельных ОГК ' I и ВКИ увеличивалась, не изменялась у 12-28-ми недельных СГК и снижалась у взрослых крыс ВКИ.

Преобладание актйвирующего влияния обзидана" на глац-йомыпечные клетки воротной вены 4-6-ти недельных крыс является следствием более высокой плотности и высокой чувствительности адренёргических структур в гладкомышечных клетках вен молодых животных по сравнению с взрослыми

('Веуап, 1979; Шуба, Кочемасова, 1988).*

2.4.2. Действие ПТГ на сократительную активность воротной -вены гипер- и нормотензивных крыс на , сЬоне блокады бета-адренореиепторов обзиланом > ; Использовалась концентрация ПТГ - 4x10"'М/л, обзидана - 2хКГ^иг/мл (п=30). Гормон добавлялся на фоке выра- -женного эффекта обзидана. У большинства препаратов воротной- вены регистрировался двухфазный эффект'ПТГ. У 4-6-ти недельных крыс ВКИ практически отсутствовала I фаза действия гормона, у СГК того же возраста количественная вы- • раженность I фазы была значительно снижена по сравнению с контрольными опытами. В то же время у 12-16-ти недельных крыс влияние обзидана' на эффект ПТГ было менее выражено,' чем у молодых животных. Обзидан изменял II фазу действия ПТГ,у молодых крыс и не оказывал достоверного влияния у 12-16-ти недельных животных.

Полученные результаты свидетельствуют об определяю- 4

шей роли -бета-адренергических структур, в механизме действия ПТГ на гладкомышечные клетки воротной вены крыс 4-6-ти недельного возраста. По мере роста и созревания животных роль активности бета-адренорецепторов и системы АЦ-

-пАМФ "в механизме действия ПТГ снижается.

V

2.4.3. Действие ПТГ'на сократительную активность воротной вены.носмотензивных кгыс в. условиях активации адрекесгической системы ногадреналином

В серии экспериментов (п=6) на 12-16-ти недельных коктрольньк-'крысах использовалась концентрация норадренали-на - Ю~7М/л; ПТГ - 2хЮ~7М/л.

На фоне норадреналина сохранялась двухфазность действия ПТГ.. Значительно изменялась вторая фаза действия гормона. Частота сокращений восстанавливалась, до исходных значений в отличие от отрицательного хронотропного эффекта ПТГ в контрольных опытах. Отрицательный пнотропный эффект ПТГ на фоке норадреналина был более выражен, чем в контрольных опытах.

Полученный экспериментальный материал свидетельствует о том, что ПТГ и система адренорецепторы-АЦ-цАМФ взаимодействуют.

' Г

■ , , ЗАКЛЮЧЕНИЕ. ■ '

В настоящей работе сделана попытка сравнительного исследования функциональной активности гг ^зных сосудов и правых отделов сердца на разных этапах .армирования гипер-тензии и возрастных особенностей регулирующего влияния ПТГ на г'ладкомышечные клетки этих сосудов. Результаты исследования позволили провести анализ роли ПТГ в формировании особенностей функционирования гладкомышечных клеток зен при развитии гипертензии.

Полученные данньГе .позволяют заключить, что изменения в функционировании миокарда, развитии гипертрофии в зна -чительной степени определяются величиной венозного притока к -сердцу, а следовательно, функциональной активностью .венозных: сосудов. Повышенная функциональная активность венозной системы на ранних стадиях формирования гипертензии рассматривается как адалтивная компенсаторная реакция сердечно-сосудистой системы на генетически обусловленное повышение артериального давления.

Паратиреоидный гормон активно участвует в формировании возрастных особенностей сократительной активности гла-

комьшечных $леток вен, в частности, воротной вены. В 4-6-ти недельном возрасте как у СГК, так и у крыс ВКИ роль ПТГ - определяющая. У крыс ВКИ гормон снижает сократительную активности гладкомышечных клеток вен и тем самым препятствует дальнейшему развитию гиперкинетического типа гемодинамики и прогрессированию гипертензии. У СГК отмечается измененная реактивность воротной вены на. ПТГ, вследствие чего вазодилататорный эффект гормона может перекрываться прессорным влиянием катехоламинов. Следовательно, ПТГ у молодых СГК способствует формированию высокой сок-•ратительной активности венозных сосудов и тем самым благоприятствует дальнейшему прогрессированию^гиперкинетической циркуляции. ч

Таким образом, у 4-6-ти недельных крыс ВКИ ПТГ выполняет, видимо, адаптационную роль, у СГК - способствует 'развитию общего патологического процесса. По мере роста и созревания животных (12-284недель) вклад ПТГ"в формирование сократительной активности венозных сосудов снижается. У гипертен'зивных крыс ведущее значение, очевидно, приобретают изменения в симпатико-адреналовом тонусе.

ВЫВОДЫ

1. В ходе онтогенеза'у гипер- и нормотензивных крыс выявлены генетически обусловленные особенности функциональной активности венозной системы и сердца. ' .

2. В период становления гипертензии у 4-6-ти недельных крыс регистрируются высокие значения максимума и минимума потенциалов на поверхности тела, свидетельствующие о высокой функциональной активности миокарда и отклонение электрической оси сердца вправо. Одновременно регистрировалась повышенная функциональная активность глацкомьшечных клеток воротной вены.

3. В период устойчивой гипертензии амплитудные характеристики потенциалов на поверхности тела животных снижены, направление электрической оси сердца изменено на противоположное - влево, функциональная активность воротной вены снижена. » •

4. Паратиресидный гормон вызывает двухфазные изменения ав-тиритмкческой сократительной активности гладкомышечных

клеток воротной Бены гипер- и' нормотензивных крыс различного возраста. Первая фаза действия ПТГ характеризуется повкпением функциональной активности а&ротной "векы, вторая - снижением активности. Изменение основных параметров сокращений вены под действием гормона дозозависи-мое. .

• 5. В периоды предгипёртензии я ранней гипертензии (4-16 недель) у крыс обнаружена измененная реактивность гладко-мылечных клеток воротной вены на ПТГ. Паратиреоипный гормон противоположно действует на -частоту авторитмической сократительной активности вены: увеличивает частоту у спонтанно гипертензивных крыс и снижает частоту у нормотензивных крыс.

6. Ионы калия потенциируют расслабляющее действие ПТГ на базальный тонус воротной вены крыс. Снижение базально-го тонуса под действием ПТГ в гиперкалиевой среде у гипертензивных крыс более выражено по сравнению с контрольными животными. ■

7. Обзидан -блокатор бета-адренорецепторов повышает функ-

■ циональную активность воротной вены 4-6-ти недельных

крыс. :

8. У гипер- и нормотензивных крыс 4-6-ти недельного возраста в механизме действия ПТГ на гладкомышечные клетки вены определяющую роль играют бета-адренорецепторы.

\

Список табот, опубликованных по теме диссертации

1. Рощевский М.П., Еарабанова В.В., ..., Халезова Н.Б.

. (Петрова Н.Б.) Электрическое поле сердца крыс со спонтанной гипертензией.// Физиол. журн. СССР им.И.М.Сече-, нова.- .1988.- Т.74.- №8.- С.П40-П48. '

2. Барабанова В.В., Давыдова И.1., Халезова Н.Б. (Петрова Н.Б.) Механизмы действия ПТГ на функциональную актив- " ность кардиомиоцитов и ГШ сосудов.// Механизмы действия медиаторов и гормонов на эффекторные клетки. Тез. докл. Всесоюз. конф..- Суздаль, 1989.- С.20.

3. Еарабанова В.В., Титков Ю.С., Халезова-Н.Б. (Петрова Н.Б.) Роль Еенозного возврата к сердцу в формировании гиперкинетического типа центральной гемодинамики.// Центральные и периферические механизмы регуляции физиологических функций. Тез. докл. Москов. физиол. обш-ва.

- 1989.- С.107-108.

4. Титков Ю.С., Барабанова В.В., Петрова Н.Е. К вопросу о формировании гиперкинетического типа циркуляции.// Се-мейно-наследственкое предрасположение и другие факторы риска при атеросклерозе, ИБС и гипертонической болезни.

- Л., 1590.- С.81-88. ' " , .

5. Еарабанова В.В., Титков Ю.С., Петрова Н.Б. Состояние венозной системы, и малого круга кровообращения на ранних стадиях развития гипертензии'( клинико-эксперименталь-ное сопоставление ).//'Кардиология.- 1991.- Ж.-С.42-44.

6. Еарабанова В.В., Петрова Н.Б. Функциональная активность венозной системы при формировании гипертензиИ'у крыс.// Бюлл. экспер. биол. и мед. .- 1991.- К>.- С.466-469.

7. Барабанова В.В., Петрова Н.Б. Функциональная активность венозной системы и электрическое поле сердца крьгс при формировании гипертензии.// Физиол. журн. СССР им.И.М. Сеченова.- 1991.- Т.77.- т.- С.210-216.