Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Пуринергический компонент симпатической регуляции системного артериального давления
ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Пуринергический компонент симпатической регуляции системного артериального давления"

На правах рукописи

ТАРАСОВА Ольга Сергеевна

ПУРИНЕРГИЧЕСКИЙ КОМПОНЕНТ СИМПАТИЧЕСКОЙ РЕГУЛЯЦИИ СИСТЕМНОГО АРТЕРИАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

Специальность - 03.00.13 - Физиология

Москва-2005

Работа выполнена на кафедре физиологии человека и животных (заведующий - академик РАМН И. П. Ашмарин) Биологического факультета Московского государственного университета

им. М.В. Ломоносова, на кафедре физиологии Медицинского факультета университета г. Гетеборг (Швеция) и на кафедре физиологии Медицинского факультета университета г. Лунд (Швеция).

Научный консультант:

доктор биологических наук, профессор [И.М. Родионов] Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор О.С. Медведев доктор биологических наук, профессор А.Н. Рогоза доктор биологических наук И.Б. Цорин

Ведущая организация: Институт физиологии им. И.П. Павлова Российской академии наук.

Защита состоится 21 февраля 2005 г. в 15 ч 30 мин на заседании Диссертационного Ученого Совета Д 501.001.93. при Московском государственном университете им. М.В.Ломоносова по адресу: 119992, Москва, Ленинские горы, д.1, стр. 12, МГУ, Биологический факультет, ауд. М-1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Биологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова

Автореферат разослан 20 января 2005 г.

Ученый секретарь Диссертационного Ученого Совета доктоо биологических наук

Б.А. Умарова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Важную роль в поддержании постоянства внутренней среды организма играет симпатическая нервная система. Она обеспечивает адаптацию организма к постоянно меняющимся, порой экстремальным, условиям внешней среды, а также участвует в повседневной регуляции жизненно важных функций. Одной их основных задач симпатической системы является регуляция тонуса кровеносных сосудов. Вазомоторные эффекты симпатических нервов опосредуются несколькими медиаторами: вместе с норадреналином из варикоз постганглионарных симпатических волокон секретируются аденозинтрифосфат (АТФ) и нейропептидУ (NPY) (Burnstock, 1976; Lundberg, Hokfelt, 1986; Stjarne, Lundberg, 1986). Все три медиатора (норадреналин, АТФ и NPY) вызывают сужение сосудов, в значительной степени потенциируя действие друг друга (Ralevik, Burnstock, 1990; Saville et al., 1990; Bradley et al., 2003). Вместе с тем их эффекты существенно различаются по временным характеристикам.

При действии NPY сокращение гладкой мышцы развивается медленно и характеризуется большой длительностью (Lundberg, Hokfelt, 1986; Stjarne, Lundberg, 1986). Этот медиатор обеспечивает стойкое повышение сосудистого сопротивления при стрессорных реакциях (Lundberg, Hokfelt, 1986; Поленов, 1995). Блокада Yj-рецепторов, расположенных на гладкомышечных клетках сосудов, не влияет на параметры гемодинамики в покое, однако значительно ослабляет изменения системного артериального давления и сопротивления сосудов при стрессе (Zukowska-Grojec et al., 1996; Qureshi et al., 1998).

Напротив, АТФ вызывает быстрое и кратковременное сокращение сосудов (Ambache, Zar, 1971; Stjarne 1989; Bao, 1993). Быстрое -поскольку АТФ секретируется из нервов раньше, чем норадреналин (Todorov et al., 1994), и активирует на постсинаптической мембране ионотропные Р2Х рецепторы (Benham, Tsien, 1987). Са2- через каналы Р2Х рецепторов входит внутрь гладкомышечных клеток в количестве, достаточном для активации сократительного аппарата, и сокращение сосуда происходит без участия систем вторичных посредников (Benham, 1989; Gitterman и Evans, 2001). Кратковременное — поскольку при продолжительной активации симпатический нервов секреция АТФ снижается (Todorov et al., 1994), а постсинаптические Р2Х рецепторы могут десенситизироваться (Benham, Tsien, 1987). В синаптической щели АТФ подвергается расщеплению эктонуклеотидазами (Зиганшин, Зиганшина, 1999) и нуклеотидазами, которые выделяются из нервов одновременно с АТФ (Todorov et al., 1997).

Таким образом, пуринергический (обусловленный действием АТФ) компонент вазоконстрикторного ответа быстро развивается и исчезает, в отличие от эффектов, вызываемых «тоническими» медиаторами -норадреналином и NPY. Это позволило охарактеризовать АТФ как медиатор, предназначенный для быстрой передачи синаптических сигналов. Следует, однако, отметить, что эти представления сформировались на основании данных, полученных в экспериментах in vitro. Данные о медиаторной роли АТФ в условиях in vivo крайне малочисленны и в основном сводятся к описанию сосудистых реакций на раздражение эфферентных симпатических путей в условиях естественного или принудительного кровоснабжения органов (Bulloch и McGrath, 1988; Taylor, Parsons, 1989; Johnson et al., 2001). Такие эксперименты не дают ответа на вопрос о роли АТФ в регуляции кровообращения в целом организме. Выяснению функциональной значимости изменений сосудистого тонуса, происходящих с участием этого медиатора, и посвящена данная работа.

Быстрые изменения артериального давления часто возникают в результате рефлекторных изменений эфферентной симпатической активности. Поэтому в первой части работы исследовали участие АТФ в рефлекторном повышении артериального давления при раздражении соматических афферентов, при асфиксии и при разгрузке артериальных барорецепторов. Оказалось, что только последняя из этих реакций значимо уменьшается после десенситизации сосудистых Р2Х рецепторов (Tarasova, Rodionov, 1992). Именно это наблюдение определило направление дальнейших исследований.

Основная роль барорецепторного рефлекса состоит в стабилизации среднего уровня артериального давления (Cowley et al., 1973). Если барорефлекторные влияния на сосуды действительно опосредуются АТФ, при устранении действия этого медиатора уровень давления должен становиться менее стабильным. Поэтому вторая часть работы была посвящена исследованию вариабельности артериального давления в норме и после устранения действия адренергического и/или пуринергического медиаторов.

Положение о том, что АТФ вызывает быстрое, а норадреналин - более медленное сокращение сосудов, сформировалось на основе исследования нейрогенных ответов, которые определяются секрецией медиаторов и их постсинаптическим действием. Известно, что динамика секреции АТФ и норадреналина из симпатических волокон также может существенно различаться (Todorov et al., 1994). Следует отметить, что традиционные способы эксперимента не позволяют оценить кинетические параметры сокращения сосудов при активации постсинаптических рецепторов, поскольку даже при быстром добавлении вещества эти параметры неизбежно искажаются из-за диффузии молекул в сосудистой стенке, их

ферментативного разрушения, а также поглощения симпатическими волокнами и другими структурами. В данной работе сравнение временных характеристик сокращения сосудов на норадреналин и АТФ впервые приводилось с использованием фотоактивируемых соединений (caged noradrenaline и caged ATP), что позволило преодолеть эти затруднения и более аккуратно исследовать динамику сосудистых реакций.

В последней части работы исследовали, для каких органов характерна нервная регуляция тонуса сосудов с участием АТФ. Важной задачей симпатической регуляции является быстрое перераспределение кровотока между органами. Такое перераспределение может происходить в результате формирования в центральной нервной системе различных симпатических посылок к сосудам разных органов (Janig, McLachlan, 1992; Morrison, 2001). Но, вместе с тем, оно может обеспечиваться за счет неодинаковой плотности иннервации сосудов и различных медиаторных характеристик симпатических волокон, иннервирующих разные сосудистые регионы.

К началу данного исследования было показано, что АТФ участвует в передаче симпатических влияний к артериям, приносящим кровь к коже (Kennedy et al., 1986; Burnstock, Warland, 1987; Bao, 1993; Morris, 1994) и к органам чревной области (печени, брыжейке и кишечнику) (Brizzolara, Burnstock, 1990; Sjoblom-Widfeldt, 1990; Starke et al., 1991). Имелись единичные данные об участии АТФ в нейрогенном сокращении сосудов почки (Schwartz, Malik, 1989; Bohmann et al., 1995), но без определения уровня артериального русла, для которого характерны такие реакции. И, наконец, оставалось неясным, принимает ли АТФ участие в симпатической регуляции тонуса сосудов скелетной мускулатуры. Поэтому в завершающей части был проведен сравнительный анализ медиаторных характеристик нейрогенных ответов мелких артерий кожи, почки и скелетной мышцы, причем в каждом случае исследовались реакции сосудов двух последовательных порядков ветвления.

Цель и задачи исследования.

Цель работы состояла в изучении функциональной значимости пуринергического (обусловленного действием АТФ) компонента симпатической регуляции тонуса сосудов и системного артериального давления.

В работе решались следующие задачи:

1) исследовать роль АТФ и норадреналина в сосудодвигательных рефлексах различной природы;

2) исследовать изменения вариабельности системного артериального давления после устранения вазомоторных эффектов адренергического и/или пуринергического медиаторов;

3) сравнить динамику сократительных ответов сосудов при активации а-адренорецепторов и Р2Х рецепторов с использованием фотоактивируемых аналогов норадреналина и АТФ;

4) исследовать роль АТФ в передаче симпатических влияний к артериальным сосудам почки, кожи и скелетной мышцы.

Научная новизна работы. Доказано участие АТФ как медиатора симпатической нервной системы в регуляции кровообращения в целом организме. Получены принципиально новые данные о роли АТФ в рефлекторных изменениях артериального давления, а также в стабилизации среднего уровня давления. Показано, что пуринергическая симпатическая регуляция тонуса сосудов характеризуется регионарной специфичностью: опосредуемый АТФ компонент нейрогенного ответа характерен для мелких артерий в кожи и почке, но не в скелетной мускулатуре. Впервые с использованием фотоактивируемых аналогов АТФ и норадреналина изучены кинетические параметры вазомоторных ответов при активации а-адренорецепторов и Р2Х рецепторов.

Теоретическое значение работы. Полученные данные существенно развивают современные представления о механизмах симпатической регуляции сосудистого тонуса. Показано, что участие АТФ является необходимым условием нормальной работы системы кровообращения в условиях спокойного бодрствования. Работа также имеет важное значения для нейрофизиологии в целом, так как в ней на примере симпатической нейропередачи раскрыто функциональное значение сосуществования нескольких медиаторов в одном синапсе.

Практическое значение работы. Результаты исследования свидетельствуют о том, что стабилизирующая роль барорецепторного рефлекса осуществляется при участии пуринергического медиатора. Хорошо известно, что повышение вариабельности системного артериального давления, характерное для многих заболеваний сердечно сосудистой системы, усугубляет гипертрофию стенки артериальных сосудов, провоцирует атеросклеротическое поражение крупных сосудов и нарушения микроциркуляции (Mancia et al., 1995; Рогоза, 1996). Поэтому поиск и изучение веществ, воздействующих на пуринергический компонент симпатической нейропередачи, могут оказаться полезными для коррекции острых и хронических нарушений кровообращения.

Результаты работы также могут быть использованы для разработки новых диагностических методик. Известно, что вклад АТФ в нейрогенное сокращение сосудов уменьшается в неблагоприятных для организма условиях (при хроническом стрессе, интоксикации и др. - Munch et al., 1994; D'Arbe et al., 1999). Поскольку частота вазомоторных колебаний

артериального давления (и вторичных по отношению к ним колебаний ритма сердца) снижается после устранения медиаторного действия АТФ, определение частоты вазомоторных волн может быть использовано для раннего выявления нарушений работы сердечно-сосудистой системы.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Рефлекторные изменения системного артериального давления при активации различных афферентных входов могут осуществляться с участием разных симпатических медиаторов. АТФ играет значительную роль в повышении давления при разгрузке артериальных барорецепторов, но практически не участвует в реакциях на чрезвычайные стимулы (при асфиксии и имитации болевого воздействия).

2. Медиаторная роль АТФ важна для стабилизации среднего уровня артериального давления. Это связано с его участием в барорефлекторной регуляции, поскольку устранение сосудистого действия АТФ приводит к изменению частоты колебаний артериального давления, обусловленных активностью барорецепторного рефлекса (т.н. волн Майера).

3. Различия в динамике пуринергического и адренергического компонентов сокращения сосудов в ответ на раздражение симпатических нервов # обусловлены разными временными характеристиками постсинаптических событий, а не секреции медиаторов.

4. Роль АТФ в передаче симпатических влияний к сосудам неодинакова в разных сосудистых регионах. АТФ играет роль симпатического медиатора в мелких артериях почки и кожи, но не в артериях скелетной мышцы. Такая неоднородность медиаторных характеристик симпатической нейропередачи может обеспечивать перераспределение кровотока между органами при различных адаптивных реакциях.

Апробация работы. Материалы исследования доложены и обсуждены на XVII и XVIII Съездах физиологического общества им. И. П. Павлова (Ростов-на-Дону, 1998; Казань, 2002), Международном симпозиуме, посвященном 90-летию со дня рождения академика В.Н. Черниговского (Санкт-Петербург, 1997); Международной конференции «Механизмы функционирования висцеральных систем», посвященной 150-летию И.П. Павлова (Санкт-Петербург, 1999), Всероссийской конференции «Физиология нейротрансмиттеров», посвященной 100-летию со дня рождения Х.С. Коштоянца (Москва, 2000), II Школе по физиологии кровообращения (Москва, 2002), Международной конференции «Центральные и периферические механизмы вегетативной нервной системы» (Донецк, 2000), XXXII и XXXIII Международных конгрессах по физиологическим наукам (Глазго, 1993; Санкт-Петербург, 1997), 4-м и 5-м Международных симпозиумах по резистивным сосудам (Орхус, 1992; Кембридж, 1996), 8-ом и 9-м Международных симпозиумах по сосудистым

нейроэффекторным механизмам (Альберта, 1994; Порто, 1998), 17-ой Научной конференции международного общества по гипертензии (Амстердам, 1998), 9-ой Европейской конференции по гипертензии (Милан, 1999), 4-й Европейской конференции «Давление крови и сердечно-сосудистые заболевания» (Левенхорст, 1999), Европейской конференции «Барорефлекс и вариабельность артериального давления» (Берлин, 2000), а также на заседании кафедры физиологии человека и животных Биологического факультета МГУ (Москва, 2004).

Публикации. По теме диссертации опубликованы 35 печатных работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 2ZS" страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора данных литературы, описания материалов и методов исследования, изложения результатов экспериментальных исследований, обсуждения полученных данных, заключения и выводов. Список цитируемой литературы включает 10 отечественных и 242 иностранных источников. Работа иллюстрирована 13 таблицами и 34 рисунками.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Эксперименты выполнены на лабораторных крысах в соответствии с правилами Минвуза №742 от 13.11.1984 «Об утверждении Правил проведения работ с использованием экспериментальных животных» и №48 от 23.11.1985 «О контроле за проведением работ с использованием экспериментальных животных». В большинстве экспериментов использованы самцы крыс линии Вистар массой тела 200-300 г. Лишь первая часть работы (исследование рефлекторной регуляции давления) выполнена на молодых животных (100-150 г.), поскольку у таких крыс пуринергический компонент нейрогенной реакции более выражен (Bao et al., 1989).

Исследование прессорных рефлексов проводили под уретановым наркозом (1,2 г/кг, в/б). Предварительно в области шеи перерезали блуждающие нервы; в трахею вставляли трубку, облегчавшую спонтанное дыхание крысы во время эксперимента. В левую бедренную артерию вставляли катетер для регистрации системного артериального давления (АД). Его соединяли с датчиком (Statham 8200 Р23АА, USA), сигнал от которого усиливался и регистрировался на самописце НЗОЗО-1 (СССР). Исследовали повышение АД при электрическом раздражении афферентных волокон седалищного нерва (15 В, 0,5 мс, 10 Гц в течение 10 с), при асфиксии (окклюзия трубки в трахее на 15 с) и при пережатии сонной артерии с помощью миниатюрного зажима (20 с).

Исследовали изменения рефлекторных ответов под действием а-адреноблокаторов: дигидроэрготамина (2 мг/кг) и фентоламина (2 мг/кг), ганглиоблокатора гексаметония (20 мг/кг) или после десенситизации Р2Х рецепторов с помощью метаболически стабильного аналога АТФ, а^-метиленАТФ. Блокаторы вводили через катетер в правой яремной вене, а а^-метиленАТФ - через катетер в правой общей сонной артерии. Для десенситизации Р2Х рецепторов проводили 3-5 болюсных инъекций а^-метиленАТФ с промежутками в 1-1,5 мин, так что длительность всей процедуры составляла 3-5 мин, а суммарная доза а^-метиленАТФ - 2-3 мг/кг.

Использовали следующие вещества: дигидроэрготамин (Спофа, Чехословакия), фентоламин (Ciba, Switzerland), гексаметоний (Россия) и фенилэфрин (Sigma, USA); препарат а^-метиленАТФ был синтезирован Ю.В.Хроповым.

Исследование вариабельности артериального давления проводили у бодрствующих крыс в условиях свободного поведения при ограничении внешних световых и звуковых раздражителей. За 1-2 суток до опыта крысам под гексеналовым (100 мг/кг, в/б) или нембуталовым (40 мг/кг, в/б) наркозом в бедренную артерию имплантировали катетер для измерения системного АД. Для введения веществ катетер вставляли в левую бедренную вену или в правую общую сонную артерию (катетеризацию сонной артерии проводили за 4 суток до опыта). Пульсовое АД измеряли с помощью датчика (Statham 8200 Р23АА, USA) и через аналого-цифровой преобразователь (16 бит, L-Card, Россия) регистрировали на компьютере типа IBM PC с использованием оригинального программного обеспечения (автор — А.С. Боровик). Частота оцифровки сигнала составляла 250 Гц. Регистрацию проводили в течение двух 30-мин интервалов: до и после введения фармакологических препаратов.

Действие норадреналина устраняли с помощью фентоламина (3-4 мг/кг, в/в) или селективного блокатора адренорецепторов празозина (0,1 мг/кг, в/в). Инактивацию Р2Х рецепторов проводили двумя способами: путем десенситизации или блокады. Десенситизацию рецепторов вызывали 5-6 болюсными введениями а^-метиленАТФ с 1-мин интервалами (в/а, в первый раз 0,2 мг, затем по 0,1 мг), с последующей инфузией агониста (20 мг/кг/ч). Для блокады Р2Х рецепторов использовали PPADS (4-натриевая соль пиридоксальфосфат-6-азофенил-2', 4'-дисульфоновой кислоты) в дозе 27,5 мг/кг (в/в). Половину суммарной дозы PPADS вводили болюсно, а остальное - равномерно в течение последующих 10 мин.

Проведение возбуждения в вегетативных ганглиях блокировали хлоризондамином (2,5 мг/кг, в/в). В некоторых экспериментах для предотвращения падения артериального давления после введения

фентоламина или хлоризондамина проводили непрерывную инфузию ангиотензина II (20-100 нг/кг/мин, в/в). Скорость инфузии раствора ангиотензина II составляла 3,1-16 мкл/мин.

В контрольных экспериментах животным вводили аналогичные объемы 0,9% NaCl с использованием таких же схем введения, как и для фармакологических препаратов; параметры гемодинамики и их вариабельность при этом не изменялись.

Обработка результатов. Для каждого сердечного цикла вычисляли систолическое, диастолическое и среднее значения АД, а также длительность цикла (пульсовой интервал, ПИ). В дальнейшем при обработке результатов использовали только среднее АД.

Для 30-мин выборки значений, соответствующих отдельным сердечным циклам, вычисляли среднее значение каждого параметра (Ср) и коэффициент вариабельности (KB): KB = СО/Срx 100%, где СО -стандартное отклонение параметра.

Для исследования динамики изменений среднего АД и ПИ использовали метод спектрального анализа. Путем линейной интерполяции вычисляли значения параметров, отстоящие на 0,1 сек. Весь исследуемый интервал (30 мин) разбивали на неперекрывающиеся отрезки длительностью 51,2 сек (512 точек). Для каждого отрезка после устранения линейного дрейфа и приведения к нулевому среднему вычисляли спектр мощности с использованием алгоритма быстрого преобразования Фурье. Полученные спектры усредняли.

В экспериментах с введением PPADS тестировали чувствительность кардиохронотропного компонента барорефлекса. Ее оценивали как отношение увеличения ПИ к увеличению среднего АД при введении агониста адренорецепторов фенилэфрина (2 мкг/кг).

Препарат PPADS был произведен компанией RBI (USA), хлоризондамин - Ciba (Switzerland), остальные вещества - Sigma (USA).

Эксперименты с фотоактивируемыми аналогами норадреналина

и АТФ проводили на мелких артериях брыжейки крыс диаметром 200300 мкм. Сокращение препаратов регистрировали в изометрическом режиме с использованием специального миографа (Arner et al., 1987; Sjoblom-Widfeldt et al. 1993). В промежутках между измерениями препарат располагался в камере (300 мкл), заполненной раствором следующего состава (мМ): NaCl 118, NaHCO3 24, D-глюкоза 11,5, КС1 4,7, СаС12 2,5, КН2РО4 1,2, MgCl2 1,2, ЭДТА 0,026. Раствор непрерывно аэрировали карбогеном (95% О2 + 5% СО2), что позволяло поддерживать рН равным 7,4. В начале эксперимента препарат трижды (на 2 мин с 5-мин интервалами) активировали норадреналином (10 мкМ).

В качестве фотоактивируемых аналогов АТФ и норадреналина были использованы:

- Р3-(1-(2-нитрофенил)этил) аденозин 5'-трифосфат (NPE-caged ATP);

- N-(((4,5-димeтoкcи-2-нитpoбeнзил)oкcи)кapбoнил)-L-нopэпинeфpин

(N-(NVOC-caged) norepinephrine).

За 3 мин до фотолиза сосуд помещали в кювету (50 мкл) с окошком из кварцевого стекла, раствор в которой содержал одно из фотоактивируемых веществ, а также кокаин (3 мкМ) и пропранолол (1 мкМ) для блокирования uptake, и Р-адренорецепторов. Источником света с длиной волны ~ 120 нм служила ксеноновая лампа (Dr. Rapp Optoelektronik, Hamburg, Германия), длительность вспышки составляла 5 мс. Пучок света фокусировался на препарате с помощью линзы.

NPE-caged ATP и N-(NVOC-caged) norepinephrine были произведены компанией Molecular Probes (USA), норадреналин и пропранолол - Sigma (USA), кокаин - Apoteksbolaget (Sweden), празозин - Pfizer (USA).

Исследование нейрогенных ответов in vitro проводили на мелких артериях, изолированных из двух сосудистых регионов задней конечности (преимущественно кожного и преимущественно мышечного) и из почки. В каждом случае проводили исследования на сосудах двух порядков ветвления (таблица 1). Сокращение сосудов исследовали в изометрическом режиме с помощью двухканальной системы wire myograph (Mulvany, Halpern, 1977). Использовали раствор, содержавший (мМ): NaCl 119; КС1 4,7; СаС12 2,5; MgSO4 1,17; NaHCO3 25; КН2РО4 1,18; D-глюкоза 5,5; ЭДТА 0,026; 95% О2 + 5% СО2 до рН 7,4.

Таблица 1. Сосуды, использовавшиеся в экспериментах.

дт —рассчитанный по данным нормализации диаметр сосуда с расслабленной

гладкой мышцей при трансмуралъном давлении 100ммрт.ст.

Сосудистый регион Проксимальный сосуд Дистальный сосуд

Кожа подкожная артерия (а. saphena) (dioo = 490±7 мкм) передняя предплюсневая ветвь подкожной артерии (<1|оо = 231±5 мкм)

Скелетная мышца участок наружной суральной артерии (а. suralis externa), расположенный вне икроножной мышцы (dioo = 274+6 мкм) участок наружной суральной артерии, расположенный внутри мышцы (а,00 = 211±9мкм)

Почка веточки почечной артерии 2-3 порядков ветвления (d|oo = 471±ll мкм) междолевые артерии почки (а. ШеПоЬагез) (<1)00 = 31918 мкм)

В начале эксперимента проводили процедуру нормализации (Mulvany, Halpern, 1977), в ходе которой определялась степень растяжения препарата, оптимальная для проявления его сократительной активности. Затем препарат трижды (на 2 мин с 5-мин интервалами) активировали добавлением максимальной концентрации норадреналина (20 мкМ для подкожной артерии, 10 мкМ для остальных сосудов). Реакции, регистрируемые далее при раздражении нервов, нормировали на третий (максимальный) сократительный ответ на норадреналин.

Нервные волокна, расположенные в стенке сосуда, раздражали прямоугольными импульсами постоянного тока (85мА, 2 мс) переменной полярности. Ответы на такое раздражение полностью блокировались тетродотоксином (1 мкМ), т.е. они имели нейрогенную природу. Во всех опытах для блокирования ß-адренорецепторов к раствору добавляли пропранолол (1 мкМ).

В экспериментах исследовали:

1) сокращение сосудов при различных значениях частоты раздражения нервов (1-16 Гц). Каждое новое значение частоты устанавливали лишь после стабилизации силы сокращения при предыдущем значении;

2) изменения сократительных ответов после ингибирования а-адренорецепторов (феноксибензамин, 1 мкМ) или десенситизации Р2Х рецепторов (а^-метиленАТФ, 9 мкМ);

3) чувствительность сосудов к агонистам адренорецепторов (норадреналину, 0,01-20 мкМ) и Р2Хрецепторов (а,р-метиленАТФ, 0,1-10 мкМ). метиленАТФ был использован потому, что, в отличие от АТФ, он взаимодействует только с Р2Х рецепторами гладкомышечных клеток и не активирует Р2У-рецепторы, расположенные на эндотелии (Ralevic & Burnstock 1998).

Реакции сосудов на различные концентрации норадреналина исследовали кумулятивно, а реакции на а^-метиленАТФ — с 10-мин промежутками, чтобы избежать десенситизации пуринорецепторов. Чувствительность сосудов к агонистам оценивали по величине ЕС$о (концентрации, вызывающей 50% максимального сокращения). Для этого полученные экспериментальные точки аппроксимировали уравнением: Е = Еттх. Af j(Af + ЕС^), где ^-величина реакции при концентрации агониста, равной A, £mfflr - максимальная реакция, Р - коэффициент Хилла.

Все вещества были произведены компанией Sigma (USA).

Статистическую обработку результатов проводили с использованием непараметрических критериев Манна-Уитни (при межгрупповом сравнении) и Вилкоксона (при анализе изменений при фармакологических воздействиях). Различия считали статистически значимыми при р<0,05. Все данные в тексте, в таблицах и на рисунках представлены в виде: среднее ± ошибка среднего; n - объем выборки.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Роль норадреналина и АТФ в сосудодвигательных рефлексах

Хорошо известно, что относительный вклад норадреналина и сопутствующих ему медиаторов в сокращение сосуда зависит от паттерна импульсов в симпатических нервах. Увеличение частоты раздражения нервов благоприятно для секреции NPY (Lundberg, Hokfelt, 1986; Pemow et al., 1989), тогда как эффекты АТФ доминируют при низкой частоте (Kennedy et al., 1986; Schwartz, Malik, 1989; Sjoblom-Widfeldt, 1990). Однако следует заметить, что эти данные, полученные при раздражении эфферентных симпатических волокон электрическим током, лишь свидетельствуют о принципиальной возможности раздельного действия медиаторов и не дают ответа на вопрос, соответствует ли это естественной ситуации, когда паттерн импульсов формируется в результате взаимодействия нейронов вазомоторного центра. В данной работе использовался принципиально иной подход: проводилось воздействие не на эфферентные, а на афферентные нервные пути, таким образом к сосудам поступал поток импульсов, характерный для того или иного вазомоторного рефлекса.

Изменения рефлекторных ответов после блокады а-адренорецепторов и нарушения ганглионарной передачи. До введения фармакологических препаратов прессорные ответы при трех воздействиях были сопоставимы по величине (рис. 1). Поскольку блуждающие нервы были перерезаны, рефлекторные изменения АД не сопровождались выраженными изменениями ритма сердца. Введение гексаметония приводило к снижению АД на 40% и значительно уменьшало прессорные ответы на все три воздействия.

Под действием дигидроэрготамина АД снижалось на 21%, а под действием фентоламина - на 47%. Оба адреноблокатора значительно уменьшали прессорные ответы на раздражение бедренного нерва и асфиксию (рис. 1). Реакция на пережатие сонной артерии у некоторых животных уменьшалась, а у некоторых - напротив, увеличивалась; в среднем величина реакции при действии блокаторов была такой же, как и в контроле. Увеличение реакции на пережатие сонной артерии после введения дигидроэрготамина и фентоламина может быть обусловлено влиянием этих веществ на пресинаптические аг-адренорецепторы.

Полученные данные свидетельствуют о том, что рефлекторные реакции, вызываемые активацией разных афферентных входов центральной нервной системы, неодинаково чувствительны к действию а-адреноблокаторов. Мы предположили, что при прессорном синокаротидном рефлексе вазомоторные влияния опосредуются медиатором неадренергической природы. Две следующие серии

экспериментов направлены на проверку гипотезы, что таким медиатором является АТФ.

Изменения рефлекторных ответов после десенситизации Р2Хрецепторов. Введение первой порции а,в-метиленАТФ приводило к увеличению АД на 54,6±3,3 мм рт.ст., при последующих введениях реакции становились все меньше и меньше, АД постепенно снижалось (со 118,4±3,7 мм рт.ст. до 94,2±3,8 мм рт.ст., р<0,05). Повышение АД при раздражении седалищного нерва в этих условиях замедлялось, но к 10-й секунде от начала раздражения ответ был таким же, как и в контроле (рис. 2 и 3 А).

Рисунок 1. Изменения прессорных ответов на раздражение центрального конца седалищного нерва (10 с), асфиксию (15 с) и пережатие общей сонной артерии (20 с) после блокады адренорецепторов и ганглиоблокады. Каждая группа столбиков расположена на уровне АД перед тестированием рефлексов. * р<0,05 по сравнению с контролем.

Реакция на пережатие сонной артерии после десенситизации Р2Х рецепторов значительно уменьшалась (рис. 2 и 3 Б). Через 4-5 мин чувствительность рецепторов частично восстанавливалась: ответ на a,ß-метиленАТФ составил 20,9±2,9 мм рт.ст. Прессорный ответ на пережатие сонной артерии при этом также увеличился (рис. ЗБ). Таким образом, десенситизация Р2Х-рецепторов мало влияет на величину прессорного ответа на раздражение седалищного нерва, но значительно подавляет прессорный синокаротидный рефлекс.

Изменения рефлекторных ответов после десенситизации Р2Х-рецепторов, проводимой на фоне блокады а-адренорецепторов. У всех крыс (п — 17) введение дигидроэрготамина устраняло повышение АД в ответ на раздражение седалищного нерва (рис. 4 А). По признаку изменения прессорного ответа на пережатие сонной артерии животные разделились на две группы. У 6-ти крыс реакция блокировалась дигидроэрготамином на 70% и более (рис. 4 Б), тогда как у 11-ти крыс она изменялась мало (рис. 4 В). Исходно ни средний уровень, ни рефлекторные изменения АД у этих групп не различались. Однако уровень АД после введения дигидроэрготамина у второй группы крыс (89,6±5,3 мм рт.ст.) было выше, чем у первой (69,7±3,5 мм рт.ст.; р<0,05). Возможно, у второй группы крыс действие АТФ как медиатора симпатических нервов было важным не только для рефлекторных изменений АД, но и для поддержания его среднего уровня.

Дальнейшее исследование показало, что устойчивые к блокаде адренорецепторов ответы на пережатие сонной артерии в значительной мере обусловлены действием АТФ. После десенситизации Р2Х рецепторов, проведенной на фоне дигидроэрготамина, пережатие сонной артерии почти не приводило к повышению АД (рис. 4 В). Остаточный (регистрируемый в присутствии дигидроэрготамина и метиленАТФ) ответ может быть обусловлен действием третьего симпатического медиатора, NPY (Саршто, Huidobro-Toro, 1999) или гормональных регуляторов (Bouvier, de Champlain, 1983; Wood et al., 1986).

Полученные данные позволяют полагать, что при прессорном синокаротидном рефлексе сужение сосудов в значительной мере обусловлено действием пуринергического медиатора, тогда как рефлекторные ответы на асфиксию и раздражение соматических афферентов опосредуются в основном норадреналином. Такое неодинаковое участие медиаторов может быть обусловлено различиями в паттернах эфферентной симпатической активности при этих рефлекторных реакциях. Однако каковы эти паттерны — остается неясным, поскольку разряды одиночных постганглионарных волокон охарактеризованы лишь в ограниченном наборе нервных путей и в основном не у крыс, а у более крупных млекопитающих (Janig, McLachan, 1992).

Рисунок 2. Влияние десенситизации Р2Х рецепторов на рефлекторные изменения АД. / - пережатие сонной артерии (20 с); // - раздражение седалищного нерва (10 с). Стрелки - моменты введения а,|3-метиленАТФ.

Рисунок 3. Изменения ответов на раздражение седалищного нерва (А) и на пережатие сонной артерии (Б) после десенсигазации Р2Х рецепторов («=21). * р<0,05 по сравнению с контролем; *р<0,05 по сравнению с мАТФ.

А (я = 17) Б (л = 6) В (л = 11)

Время (с) Время (с) Время (с)

Рисунок 4. Изменения ответов на раздражение седалищного нерва (А) и на пережатие сонной артерии (Б, В) после введения дигидроэрготамина (ДЭА) и последующей десенситизации Р2Х рецепторов (ДЭА+мАТФ). * р<0,05 по сравнению с контролем; * р<0,05 по сравнению ДЭА.

Еще одной причиной может быть избирательная активация симпатических волокон, направляющихся к разным органам и использующих разные медиаторы для влияния на гладкомышечные клетки сосудов. Прессорный синокаротидный рефлекс характеризуется значительной варибельностью: вклад сосудов разных органов в повышение системного АД зависит от вида животных и условий эксперимента (Хаютин, 1964). Однако в большинстве случаев пережатие сонных артерий приводит к повышению сопротивления сосудов почки и кишечника (Хаютин, 1964; Bond, Green, 1969; Machado et al. 1992). Сопротивление сосудов в скелетной мускулатуре при этом воздействии у кошек и собак также возрастает (Хаютин, 1964; Bond, Green, 1969), но у крыс изменяется намного меньше, чем во внутренних органах (Machado et al. 1992). Это согласуется с наблюдениями, что у крыс изменения артериального давления сильнее влияют на нервную активность в почечном нерве, чем в симпатической цепочке, где проходят волокна к скелетным мышцам задних конечностей (Moffitt et al., 1998; Scislo et al., 1998). По-видимому, у крыс при прессорном синокаротидном рефлексе сужение сосудов в почках и кишечнике более значительно, чем в скелетной мускулатуре. Поскольку в сосудах: почек и других внутренних органов симпатические влияния на сосуды передаются с участием АТФ (Sjöblom-Widfeldt, 1990; Schwartz,

Malik, 1989; Tarasova et al., 2003), устранение действия АТФ снижает повышение давления при синокаротидном рефлексе.

Напротив, раздражение соматических афферентов приводит к более выраженному сужению сосудов скелетной мускулатуры, чем внутренних органов (Хаютин, 1964; Nutter, Wickliffe, 1981). То есть при раздражении соматических афферентов может происходить избирательная активация «адренергического входа» к сосудам скелетной мускулатуры, нейрогенные ответы которых происходят без участия АТФ (Tarasova et al., 2003). В этом случае ответ устраняется адреноблокаторами.

В целом, результаты, полученные в этой части работы, свидетельствуют о том, что при прессорных рефлексах относительный вклад каждого из медиаторов - норадреналина и АТФ - зависит от природы рефлекторной реакции. АТФ играет важную роль в реализации констрикторных влияний на сосуды при разгрузке артериальных барорецепторов.

Роль АТФ в стабилизации уровня системного артериального давления

Предпосылкой для проведения описанных ниже экспериментов послужили два наблюдения:

- АТФ принимает участие в барорефлекторной регуляции артериального давления (согласно результатам, полученным в предыдущей части работы);

- основная роль барорецепторного рефлекса состоит в минимизации отклонений артериального давления от «установочного» среднего уровня (Cowley et al., 1973).

Поэтому эксперименты были направлены на проверку гипотезы, что исключение пуринергического компонента должно привести к увеличению вариабельности давления, причем более значительному, чем после исключения адренергических влияний. Были проведены две серии экспериментов на бодрствующих крысах. В первой из них блокировали адренергические влияния с помощью празозина или фентоламина, устраняли действие АТФ с помощью а,в-метиленАТФ или PPADS, а также вводили фентоламин и PPADS совместно (таблица 2).

Введение фентоламина и инфузия а,в-метиленАТФ сопровождались выраженным снижением АД, введение празозина приводило лишь к умеренной гипотензии, под действием PPADS уровень АД не изменялся. С одной стороны, это свидетельствует о том, что роль АТФ в формировании уровня АД в бодрствующем организме невелика. Однако нельзя исключить, что устранение сосудосуживающего действия АТФ компенсировалось «нерецепторным» сосудосуживающим действием PPADS (Windscheif et al., 1994), Причина выраженного гипотензивного действия а,в-метиленАТФ остается неясной.

Таблица 2. Среднее АД, частота сердечных сокращений (ЧСС) и коэффициенты вариабельности (КВ) этих параметров в фоне (I) и при действии блокаторов (II). * - р<0,05 по сравнению с фоном.

Рисунок 5. Изменения коэффициента вариабельности АД после ингибирования адрено- и пуринорецепторов. А: без восстановления уровня-АД (см. таблицу 2); Б: при восстановлении уровня АД с помощью инфузии ангиотензина II (АТП) (см. таблицу 3). Светлые столбики - фон, темные -после введения веществ: хлоризондамина, празозина, фентоламина, а,в-метилен АТФ, РРАБ8 и фентоламина совместно с РРАБ8. * р<0,05 по сравнению с фоном; * р<0,05 по сравнению с «Фент.+РРАБ8».

Коэффициент вариабельности АД увеличивался во всех случаях, кроме экспериментов с введением празозина. Наибольшее увеличение вариабельности АД наблюдалось при совместной блокаде действия норадреналина и АТФ (рис. 5 А).

Таким образом, результаты, полученные в этой серии экспериментов, свидетельствуют о том, что устранение как адренергических, так и пуринергических влияний приводит к увеличению вариабельности АД. Следует, однако, отметить, что влияние фармакологических агентов на средний уровень АД затрудняет интерпретацию полученных результатов. С одной стороны, снижение АД может привести к увеличению его коэффициента вариабельности даже в том случае, если «размах» колебаний (стандартное отклонение АД) останется неизменным. С другой стороны, уменьшение тонуса сосудов при действии а-адреноблокаторов могло само по себе приводить к уменьшению вариабельности АД (Jacob et al.,1991; Julien et al., 1993; Ceratti et al., 1994). Это могло ограничивать повышение вариабельности АД после введения а-адреноблокаторов, особенно фентоламина.

Чтобы исключить изменения вариабельности, связанные с изменением тонуса сосудов и среднего уровня АД, во второй серии экспериментов гипотензивное действие фентоламина компенсировали с помощью непрерывной инфузии вазоконстрикторного агента - ангиотензина II. Кроме фентоламина, в этой серии экспериментов крысам вводили хлоризондамин и PPADS, а также фентоламин в сочетании с PPADS (таблица 3, рис. 5 Б).

Средний уровень АД до и во время действия блокаторов не различался, но вариабельность АД изменялась. После ганглиоблокады, а также при совместном введении фентоламина и PPADS наблюдалось значительное увеличение вариабельности АД. Однако после введения одного фентоламина коэффициент вариабельности АД изменялся незначительно. Таким образом, если средний уровень АД сохраняется постоянным, блокада а-адренорецепторов не приводит к значимому повышению вариабельности АД.

Таким образом, результаты экспериментов позволяют заключить, что АТФ, как медиатор симпатической нервной системы, необходим для сглаживания колебаний АД. Чтобы удостовериться, что это действительно связано с участием АТФ в барорефлекторной регуляции АД, мы исследовали влияние блокаторов на колебания АД, обусловленные активностью артериального барорецепторного рефлекса (т.н. волны Майера).

Таблица 3. Среднее АД, частота сердечных сокращений (ЧСС) и коэффициент вариабельности (О) этих параметров в фоне (I) и при действии блокаторов (II). Гипотензивное действие хлоризондамина и фентоламина скомпенсировано с помощью непрерывной инфузии ангиотензина И. * - р<0,05 по сравнению с фоном.

Вводимые вещества Среднее АД, мм рт.ст. КВАД, % ЧСС, уд/мин КВ ЧСС, %

Хлоризондамин (п=7) I 105,3 ± 5,2 4,22 ± 0,42 377 ± 12 5,4 ± 0,3

II 107,4 ±4,7 7,84 ± 0,90 * 393 ±6 4,4 ±0,5

Фентоламин (п=9) I 115,5 ±2,4 4,02 ± 0,27 378 ±8 5,8 ±0,4

II 113,2 ±2,5 4,58 + 0,26 463 ± 7 * 7,2+1,4

PPADS I 115,2 + 2,7 3,70 ±0,40 373 ± 12 6,0 ±0,9

(п=6) II 116,0 + 2,2 4,70 ±0,59* 411 ±9 7,6 ± 1,3 *

PPADS + I 96,4 ±2,3 3,84 ±0,38 393 ± 17 5,9 ±0,9

фентоламин (п=4) II 87,8 + 3,6 6,06 ±0,26* 552 ±10* 4,8 ± 1,5

Волны Майера обнаруживаются у разных представителей класса млекопитающих: человека (с частотой 0,1 Гц), собак (0,1 Гц), кроликов (0,3 Гц), крыс (0,4 Гц) и т.д. (Parati et al., 1995; Persson, 1996). Их связь с барорефлекторной регуляцией тонуса сосудов доказывается следующим:

1) в эфферентных симпатических нервах регистрируется ритм активности, характеризующейся той же частотой, что и волны Майера, при этом между колебаниями АД и симпатической активностью наблюдается высокая степень когерентности (Malpas, 1998); у бодрствующих крыс когерентность максимальна при частоте 0,4 Гц (Brown et al., 1994;);

2) такие колебания АД сохраняются (и даже увеличиваются) после блокады симпатических и парасимпатических влияний на сердце, т.е. они имеют сосудистое происхождение (Murphy et al., 1991);

3) они исчезают после разрушения эфферентного звена барорефлекса: после введения ганглиоблокаторов, а также у хронически десимпатизированных животных (Cerutti et al., 1994; Julien et al., 1995);

4) они также исчезают после разрушения афферентного звена барорефлекса (денервации синокаротидной и аортальной барорецепторных зон: Cerutti et al.,1994; Daffonchio et al.,1991, 1995; Julien et al.,1995).

На рис. 6 волны Майера отчетливо видны на фоновой записи АД; на спектрах АД им соответствует пик в области 0,4 Гц.

-Г 120

90

| 30

Фоновая запись АД

Хлоризондамин + АТИ

мм рт.ст.

мм рт.ст.

120 90

120 90

0.0 0.4 0.8 12 1.6 2.0

мм рт.ст.

Фентоламин + АТИ '""иго

90

0.0

150

£ 120

90 и бо /

2 30 » %

0.0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0

РР/ШЭ

мм рт.ст.

w\лдл/lAv^[

120 90

0.0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0

150 120

Й 90

а. 60 г

5 30

РРАОЭ + Фентоламин + АТИ

мм рт.ст.

120

0.0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 Частота колебаний (Гц)

I-1

Юс

Рисунок 6. Примеры спектров АД бодрствующих крыс в фоне и при действии хлоризондамина, фентоламина, РРАОЯ, а также при совместном введении фентоламина и РРАОБ. Справа приведены 1-мин записи АД, зарегистрированные в фоне и после введения блокаторов. АТИ - инфузия ангиотензина II (для восстановления уровня АД).

Хлоризондамин + ATII (п = 7)

" б I4

Празозин

* 8

ё 6 Ё.4 i 2-1

Фентоламин + ATII * fn = 9j

10

= 2

*

kL

PPADS

(п = 6)

Ё 4

1 2 0

PPADS + Фентоламин + АЛ/

0,02-0,1 0,1-0,45 0,45-0,8 0,8-2,0 Частота колебаний (Гц)

Рисунок 7. Изменения спектральной мощности АД под действием хлоризондамина, празозина, фентоламина, PPADS и PPADS вместе с фентоламином. ATII - инфузия ангиотензина И. * р<0,05 по сравнению с фоном.

После введения хлоризондамина на спектре АД пик в области 0,4 Гц исчезает (рис. 6). Он также исчезает при совместном введении фентоламина и РРАБ8 (рис. 6), то есть такие колебания, вероятно, обусловлены действием двух медиаторов: норадреналина и АТФ. Самым интересным результатом данной серии экспериментов является то, что после введения фентоламина частота колебаний увеличивается до ~ 0,6 Гц, а после введения РРАБ8 - напротив, уменьшается до ~ 0,2 Гц. Ниже будут приведены доводы в пользу точки зрения, что смещение пика на спектре АД отражает изменение частоты волн Майера, а не появление новых колебаний (см. стр. 26).

Для количественного сопоставления наблюдаемых изменений вычисляли значения спектральной мощности в низкочастотном (0,020,1 Гц), среднечастотном (0,1-0,8 Гц) и высокочастотном (0,8-2,0 Гц) диапазонах. В соответствии с положением пиков после введения пурино- и адреноблокаторов среднечастотный диапазон разбивали на два: 0,1-0,45 Гц и 0,45-0,8 Гц. Результаты вычислений представлены на рис. 7, где также приведены данные, полученные при введении празозина в отдельной серии экспериментов.

В низкочастотном диапазоне мощность спектра АД сильно возрастает при ганглиоблокаде, что согласуется с данными литературы (СегиИ! еИ а1., 1994). Однако совместная блокада адренергических и пуринергических влияний не приводит к увеличению низкочастотных колебаний АД, поскольку, она действует более избирательно по сравнению с ганглиоблокадой, сохраняя, в частности, нервную регуляцию сердечной деятельности, а также регуляцию сосудистого тонуса с помощью нейропептида У.

В высокочастотном диапазоне, где колебания синхронны с дыхательными движениями, мощность спектра возрастала после введения празозина или фентоламина. Считается, что увеличение «дыхательных» колебаний АД при блокаде адренорецепторов обусловлено более сильными колебаниями венозного возврата крови (Japundzic еИ а1., 1990).

Теперь рассмотрим изменения спектральной мощности АД в среднечастотном диапазоне. На фоне ганглиоблокады наблюдается значительное снижение мощности в обоих среднечастотных диапазонах. При совместной блокаде адрено- и пуринорецепторов мощность колебаний в среднечастотном диапазоне также очень мала. После адреноблокады наблюдается уменьшение мощности в диапазоне 0,1-0,45 Гц, но увеличение ее в диапазоне 0,45-0,8 Гц (там, где наблюдается пик на спектре - рис. 6). После пуриноблокады спектральная мощность АД увеличивается в области 0,1-0,45 Гц, что соответствует появлению пика на частоте ~ 0,2 Гц (рис. 6). Следует отметить, что наблюдавшиеся изменения мощности спектра АД не сопровождались соответствующими изменениями колебаний сердечного ритма (таблица 4).

Таблица 4. Спектральная мощность пульсового интервала (мс2) в разных частотных диапазонах во время фоновой регистрации и после введения блокаторов. * р < 0,05 по сравнению с фоном.

Частотные диапазоны

Вводимые п 0,02-0,1 Гц 0,1-0,45 Гц 0,45-0,8 Гц 0,8-2,0 Нг

вещества Фон Во время воздействия Фон Во время воздействия Фон Во время воздействия Фон Во время воздействия

Хлоризондамин 7 6,57±1,б9 0,17+0,04* 2,83±1,04 0,13+0,03 * 0,43±0,10 0,20±0,07 * 2,02+0,28 1,96±0,67

Празозин 6 10,89±2,76 4,10±0,86 4,74±1,19 0,75±0,09 * 0,54+0,16 0,22±0,04 3,67±1,00 1,51+0,21 *

Фентоламин 9 6,04+1,12 7,76±3,23 4,2 0± 1,76 1,15±0,45 * 0,57±0,21 0,32+0,08 2,30±0,40 2,03+0,58

РРАОБ 6 9,10±2,49 7,62±2,42 3,20±0,89 4,67±1,81 0,36+0,08 0,52±0,15 1,94±0,35 2,20±0,50

РРАОБ+ фентоламин 4 10,76+3,0 2,22±1,51 1,79±0,30 0,63±0,48 0,24±0,03 0,11+0,07 1,28+0,17 0,52+0,06 *

Как можно объяснить изменения частоты барорефлекторных колебаний АД при устранении действия норадреналина или АТФ? Барорефлекторный механизм представляет собой замкнутый контур, в котором могут возникать колебания (DeBoer et al., 1987, Cerutti et al., 1994; Julien et al., 1995; Malpas, 2002). Схема контура изображена на рис. 8. Изменение АД воспринимается артериальными барорецепторами, от которых сигнал поступает в вазомоторный центр, что приводит к изменению активности в сосудодвигательных нервах. Так как симпатические нервы контролируют тонус многих сосудов большого круга, происходит согласованное изменение сопротивления сосудистых регионов, изменяется общее периферическое сопротивление и системное АД. Барорецепторы реагируют на это изменение АД, и круг (контур) замыкается. Так в контуре барорефлекса возникают колебания, частота которых («резонансная частота») зависит от временных характеристик каждого из участков контура.

Время проведения сигнала на разных участках контура барорефлекса существенно различается (см. Malpas, 2002). Суммарное время, затрачиваемое на трансформацию сигнала барорецепторами, его проведение по афферентным и эфферентным путям и обработку в центральной нервной системе («центральное звено» на рис. 8), сравнительно невелико, то есть меньше времени механической реакции сосудов («периферическое звено» на рис. 8). Поэтому частота колебаний, возникающих в контуре барорефлекса, в наибольшей степени определяется временными характеристиками сосудистого ответа.

Хорошо известно, что временные характеристики вазомоторных ответов на норадреналин и АТФ существенно различаются: АТФ вызывает быстро развивающееся транзиторное сокращение гладкой мышцы, а норадреналин - более медленное и тоническое (Bao et al., 1993). Поэтому блокирование действия норадреналина должно приводить к ускорению расслабления гладкой мышцы, то есть к уменьшению длительности сосудистого ответа и увеличению частоты барорефлекторных колебаний АД. Напротив, при блокировании действия АТФ эффекты симпатических нервов опосредуются только «медленным» медиатором норадреналином. Сокращение происходит медленнее, и в этом случае барорефлекторные колебания АД должны иметь меньшую частоту.

Таким образом, при устранении действия норадреналина или АТФ изменения частоты колебаний в контуре барорецепторного рефлекса, по-видимому, обусловлены изменением временных характеристик вазомоторной реакции. Воздействуя на периферическое звено, можно существенно изменить резонансную частоту колебаний в барорефлекторном контуре. Действительно, у бодрствующих крыс введение фентоламина приводит к смещению максимума когерентности

между АД и симпатической активностью в более высокочастотную область (с ~ 0,4 Гц до ~ 0,7 Гц: Barres et al., 2001).

Мы предполагаем, что эффекты блокаторов объясняются их взаимодействием с рецепторами, расположенными вне центральной нервной системы. PPADS не изменял чувствительность хронотропного компонента барорефлекса (0,74+0,18 и 0,75+0,16 мсек/мм рт.ст. в фоне и при действии PPADS, соответственно, п=7), в то же время известно, что блокада Р2 рецепторов в ядре одиночного пути практически полностью подавляет рефлекторные изменения частоты сердцебиений в ответ на повышение и снижение АД (Scislo et al., 1998). Доводом в пользу преимущественно периферического влияния фентоламина служат сходные изменения мощности спектра АД после введения фентоламина и празозина (рис. 7).

Рисунок 8. Схема барорефлекторного механизма в виде контура, поясняющая изменение частоты колебаний после блокады действия АТФ и норадреналина. БР - барорецепторы; СЭ - симпатические эфферснты.

В целом, экспериментальные данные, полученные в этой части работы, согласуются с исходной гипотезой и свидетельствуют о том, что исключение пуринергического компонента симпатической регуляции сосудистого тонуса приводит к повышению вариабельности системного АД. Адренергические влияния необходимы для поддержания среднего уровня АД, но после их устранения вариабельность давления не увеличивается. Когда действие АТФ на сосуды заблокировано, барорефлекторные колебания АД имеют меньшую частоту, чем в норме. Это позволяет полагать, что симпатический медиатор АТФ увеличивает скорость вазомоторной реакции и тем самым способствует более эффективному барорефлекторному сглаживанию отклонений АД от среднего уровня.

Скорость вазомоторной реакции на нервное воздействие определяется как секрецией медиаторов, так постсинаптическими событиями, от взаимодействия медиаторов с рецепторами до сокращения гладкой мышцы. Следующая часть работы посвящена исследованию, насколько различаются кинетические параметры сокращения гладкой мышцы сосуда при активации рецепторов норадреналина и АТФ.

Динамика вазомоторных ответов при активации а-адренорецепторов и Р2Х рецепторов

Сравнение временных характеристик сокращения сосудов на норадреналин и АТФ проводилось с использованием фотоактивируемых соединений (caged noradrenaline и caged ATP). В составе caged compounds молекула агониста связана с группировкой, которая ингибирует ее биологическую активность, а также препятствует ее разрушению ферментами (SorrilyD, Somlyo, 1990). Под действием короткой вспышки света инактивирующая группировка отщепляется и именно с этого момента агонист начинает взаимодействовать с рецепторами. Важно, что ни сама по себе вспышка света, ни инактивирующая группировка не вызывают сокращения гладкой мышцы сосуда (Sjoblom-Widfeldt et al. 1993). Опыты проводили на мелких артериях брыжейки.

Реакции сосудов на высвобождаемый вспышкой света норадреналин исчезали при действии празозина (0,1 мкМ), а реакции на высвобождаемый АТФ - после десенситизации Р2Х рецепторов с помощью а,в-метиленАТФ (1 мкМ), то есть они были обусловлены активацией специфических рецепторов.

На рис. 9 приведены примеры сократительных ответов артерий брыжейки, развивающиеся при фотолизе N-(NVOC-caged) norepinephrine (А) и NPE-caged ATP (Б). Видно, что в первом случае реакция развивается с видимой временной задержкой, тогда как во втором случае сокращение

сосуда начинается практически сразу после вспышки. При использовании веществ в максимальной для сокращения сосуда концентрации (для обоих - 100 мкМ) при фотолизе NPE-caged ATP латентный период реакции (0,06±0,01 с, n = 9) был значительно короче, чем при фотолизе N-(NVOC-caged) norepinephrine (0,79±0,06 с, n = 11; р<0,05).

Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о том, что латентный период сократительного ответа на АТФ приблизительно в 10 раз короче, чем латентный период ответа на норадреналин.

х

Л --■-'-■-1-> --1-1-1-1-1

u 012345 012345

Время (с) Время (с)

Рисунок 9. Сократительные ответы артерий брыжейки крысы при фотолизе N-(NVOC-caged) norepinephrine (А) и NPE-caged ATP (Б). Оба вещества использовались в концентрации 100 мкМ. Вспышка света (5 мс) проводилась в момент времени «0». Амплитуда ответа приведена в % от максимальной реакции на обычный норадреналин.

Роль АТФ в передаче симпатических влияний к артериальным сосудам почки, кожи и скелетной мышцы

Вклад каждого из сосудистых регионов в регуляцию системного АД зависит от того, какая доля минутного объема сердца поступает в этот регион, что определяется его анатомическими особенностями, а также функциональным состоянием сосудов, величиной их активного тонуса. Различные адаптивные реакции сопровождаются перераспределением кровотока между органами. Поэтому для объяснения механизмов регуляции системного АД важно знать, какие медиаторы опосредуют влияние симпатических нервов на разные сосудистые регионы.

В состоянии покоя до 70% минутного объема сердца поступает к коже, почкам, органам брюшной полости и скелетной мускулатуре (Фолков, Нил, 1976). В данной работе исследовали нейромедиаторную роль АТФ в мелких артериях, выделенных из сосудистых регионов кожи, почки и скелетной мышцы. Артерии, питающие органы брюшной полости, были исключены из сферы внимания, поскольку участие АТФ в их нейрогенной регуляции не вызывает сомнений (Brizzolara, Bumstock, 1990; Sjoblom-Widfeldt, 1990; Starke et al, 1991).

Следует отметить, что вклад АТФ в нейрогенное сокращение изолированных сосудов зависит от многих факторов: температуры и состава используемого раствора (Sjoblom-Widfeldt, 1990; Yamamoto et al., 1992), состояния организма животных-доноров сосудов (Munch et al., 1994; D'Arbe et al., 1999), возраста животных (Bao et al., 1989) и др. Поэтому мы проводили сравнительное исследование медиаторной роли АТФ на сосудах, полученных от одних и тех же животных, а также в одинаковых и строго контролируемых условиях эксперимента.

Сосуды из русла подкожной артерии служили «эталоном сравнения», поскольку для них на основании данных литературы пуринергическое нейрогенное сокращение было ожидаемым. В мелких артериях почки и скелетной мышцы медиаторная роль АТФ ранее не исследовалась.

Амплитуда и динамика нейрогенных ответов. В сосудах кожи при раздражении интрамуральных нервов развивалось выраженное сокращение. Даже при низкой частоте импульсов (всего 1 Гц) ответ проксимальных сосудов достигал 40% максимальной реакции данного сосуда на экзогенный норадреналин (далее - МРН). В дистальных сосудах величина сокращения была меньше, чем в проксимальных. При частоте 16 Гц величина сократительного ответа проксимальных сосудов составила 89,7±2,7%, а дистальных - лишь 61,8±5,3% МРН.

Сосуды почки также характеризовались значительными нейрогенными ответами, но здесь реакции проксимальных и дистальных сосудов различались меньше (при частоте 16 Гц ответ составил 78,9±3,7% и 61,9±4,3% МРН соответственно).

Нейрогенные ответы сосудов скелетной мышцы были иными, чем в коже и почке. Во-первых, амплитуда сокращения при раздражении нервов была невелика. Во вторых, для проксимальных сосудов она была не больше, а меньше, чем для дистальных: 19,6±4,0% и 44,3±3,8% МРН соответственно (также при частоте 16 Гц).

Полученные результаты согласуются с данными литературы о плотности иннервации разных участков сосудистого русла кожи, почек и скелетной мускулатуры (Bevan, Purdy, 1973; Griffith et al. 1982, Willette et al., 1991; McLahan & Luff 1992; Morris et al. 1998).

Скорость развития нейрогенного сокращения для разных сосудов также существенно различалась. Сосуды кожи и почки при раздражении

нервов сокращались быстро, так что время развития 50% реакции составляло 5-15 с. Артерии скелетной мышцы в ответ на раздражение нервов сокращались медленно, время, необходимое для достижения половинной амплитуды, составляло 1 мин или более.

Быстрое сокращение сосудов кожи и почки может быть обусловлено участием АТФ. Поэтому далее было исследовано, какие медиаторы опосредуют влияние вазомоторных нервов в сосудах разных органов.

Изменения нейрогенных ответов после блокады а-адренорецепторов и десенситизации Р2Х рецепторов. Феноксибензамин значительно уменьшал нейрогенные ответы сосудов кожи и почек, но полностью не устранял их (рис. 10). Остаточное сокращение было обусловлено действием АТФ, поскольку оно исчезало после инкубации сосудов с a,ß-метиленАТФ. Пуринергический компонент нейрогенного ответа в сосудах кожи составил 20-30%, а в сосудах почки - 10-20%. Следует отметить, что после блокады а-адренорецепторов латентный период реакции на раздражение нервов не изменялся (рис. 11 А). В сосудах скелетной мышцы реакции на раздражение нервов полностью блокировались феноксибензамином (рис. 10).

Таким образом, одной из причин быстрого нейрогенного сокращения сосудов кожи и почек может быть участие АТФ в передаче сигналов от нервных волокон к гладкомышечным клеткам. В сосудах скелетной мышцы, медленно отвечающих на раздражение нервов, передача нервных влияний происходит без участия АТФ. - ,

В следующей серии экспериментов вещества использовали в обратном порядке: сначала а^-метиленАТФ, а затем феноксибензамин. Такие эксперименты проводили только на сосудах кожи и почки, где был обнаружен пуринергический компонент сокращения. После десенситизации Р2Х рецепторов амплитуда нейрогенных ответов изменялась мало (данные не представлены). Однако следует отметить, что поскольку инкубация сосудов с а^-метиленАТФ увеличивала их чувствительность к норадреналину, это могло маскировать вклад АТФ в нейрогенное сокращение. Латентный период реакции на раздражение нервов после десенситизации пуринорецепторов значительно увеличивался: приблизительно на 0,3-0,5 с (рис. 11 Б).

Ни для одного из типов сосудов не выявлено сокращения, обусловленного действием NPY: нейрогенные ответы полностью устранялись комбинацией а^-метиленАТФ и феноксибензамина (или только феноксибензамином - в скелетной мышце). Тем не менее, нельзя исключить, что в наших экспериментах NPY мог потенциировать сокращение сосудов, вызываемое другими медиаторами - АТФ и норадреналином.

Рисунок 10. Сократительные ответы сосудов кожи, почки и скелетной мышцы на 5-с раздражение интрамуральных нервов в контроле (сплошные линии), после инкубации препаратов с феноксибензамином (пунктирные линии) и после десенситизации Р2Х рецепторов на фоне феноксибензамина (точечные линии).

Величина реакции приведена в % от максимальной реакции на экзогенный норадреналин. * р<0,05 по сравнению с контролем, * р<0,05 по сравнению с реакцией при действии феноксибензамина.

А

Б

Г

Г

— 20

20-

С X

° 0

X

г

Феноксибензамин (1 мкМ)

о

t

Г

5 С

5 С

Рисунок 11. Изменение нейрогенных сократительных ответов подкожной артерии после устранения действия норадреналина (А) или АТФ (Б). Раздражение нервов проводилось с частотой 1 Гц в течение 5 с. Стрелкой отмечен первый раздражающий импульс.

Реакции сосудов на норадреналин и а,в-метиленАТФ. Поскольку величина нейрогенного ответа зависит от чувствительности гладкомышечных клеток к медиатору, были исследованы реакции сосудов при активации а-адренорецепторов и Р2Х рецепторов экзогенными агонистами.

Как видно из таблицы 5, в коже и почке более выраженные нейрогенные ответы проксимальных сосудов по сравнению с дистальными нельзя объяснить большей чувствительностью гладкой мышцы к медиаторам. Однако в скелетной мышце большее нейрогенное сокращение дистальных сосудов может быть обусловлено большей постсинаптической чувствительностью к норадреналину.

Следует заметить, что в отличие от сосудов кожи и почки, в сосудах скелетной мышцы наблюдалось спонтанное сокращение (в проксимальных сегментах оно в среднем составило 9,0±1,2%, а в дистальных - 31,0±6,5% максимальной реакции на норадреналин). Это может быть причиной очень высокой чувствительности сосудов скелетной мышцы к действию вазоконстрикторов (таблица 5).

Подобно сосудам других органов, сосуды скелетной мышцы сокращались при активации Р2Х рецепторов экзогенным а,Р-метиленАТФ, хотя их сокращение в ответ на раздражение нервов было исключительно адренергическим (рис. 10). Это позволяет полагать, что отсутствие

пуринергической нейрогенной регуляции сосудов в скелетной мышце скорее объясняется меньшей секрецией АТФ из нервных волокон, чем отсутствием Р2Х рецепторов на постсинаптической мембране. Плотность Р2Х рецепторов в артериальных сосудах разных органов существенно различается (Во, Bumstock, 1993; Lewis, Evans, 2000, 2001), но, к сожалению, для сосудов скелетной мускулатуры такие данные отсутствуют.

Возможно и еще одно объяснение. Известно, что в гладкомышечных клетках Р2Х рецепторы образуют скопления на участках мембраны вблизи симпатических варикоз (Barden et al., 1999; Hansen et al., 1999). Очевидно, что такая локализация рецепторов благоприятна для их активации АТФ, выделяющимся из нервных волокон. Возможно, в сравнительно редко иннервированных артериях скелетных мышц Р2Х рецепторы располагаются на удалении от варикоз. В этом случае они будут активироваться экзогенными агонистами, но не эндогенным медиатором.

Обобщая результаты, полученные в этой части работы, можно заключить, что медиаторные характеристики симпатической нейропередачи неодинаковы в разных сосудистых регионах: в коже и почке передача нервных влияний к мелким артериям происходит с участием, а в скелетной мышце - без участия АТФ. Интересно, что пуринергическая регуляция тонуса обнаруживается в сравнительно крупных резистивных сосудах. В случае необходимости это может обеспечивать пусть небольшое, но быстрое снижение кровотока через сосудистый бассейн (с точки зрения управления системой проще одновременно сузить один или несколько более крупных сосудов, чем много мелких).

Таблица 5. Концентрации норадреналина и а,в-метиленАТФ, вызывающие 50% максимального сократительного ответа (ЕС5о)-* р<0,05 по сравнению с проксимальным сосудом.

Сосудистый регион Тип сосуда и ЕС50 (мкМ)

норадреналин а, (3-метиленАТФ

Кожа проксимальный 6 0,61+0,14 0,58+0,07

дистальный 8 0,39±0,07 0,28±0,04 *

Почка проксимальный 6 0,47±0,09 0,92+0,24

дистальный 7 0,12±0,02 * 0,76±0,12

Скелетная мышца проксимальный 7 0,10+0,02 0,47+0,08

дистальный 9 0,03+0,01 * 0,19+0,02 *

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На примере симпатической нейропередачи в работе исследован важный для нейрофизиологии вопрос о взаимодействии нескольких медиаторов в одном синапсе. Полученные данные свидетельствуюТо том, что роль норадреналина необходима, но не достаточна для обеспечения всего многообразия адаптивных изменений кровообращения. В зависимости от типа физиологической реакции действие норадреналина дополняется действием либо NPY, либо АТФ, либо обоих медиаторов.

Разным физиологическим реакциям соответствуют разные паттерны импульсов в симпатических вазомоторных нервах. Эти паттерны могут определять секрецию медиаторов. В изменениях кровообращения при стрессе важную роль играет нейропептид ^ АТФ, по-видимому, принимает участие лишь в начале стрессорных изменений кровообращения, поскольку при длительном повышении симпатической активности секреция этого медиатора снижается, а также происходит десенситизация постсинаптических рецепторов.

Регионарные особенности симпатической нейропередачи могут обеспечивать перераспределение кровотока между органами. Участие АТФ может способствовать быстрому сужению сосудов почек и других внутренних органов и тем самым направлять поток крови к лишенной такой регуляции скелетной мускулатуре, как это происходит при реакции борьбы или бегства.

По-видимому, роль АТФ в регуляции уровня АД особенно важна в отсутствии возмущающих воздействий. Действие АТФ обеспечивает стабилизацию уровня АД и тем самым снижает вероятность развития патологических изменений в системе кровообращения. Однако тоническое сокращение сосудов, на которое «накладываются» быстрые пуринергические изменения, обеспечивается действием норадреналина, что доказывается выраженным гипотензивным действием адреноблокаторов.

Пуринергические сократительные реакции сосудов таких органов как почки и кишечник, которые получают до 40% крови, выбрасываемой сердцем, сказываются на частоте волн Майера. Остается неясным, как волны Майера взаимодействуют с более медленными, высокоамплитудными флуктуациями АД, за счет которых и происходит увеличение вариабельности. По-видимому, этот вопрос может быть решен лишь в рамках математической модели, описывающей взаимодействие осцилляторов и случайных флуктуации.

Нельзя также исключить, что в некоторых сосудистых регионах АТФ выполняет «специфические» функции. Например, в коже этот медиатор может обеспечивать сужение сосудов при низкой температуре, поскольку пуринергический компонент нейрогенного ответа более устойчив к охлаждению, чем адренергический (Yamamoto et а!., 1992).

Таким образом, относительная значимость трех симпатических медиаторов (АТФ, норадреналина и NPY) для регуляции системного артериального давления зависит от активности организма, которая определяет паттерны разрядов вазомоторных нейронов и распределение кровотока между органами.

ВЫВОДЫ

1. В данной работе доказано участие АТФ как медиатора симпатической нервной системы в регуляции системного артериального давления.

2. Пуринергический компонент симпатической регуляции проявляется при рефлекторных изменениях артериального давления, его вклад зависит от типа рефлекторной реакции. Прессорный синокаротидный рефлекс в значительной мере реализуется с участием АТФ, что говорит о важной роли пуринергического компонента в барорефлекторной регуляции артериального давления. При асфиксии и электрическом раздражении соматических афферентов АТФ лишь увеличивает скорость развития прессорного ответа, но величина реакции при этих воздействиях определяется действием норадреналина.

3. АТФ обеспечивает стабилизацию среднего уровня артериального давления. Исключение пуринергического компонента симпатической регуляции приводит к повышению вариабельности системного артериального давления. Симпатические влияния адренергической природы необходимы для поддержания среднего уровня давления, но после их устранения вариабельность давления не увеличивается.

4. Участие АТФ в барорефлекторной регуляции подтвержается его влиянием на частоту колебаний системного артериального давления, обусловленных активностью барорецепторного рефлекса. Когда действие АТФ на сосуды заблокировано, частота таких колебаний снижается.

5. Латентный период сократительного ответа мелких артерий при действии АТФ значительно короче, чем при действии норадреналина. Действие АТФ увеличивает скорость вазомоторной реакции и тем самым способствует более эффективному барорефлекторному сглаживанию отклонений АД от среднего уровня.

6. Мелкие артерии кожи, почки и скелетной мышцы существенно различаются по скорости развития нейрогенного сокращения, что обусловлено различной представленностью пуринергического компонента симпатической регуляции в этих сосудистых бассейнах. АТФ, наряду с норадреналином, опосредует влияние симпатических нервов на сосуды кожи и почки, но не скелетной мышцы. Таким образом, влияние АТФ на общее периферическое сопротивление и уровень артериального давления зависит от распределения кровотока между органами.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Тарасова О.С, Родионов И.М. Роль пуринергического медиатора в рефлекторной регуляции артериального давления //ДАН СССР. - 1991. - Т.320. N5. - С. 1276-1279.

2. Tarasova O.S., Rodionov I.M. The role of purinergic neurotransmission in various cardiovascular reflexes//Acta Physiol. Scand. - 1992.- V.146.-P.441-448.

3. Tarasova O.S., Rodionov I.M. Evidence that pressor response to the carotid artery occlusion is mediated by the purinergic neurotransmitter // In: Abstracts of the 32nd International Congress ofPhysiological Sciences, Glasgow. - 1993. -P. S32.

4. Rodionov I.M., Tarasova O.S. Purinergic and adrenergic mediators in regulation of blood pressure // Can. J. Physiol. Pharmacol. - 1994. -V.72, Suppl.4. -p.31.

5. Rodionov I.M., Tarasova O.S. Various pressor reflexes can be mediated by different sympathetic co-transmitters // Can. J. Physiol. Pharmacol. - 1994. -V.72, Suppl.4. - p.32

6. Родионов И.М., Тарасова О.С. Медиаторная роль АТФ при различных сосудодвигательных рефлексах // Успехи физиологических наук. - 1994. - Т.25. -С. 38-39.

7. Родионов И.М., Косяков А.Н., Тарасова Р.С., Тимин Е.Н. Роль АТФ как медиатора симпатической нервной системы в сглаживании быстрых изменений артериального давления // Бюлл. эксперим. биол. и мед. - 1995. - Т.120. - С.461-464.

8. Tarasova O.S., Kosiakov A.N., Timin E.N., Rodionov I.M. Norepinephrine and ATP as vasomotor mediators // J. Vas^ Research. -1996.- V.33, Suppl.2. - P. 18.

9. Tarasova P., Sjoblom-Widfeldt N., Nilsson H. Pattern of innervation and transmitter characteristics of cutaneous, renal and skeletal muscle small arteries in the rat // J. Vas^ Research. - 1996.- V.33, Suppl.2. - P.39.

10. Sjoblom-Widfeldt N., Arner A., Tarasova O.v Nielsen N., Nilsson H. Analysis of cotransmission based on latency of contraction using caged compounds in rat mesenteric small arteries // J. Vas^ Research. -1996.- V.33, Suppl.2. - P.38.

11. Родионов И.М., Тарасова О.С, Тимин Е.Н., Косяков А.А., Голубинская В.О. Эффекторные механизмы реализации рефлексов на сосудистую систему. // В сб.: Проблемы интероцепции (материалы международного симпозиума, посвященного 90-летию со дня рождения академика В.Н.Черниговского), Санкт-Петербург. - 1997. - С.84-85.

12. Tarasova P.. Sjoblom-Widfeldt N., Nilsson H. ATP accelerates sympathetically-evoked contraction of small arteries supplying skin and kidneys but not skeletal muscles in the rat // In: XXXIII International Congress of Physiological Sciences (Abstracts), St. Petersburg. -1997. - Abs. P061.31.

13. Rodionov I., Tarasova P., Kosyakov A., Borovik A., Golubinskaya V., Timin E. Why two vasoconstrictor transmitters - noradrenaline and ATP - are required in blood pressure control? // In: XXXIII International Congress of Physiological Sciences (Abstracts), St. Petersburg. -1997. - Abs. P058.29.

14. Machkov V.V., Tarasova O.S.. Timin E.N., Rodionov I.M. Effect of noradrenaline on tail arteries of SHR and WKY under perfusion at constant flow and constant pressure // Acta Physiol. Scand. - 1997. - V. 161. - P.41 -46.

15. Родионов И.М., Голубинская В.О., Тарасова О.С., Тимин Е.Н. Роль разных медиаторов в симпатических окончаниях в регуляции артериального давления // В сб.: Тезисы докладов XVII Съезда физиологического общества им. И.П. Павлова, Ростов-на-Дону. - 1998. - С. 143-144.

16. Tarasova O.S., Golubinskaya V.O., Kosyakov A.N., Borovik A.S., Timin E.N., Rodionov I.M. The role of purinergic and adrenergic transmitters of the sympathetic system in the control of arterial blood pressure variability // J. Auton. Nerv. System. -

1998.-V.70.-P.66-70.

17. Golubinskaya V., Tarasova P., Borovik A., Rodionov I. Inhibition of purinoceptor-mediated responses but not adrenoceptor-mediated effects increases blood pressure lability in conscious rats // J. Hypertension. - 1998. - V.I6, Suppl.2. -P. S 73.

18. Golubinskaya V., Tarasova 0., Borovik A., Rodionov A. Adrenergic and purinergic blood pressure fluctuations can be distinguished by their spectral frequency characteristics // J. Pharmacol. Toxicol. - 1998. - V.83, Suppl.l. - P. 100.

19. Machkov V.V., Vlasova M.A., Tarasova O.S., Mikhaleva L.M., Koshelev V.B., Timin E.N., Rodionov I.M. Responses to noradrenaline oftail arteries in hypertensive, hypotensive and normotensive rats under different regimens of perfusion: role of the myogenic response // Acta Physiol. Scand. - 1998. - V.63. - P.331-337.

20. Golubinskaya V.O., Tarasova O.S., Borovik A.S., Rodionov I.M. Frequency characteristics of blood pressure oscillations evoked by sympathetic transmitters, noradrenaline and adenosine triphosphate // J. Auton. Nerv. System. - 1999. - V.77. -P.13-20.

21. Golubinskaya V., Tarasova P., Borovik A., Rodionov I. Low-frequency blood pressure oscillations in mesenteric vessels in conscious rats // J. Vase. Res. - 1999. -V.36.-P.528-531.

22. Боровик А.С., Голубинская В.О., Тарасова Р.С.. Родионов И.М. Исследование реакций изолированных сосудов на раздражение симпатических нервов // В сб.: Методология флоуметрии, выпуск 3. - Москва, Трансоник. -

1999.-С.167-180.

23. Тарасова Р .С Голубинская В.О., Боровик А.С., Родионов И.М. Роль АТФ как медиатора симпатической нервной системы в регуляции артериального давления у бодрствующих крыс // В сб.: Механизмы функционирования висцеральных систем (Тезисы докладов Международной конференции, посвященной 150-летию акад. И.П.Павлова), Санкт-Петербург. - 1999. - С.357.

24. Golubinskaya V., Tarasova О., Borovik A., Rodionov A. Differences in dynamics of systemic blood pressure and pressure at the base of mesenteric arcade in conscious rats // J. Hypertension. - 1999. - V.17, suppl.3. - P. S98.

25. Tarasova О., Golubinskaya V., Borovik A., Rodionov I. Adenosine triphosphate as a co-transmitter for noradrenaline accelerates sympathetically mediated vasomotor oscillations ofblood pressure // Hypertension. - 1999. - V.34. - P.713.

26. Тарасова O.C.. Голубинская В.О., Боровик А.С., Родионов И.М. Роль АТФ в барорефлекторной регуляции артериального давления // Архив клинической и экспериментальной медицины. - 2000. - Т.9. - С. 115-118.

27. GolubinskayaV., Tarasova P., Borovik A., Rodionov I. Sympathetic influence on the vasomotions: in vivo and in vitro study // In: Abstracts of the EuroConference BAVAR, Berlin. - 2000. - P. 17.

28. Родионов И.М., Тарасова O.C., Голубинская В.О., Боровик А.С. Роль норадреналина и АТФ в регуляции артериального давления // В сб.: Физиология нейротрансмиттеров Тезисы докладов конференции, посвященной 100-летию Х.С. Коштоянца, Москва. - 2000. - С.70.

29. Тарасова О.С., Зотов А.В., Родионов И.М., Голубинская В.О., Боровик А.С. Нейрогенное сокращение хвостовой артерии крысы в изобарических условиях: влияние трансмурального давления и эндотелия // Росс, физиол. ж. им. И.М. Сеченова. - 2001. - Т.87. - С.608-619.

30. Родионов И.М., Тарасова О.С., Зотов А.В., Голубинская В.О., Боровик А.С. Взаимодействие нейрогенных и локальных механизмов регуляции сосудистого тонуса // В сб.: Тезисы докладов XVIII Съезда физиологического общества им. И.П. Павлова, Казань. - 2001. - С. 415.

31. Тарасова О.С, Мартьянов А.А., Родионов И.М. Роль медиаторов в регуляции артериального давления // Природа. - 2001. - № 11. - С.21 -27.

32. Tarasova P., Figourina I., Zotov A., Borovik A., Vinogradova О. Effect of tail suspension on haemodynamics in intact and sympathectomized rats // Eur. J. Appl. Physiol. -2001 - V.85. - P.397-404.

33. Голубинская В.О., Тарасова О .С, Боровик А.С, Виноградова О.Л. Исследование нейрогенных вазоконстрикторных реакций у наркотизированных крыс // В сб.: Методология флоуметрии, выпуск 6. - Москва, Трансоник. - 2002. -С.107-118.

34. Тарасова О.С.. Родионов И.М. Множественность медиаторов в симпатических нервах и регуляция артериального давления // В сб.: Российская наука: дорога жизни. - М., Октопус-Природа. - 2002. - С. 254-262.

35. Tarasova P., Sjoblom-Widfeldt N., Nilsson H. Transmitter characteristics of cutaneous, renal and skeletal muscle small arteries in the rat // Acta Physiol. Scand. -2003.-V.I 77. -P. 157-166.

Подписано в печать 17.01.2005 Объем 2.5 усл.п.л. Тираж 100 экз. Заказ № 7 Отпечатано в ООО «Соцветие красок» 119992 г.Москва, Ленинские горы, д.1 Главное здание МГУ, к. 102

г

Содержание диссертации, доктора биологических наук, Тарасова, Ольга Сергеевна

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

Становление представлений о медиаторной роли АТФ.

Запасание АТФ в варикозах симпатических постганглионарных волокон.

Строение нервного сплетения в артериальных сосудах.

Крупные и мелкие синаптические пузырьки: происхождение и состав.

Синтез медиаторов и транспорт в синаптические пузырьки.

Секреция АТФ из симпатических нервных волокон.

Исследование секреции АТФ после инкубации препаратов с 3Н-аденозином

Исследование секреции АТФ и норадреналина с использованием высокоэффективной жидкостной хроматографии.

Кальциевые каналы, регулирующие секрецию медиаторов.

Постсинаптическое действие АТФ.

Классификация пуринорецепторов.

Р2Х рецепторы гладкомышечных клеток.

Ионный ток через Р2Х1 рецепторы и вызваемое им изменение концентрации Са2+ в цитоплазме гладкомышечных клеток.

Динамика сократительных ответов гладкой мышцы при действии АТФ и норадреналина.

Постсинаптическое взаимодействие эффектов норадреналина и АТФ.

Модуляция секреции медиаторов через пресинаптические ауторецепторы.

Ферментативное разрушение АТФ в синаптической щели.

АТФ - медиатор для быстрой передачи сигналов в синапсе.

Данные литературы об участии АТФ в симпатической регуляции функций in vivo.

Зависимость эффектов норадреналина и АТФ от паттерна импульсов в симпатических нервах.

Постановка задачи и основные этапы данной работы.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

Исследование прессорных рефлексов у наркотизированных крыс.

Животные и подготовка к эксперименту.

Исследуемые рефлекторные ответы.

Протоколы экспериментов.

Обработка результатов.

Вещества, использовавшиеся в экспериментах.

Исследование вариабельности артериального давления у бодрствующих крыс в условиях свободного поведения.

Животные, использовавшиеся в экспериментах.

Вживление катетеров.

Регистрация артериального давления.

Схема эксперимента.

Протоколы экспериментов.

Тестирование чувствительности хронотропного компонента бароререфлекса.

Обработка результатов.

Проверка эффективности действия блокаторов.

Контроль к схемам введения веществ.

Вещества, использовавшиеся в экспериментах.

Эксперименты с фотоактивируемыми аналогами норадреналина и АТФ.

Принцип метода.

Животные и сосуды, использовавшиеся в экспериментах.

Подготовка к эксперименту.

Фотолиз аналогов норадреналина и АТФ.

Обработка результатов.

Вещества, использовавшиеся в экспериментах.

Исследование нейрогенных ответов изолированных сосудов.

Животные и сосуды, использовавшиеся в экспериментах.

Подготовка к эксперименту.

Нормализация (определение оптимального растяжения сосуда).

Активация препарата.

Раздражение интрамуральных нервных волокон.

Протоколы экспериментов.

Вещества, использовавшиеся в экспериментах.

Статистическая обработка результатов.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

Влияние адреноблокаторов и десенситизации Р2Х рецепторов на рефлекторные изменения артериального давления.

Изменения рефлекторных ответов после блокады а-адренорецепторов и нарушения ганглионарной передачи.

Изменения рефлекторных ответов после десенситизации Р2Х рецепторов

Изменения рефлекторных ответов после десенситизации Р2Х рецепторов на фоне блокады а-адренорецепторов.

Влияние блокаторов а-адренорепторов и Р2Х рецепторов на вариабельность артериального давления у бодрствующих крыс.

Изменения вариабельности артериального давления после устранения адренергических и пуринергических влияний.

Изменения вариабельности артериального давления после устранения адренергических и пуринергических влияний и восстановления уровня АД с помощью инфузии ангиотензина II.

Результаты спектрального анализа среднего артериального давления.

Результаты спектрального анализа пульсового интервала.

Чувствительность барорецепторного рефлекса на фоне действия PPADS

Изменения вариабельности артериального давления после введения празозина.

Динамика вазомоторных ответов при активации а-адренорецепторов и Р2Х рецепторов.

Характеристики нейрогенных ответов изолированных сосудов кожи, почки и скелетной мышцы.

Размеры, сократимость и спонтанный тонус препаратов.

Амплитуда и динамика сокращения при раздражении интрамуральных нервных волокон.

Изменения нейрогенных ответов после блокады а-адренорецепторов и десенситизации Р2Х рецепторов.

Реакции сосудов на норадреналин и а,Р-метиленАТФ.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Пуринергический компонент симпатической регуляции системного артериального давления"

Важную роль в поддержании постоянства внутренней среды организма играет симпатическая нервная система. Она обеспечивает адаптацию организма к постоянно меняющимся, порой экстремальным, условиям внешней среды, а также участвует в повседневной регуляции жизненно важных функций. Одной их основных задач симпатической системы является регуляция тонуса кровеносных сосудов. Вазомоторные эффекты симпатических нервов опосредуются несколькими медиаторами: вместе с норадреналином из варикоз постганглионарных симпатических волокон секретируются аденозинтрифосфат (АТФ) и нейропептидУ (NPY) (Burnstock, Kennedy, 1985; Lundberg, Hokfelt, 1986; Stjarne, Lundberg, 1986). Все три медиатора (норадреналин, АТФ и NPY) вызывают сужение сосудов, в значительной степени потенциируя действие друг друга (Ralevik, Burnstock, 1990; Saville et al., 1990; Bradley et al., 2003). Вместе с тем их эффекты существенно различаются по временным характеристикам.

При действии NPY сокращение гладкой мышцы развивается медленно и характеризуется большой длительностью (Lundberg, Hokfelt, 1986; Stjarne, Lundberg, 1986). Этот медиатор обеспечивает стойкое повышение сосудистого сопротивления при стрессорных реакциях (Lundberg, Hokfelt, 1986; Поленов, 1995). Блокада Yi-рецепторов, расположенных на гладкомышечных клетках сосудов, не влияет на параметры гемодинамики в покое, однако значительно ослабляет изменения системного артериального давления и сопротивления сосудов при стрессе (Zukowska-Grojec et al., 1996; Qureshi et al., 1998).

Напротив, АТФ вызывает быстрое и кратковременное сокращение сосудов (Ambache, Zar, 1971; Stjarne 1989; Bao, 1993). Быстрое - поскольку АТФ секретируется из нервов раньше, чем норадреналин (Todorov et al., 1994), и активирует на постсинаптической мембране ионотропные Р2Х рецепторы (Benham, Tsien, 1987). Са2+ через каналы Р2Х рецепторов входит внутрь гладкомышечных клеток в количестве, достаточном для активации сократительного аппарата, и сокращение сосуда происходит без участия систем вторичных посредников (Benham, 1989; Gitterman и Evans, 2001). Кратковременное - поскольку при продолжительной активации симпатическийнервов секреция АТФ снижается (Todorov et al., 1994), а постсинаптические Р2Х рецепторы могут десенситизироваться (Benham, Tsien, 1987). В синаптической щели АТФ подвергается расщеплению эктонуклеотидазами (Зиганшин, Зиганшина, 1999) и нуклеотидазами, которые выделяются из нервов одновременно с АТФ (Todorov et al., 1997).

Таким образом, пуринергический (обусловленный действием АТФ) компонент вазоконстрикторного ответа быстро развивается и исчезает, в отличие от эффектов, вызываемых «тоническими» медиаторами -норадреналином и NPY. Это позволило охарактеризовать АТФ как медиатор, предназначенный для быстрой передачи синаптических сигналов. Следует, однако, отметить, что эти представления сформировались на основании данных, полученных в экспериментах in vitro. Данные о медиаторной роли АТФ в условиях in vivo крайне малочисленны и в основном сводятся к описанию сосудистых реакций на раздражение эфферентных симпатических путей в условиях естественного или принудительного кровоснабжения органов (Bulloch и McGrath, 1988; Taylor, Parsons, 1989; Johnson et al., 2001). Такие эксперименты не дают ответа на вопрос о роли АТФ в регуляции кровообращения в целом организме. Выяснению функциональной значимости изменений сосудистого тонуса, происходящих с участием этого медиатора, и посвящена данная работа.

Быстрые изменения артериального давления часто возникают в результате рефлекторных изменений эфферентной симпатической активности. Поэтому в первой части работы исследовали участие АТФ в рефлекторном повышении артериального давления при раздражении соматических афферентов, при асфиксии и при разгрузке артериальных барорецепторов. Оказалось, что только последняя из этих реакций значимо уменьшается после десенситизации сосудистых Р2Х рецепторов (Tarasova, Rodionov, 1992). Именно это наблюдение определило направление дальнейших исследований.

Основная роль барорецепторного рефлекса состоит в стабилизации среднего уровня артериального давления (Cowley et al., 1973). Если барорефлекторные влияния на сосуды действительно опосредуются АТФ, при устранении действия этого медиатора уровень давления должен становиться менее стабильным. Поэтому вторая часть работы была посвящена исследованиювариабельности артериального давления в норме и после устранения действия адренергического и/или пуринергического медиаторов.

Положение о том, что АТФ вызывает быстрое, а норадреналин - более медленное сокращение сосудов, сформировалось на основе исследования сосудистых ответов на раздражение нервов, которые определяются секрецией медиаторов и их постсинаптическим действием. Известно, что динамика секреции АТФ и норадреналина из симпатических волокон может существенно различаться (Todorov et al., 1994). Следует отметить, что традиционные способы эксперимента не позволяют определить кинетические параметры сокращения сосудов при активации постсинаптических рецепторов, поскольку даже при быстром добавлении вещества эти параметры неизбежно искажаются из-за диффузии молекул в сосудистой стенке, их ферментативного разрушения, а также поглощения симпатическими волокнами и другими структурами. В данной работе сравнение временных характеристик сокращения сосудов на норадреналин и АТФ впервые приводилось с использованием фотоактивируемых соединений (caged noradrenaline и caged ATP), что позволило преодолеть эти затруднения и более аккуратно исследовать динамику сосудистых реакций.

В последней части работы исследовали, для каких органов характерна нервная регуляция тонуса сосудов с участием АТФ. Важной задачей симпатической регуляции является быстрое перераспределение кровотока между органами. Такое перераспределение может происходить в результате формирования в центральной нервной системе различных симпатических посылок к сосудам разных органов (Janig, McLachlan, 1992; Morrison, 2001). Но, вместе с тем, оно может обеспечиваться за счет неодинаковой плотности иннервации сосудов и различных медиаторных характеристик симпатических волокон, иннервирующих разные сосудистые регионы.

К началу данного исследования было доказано, что АТФ участвует в передаче симпатических влияний к артериям, приносящим кровь к коже (Kennedy et al., 1986; Burnstock, Warland, 1987; Bao, 1993; Morris, 1994) и к органам чревной области (печени, брыжейке и кишечнику) (Brizzolara, Burnstock, 1990; Sjoblom-Widfeldt, 1990; Starke et al., 1991). Имелись единичныеданные об участии АТФ нейрогенном сокращении сосудов почки (Schwartz, Malik, 1989; Bohmann et al., 1995), но без определения уровня артериального русла, для которого характерны такие реакции. И, наконец, оставалось неясным, принимает ли АТФ участие в симпатической регуляции тонуса сосудов скелетной мускулатуры. Поэтому завершающим направлением работы был сравнительный анализ медиаторных характеристик нейрогенных ответов мелких артерий кожи, почки и скелетной мышцы, причем в каждом случае исследовались реакции сосудов двух последовательных порядков ветвления.

Цель и задачи исследования.

Цель работы состояла в изучении функциональной значимости пуринергического (обусловленного действием АТФ) компонента симпатической регуляции тонуса сосудов и системного артериального давления. В работе решались следующие задачи:1) исследовать роль АТФ и норадреналина в сосудодвигательных рефлексах различной природы;2) исследовать изменения вариабельности системного артериального давления после устранения вазомоторных эффектов адренергического и/или пуринергического медиаторов;3) сравнить динамику сократительных ответов сосудов при активации а-адренорецепторов и Р2Х рецепторов с использованием фотоактивируемых аналогов норадреналина и АТФ;4) исследовать роль АТФ в передаче симпатических влияний к артериальным сосудам почки, кожи и скелетной мышцы.

Научная новизна работы. Доказано участие АТФ как медиатора симпатической нервной системы в регуляции кровообращения в целом организме. Получены принципиально новые данные о роли АТФ в рефлекторных изменениях артериального давления, а также в стабилизации среднего уровня давления. Показано, что пуринергическая симпатическая регуляция тонуса сосудов характеризуется регионарной специфичностью: опосредуемый АТФ компонент нейрогенного ответа характерен для мелкихартерий в коже и почке, но не в скелетной мускулатуре. Впервые с использованием фотоактивируемых аналогов АТФ и норадреналина изучены кинетические параметры вазомоторных ответов при активации а-адренорецепторов и Р2Х рецепторов.

Теоретическое значение работы. Полученные данные существенно развивают современные представления о механизмах симпатической регуляции сосудистого тонуса. Показано, что участие АТФ является необходимым условием нормальной работы системы кровообращения в условиях спокойного бодрствования. Работа также имеет важное значения для нейрофизиологии в целом, так как в ней на примере симпатической нейропередачи раскрыто функциональное значение сосуществования нескольких медиаторов в одном синапсе.

Практическое значение работы. Результаты исследования свидетельствуют о том, что стабилизирующая роль барорецепторного рефлекса осуществляется при участии пуринергического медиатора. Хорошо известно, что повышение вариабельности системного артериального давления, характерное для многих заболеваний сердечно-сосудистой системы, усугубляет гипертрофию стенки артериальных сосудов, провоцирует атеросклеротическое поражение сосудов и нарушения микроциркуляции (Mancia et al., 1995; Рогоза, 1996). Поэтому поиск и изучение веществ, воздействующих на пуринергический компонент симпатической нейропередачи, может оказаться полезной для коррекции острых и хронических нарушений кровообращения.

Результаты работы также могут быть использованы для разработки новых диагностических методик. Известно, что вклад АТФ в нейрогенное сокращение сосудов уменьшается в неблагоприятных для организма условиях (при хроническом стрессе, интоксикации и др. - Munch et al., 1994; D'Arbe et al., 1999). Поскольку частота вазомоторных колебаний артериального давления (и вторичных по отношению к ним колебаний ритма сердца) снижается после устранения медиаторного действия АТФ, определение частоты вазомоторныхволн может оказаться полезным для раннего выявления нарушений работы сердечно-сосудистой системы.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Рефлекторные изменения системного артериального давления при активации различных афферентных входов могут осуществляться с участием разных симпатических медиаторов. АТФ играет значительную роль в повышении давления при разгрузке артериальных барорецепторов, но практически не участвует в реакциях на чрезвычайные стимулы (при асфиксии и имитации болевого воздействия.

2. Медиаторная роль АТФ важна для стабилизации среднего уровня артериального давления. Это связано с его участием в барорефлекторной регуляции, поскольку устранение сосудистого действия АТФ приводит к изменению частоты колебаний артериального давления, обусловленных активностью барорецепторного рефлекса (т.н. волн Майера).

3. Различия в динамике пуринергического и адренергического компонентов сокращения сосудов в ответ на раздражение симпатических нервов обусловлены разными временными характеристиками постсинаптических событий, а секреции медиаторов.

4. Роль АТФ в передаче симпатических влияний к сосудам неодинакова в разных сосудистых регионах. АТФ играет роль симпатического медиатора в мелких артериях почки и кожи, но не в артериях скелетной мышцы. Такая неоднородность медиаторных характеристик симпатической нейропередачи может обеспечивать перераспределение кровотока между органами при различных адаптивных реакциях.

Заключение Диссертация по теме "Физиология", Тарасова, Ольга Сергеевна

ВЫВОДЫ

1. В данной работе доказано участие АТФ как медиатора симпатической нервной системы в регуляции системного артериального давления.

2. Пуринергический компонент симпатической регуляции проявляется при рефлекторных изменениях артериального давления, его вклад зависит от типа рефлекторной реакции. Прессорный синокаротидный рефлекс в значительной мере реализуется с участием АТФ, что говорит о важной роли пуринергического компонента в барорефлекторной регуляции артериального давления. При асфиксии и электрическом раздражении соматических афферентов АТФ лишь увеличивает скорость развития прессорного ответа, но величина реакции при этих воздействиях определяется действием норадреналина.

3. АТФ обеспечивает стабилизацию среднего уровня артериального давления. Исключение пуринергического компонента симпатической регуляции приводит к повышению вариабельности системного артериального давления. Симпатические влияния адренергической природы необходимы для поддержания среднего уровня давления, но после их устранения вариабельность давления не увеличивается.

4. Участие АТФ в барорефлекторной регуляции подтвержается его влиянием на частоту колебаний системного артериального давления, обусловленных активностью барорецепторного рефлекса. Когда действие АТФ на сосуды заблокировано, частота таких колебаний снижается.

5. Латентный период сократительного ответа мелких артерий при действии АТФ значительно короче, чем при действии норадреналина. Действие АТФ увеличивает скорость вазомоторной реакции и тем самым способствует более эффективному барорефлекторному сглаживанию отклонений АД от среднего уровня.

6. Мелкие артерии кожи, почки и скелетной мышцы существенно различаются по скорости развития нейрогенного сокращения, что обусловлено различной представленностью пуринергического компонента симпатической регуляции в этих сосудистых бассейнах. АТФ, наряду с норадреналином, опосредует влияние симпатических нервов на сосуды кожи и почки, но не скелетной мышцы. Таким образом, влияние АТФ на общее периферическое сопротивление и уровень артериального давления зависит от распределения кровотока между органами.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На примере симпатической нейропередачи в работе исследован важный для нейрофизиологии вопрос о взаимодействии нескольких медиаторов в одном синапсе. Полученные данные свидетельствуют о том, что роль норадреналина необходима, но не достаточна для обеспечения всего многообразия адаптивных изменений кровообращения. В зависимости от типа физиологической реакции действие норадреналина дополняется действием либо NPY, либо АТФ, либо обоих медиаторов.

Разным физиологическим реакциям соответствуют разные паттерны импульсов в симпатических вазомоторных нервах. Эти паттерны могут определять секрецию медиаторов. В изменениях, происходящих в системе кровообращения при стрессе, важную роль играет нейропептид Y. АТФ, по-видимому, принимает участие лишь в начале стрессорных изменений кровообращения, поскольку при длительном повышении симпатической активности секреция этого медиатора снижается, а также происходит десенситизация постсинаптических рецепторов.

Регионарные особенности симпатической нейропередачи могут обеспечивать перераспределение кровотока между органами. Участие АТФ может способствовать быстрому сужению сосудов почек и других внутренних органов и тем самым направлять поток крови к лишенной такой регуляции скелетной мускулатуре, как это происходит при реакции борьбы или бегства.

По-видимому, роль АТФ в регуляции уровня АД особенно важна в отсутствии возмущающих воздействий. Действие АТФ обеспечивает стабилизацию уровня АД и тем самым снижает вероятность развития патологических изменений в системе кровообращения. Однако тоническое сокращение сосудов, на которое «накладываются» быстрые пуринергические изменения, обеспечивается действием норадреналина, что доказывается выраженным гипотензивным действием адреноблокаторов.

Пуринергические сократительные реакции сосудов таких органов как почки и кишечник, которые получают до 40% крови, выбрасываемой сердцем, сказываются на частоте волн Майера. Остается неясным, как волны Майера взаимодействуют с более медленными, высокоамплитудными флуктуациями АД, за счет которых и происходит увеличение вариабельности. По-видимому, этот вопрос может быть решен лишь в рамках математической модели, описывающей взаимодействие осцилляторов и случайных флуктуаций.

Нельзя также исключить, что в некоторых сосудистых регионах АТФ выполняет «специфические» функции. Например, в коже этот медиатор может обеспечивать сужение сосудов при низкой температуре, поскольку пуринергический компонент нейрогенного ответа более устойчив к охлаждению, чем адренергический (Yamamoto et al., 1992).

Таким образом, относительная значимость трех симпатических медиаторов (АТФ, норадреналина и NPY) для регуляции системного артериального давления зависит от активности организма, которая определяет паттерны разрядов вазомоторных нейронов и распределение кровотока между органами. Г

Библиография Диссертация по биологии, доктора биологических наук, Тарасова, Ольга Сергеевна, Москва

1. Борисов М.М., Кост А.Н., Кузьменко В.А., Кулаев Б.С., Родионов И.М., Юровская М.А. Исследование артериального давления у крыс после введения 6-гидроксидофамина // Физиологический журнал СССС им. И.М.Сеченова. 1973. - Т.59. - С.465-470.

2. Зиганшин А.У., Зиганшина Л.Е. Фармакология рецепторов АТФ. М.: Геотар Медицина. 1999. - 209 с.

3. Николлс Дж.Г., Мартин А.Р., Валлас Б.Дж., Фукс П.А. От нейрона к мозгу. М., УРСС.-2003.-671 с.

4. Поленов С.А., Дворецкий Д.П., Чернявская Г.В. Вазомоторные эффекты нейропептидов // Физиол. ж. им. Сеченова. 1995. - Т.81. - С.29-47.

5. Рогоза А.Н. Суточный профиль артериального давления и барорефлекторная регуляция у больных гипертонической болезнью // Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук, Москва. 1996. - 54 с.

6. Родионов И.М., Ярыгин В.Н., Мухаммедов А.А. Иммунологическая и химическая десимпатизация. М., Наука. 1988ю - С. 91-95.

7. Розен В.Б. Основы эндокринологии. М.: Изд-во МГУ. 1994 - 384 с.

8. Фолков Б., Нил Э. Кровообращение. М., Медицина. 1976. - 463 с.

9. Хаютин В.М. Сосудодвигательные рефлексы. М., Наука. 1964. - 376 с.

10. Экклс Дж. Физиология синапсов. М., Мир. 1966. - 395 с.

11. Abboud F.M., Eckstein J.W. Comparative changes in segmental vascular resistance in response to nerve stimulation and to norepinephrine // Circ. Res. -1966.-V.18.-P.263-277.

12. Alper R.H., Jacob H.J., Brody M.J. Regulation of arterial pressure lability in rats with chronic sinoaortic deafferentation // Am. J. Physiol. 1987. — V.253. -P.H466-H474.

13. Ambache N., Zar M.A. Evidence against adrenergic motor transmission in the guinea-pig vas deferens // J. Physiol. 1971. - V.216. - P.359-389.

14. Angus J.A., Broughton A., Mulvany M.J. Role of a-adrenoceptors in constrictor responses of rat, guinea-pig and rabbit small arteries to neural activation // J. Physiol. 1988. - V.403. - P.495-510.

15. Arner A., Goody R.S., Rapp G., Ruegg J.C. Relaxation of chemically skinned guinea pig taenia coli smooth muscle from rigor by photolytic release of adenosine-5 -triphosphate // J. Muscle Res. Cell. Motil. 1987. - V.8. - P.377-385.

16. Bankston L.A., Guidotti G. Characterization of ATP transport into chromaffin granule ghosts // J. Biol. Chem. 1996. - V.271. - P. 17132-17138.

17. Bao J.-X. Sympathetic neuromuscular transmission in rat tail artery: electrochemical, electrophysiological and mechanical recording // Acta Physiol. Scand.- 1993. V.610, Suppl.-P.l-58.

18. Bao J.X., Gonon F., Stjarne L. Kinetics of ATP- and noradrenaline-mediated sympathetic neuromuscular transmittion in rat tail artery // Acta Physiol. Scand. -1993.-V.149.-P.503-519.

19. Bao J.X., Stjarne L. Dual contractile effect of ATP released by field stimulation revealed by effects of a,P-methylene ATP and suramin in rat tail artery // Br. J. Pharmacol. 1993. - V.l 10. - P.1421-1428.

20. Barden J.A., Cottee L.J., Bennett M.R. Vesicle-associated proteins and P2X receptor clusters at single sympathetic varicosities in mouse vas deferens // J. Neurocytol. 1999. - V.28. - P.469-480.

21. Baron G.D., Speden R.N., Bohr D.F. Beta-adrenergic receptors in coronary and skeletal muscle arteries // Am. J. Physiol. 1972. - V.223. - P.878-881.

22. Barres C., Pereira de Souza Neto E., Julien C. Effect of a-adrenoceptor blockade on the 0.4 Hz sympathetic rhythm in conscious rats // Clin. Exp. Pharmacol. Physiol. -2001. V.28. -P.983-985.

23. Barres Ch., Lewis S. J., Jacob H. J., Brody M. J. Arterial pressure lability and renal sympathetic nerve activity are dissociated in SAD rats // Am. J. Physiol. -1992. V.263. - P.R639-R646.

24. Benham C.D. ATP-activated channels gate calcium entry in single smooth muscle cells dissociated from rabbit ear artery // J. Physiol. 1989. — V.419. — P.689-701.1. Л I

25. Benham C.D., Tsien R.W. A novel receptor-operated Ca -permeable channel activated by ATP in smooth muscle // Nature. 1987. - V.328. - P.275-278.

26. Bertram D., Barres C., Cuisinaud G., Julien C. The arterial baroreceptor reflex of the rat exhibits positive feedback properties at the frequency of Mayer waves // J. Physiol. 1998. - V.513. - P.251-261.

27. Bevan J.A., Purdy R.E. Variations in adrenergic innervation and contractile responses of the rabbit saphenous artery // 1973. Circ. Res. — V.32. - P.746-751.

28. Blanc J., Lamber G., Elghozi J.-L. Endogenous renin and related short-term blood pressure variability in the conscious rat // Eur. J. Pharm. 2000. - V.394. -P.311-320.

29. Во X., Burnstock G. 3H.-a,p-Methylene ATP, a radioligand labeling P2-purinoceptors // J. Auton. Nerv. System. 1989. - V.28. - P.85-88.

30. Во X., Burnstock G. Heterogeneous distribution of 3H.-a,P-methylene ATP binding sites in blood vessels // J. Vase. Res. 1993. - V.30. - P.87-101.

31. Bobalova J., Mutafova-Yambolieva V.N. Co-release of endogenous ATP and noradrenaline from guinea-pig mesenteric veins exceeds co-release from mesenteric arteries // Clinic. Experim. Pharmacol. Physiol. 2001 b. - V.28. — P.397-401.

32. Bobalova J., Mutafova-Yambolieva V.N. Presynaptic a2-adrenoceptor-mediated modulation of adenosine 5' triphosphate and noradrenaline corelease: differences in canine mesenteric artery and vein // J. Auton. Pharmacol. 2001 a. - V.21. -P.47-55.

33. Boehm S. ATP stimulates sympathetic transmitter release via presynaptic P2X purinoceptors // J. Neuroscience.- 1999. V.19. - P.737-746.

34. Bohmann С., Rump L.C., Schaible U., von Kugelsen I. a-Adrenoceptor modulation of norepinephrine and ATP release in isolated kidneys of spontaneously hypertensive rats // Hypertension. 1995. - V.25. - P. 1224-1231.

35. Bohmann C., von Kugelsen I., Rump L.C. P2-receptor modulation of noradrenergic neurotransmission in rat kidney // Br. J. Pharmacol. 1997. -V.121. — P.1255-1262.

36. Bond R.F., Green H. Cardiac output redistribution during bilateral common carotid occlusion // Am. J. Physiol. 1969. - V.216. - P.393-403.

37. Bouvier M., deChampIain J. Selective activation of the adrenal medulla during acute bilateral carotid occlusion and its modulation by alpha-adrenergic receptors in rat // Can. J. Physiol. Pharmacol. 1983. V.61. - P.381-387.

38. Bradley E., Law A., Bell D., Johnson C.D. Effects of varying impulse number on cotransmitter contributions to sympathetic vasoconstriction in rat tail artery // Am. J. Physiol. 2003. - V.284. - P.H2007-H2014.

39. Brain K.L., Jackson V.M., Trout S.J., Cunnane T.C. Intermittent ATP release from nerve terminals elicits smooth muscle Ca transients in mouse vas deferns // J. Physiol. 2002. - V.541. - P.849-862.

40. Brain KL, Cuprian AM, Williams DJ, Cunnane TC. The sources andi -у .sequestration of Ca contributing to neuroeffector Ca transients in the mouse vas deferens // J Physiol. 2003. - V.553. - P.627-635.

41. Brizzolara A.L., Burnstock G. Evidence for noradrenergic-purinergic cotransmission in the hepatic artery of the rabbit // Br. J. Pharmacol. 1990. -V.99. — P.835-839.

42. Brock J.A., Bridgewater M., Cunnane T.C. P-Adrenoceptor mediated facilitation of noradrenaline and adenosine 5'-triphosphate release from sympathetic nervessupplying the rat tail artery // Br. J. Pharmacol. 1997. - V. 120. - P.769-776.j i

43. Brock J.A., Cunnane T.C. Effects of Ca concentration and Ca channel blockers on noradrenaline release and purinergic neuroeffector transmission in rat tail artery // Br. J. Pharmacol. 1999. - V.126. - P. 11-18.

44. Brock J.A., Tan J.H.C. Selective modulation of noradrenaline release by a2-adrenoceptor blockade in the rat-tail artery in vitro // Br. J. Pharmacol. 2004. -V.142.- P.267-274.

45. Brock J.A., Van Helden D.F. Enhanced excitatory junction potentials in mesenteric arteries from spontaneously hypertensive rats // Pfliigers Arch. -1995. V.430. P.901-908.

46. Brown D.R., Brown L.D., Patwardhan A., Randall D.C. Sympathetic activity and blood pressure are tightly coupled at 0.4 Hz in conscious rats // Am. J. Physiol. -1994. V.267. - P.H1378-H1384.

47. Browning K.N., Zheng Z., Kreulen D., Travagli R.A. Two populations of sympathetic neurons project selectively to mesenteric artery and vein // Am. J. Physiol. 1999. - V.276. - P.H1263-H1272.

48. Bulloch J.M., MacDonald A., McGrath J.C. Different sensitivities of rabbit isolated blood vessels exhibiting co-transmission to the slow calcium blocker, nifedipine // Br. J. Pharmacol. 1991. - V. 103. - P. 1685-1690.

49. Bulloch J.M., McGrath J.C. Blockade of vasopressor and vas deferens responses by a,p-methyIeneATP in the pithed rat // Br. J. Pharmacol. 1988. - V.94. -P.103-108.

50. Bulloch J.M., Starke K. Presynaptic a2-autoinhibition in a vascular neuroeffector junction where ATP and noradrenaline act as co-transmitters // Br. J. Pharmacol. 1990. - V.99. — P.279-284.

51. Burnstock G, Campbell G, Bennett M, Holman M.E. Inhibition of the smooth muscle on the taenia coli // Nature. 1963. - V.200. - P.581-582.

52. Burnstock G. A basis for distinguishing two types of purinergic receptors. In: Cell membrane receptors for drugs and hormones: a multidisciplinary approach (Eds. Straub R.W., Bolis L.), Raven Press, New York. 1978. - P. 107-118.

53. Burnstock G. Do some nerve cells release more than one transmitter? // Neuroscience. 1976. - V. 1. - P.239-48.

54. Burnstock G., Campbell G., Satchell D., Smith A. Evidence that adenosine triphosphate or a related nucleotide is the transmitter substance released by non-adrenergic inhibitory nerves in the gut // Br. J. Pharmacol. 1970. - V.40. -P.668-688.

55. Burnstock G., Warland J.J.I. A pharmacological study of the rabbit saphenous artery in vitro: a vessel with a large purinergic contractile response to sympathetic nerve stimulation // Br. J. Pharmacol. 1987. - V.90. - P. 111-120.

56. Capurro D., Huidobro-Toro J.P. The involvement of neuropeptide Y Yi receptors in the blood pressure baroreflex: studies with BIBP 3226 and BIBO 3304 // Eur. J. Pharmacol. 1999. - V.376. - P.251-255.

57. Cerutti C., Barres Ch., Paultre Ch. Baroreflex modulation of blood pressure and heart rate variabilities in rats: assessment by spectral analysis // Amer. J. Physiol. 1994. - V.266. - P.H1993-H2000.

58. Cerutti C., Gustin M.P., Paultre C.Z., Lo M., Julien C., Vincent M., Sassard J. Autonomic nervous system and cardiovascular variability in rats: a spectral analysis approach // Am. J. Physiol. 1991. - V.261. - P.H1292-H1299.

59. Cowley A.W., Liard J.F., Guyton A.C. Role of baroreceptor reflex in daily control of arterial blood pressure and other variables in dogs // Circulation Res. -1973. V.32. - P.564-576.

60. D'Arbe M., Chin I., Einstein R., Lavidis N.A. Stress induced changes in transmitter release from sympathetic varicosities of the mouse vas deferens // J. Auton. Nerv. Syst.- 1999.- V.76.- P. 146-152.

61. Daffonchio A., Franzelli C., Di Rienzo M., Castiglioni P., Ramirez A.J., Parati G., Mancia G., Ferrari A.U. Effect of sympathectomy on blood pressure variability in the conscious rat // J. Hypertension. 1991. - V.9. - P.S70-S71.

62. Daffonchio A., Franzelli C., Radaelli A., Castiglioni P., Di Rienzo M., Mancia G., Ferrari A.U. Sympathectomy and cardiovascular spectral components in conscious normotensive rats // Hypertension. 1995. - V.25. - P. 1287-1293.

63. Dale H.H. Pharmacology and nerve endings // Proc. Royal Soc. Med. 1935. -.28. - P.319-332 (цит. no Kupfermann, 1991).

64. Dampney R.A.L., Horiuchi J., Tagawa Т., Fontes M.A.P., Potts P.D., Poison J.W. Medullary and supramedullaiy mechanisms regulating sympathetic vasomotor tone // Acta Physiol. Scand. 2003. - V.177. - P.209-218.

65. De Michele M., Amenta F. Increase in perivascular noradrenergic nerve density and decrease in acetylcholinesterase-positive sympathetic nerve density in the kidneys of spontaneously hypertensive rats // Clin. Exper. Hypert. 1988. -V.A10. — P.1031-1049.

66. De Potter W.P., Patroens P., Strecker S. Noradrenaline storing vesicles in sympathetic neurons and their putative role in neurotransmitter release: an historical overview of controversial issues // Neurochem. Res. 1997. - V.22. -P.911-919.

67. Devine C.T., Simpson F.O. The fine structure of vascular sympathetic neuromuscular contacts in the rat // Am. J. Anat. 1967. - V. 121. - P. 153-174.

68. Douglas WW, Poisner AM. On the relation between ATP splitting and secretion in the adrenal chromaffin cell: extrusion of ATP (unhydrolysed) during release of catecholamines // J Physiol. 1966. - V.183. - P.249-56.

69. Egan T.M., Khakh B.S. Contribution of calcium ions to P2X channel responses // J. Neuroscience. 2004. - V.24. - P.3413-3420

70. Ennion S.J., Evans R.J. Agonist-stimulated internalization of the ligand-gated ion channel P2X1 in rat vas deferens // FEBS Lett. 2001. - V.489. - P. 154-158.

71. Evans R.J., Suprenant A. Vasoconstriction of guinea-pig submucosal arterioles following sympathetic nerve stimulation is mediated by the release of ATP // Br. J. Pharmacol. 1992. - V.106. - P.242-249.

72. Ferrari A.U., Daffonchio A., Albergati F. and Mancia G., Inverse relationship between heart rate and blood pressure variabilities in rats // Hypertension. -1987.-V.10.-P.533-537.

73. Ferrari A.U., Daffonchio A., Gerosa S., Franzelli C., Paleari P., Ventura C., DiRienzo M., Mancia G. Spontaneous variability of regional haemodynamics in unanaesthetized rats // J. Hypertension. 1993. - V.l 1. - P.535-541.

74. Folkow В. Perspectives on the integrative functions of the 'sympatho-adrenomedullary system' // Anton. Neurisciense: Basic and Clinical. 2000. -P.101-115.

75. Fried G. Synaptic vesicles and release of transmitters: new insights at the molecular level // Acta Physiol. Scand. 1995. - V. 154. - P. 1 -15.

76. Gaudet E., Blanc J., Elghozi J.L. Effects of losartan on short-term variability of blood pressure in SHR and WKY rats // Fundam. Clin. Pharmacol. 1995. - V.9. -P.30-36.

77. Gibbins I.L., Hoffmann В., Morris J.L. Peripheral fields of sympathetic vasoconstrictor neurons in guinea pigs //Neuroscience Lett. 1988.- V.248. -P.89-92.

78. Gitterman D.P., Evans R.J. Nerve evoked P2X receptor contractions of rat mesenteric arteries; dependence on vessel size and lack of role of L-type calcium channels and calcium induced calcium release // Br. J. Pharmacol. 2001. -V.132. - P. 1201-1208.

79. Golubinskaya V., Tarasova O., Borovik A., Rodionov I. Low-frcquency blood pressure oscillations in mesenteric vessels in conscious rats // J. Vase. Res. -1999. V.36. - P.528-531.

80. Grassi G., Turri C., Vailati S., Dell'Oro R., Mancia G. Muscle and skin sympathetic nerve traffic during the "white-coat" effect // Circulation. 1999. -V.100. -P.222-225.

81. Greene E.C. Anatomy of the rat. Hafner Publishing Company, New York and London. 1968.

82. Guyton A.C. Arterial pressure and hypertension, Philadelphia, WB Sanders Co. -1980.

83. Habler H.-J., Janig W., Krummel M., Peters O.A. Reflex patterns in postganglionic neurons supplying skin and skeletal muscle of the rat hindlimb // J. Neurophysiol. 1994. - V. 12. - P.2222-2236.

84. Hansen M.A., Dutton J.L., Balcar V.J., Barden J.A., Bennett M.R. P2X (Purinergic) receptor distributions in rat blood vessels // J. Auton. Nerv. Syst. -1999. V.75. - P.147-155.

85. Hardy T.A., Brock J.A. Effects of Ai-adenosine receptor antagonists on purinergic transmission in the guinea-pig vas deferens in vitro // Br. J. Pharmacol. 1999. - V. 126. - P. 1761-1768.

86. Harrington L.S., Mitchell J.A. Novel role for P2X receptor activation in endothelium-dependent Vasodilation // Br. J. Pharmacol. 2004. - V.143. -P.611-617.

87. Hillarp NA, Nilson B, Hogberg B. Adenosine triphosphate in the adrenal medulla of the cow // Nature. 1955. - V. 176. - P. 1032-1033.

88. Hirst G.D.S., Edwards F.R. Sympathetic neuroeffector transmission in arteries and arterioles // Physiol. Rev. 1989. - V.69. - P.546-604.

89. Holobotovskyy V.V., Arnolda L.F., McKitrick D.J. Effect of anaesthetic and rat strain on heart rate responses to simulated haemorrhage // Acta Physiol Scand. -2004-V.180.-P.29-38.

90. Holton P. The liberation of adenosine triphosphate on antidromic stimulation of sensory nerves//J. Physiol. 1959. - V. 145. - P.494-504.

91. Illes P., Jackisch R., Regenold J.T. Presynaptic Prpurinoceptors in jejunal branches of the rabbit mesenteric artery and their possible function // J. Physiol. -1988.-V.397.-P.13-29.

92. Jacob H.J., Alper R.H., Brody M.J. Lability of arterial pressure after baroreceptor denervation is not pressure dependent // Hypertension. 1989. - V.14. - P.501-510.

93. Jacob H.J., Alper R.H., GrossKreutz C.L., Lewis S.J. and Brody M.J., Vascular tone influences arterial pressure lability after sinoaortic deafferentation. // Am. J. Physiol. 1991. - V.226. - P.R359-R367.

94. Janig W., McLachlan E.M. Specialized functional pathways are the building blocks of the autonomic nervous system // J. Auton. Nerv. Syst. 1992. - V.41. -P.3-13.

95. Janssen B.J., Malpas S.C., Burke S.L., Head G.A. Frequency-dependent modulation of renal blood flow by renal nerve activity in conscious rabbits // Am. J. Physiol. 1997. - V.273. - P.R597-R608.

96. Janssen B.J., Oosting J., Sllap D.W., Persson P.B., Struijker-Boudier H.A.J. Hemodynamic basis of oscillations in systemic arterial pressure in conscious rats // Am. J. Physiol. 1995. - V.269. - P.H62-H71.

97. Japundzic N., Grichois M.-L., Zitoun P., Laude D., Elghozi J.-L. Spectral analysis of blood pressure and heart rate in conscious rats: effects of autonomic blockers // J. Auton. Nerv. Syst. 1990. - V.30. - P.91-100.

98. Johnson C.D., Coney A.M., Marshall J.M. Roles of norepinephrine and ATP in sympathetically evoked vasoconstriction in rat tail and hindlimb in vivo // Am. J. Physiol. 2001. - v.281. - P.H2432-H2440.

99. Julien C., Zhang Z.Q., Barres C. Role of vasoconstrictor tone in arterial pressure lability after chronic sympathectomy and sinoaortic denervation in rats // J. Auton. Nerv. Syst. 1993. - V.242. - P. 1-10.

100. Julien C., Zhang Z.-Q., Cerutti C., Barres C. Hemodynamic analysis of arterial pressure oscillations in conscious rats // J Auton Nerv Syst. 1995. - V.50. -P.239-252.

101. Katsuragi Т., Su C. Purine release from vascular adrenergic nerves by high potassium and a calcium ionophore A-23187 // J Pharmacol Exp Ther. 1980 -V.215. -P.685-90.

102. Kennedy С., Todorov L., Mihaylova-Todorova S., Sneddon P. Release of soluble nucleotidases: a novel mechanism for neurotransmitter inactivation? // Trends Pharmacol. Sci. 1997. - V. 18. - P.263-266.

103. Kobinger W. Central alpha-adrenergic systems as targets for hypotensive drugs // Rev. Physiol. Biochem. Pharmacol. 1978. - V.81. - P.39-100.

104. Kupfermann I. Functional studies of cotransmission // Physiol. Rev. 1991. -V.71. - P.682-732.

105. Lamont C., Vainorius E., Wier W.G. Purinergic and adrenergic Ca2+ transients during neurogenic contractions of rat mesenteric small arteries // J. Physiol. -2003.-V.549.-P.801-808.

106. Lamont C., Wier W.G. Evoked and spontaneous purinergic junctional Ca2+ transients (JCaTs) in rat small arteries // Circ. Res. 2002. - V.91. - P.454-456.

107. Langer S.Z. Presynaptic regulation of the release of catechoamines // Pharmacol. Rev. 1981.-V.32.-P.337-362.

108. Lazarowski E.R., Boucher R.C., Harden Т.К. Mechanisms of release of nucleotides and integration of their action as P2X- and P2Y-receptor activating molecules // Mol. Pharmacol. 2003. - V.64. - P.785-795.

109. Letienne R., Julien C., Zhang Z.-Q., Barres C. Characterization of a major oscillation in the mesenteric circulation of conscious rats // Clin. Experim. Pharmacol. Physiol. 1998. - V.25. - P.820-824.

110. Levitt В., Westfall D.P. Factors influencing the release of purines and norepinephrine in the rabbit portal vein // Blood Vessels. 1982. - V.19. - P.30-40.

111. Lewis C.J., Evans R.J. Comparison of P2X receptors in rat mesenteric, basilar and septal (coronary) arteries // J. Auton. Nerv. System. 2000. - V.81. - P.69-74.

112. Lewis C.J., Evans R.J. P2X receptor immunoreactivity in different arteries from the femoral, pulmonary, cerebral, coronary and renal circulations // J. Vase. Res. -2001. V.38. -P.332-340.

113. Luff S.E. Neurovascular junctions in arterial vessels. In: Vascular Neuroeffector Mechanisms. J.A.Bevan, H.Majewski, R.A.Maxwell, D.F.Story (Eds) IRL Press, Oxford-Washington DC. 1987. - P.31-37.

114. Luff S.E., McLachlan E.M. Frequency of neuromuscular junctions on arteries of different dimentions in the rabbit, quinea pig and rat // Blood Vessels. 1989. -V.26. - P.95-106.

115. Lundwall J, Jarhult J. Changes in pressure drop and resistance along the vascular bed of skeletal muscle evoked by sympathetic stimulation // Microvasc. Res. -1976. — V.12. P.43-54.

116. Malpas S.C. Neural influences on cardiovascular variability: possibilities and pitfalls // Am. J. Physiol. Heart. Circ. Physiol. 2002. - V.282. - P.H6-H20.

117. Malpas S.C. The rhythmicity of sympathetic nerve activity // Progress Neurobiol. 1998. - V.56. - P.65-96.

118. Malpas S.C., Evans R.G., Head G.A., Lukoshkova E.V. Contribution of renal nerves to renal blood flow variability during hemorrhage // Am. J. Physiol. -1998. V.274. - P.R1283-R1294.

119. Mancia G., Giannattasio C., Turrini D., Grassi G., Omboni S. Structural cardiovascular alterations and blood pressure variability in human hypertension // J. Hypertension. 1995. - V.13. - P.S7-S 14.

120. Masson J., Sagn C., Hamon E. M., El Mestikawy S. Neurotransmitter transporters in the central nervous system // Pharmacol. Rev. 1999. - V.51. -P.439-464.

121. Matsukawa K., Ninomiya I. Anesthetic effects on tonic and reflex renal sympathetic nerve activity in awake cats // Am. J. Physiol. 1989. - V.256. -P.R371-R378.

122. McLachlan E.M., Luff S.E. Sympathetic innervation of renal and extra-renal arterial vessels // Kidney Int. 1992. - V.37, Suppl. - P.S56-S60.

123. McQueen D.S., Bond S.M., Moores C., Chessell I., Humphrey P.P., Dowd E. Activation of P2X receptors for adenosine triphosphate evokes cardiorespiratory reflexes in anaesthetized rats // J. Physiol. (Lond.). 1998. - V.507. - P.843-855.

124. Medgett I.C., Ruffolo R.R.Jr. Alpha adrenoceptor-mediated vasoconstriction in rat hindlimb: innervated alpha-2 adrenoceptors in the saphenous arterial bed // J. Pharmacol. Exp. Ther. 1988. - V.246. - P.249-54.

125. Michaelis M., Boczek-Funcke A., Habler H.-J., Janig W. Responses of lumbar vasoconstrictor neurons supplying different vascular beds to graded baroreceptor stimuli in the cat // J. Auton. Nerv. Syst. 1993. - V.241-250.

126. Michalkiewicz M., Michalkiewicz Т., Kreulen D.L., McDougall S.J. Increased blood pressure responses in neuropeptide Y transgenic rats // Am. J. Physiol. -2001. V.281. - P.R417-R426.

127. Mihaylova-Todorova S., Todorov L.D. Correlation between the release of the sympathetic neurotransmitter ATP and soluble nucleotidases from the guinea pig vas deferens // J. Pharmac. Exp. Ther. 2001. - V.296. - P.64-70.

128. Mironneau J., Coussin F., Morel J.L., Barbot C., Jeyakumar L.H., Fleischer S., Mironneau C. Calcium signaling through nucleotide receptor P2X1 in rat portal vein myocytes // J. Physiol. 2001. - V.536. - P.339-350.

129. Moffitt J.A., Foley C.M., Schadt J.C., Laughlin M.H., Hasser E.M. Attenuated baroreflex control of sympathetic nerve activity after cardiovascular deconditioning in rats // Am. J. Physiol. 1998. - V.274. - P.R1397-R1405.

130. Morris J.L. Cotransmission from sympathetic vasoconstrictor neurons to small cutaneous arteries in vivo // Am. J. Physiol. 1999. - V.277. - P.H58-H64.

131. Morris J.L. Roles of noradrenaline and ATP in sympathetic vasoconstriction of the guinea-pig main ear artery // J. Auton. Nerv. Syst. 1994. - V.49. - P.217-225.

132. Morris J.L., Cunnane T.C., Hirst G.D. Regional differences in sympathetic neurotransmission to cutaneous arteries in the guinea-pig isolated ear // J. Auton. Nerv. Syst. 1998,-V.73.-P.115-124.

133. Morris J.L., Gibbins I.L., Kadowitz P.J., Herzog H., Kreulen D.L., Toda N., Claing A. Roles of peptides and other substances from vascular autonomic and sensory neurons // Can. J. Physiol. Pharmacol. 1995. - V.73. - P.521-532.

134. Morris J.L., Zhu B.-S., Gibbins I.L., Blessing W.W. Subpopulations of sympathetic neurons project to specific vascular targets in the pinna of the rabbit ear//J. Сотр. Neurol. 1999. - V.412. - P.147-160.

135. Morris J.L., Zhu B.S., Gibbins I.L., Blessing W.W. Subpopulations of sympathetic neurons project to specific vascular targets in the pinna of the rabbit ear // J. Сотр. Neurol. 1999. - V.412. - P.147-160.

136. Morrison S.F. Differential control of sympathetic outflow // Am. J. Physiol. -2001. V.281. - P.R683-R698.

137. Msghiha M., Gonon F., Stjarne L. Facilitation and depression of ATP and noradrenaline release from sympathetic nerves of rat tail artery // J. Physiol. -1999.-V.515.-P.523-531.

138. Muller H, Glusa E, Markwardt F. Dual effect of dihydroergotamine at vascular 5-hydroxytryptamine receptors in pithed rats // Pharmacology. 1988. - V.37. -P.248-253.

139. Mulvany M.J., Halpern W. Contractile properties of small arterial resistance vessels in spontaneously hypertensive and normotensive rats // Circ Res. 1977.- V.41. P.19-26.

140. Munch G., Lincoln J., Maynard K.I., Bclai A., Burnstock G. Effects of acrylamide on cotransmission in perivascular sympathetic and sensory nerves // J. Auton. Nerv. Syst. 1994. - V.49. - P.197-205.

141. Muramatsu I., Ohmura Т., Oshita M. Comparison between sympathetic adrenergic and purinergic transmission in the dog mesenteric artery // J. Physiol.- 1989.-V.411.-P.227-243.

142. Murphy C.A., Sloan R.P., Myers M.M. Pharmacologic responses and spectral analyses of spontaneous fluctuations in heart rate and blood pressure in SHR rats // J. Auton. Nerv. Syst. -1991. V.36. - P.237-250.

143. Nafz В., Wagner C.D., Persson P.B. Endogenous nitric oxide buffers blood pressure variability between 0.2 and 0.6 Hz in the conscious rats // Am. J. Physiol. 1997. - У212. - P. H632-H637.

144. Nakanishi H., Takeda H. The possible role of adenosine triphosphate in chemical transmission between the hypogastric nerve terminal and seminal vesicle in the guinea-pig // Jpn. J. Pharmacol. 1973. - V.23. - P.479-490.

145. Neuman В., Wiedemann C.J., Fischer-Colbrie R., Schober M., Sperk G., Winkler H. Biochemical and functional properties of large and small dense-core vesicles in sympathetic nerves of rat and ox vas deferens // Neuroscience. -1984. V.13. - P.921-931.

146. Nilsson H. Adrenergic nervous control of resistance and capacitance vessels. Studies on isolated blood vessels from the rat // Acta Physiol. Scand. 1985. -V.541, Suppl. - P. 1-34.

147. Nilsson H., Sjoblom N. Distension-dependent changes in noradrenaline sensitivity in small arteries from the rat // Acta Physiol. Scand. 1985. - V.125. — P.429-435.

148. Norman R.A., Coleman T.G., Dent A.C. Continious monitoring of arterial pressure indicates sinoaortic denervated rats are not hypertensive // Hypertension. 1981. - V.3. - P.119-125.

149. Nutter D.O., Wickliffe C.W. Regional vasomotor responses to the somatopressor reflex from muscle // Circ. Res. 1981. - V.48, Suppl.I. - P.98-103.

150. O'Connor S.C., Brain K.L., Bennett M.R. Individual sympathetic varicosities possess different sensitivities to alpha 2 and P2 receptor agonists and antagonists in mouse vas deferens // Br. J. Pharmacol. 1999. - V. 128. - P. 1739-1753.

151. O'Learly D.S., Scher A.M. Time course of recovery of arterial pressure control after carotid denervation // Am. J. Physiol. 1990, V.258, H73-H79.

152. Ohlen, A., Persson, M.G., Lindbom, L., Gustafsson, L.E. & Hedqvist, P. Nerve-induced nonadrenergic vasoconstriction and vasodilatation in skeletal muscle // Am. J. Physiol. 1990. - V. 258. - P.H1334-H1338.

153. Onaka U., Fujii K., Abe I., Fujishima M. Enhancement by exogenous and locally generated angiotensin II of purinergic neurotransmittion via angiotensin type 1 receptor in the guinea-pig isolated mesenteric artery // Br. J. Pharmacol. 1997. - P.942-948.

154. Parati G., Saul P., Di Rienzo M., Mancia G. Spectral analysis of blood pressure and heart rate variability in evaluating cardiovascular regulation // Hypertension. 1995. - V.25. - P. 1276-1286.

155. Perlini S., Giangregorio F., Coco M., Radaelli A., Solda P.L., Bernardi L., Ferrari A.U. Autonomic and ventilatory components of heart rate and blood pressure variability in freely behaving rats // Amer. J. Physiol. 1995. - V.269. -P.H1729-H1734.

156. Pernow J., Schwieler J., Kahan Т., Hjemdahl P., Oberlc J., Wallin B.G., Lundberg J.M. Influence of sympathetic discharge pattern on norepinephrine and neuropeptide Y release // Am. J. Physiol. 1989. - V. 257. - P.H866-H872.

157. Pernow J., Kahan Т., Hjemdahl P., Lundberg J.M. Possible involvement of neuropeptide Y in sympathetic vascular control of canine skeletal muscle // Acta Physiol. Scand. 1988.- V.132.-P.43-50.

158. Persson P.B. Modulation of cardiovascular control mechanisms and their interaction // Physol. Rev. 1996. - V.76. - P. 193-244.

159. Petiot E., Barres C., Chapuis В., Julien C. Frequency response of renal sympathetic nervous activity to aortic depressor nerve stimulation in the anaesthetized rat // J. Physiol. 2001. - V.537. - P.949-959.

160. Ponchon P., Elghozi J.L. Contribution of the renin-angiotensin and kallikrein-kinin systems to short-term variability of blood pressure in two-kidney, one-clip hypertensive rats // Eur. J. Pharmacol. 1996. - V.297. - P.61-70.

161. Preiss G., Polosa C. Patterns of sympathetic neuron activity associated wuth Mayer waves // Am. J. Physiol. 1974. - V.226. - P.724-730.

162. Qureshi N.U., Dayao E.K., Shirali S., Zukowska-Grojec Z., Hauser G.J. Endogenous neuropeptide Y mediates vasoconstriction during endotoxic and hemorrhagic shock // Regul Pept. 1998. - V.75-76. - P.215-220.

163. Ralevic V. P2 receptors in the central and peripheral nervous systems modulating sympathetic vasomotor tone // J. Auton. Nerv. Syst. 2000. - V.81. - P.205-211.

164. Ralevic V., Burnstock G. Discrimination by PPADS between endothelial P2Y-and P2U-purinoceptors in the rat isolated mesenteric arterial bed // Br. J. Pharmacol. 1996. - V.l 18. - P.428-434.

165. Ralevic V., Burnstock G. Postjunctional synergism of noradrenaline and adenosine 5'-triphosphate in the mesenteric arterial bed of the rat // Eur. J. Pharmacol. 1990. - V.175. - P.291-299.

166. Ralevic V., Burnstock G. Receptors for purines and pyrimidines // Pharmacol. Rev. 1998. -V.50.- P. 413-492.

167. Rowan R.A., Bevan J.A. Quantitative ultrastructural measurement of innervation density, neuritransmitter vesicles and neuromuscular cleft width in the rabbir central ear artery and its main side branch // Blood Vessels. 1987. - V.24. -P.181-191.

168. Rubini R., Porta A., Baselli G., Cerutti S., Paro M. Power spectrum analysis of cardiovascular variability monitored by telemetry in conscious unrestreined rats //J. Auton. Nerv. System. 1993.-V.45.-P.l 81-190.

169. Saltzman, D., DeLano, F.A. & Schmid-Schonbein, G.W. The microvasculature in skeletal muscle. VI. Adrenergic innervation of arterioles in normotensive and spontaneously hypertensive rats // Microvasc. Res. 1992. - V.44. - P.263-273.

170. Saville V.L., Maynard K.I., Burnstock G. Neuropeptide Y potentiates purinergic as well as adrenergic responses of the rabbit ear artery // Eur. J. Pharmacol. -1990. V.176. - P.l 17-125.

171. Schwartz D.D., Malik K.U. Renal periarterial nerve stimulation-induced vasoconstriction at low frequencies is primarily due to release of a purinergic transmitter in the rat // J. Pharmacol. Exp. Ther. 1989. - V.250. - P.764-771.

172. Scislo T.J., Augustyniak R.A., O'Leary D.S. Differential arterial baroreflex regulation of renal, lumbar, and adrenal sympathetic nerve activity in the rat // Am. J. Physiol. 1998 a. - V.275. - P.R995-R1002.

173. Scislo T.J., Ergene E., O'Learly D.S. Impaired arterial baroreflex regulation of heart rate after blockade of P2-purinoceptors in the nucleus tractus solitarius // Brain Res. Bull. 1998 b. - V.47. - P.63-67.

174. Shan Z.-Z., Dai S.-M., Su D.-F. Relationship between baroreceptor reflex function and end-organ damage in spontaneously hypertensive rats // Am. J. Physiol. 1999. - V.277. - P. H1200-H1206.

175. Shimada S.G., Stitt J.T. An analysis of the purinergic component of active muscle vasodilatation obtained by electrical stimulation of the hypothalamus in rabbits // Br. J. Pharmacol. 1984. - V.83. - P.577-589.

176. Shimokawa A., Kunitake Т., Takasaki M., Kannan H. Differential effects of anesthetics on sympathetic nerve activity and arterial baroreceptor reflex in chronically instrumented rats // J. Auton. Nerv. Syst. 1998. - V.72. -P.46-54.

177. Sjoblom-Widfeldt N, Arner A, Nilsson H. Contraction of small mesenteric arteries induced by micromolar concentrations of ATP released from caged ATP //J. Vase. Res. 1993.-V.30.-P.3 8-42.

178. Sjoblom-Widfeldt N. Neuro-muscular transmission in blood vessels: phasic and tonic components. An in vitro study of mesenteric arteries of the rat // Acta Physiol. Scand. -1990. V.138 (Suppl.587).-P.l-52.

179. Sjoblom-Widfeldt N., Gustafsson H., Nilsson H. Transmitter characteristics of small mesenteric arteries from the rat // Acta Physiol. Scand. 1990. - V.138. -P.203-212.

180. Sjoblom-Widfeldt N., Nilsson H. Sympathetic transmission in small mesenteric arteries from the rat: highly calcium-dependent at low stimulation rates // Acta Physiol. Scand. 1989. - V. 135. - P.505-511.

181. Sjoblom-Widfeldt N., Nilsson H. Sympathetic transmission in small mesenteric arteries from the rat: influence of impulse pattern // Acta Physiol. Scand. 1990. -V.138.-P. 523-528.

182. Smith A.D. Mechanisms involved in the release of noradrenaline in sympathetic nerve // Br. Med. Bull. 1972. - V.29. - P. 123-129.

183. Somlyo A.P., Somlyo A.V. Flash photolysis studies of excitation-contraction coupling, regulation, and contraction in smooth muscle // Ann. Rev. Physiol. -1990. V.52. - P.857-874.

184. Sperlagh В., Illes P., Gerevich Z., Kovalfi A. Distinct mechanisms underlying ai-adrenoceptor and P2X purinoceptor operated ATP release and contraction in the guinea-pig vas deferens // Neurochem. Res. 200. - V.26. - P.951-957.

185. Starke K., von Kugelsen I., Bulloch J.M., Illes P. Nucleotides as cotransmitters in vascular sympathetic neuroeffector transmission // Blood Vessels. 1991. -V.28.-P. 19-26.

186. Stauss H.M., Godecke A., Mrowka R., Schrader J., Persson P.B. Enhanced blood pressure variability in eNOS knockout mice // Hypertension. 1999. - V.33. -P.l 359-1363.

187. Stjarne L. Basic mechanisms and local regulation of nerve inpulse-induced secretion of neurotransmitters from individual sympathetic nerve varicosities // Rev. Physiol. Biochem. Pharmacol. 1989. - V. 112. - P.4-137.

188. Stjarne L. Studies of catecholamine uptake, storage and release mechanisms // Acta Physiol. Scand. 1964, Suppl.64. - 228 p.

189. Stornetta R.L., Morrison S.F., Ruggiero D.A., Reis D.J. Neurons of rostral ventrolateral medulla mediate somatic pressor reflex // Am. J. Physiol. 1989. -V.256. - P.H448-H462.

190. Story D.F., Ziogas J. Interaction of angiotensin with noradrenergic neuroeffector transmittion // Trends Pharmacol. Sci. 1987. - V.8. - P.269-271.

191. Su C. Neurogenic release of purine compounds in blood vessels // J. Pharmacol. Exp. Ther. 1975. -V. 195. - P. 159-166.

192. Sundlof G., Wallin B.G. The variability of muscle nerve sympathetic activity in resting recumbent man // J. Physiol. 1977. - V.272. - P.383-397.

193. Tarasova O., Figourina I., Zotov A., Borovik A., Vinogradova O. Effect of tail suspension on haemodynamics in intact and sympathectomized rats // Eur. J. Appl. Physiol. 2001. - V.85. - P.397-404.

194. Tarasova O.S., Rodionov I.M. The role of purinergic neurotransmission in various cardiovascular reflexes//Acta Physiol. Scand. 1992.- V.146.- P.441-448.

195. Taylor E.M., Parsons M.E. Adrenergic and purinergic neurotransmission in arterial resistance vessels of the cat intestinal circulation // Eur. J. Pharmacol. -1989. V. 164.-P.23-33.

196. Todorov L., Mihaylova-Todorova S., Westfall T.D., Sneddon P., Kennedy C., Bjur R.A., Westfall D.P. Neuronal release of soluble nucleotidases and their role in neurotransmitter inactivation // Nature. 1997. - V.381. - P.76-79.

197. Todorov L.D., Bjur R.A., Westfall D.P. Temporal dissociation of the release of the sympathetic cotransmitters ATP and noradrenaline // Clin. Exp. Pharmacol. Physiol. 1994.-V.21.-P.931-932.

198. Todorov L.D., Mihailova-Todorova S., Craviso G.L., Bjur R.A., Westfall D.P. Evidence for the differential release of the cotransmitters ATP and noradrenaline from sympathetic nerves of the guinea-pig vas deference. J. Physiol., 19966, 496, 731-748.

199. Todorov L.D., Mihaylova-Todorova Т., Bjur R.A., Westfall D.P. Differential cotransmittion in sympathetic nerves: role of frequency of stimulation and prejunctional autoreceptors // J. Pharmacol. Exp. Ther. 1999. - V.290. - P. 241-246.

200. Vidal M., Hicks P.E., Langer, S.Z. Differential effects of alpha-beta-methylene ATP on responses to nerve stimulation in SHR and WKY tail arteries // Naunyn Schmiedebergs Arch. Pharmacol. 1986. - V.332. - P.384-390.

201. Von Kugelsen I., Schoffel E., Starke K. Inhibition by nucleotides acting at presynaptic P2-receptors of sympathetic neuro-effector transmission in the mouse isolated vas deferens // Naunin-Schmiedeberg's Arch. Pharmacol. -1989. -V.340. P.522-532.

202. Wahlestedt C., Hakanson R., Vaz C.A., Zukowska-Grojec Z. Norepinephrine and neuropeptide Y: vasoconstrictor cooperation in vivo and in vitro // Am. J. Physiol. 1990. - V.258. - P.R736-R742.

203. Wang J., Schaner M.E., Thomassen S., Su S.-F., Piquette-Miller M., Giacomini K.M. Functional and molecular characteristics of Na+-dependent nucleoside transporters//Pharmaceut. Res. 1997.-V. 14. - P. 1524-1532.

204. Waterman S.A. Role of N-, P- and Q-type voltage-gated calcium channels in transmitter release from sympathetic neurones in the mouse isolated vas deferens // Br. J. Pharmacol. 1997. - V.120. - P.393-398.

205. Westfall D.P., Todorov L.D., Mihailova-Todorova S.T., Bjur R.A. Differences between the regulation of noradrenaline and ATP release // J. Auton. Pharmacol. 1996a.-V.16.-P.393-395.

206. Westfall D.P., Todorov L.D., Mihaylova-Todorova S.T. ATP as a cotransmitter in sympathetic nerves and its inactivation by releasable enzymes //. J. Pharmacol. Exp. Ther. 2002. - V.303. - P.439-444.

207. Westfall T.D., Kennedy C., Sneddon P. Enhancement of sympathetic purinergic neurotransmission in the guinea-pig isolated vas deferens by the novel ecto-ATPase inhibitor ARL 67156 //Br. J. Pharmacol. 1996. - V.l 17. -P.867-872.

208. Wilette R.N., Hieble J.P., Sauermalch C.F. Sympathetic regulation of cutaneous circulation in the rat // J. Auton. Nerv. Syst. 1991. - V.32. - P. 135-144.

209. Winkler H. Membrane composition of adrenergic large and small dense core vesicles and of symaptic vesicles: consequences for their biogenesis // Neurochem. Res. 1997. - V.22. - P.921-932.

210. Winkler H., Fisher-Colbrie R. Regulation of biosynthesis of large dense-core vesicles on chromaffin cells and neurons // Cell. Mol. Neurobiol. 1998. - V.l8. -P. 193-209.

211. Wood C.E., Keil L.C., Rudolf A.M. Carotid arterial control of vasopressin secretion in sheep // Am. J. Physiol. 1986. - V.247. - P.R589-R594.

212. Xi Q., Ziogas J., Roberts J.A., Evans R.J., Angus J.A. Involvement of T-type calcium channels in excitatory junction potentials in rat resistance mesenteric arteries // Br. J. Pharmacol. 2002. - V.l37. -P.805-812.

213. Yamamoto R., Kawasaki H., Takasaki K. Postsynaptic alpha-adrenoreceptor populations in several vascular systems of the anaesthetized rat // J. Auton. Pharmacol. 1984. - V.4. - P.231-239.

214. Yamamoto R., Takasaki K., Nickols G.A. Purinergic vasoconstrictor component revealed by moderate cooling in the isolated mesenteric vasculature of Sprague-Dawley rats /П. Pharmacol. Exp. Ther. 1992. - V.262. - P. 1133-1138.

215. Yardley C.P., Hilton S.M. Vasodilatation in hind-limb skeletal muscle evoked as part of the defense reaction in the rat // J. Auton. Nerv. Syst. 1987.- V.19. -P.127-136.

216. Ziganshin A.U., Hoyle C.H.V., Lambrecht G., Mutschler E., Baumert H.G., Burnstock G. Selective anatagonism by PPADS at P2X-purinoceptors in rabbit isolated blood vessels // Br. J. Pharmacol. 1994. - V.l 11. - P.923-929.

217. Zukowska-Grojec Z., Dayao E.K., Karwatowska-Prokopczuk E., Hausler G.J., Doods H.N. Stress-induced mesenteric vasoconstriction in rats is mediated by neuropeptide Y Y1 receptors // Am. J. Physiol. 1996. - V.270. - P.H796-H800.