Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Регуляция хронотропной функции сердца десимпатизированных крыс в постэмбриональном онтогенезе

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Регуляция хронотропной функции сердца десимпатизированных крыс в постэмбриональном онтогенезе"

^ л о л^

\г

КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫ!! ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

СВЯТОВА НАТАЛЬЯ ВЛАДИМИРОВНА

РЕГУЛЯЦИЯ ХРОНОТРОПНОЙ ФУНКЦИИ СЕРДЦА ДЕСИМПАТИЗИРОВАННЫХ КРЫС В ПОСТЭМБРИОНАЛЬНОМ ОНТОГЕНЕЗЕ

03. 00. 13 - физиология человека «животных

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических паук

КАЗАНЬ 1997

Работа выполнена на кафедре анатомия, физиологии и охраны здоровья человека Казанского государственного педагогического университета

Научный руководитель : кандидат медицинских наук,

доцент Т. Л. Зефиров

Официальные оппоненты : Заслуженный деятель науки РТ,

доктор биологических наук, профессор В. Ф. Лысов

доктор медицинских наук, профессор Р. А. Гиниатуллин

Ведущая организация : Институт возрастной физиологии РАО

Защита состоится1997 г.

в_часов на заседании диссертационного совета К 113. 19. 02 по

присуждению ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03. 00. 13 - физиология человека и животных при Казанском государственном педагогическом университете по адресу : 420021, г. Ка зань, ул. Межлаук, дом 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Казанскою государственного педагогического университета по адресу: г. Казань, ул. Межлаук. дом 1.

Автореферат разослан "_"_1997 г.

Ученый секретарь диссертационного совета канд. биол. наук, профессор

И. Ш. Макалсев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Механизмы регуляции сердечного ритма орое столетие привлекают внимание большого количества исследовате-я (Павлов И.П. 1883; Курмаев О.Д., 1950,1966; Кулаев B.C., 1957,1972, '81; Удельнов М.Г. 1961,1975; Косицкий Г.Н., Червова И.А., 1968; цольф, 1971; Ситдиков Ф.Г. 1974,1981,1984,1987,1991; Абзалов P.A., '85,1987; Чинкин A.C. 1988 ; Смирнов В.М., 1984,1990,1991,1995; Зефиров Л., Самигуллина М.С., 1989,1990,1991; Weber, 1846 и др.).

Особый интерес исследователей вызывают вопросы формирования 1Стоты сердечного ритма в онтогенезе (Аршавский И.А., 1936, 1967, 1982; улаев B.C., Анциферова Л.И., 1981; Савин В.Ф., 1988; Нигматуллина P.P., •91; Гильмутдинова Р.Н., 1991; Гайнуллин A.A., 1995; и др.). Вопросы аимоотношений симпатического и парасимпатического отделов вегета-ганой нервной системы, их роль в становлении и регуляции частоты сер-:чного ритма остаются весьма актуальными и в настоящее время ( цольф, 1971; Абзалов P.A., 1971, 1986; Ситдиков Ф.Г., 1974, 1982; Boatman [965; Standen, 1977 и др.). Актуальность объясняется весьма существенны-л расхождениями в результатах, полученных разными авторами. В ка-:стве примера можно привести результаты экспериментов со стимуляцией перерезкой блуждающих- нервов, в которых разными исследователями >ити получены противоположные результаты (Удельнов М.Г., 1961, 1975, »77; Калишевская Т.М., Никольская М.Г., 1974; Косицкий Г.И., 1975,1980, »83, 1984, 1985; Дугин С.Ф., Самонина Г.Е., 1976; Смирнов В.М. 1976, »79, 1983,1984, 1989, 1995; Конради Г.П., 1980; Фролькис В.В., 1980; Поповский В.М., 1987; Шейх-Заде Ю.Р. и др., 1987; Сорокин Л.В., Афанасьев .М., 1990; Зефиров Т.Л., Самигуллина М.С., 1990; Duchene - Marrulas P., >73).

Эксперименты с применением различных фармакологических препара->в, позволяющих блокировать регуляторные воздействия, открыли новую раницу исследований механизмов регуляции сердечной деятельности. Из-фательная блокада различных рецепторов позволила смоделировать раз-3ie виды физиологических воздействий в экспериментальной системе нейрон - пейсмекер" (Дугин С.Ф. и др., 1976, 1981; Масхалл, 1982; Ланге >82; Росин Я.А., 1984, Абзалов P.A., 1986; Смирнов В.М., 1989,1995; Ниг-атуллина P.P., 1991; Duchene - Marrulas P., 1973).

Использование методов электронной микроскопии привело к настоя-ему прорыву в исследованиях морфологии внутри сердечных ганглиев, их

клеточного состава и синаптического аппарата (Говырин В.А., 1967; Boj кова О.В., 1978; Стропус P.A., 1979, 1982; Морозов Е.К., 1980; Мотавки П.А. и др., 1981; Майский В.А., 1983; Сотников O.G., 1985; Еузпиков Г.А 1987; Новиков И.И., 1990; Швалев В.Н. и др. 1992; Eianko О., Harkonen М 1963; Appenzeller О., 1964; Laties А. et al., 1967; Jacobowitz D., 1967; № Kibben J.S., Getly R., 1968; Freidman VV.F. et al., 1968 и др.).

Основное количество работ по исследованию физиологии регулято] ных систем сердца проводится в настоящее время на мелких грузынах. В т же время имеются данные об особенностях реакции некоторых видов лаб< раторных животных на экспериментальные воздействия ( Яшина Л.П. др., 1982; McWilliam P.N., Wolley D.C., 1987). Поэтому, на наш взгля весьма интересным и актуальным является вопрос об особенностях регул: ции сердечного ритма у наиболее распространенного в настоящее вре! лабораторного млекопитающего - крысы.

Эксперименты с выключением центральных парасимпатических вли; ний на сердце достигаются за счет перерезки парасимпатических волокст проходящих в составе блуждающих нервов. Выключение симпатически нервных влияний хирургическим путем получить гораздо сложнее. В н; стоящее время известно, что наиболее полное выключение симпатически влияний на целостном организме можно получить при использовании м тода фармакологической десимпатизации животных (Борисов М.М. и с< авт., 1975, 1976, 1977; Родионов И.М. и др., 1988; Eranko О., Eranko L 1971; Burnstock et al., 1971; Johnson, O'Brien, 1976). И хотя исследования данной области осуществляются достаточно давно, многие аспекты peai ции растущего фармакологически десимпатизированного организма i экспериментальные вмешательства, изменяющие характер регуляции се] дечной деятельности, до сих пор остаются не изученными.

Цели и задачи исследования. Целью работы является изучение рол блуждающих нервов в регуляции хронотропной функции сердца фармак< логически десимпатизированных крыс 4-х - 20-ти недельного возраста, также участия М-холино- и ß-адренорецепторов в механизмах регуляци сердечного ритма фармакологически десимпатизированных крыс на ра ных этапах постэмбрионального онтогенеза.

В соответствии с целью были поставлены следующие конкретные зад чи исследования:

1.Провести анализ возрастной динамики параметров вариационно пульсограммы сердца фармакологически десимпатизированных крыс.

2.Исследовать влияние правосторонней и левосторонней ваготомии на онотропную функцию сердца десимпатизированных крыс.

3.Изучить влияние электрической стимуляции правого и левого блу-(ающих нервов, ил проксимальных и дистальных отрезков на параметры риационной пульсограммы сердца десимпатизированных крыс.

4.Изучить влияние введения атропина и обзидана на динамику пара-тров вариационной пульсограммы сердца фармакологически десимпати-рованных крыс.

5.Исследовать эффект стимуляции блуждающих нервов после введения ропина и обзидана фармакологически десимпатизированным животным.

6.Провести сравнительный анализ результатов экспериментов на фар-жологически десимпатизированных и интактных крысах различного воз-.ста.

Научная новизна. Впервые проведено сравнительное исследование ди-1мики значений параметров вариационной пульсограммы сердца десим-[тизированных и интактных крыс разных возрастов цри стимуляции блу-цающих нервов, ваготомии и комбинации данных экспериментальных дадательств с введением М-холино- и р-адреноблокаторов.

Установлена разнонаправленность динамики параметров вариацион-)й пульсограммы десимпатизированных и интактных животных при од> и двухсторонней ваготомии. Обнаружено отсутствие урежения сердце-гений у десимпатизированных крыс 4-х - 20-ти недельного возраста после то- и двухсторонней ваготомии.

Установлена однонаправленность динамики параметров вариацион-эй пульсограммы сердца десимпатизированных и интактных крыс раз-много возраста на электрическую стимуляцию блуждающих нервов.

Выявлены особенности динамики параметров вариационной пульсо-)аммы сердца интактных и десимпатизированных крыс при введении ат-эпина и обзидана, а также при стимуляции вагуса на фоне введения дан-ых веществ.

Получены результаты, подтверждающие особенности реакции сердца а экспериментальные воздействия десимпатизированных и интактных рыс 6-ти и 8-ми недельного возраста, связанные с половым созреванием ивотных.

Практическая значимость. Полученные результаты расширяют пред-гавления о роли симпатического и парасимпатического отделов вегета-ивной нервной системы в регуляции хронотролной функции сердца крыс, озволяют уточнить механизмы изменения параметров вариационной

пульсограммы сердца данных лабораторных животных на разных этап; постэмбрионального онтогенеза.

Результаты экспериментов необходимо использовать для правильнс трактовки результатов фармакологических и физиологических исследов ний на сердечно-сосудистой системе крыс в зависимости от их возраста.

Результаты экспериментов на 6-ти и 8-ми недельных животных огр ничивают использование крыс данного возраста в физиологических и фа макологических исследованиях, в связи с особенностями реакции их се дечно-сосудистой системы на регулягорные влияния.

Полученные нами результаты представляют безусловный интерес д фармакологов, исследующих влияние различных адрено- и особенно хол ноблокаторов на ритм сердца с использованием крыс в качестве экспер ментальных животных.

Материал исследований представляет интерес для специалистов i возрастной и нормальной физиологии, фармакологии и кардиологии.

Основные положения, выносимые на защиту:

1 .Последовательная ваготомия приводит к разнонаправленным изм нениям параметров вариационной пульсограммы сердца десимпатизир ванных и интактных крыс 4-х, 6-ти, 8-ми и 20-ти недельного возраста.

2.Электрическая стимуляция блуждающих нервов, введение атропина обзидана вызывают однонаправленные изменения значений параметр« вариационной пульсограммы сердца десимпатизированных и интактнь крыс.

З.Период полового созревания (6-8 недель) сопровождается существе ными особенностями реакции сердца десимпатизированных крыс на изм нения функционального состояния исследованных регуляторных систем.

Апробация работы. Результаты исследований, выполненных по тег диссертации доложены на Всероссийском научном симпозиуме " Растутi организм: Адаптация к физической и умственной нагрузке" (Казань, 199( Международном симпозиуме "Вариабельность сердечного ритма: Теорет ческие аспекты и практическое применение" (Ижевск, 1996), II Республ канской научной конференции молодых ученых и специалистов (Казан 1996), Научно-практической конференции "Актуальные проблемы медик биологической и психофизиологической подготовки специалисто] (Набережные Челны, 1997), конференции молодых ученых и специалист« Казанского государстевенного педагогического университета (1996, 199' III Республиканской научно-технической конференции молодых ученых специалистов (Казань, 1997), на заседании кафедры анатомии, физиолоп

охраны здоровья человека Казанского государственного педагогического шверситета (1997).

Реализация результатов исследования. По материалам диссертации 1убликовано 13 работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, об->ра литературы, изложения методов исследования, результатов исследова-м," их обсуждения и выводов, а также списка используемой литературы, йота изложена на страницах, иллюстрирована 36 рисунками и 21 Улицами, указатель литературы включает работ, из них - //<р ино--ранных авторов.

организация и методы исследования

В работе использованы данные, полученные от 375 разнополых белых ;спородных крыс. Эксперименты проводились на животных 4- х, 6- ти, 8-и и 20- ти недельного возраста. Все животные делились на две группы : сспериментальную и контрольную. Экспериментальную группу составлял десимпатизированные крысы. Для химической десимпатизации исполь->вали гуанетидин сульфат (препарат ИЗОБАРИН фирмы " РИу'а" , Юго-гавия). Раствор гуанетидина готовился на физиологическом растворе в энцентрации 2,5 мг/мл. Ежедневно в течение 28 дней новорожденным рысятам экспериментальной группы подкожно в области шеи' вводился , здогретый до 38° С, раствор гуанетидина сульфата из расчета 10 мл/ кг ассы животного. Контрольную группу составляли животные аналогично-э возраста, содержащиеся в идентичных условиях.

Для проведения' наших экспериментов использовался уретановый аркоз, вводимый внутрибрюшинно из расчета 800 мг/кг массы животного.

Наркотизированную крысу фиксировали на операционном столе, и ис-ользуя бинокулярный микроскоп МБС - 2, проводили препаровку обоих яуждающйх нервов.

После выделения блуждающих нервов производили препаровку правой едренной вены. Обзвдан (блокатор 3-адренорецепторов) и атропин ( бло-атор М-холинорецепторов) вводили в бедренную вену при помощи инсу-иновых шприцов из расчета: обзидан - 0,8 мг/кг и атропин - 0,6 мг/кг мас-я животного.

Электрическую стимуляцию правого и левого блуждающих нервов роводили с использованием платиновых электродов, закрепленных в мик-оманипуляторе. В качестве источника раздражающих импульсов исполь-

зовали стимулятор ЭСЛ - 2 . Амплитуда раздражающих импульсов состав ляла 5 v. Частота, длительность и задержка импульсов подбирались инди видуально для каждого экспериментального животного. Частота варьиро вала в пределах от 0,7 до 5 Гц; длительность - от 8 до 16 ms; задержка - ог 0,8 до 1,6 ms. В ходе эксперимента осуществлялся визуальный контроль з! ЭКГ на экране осцилографа Cl - 83. При проведении последовательно! ваготомии стимулировали проксимальный отдел правого блуждающей нерва и дистальный отрезок левого блуждающего нерва. Последовательна: ваготомия заключалась в перерезке сначала правого, а затем левого блу ждающих нервов.

Электрокардиограмму крыс регистрировали электрокардиографод ЭКСП - 02 при помощи стальных игольчатых электродов. Сигналы чере оригинальное устройство сопряжения поступали в осцилограф Cl - 83 и че рез аналого-цифровой преобразователь Ф 707732 передавались на микро ЭВМ ДЗ-28. Управление работой установки осуществлялось с пульта дис плея.

На протяжении всего эксперимента осуществлялась регистрация i ЭВМ- обработка электрокардиограммы по методу Р. М. Баевского (P. M Баевский и др., 1984). Оригинальная программа, разработанная в наша лаборатории, позволяет получить значения 13 параметров вариационно] пульсограммы с заданного массива кардиоинтервалов (Зефиров Т. Л., Ти мофеев В. И., 1990). Дальнейшей статистической обработке подвергались i параметров, отражающих активность наиболее важных, с нашей точки зре ния, регуляторных механизмов : значение среднего кардиоинтервала (Хер] мода (Mo), амплитуда моды (АМо), вариационный размах (Д X), средне квадратическое отклонение (6 ), индекс напряжения (ИН).

Статистическая обработка и определение достоверности различий ре зультатов исследований по критерию Стьюдента осуществлялись в редак торе Microsoft Excel.

Принятые сокращения : ЧСС - частота сердечных сокращений.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Возрастные особенности хронотропной функции сердца интактных и десимпатизнрованных крыс

Фармакологическая десимпатизация крыс ведет к некоторому уреже-нию сердечного ритма в большинстве исследованных нами возрастных группах, по сравнению с интактными животными. Исключение составляют десимпатизированные крысы 6-ти недельного возраста, у которых значени

Таблица № 1

Параметры вариационной пульсограммы сердца десимпатизированных и интактных крыс в онтогенезе

[араметры ар. пульсограммы 4-х неделыше крисы 6-ти недельные крысы 8-ми недельные крысы 20-ти недельные крысы

Хер (мс) интакт. 139,4+4,02 174,3+9,5 139,5±6,9 178,3+8,7

десимпат. 144,б±3,47 * 141,6+3,2 143,4 ±3,7 179,9 + 5,6

[СС (уд/шш интакт. 432 + 43 361 ± 52 442 + 40 367 ± 46

десимпат. 421 ±40 429 + 34 426 ± 42 346 + 60

5 интакт. 1,14 ± 0,13 1,51 ±0,33 1,29 + 0,22 2,05 ±0,26

десимпат. 1,21 ±0,13 1,06 + 0,15 1,1 ±0,09 2,59 ±0,29

Д X (мс) интакт. 4,7 ±0,63 7,3 ±2,02 5,3 ± 0,77 8,76 ±1,1

десимпат. 5,38 + 0,66 4,6 ±0,8 4,7+0,39 10,8+1,19

Мо (мс) интакт. 140 ±4,01 174 + 9,13 139 ±6,73 178 + 8,6

десимпат. 145 + 3.48 * 142 ±3,17 144 + 3,7 180 ±5,5

АМо (%) интакт. 26,25 + 2,25 21,5 + 2,27 25,6 ±3,17 17,8 ± 1,9

десимпат. 24,2 ±1,65 29,4 ±2,2 26,4 ± 1,94 20,1 ± 1,66

ИН (усл.ед.) интакт. 27008 ± 5333 12054 + 3227 20223 ±4711 11431 ±3340

десимпат. 28108 ±4869 * 40205 ± 5886 28196 ±5117 15828 ±3872

- р< 0,05

** - р < 0,01

*** - р < 0,001

среднего кардиоинтервала достоверно (р< 0,05) ^меньше значения даннс го параметра интактных животных аналогичного возраста (табл. 1). Даь ные отличия, на наш взгляд, могут быть связаны с двумя причинами: с бс лее поздним развитием десимпатизированных животных и с гипофункцие у них желез внутренней секреции.

Препаровка блуждающих нервов у десимпатизированных крыс привс дила к достоверному учащению сердечного ритма в большинстве исследс ванных возрастных группах животных. У 4-х недельных крыс значение X с снижалось с 144 ± 3,5 мс до 134 £ 2,7 мс ( р< 0,01), у 8-ми недельных - с 143 : 3,7 мс до 130 ± 3,2 мс ( р< 0,01), у половозрелых - с 179 ± 5,6 мс до 153 ± 3, мс (р< 0,001). Исключение составляли десимпатизированные крысы в воз расте 6-ти недель, у которых уменьшение Хер после препаровки вагусо было недостоверным (с 142 ± 3,2 мс до 137 ± 2,8 мс) (Рис. 1). Обращает н себя внимание одинаковая направленность изменений ЧСС у интактных 1 десимпатизированных животных , что косвенно свидетельствует против не посредственного участия симпатических проводников в механизме учаще ния сердечного ритма при механическом раздражении вагуса во время ел препаровки.

Влияние стимуляции блуждающих нервов на хронотропную функцию сердца

Электрическая стимуляция правого вагуса приводила к однонаправ ленным изменениям сердечного ритма у десимпатизированных и интакт ных крыс. Так, у 4-х недельных десимпатизированных животных значени Хер в момент стимуляции правого вагуса повышалось с 134 ± 2,5 мс до 16: ± 4,3 мс ( р< 0,001), а у интактных крыс аналогичного возраста с 131 ± 5 м до 169 ± 6,3 мс ( р< 0,001). У десимпатизированных крыс 6-ти и 8-ми не дельного возраста достоверность урежения частоты сердечного ритма в ре зультате стимуляции правого вагуса, была выше ( р< 0,001), чем у интакт ных животных аналогичных возрастов (р< 0,05; р< 0,01). Обращает на себ; внимание различная достоверность изменений ДХ, Мо и АМо у десимпати зированных и контрольных животных наблюдаемая в 6-ти и 8-ми недель ном возрасте. У 20-ти недельных крыс стимуляция правого вагуса приводи ла к достоверному ( р< 0,001) увеличению значений Хер как в опытной (< 155 ± 3,8 мс до 194 ± 4,3 мс),таки в контрольной (с 149 ± 4,1 мс до 183 ± 5,? мс) группах животных (Рис. 1). Таким образом, наибольшие различия в вы раженности урежения сердцебиений в ответ на электрическую стимуляцию

и

ср(мс)

'ср(мс)

240 220 200 т 160 140 120 100

• — — 8м д. жег.

1,1 1 8жа .дес.

1

50

2 3

150

250.

6 7

250

Сср(мс)

240 220 200 180 160 140 120 100

' — ЙЬка.ил. -20» д. «с.

Клшп)

зон

1(пип)

м.-Ц^..—^—

АЛЛА

-: 50 100 150 ■: 200; 250 зао 350 цтт)

) 2

5 6 1

РИС. 1. Динамика значений Хер крыс. 1 ■ препаровка блуждающих нервов; 2 - стимуляция правого блуждающего нерва; 3 - стимуляция левого блуждающего нерва; 4- перерезка правого блуждающего нерва; 5- стимуляция проксимального отрезка правого блуждающего нерва; 6 -стимуляция интактного левого блуждающего нерва; 7- перерезка левого блуждающего нерва; 8 -с-шмуляция днетального отрезка левого блуждающего нерва.

АЛ л

8

правого блуждающего нерва между десимпатизированными и интактными животными наблюдалось в период полового созревания.

Стимуляция левого вагуса также приводила к достоверному урежению сердечного ритма в большинстве исследованных группах. Исключение составляли 6-ти недельные интактные крысы, у которых урежение сердечного ритма при левосторонней стимуляции было не достоверным (значение Хер увеличивалось с 168 ± 9,3 мс до 185 ± 7,2 мс)(Рис. 1).

Влияние ваготомии на хронотропную функцию сердца крыс разного возраста

Перерезка блуждающих нервов приводила к противоположным по своей направленности изменениям частоты сердечного ритма у десимпати-зированных и интактных животных. Если у интактных животных после правосторонней ваготомии наблюдалось различное, в зависимости от возраста, урежение сердцебиений (у 4-х недельных значение Хер увеличивалось с 133 ± 5,6 мс до 147 + 8,6 мс; у половозрелых - с 155 ± 4 мс до 162 ± 5,7 мс) после кратковременного учащения, то у десимпатизированных животных правосторонняя ваготомия приводила к учащению сердцебиений ( у 4-х недельных значение Хер уменьшалось с 134 ± 3,2 мс до 125 ± 7,2 мс; у половозрелых - с 157 ± 3,8 мс до 147 ± 6,4 мс) без последующего восстановления и урежения (Рис. 1). Последовательная двухстороняя ваготомия приводила к еще более выраженным различиям в динамике значений Хер у экспериментальных и контрольных животных. Например, у 4-х недельных десимпатизированных крысят двухсторонняя ваготомия вела к уменьшению Хер с 134 ± 3,2 мс до 110 + 3,6 мс, а у интактных животных данного возраста напротив к увеличению Хер с 133 ± 5,6 мс до 174 ± 5,8 мс. У 20-ти недельных десимпатизированных крыс в результате двухсторонней ваготомии наблюдалось уменьшение значения Хер с 157 ± 3,8 мс до 138 + 5,7 мс, в то время как у интактных животных данного возраста было зарегистрированно увеличение Хер с 155 ± 4 мс до 176 + 4 мс (Рис. 1). Сравнительный анализ результатов ваготомии десимпатизированных и интактных животных позволяет сделать предположение о том, что восстановление и даже урежение сердечной деятельности, наблюдаемое нами у интактных крыс разного возраста, связано с наличием у них симпатических нейронов, активность которых, исходя из классических представлений, учащает сердечную деятельность. Остается предположить, что симпатические нейроны за счет собстсвенного влияния или модуляции внутрисердечных рефлекторных дуг участвуют в поддержании определенного сердечного ритма. Эти влияния могут быть связаны с регуляцией симпатическими постганглионарами внутрисердеч-

ных парасимпатических нейронов, а также с прямым эффектом (или отсутствием такового) на рецепторы пейсмекера, регулируя, таким образом, его возбудимость. Безусловно, нельзя сбрасывать со счетов и изменения активности гуморального канала регуляции сердечной деятельности, имеющего те же конечные точки приложения.

Влияние стимуляции блуждающих нервов на фоне правосторонней и двухсторонней ваготомии на хронотропную функцию сердца крыс разного возраста

У десимпатизированных животных исследованных нами возрастов, стимуляция проксимального отрезка предварительно перерезанного правого вагуса вызывала разновыраженное недостоверное урежение сердцебиений (Рис. 1), но при этом другие исследованные параметры вариационной пульсограммы (АХ, АМо, ИН) менялись достоверно. В различных возрастных группах интакгных крыс стимуляция проксимального отрезка предварительно перерезанного правого вагуса приводила к разным, недостоверным изменениям параметров вариационной пульсограммы сердца. Например, у 4-х недельных животных она вызывала урежение сердцебиений, значение Хер повышалось с 147 ± 8,6 мс до 158 ± 7,3 мс, тогда как, у животных 6-ти недельного возраста происходило незначительное учащение сердечного ритма, величина Хер снижалась с 184 ± 9,5 мс до 180 ± 9 мс (Рис. 1).

Стимуляция левого блуждающего нерва на фоне правосторонней ваготомии приводила к достоверному урежению сердечной деятельности как у десимпатизированных, так и у интактных животных, причем, у интактных животных урежение сердечного ритма было выражено ярче. Хотя, достоверным увеличение Хер было только у 4-х недельных интактных (с 149 ± 9 мс до 181 ± 9 мс; р < 0,01) и 20-ти недельных десимпатизированных животных (с 146 ± 6 мс до 182 ± 7; р < 0,001), но можно с уверенностью констатировать компетентность левого блуждающего нерва в урежении сердцебиений во всех возрастных группах животных (Рис. 1).

Электрическая стимуляция дистального отрезка левого блуждающего нерва в условиях двусторонней ваготомии практически не изменяла частоту сердечных сокращений ни в одной из исследуемых нами групп животных (Рис. 1), хотя и приводила к изменениям значений некоторых параметров вариационной пульсограммы (ДХ, Амо, ИН) у 6-ти и 8-ми недельных десимпатизированных животных.

Хср(Мс)

t (mili)

t (rain)

I (шш)

t (rain)

Рис. 2. Динамика значений Хер крыс. 1 - препаровка блуждающих нервов; 2 - стимуляция правого блуждающего нерва; 3 - стимуляция левого блуждающего нерва; 4- внутривенное введение обзидана; 5- стимуляция правого блуждающего нерва; 6 - стимуляция левого блуждающего нерва; 7- внутривенное введение атропина; 8 - стимуляция правого блуждающего нерва ; 9 - стимуляция левого блуждающего нерва.

Влияние внутривенного введения обзидана на хронотропиую функцию сердца крыс разного возраста

Внутривенное введение (3 -адреноблокатора - обзидана приводило к достоверному урежению сердечной деятельности как у десимпатизирован-ных, так и у интактных животных, однако в разных возрастных группах выраженность урежения была различной. У интактных половозрелых животных урежение частоты сердечного ритма было достоверным (значение Хер увеличивалось с 155 ± 4 мс до 186 ± 4,3 мс; р < 0,001), тогда как у де-симпатизированных крыс оно было незначительным (с 157 ± 4 мс до 162+6 мс). В других возрастных группах десимпатизированных животных урежение сердцебиений после введения обзидана было достоверным (у 4-х недельных животных величина Хер увеличивалась с 134 ± 3,2 мс до 161 + 12 мс ( р < 0,05); у 6-ти недельных - с 141 ± 4 мс до 158 ± 3 мс; (р < 0,05); у 8-ми недельных - с 132 + 2 мс до 148 ± 3,4 мс; р < 0,001)(Рис. 2). Результаты экспериментов с введением обзидана на десимпатизированных животных свидетельствуют о том, что обзидан вызывает урежение сердечного ритма взаимодействуя с р- адренорецепторами расположенными, скорее всего, на мембране клеток-пейсмекеров синусного узла. Выраженность эффекта урежения при введении обзидана, наблюдаемая в экспериментах на интактных и десимпатизированных животных, говорит о значимости данного типа адренорецепторов для регуляции возбудимости клеток синусно-предсердного узла, что, в свою очередь, и определяет частоту сердечного ритма.

Влияние стимуляции блуждающих нервов на фоне введения обзидана на хронотропиую функцию сердца крыс разного возраста

Стимуляция блуждающих нервов на фоне достоверной брадикардии после введения обзидана, приводила к дальнейшему урежению сердечного ритма как у интактных, так и у десимпатизированных животных исследуемых нами возрастов. Наиболее ярко выраженое урежение частоты сердцебиений наблюдалось у животных 6-ти и 20-ти недельного возраста. Например, у 6-ти недельных крысят стимуляция левого вагуса на фоне обзидана вызывала достоверное увеличение значения Хер у десимпатизированных - с 189 ± 5,9 мс до 225 ± 4,7 мс (р<0,001), а у интактных - с 229 ± 5,2 мс до 240 ± 0,4 мс (р < 0,05) (Рис. 2). Отрицательный хронотропный эффект стимуляции вагуса присутствующий на фоне обзидана, свидетельствует о том, что экстренная тормозная активность вагуса наблюдаемая при его электрической стимуляции не связана с p-адренорецепторами сердца крысы, обеспечи-

Хср(мс)

230 220 210 200 180 110 170 160 150 140 130 120 110

— — 4ни Л1Т. ——

: 49 7

100 ; 120 5 6 7

Хср(мс)

260 2» 240 230 220 210 200 190 180 170 160 150 140 130 120 110

--

: «о ?

Хср(мс)

230 220 210 200 190 180 170 160 150 140 130 120 110

Хср(мс)

• 20 ; 40 ; 60 : 80 100 : 120

1 2 3 4 5 6

7 8

230 220 210 200 190 130 170 160 150 140 130 120 110

- — 2 Отмял.

1(тш)

Л Л

14о; 16о| 160

8 9

Ктт)

140: 160: 160

1(шш)

Л Л Л А л Л Л А А

; 20 1 : 40 2 : бо 3 : 60 4 юо : 5 6 120 ; 7 140! 8 1609 180 , . , 1(Ш1Х>)

Рис. 3. Динамика значений Хер крыс. 1 - препаровка блуждающих нервов; 2 - илмуяяция правого блуждающего нерва; 3 - стимуляция левого блуждающего нерва; 4- внутривенное введение атропина; 5- стимуляция правого блуждающего нерва; 6 - стимуляция левого блуждающего нерва; 7- внутривенное введение обзидана; 8 - стимуляция правого блуждающего нерва ; 9 - стимуляция левого блуждающего нерва.

л

160

140

3

4

А

5

б

4

7

вающими, по-видимому, постоянный уровень частоты сердечных сокращений.

Влияние внутривенного введения атропина на хронотропную функцию сердца крыс разного возраста

В наших экспериментах введение атропина десимлатизированным и интактным животным вело к различным, а иногда, и противоположным по направленности эффектам действия (Рис. 3). Причем, если у десимпати-зированных животных атропин практически не изменял ЧСС, за исключением крыс 8-ми недельного возраста, у которых наблюдалось достоверное (р < 0,01) уменьшение значения Хер с 132 ± 2,2 мс до 122 ± 2,6 мс, то в разных возрастных группах интактных крыс, реакция была различной : учащение у 4-х недельных (значение Хер снижалось с 133 ± 5,6 мс до 123 ± 9,6 мс) и 8-ми недельных (с 154 ± 5,5 мс до 134 ± 2,4 мс; р< 0,001), урежение у 6-ти недельных крысят (значение Хер повышалось с 168 ± 8,5 мс до 187 ± 1,5 мс; р< 0,05)(Рис. 3). У взрослых интактных крыс введение атропина практически не изменяло частоту сердечных сокращений. Результаты данных экспериментов свидетельствуют о том, что, во-первых, симпатические нейроны участвуют в модуляции парасимпатических регуляторных эффектов, осуществляемых через М-холинорецепторы, а, во-вторых, период полового созревания характеризуется сильными изменениями функционального состояния структур, участвующих в парасимпатической регуляции сердечного ритма. И наконец, отсутствие достоверного эффекта учащения сердечной деятельности после введения атропина у интактных и десимпатизиро-ванных крыс, свидетельствует в пользу наличия видовых особенностей М-холинорецепторных структур у данного вида животных.

Влияние стимуляции блуждающих нервов после введения атропина на хронотропную функцию сердца крыс

Результаты экспериментов с электрической стимуляцией правого и левого блуждающих нервов на фоне внутривенного введения атропина выявили отсутствие урежения сердечного ритма при данном воздействии, как у интактных, так и у десимпатизированных животных во всех исследуемых нами возрастных группах животных (Рис. 3). В то же время, при этом были зарегистрированы достоверные изменения значений 5, АХ, АМо у 4-х недельных и особенно 20-ти недельных десимпатизированных животных. Результаты данной серии экспериментов свидетельствуют о преимущестивен-ной роли системы ацетилхолин-М-холинорецептор в обеспечении выраженного урежения сердцебиений в ответ на электрическую стимуляцию вагу са.

Влияние внутривенного введения обзидана после инъекции атропина на хрокотрскиум функцию сердца крыс разного возраста

Внутривенное введение обзидана через 45 минут после инъекции атропина приводило к уменьшению ЧСС во всех исследованных нами группах животных. В то же время, электрическая стимуляция как правого, так и левого вагусов после последовательного введения атропина и обзидана, не вызывала достоверного урежения сердечной деятельности практически у всех исследованных животных (Рис. 3). Исключение составили 6:ти недёйьные десимпатизированные крысы, у которых урежение сердцебиений в ответ на стимуляцию вагусов в данных условиях; было Дост'оверньгм5, "при стимуляции правого вагуса значение Хер гювышйлось с 172 ±: 1,6 мс до 186 ± 3,7 мс, а левого - с 172 ± 1,9 мс до 183 ± 3,5 мс (р < 0,01)! В то1 кё "время по-' вторная левосторонняя стимуляция у 4-х недельных десимпаТизированных крыс вызывала выраженное, но не достоверное урежение сердцебиений, при этом значение Хер повышалось с 173 ± 8,6 мс до 190 ± 8,7 мс (Рис. 3). Результаты'экспериментов с введением обзидана, через 45 минут после введения атропина, подтверждают4, что экстренное вагусное урежение сердечной деятельности прй электрической стимуляции вагуса связано с парасимпатическими эффектами; 'ойоёредуемыми через достаточно продолжительную блокаду М-холинорецепторов. Результаты экспериментов с атропином'и обзйданом, - а так же стимуляцией блуждающих нервов на фоне введения даннйх фармакологических препаратов, позволяют сделать предположение, что р-адренорецепторы, блокируемые обзйданом, участвуют в постоянной регуляции сердечного'ритма, а М-холинорецепторы служат для экстренного торможения сердечного ритма.

Влияние внутривенного введения атропина после инъекции обзидана на хронотрбпную функцию сердца крыс разного возраста

Атропин, введенный 'на фоне обзидана, учащал деятельность сердца и препятствовал урежению сердцебиений в ответ на электрическую' стйкулк-цию правого и левого блуждающих нервов у всех исследованных нами животных (Рис. 2). У десимпатизированных животных 8-ми и 20-ти недельйкк го возраста введение атропина после инъекции обзидана вызывало достоверное снижение значения Хер с 152 ± 5 мс до 137 ± 5,5 мс (р < 0,05) и с 183 ± 7 мс до 151 ± 5,5'мс ( р < 0,01) соответственно, возвращая сердечный ритм к «Сходному (до введения обзидана) уровню (Рис. 2). Результаты экспериментов с введением атропина через 45 минут после инъекции обзидана и стимуляции блуждающих нервов на этом фоне подтверждают классические представления о влиянии М-холиноблокатора. Отсутствие различий между

результатами экспериментов с введением атропина у десимпатизированных и интактных животных, позволяет отрицать прямое влияние симпатического отдела вегетативной нервной системы на процессы, связанные с взаимодействием парасимпатических постганглионарных нейронов и М-холинорецепторов.

ВЫВОДЫ

1. Фармакологическая десимпатизация гуанетидином сульфатом не изменяет ЧСС у крыс в возрасте 4-х, 8-ми и 20-ти недель, ЧСС 6-ти недельных десимпатизированных крысят достоверно превышает данный показатель интактных животных аналогичного возраста.

2. Электрическая стимуляция правого и левого блуждающих нервов приводит к достоверному урежению сердечной деятельности во всех исследуемых группах десимпатизированных и интактных животных.

3. Последовательная ваготомия приводит к разнонаправленным изменениям частоты сердечных сокращений у десимпатизированных и интактных животных. У десимпатизированных крыс, ваготомия учащает ритм сердца. У интактных животных после кратковременного учащения наблюдается урежение сердечной деятельности.

4. Введение обзидана приводит к выраженному урежению сердечной деятельности у десимпатизированных и интактных животных всех исследуемых возрастных групп.

5. На фоне введения обзидана электрическая стимуляция вагуса приводит к значительному урежению работы сердца всех исследуемых групп животных. Выраженность урежения была различной в разных возрастных группах десимпатизированных и интактных крыс.

6. Внутривенное введение атропина достоверно не изменяет значения параметров вариационной пульсограммы сердца 4-х, 6-ти и 20-ти недельных десимпатизированных крыс, но приводит к достоверному учащению сердцебиений у десимпатизированных крыс 8-ми недельного возраста. Введение атропина в разных возрастных группах интактных животных оказывает различный эффект на динамику значений параметров вариационной пульсограммы.

7. Введение атропина предотвращает урежение сердечной деятельности при электрической стимуляции блуждающих нервов у десимпатизированных и контрольных животных всех исследуемых возрастных групп.

8. Введение атропина после инъекции обзидана вызывает учащение сердечной деятельности во всех исследуемых возрастных группах десимпа-

тезированных и интажтных животных, при этом эффект замедления сердечных сокращений ес время электрической стимуляции стволов вагуса не наблюдается.

9. Введение обзидана после инъекции атропина приводит к урежению сердечной деятельности у всех исследуемых животных, при этом стимуляция блуждающих нервов значительных изменений сердечного ритма не вызывает.

Список работ, опубликованных по материалам диссертации:

1. Зефиров Т.Н., Святова Н.В. Возрастные особенности влияния стимуляции блуждающих нервов у фармакологически десимпатизированных крыс // Растущий организм: адаптация к физической и умственной нагрузке. Тез.Всерос. симп. - Казань. - 1996. - С. 34-36.

2. Святова Н.В., Зефиров Т.Л. Влияние блуждающих нервов на хро-нотропную функцию сердца десимпатизированных крыс. II Растущий организм: адаптация к физической и умственной нагрузке. Тез.Всерос, симп. - Казань. - 1996. - С. 83-85.

3. Святова Н.В. Влияние стимуляции блуждающих нервов на параметры вариационной пульсограммы сердца фармакологически десимпатизированных крыс II Тез. II Республ. научн. конф. молодых ученых и спец. - Казань. - 1996. - С. 22.

4. Зефиров Т.Л., Святова Н.В., Гайнуллин A.A. Динамика параметров вариационной пульсограммы сердца крыс в условиях избирательной ваготомии II Физическая активность и здоровье. Адаптация растущего организма к физическим и учебным нагрузкам. Тез. I Всерос. конф. - Екатеринбург. - 1996. - С. 124.

5. Святова Н.В., Зефиров T.JI. Формирование вагусной регуляции сердца крыс в посгнатальном онтогенезе // Физическая активность и здоровье. Адаптация растущего организма к физическим и учебным нагрузкам. Тез. I Всерос. конф. - Екатеринбург. - 1996. - С. 126.

6. Святова Н.В., Зефиров Т.Л. Влияние ваготомии на параметры вариационной пульсограммы десимпатизированных крыс II Тез. Научно-практ. конф. молодых ученых. - Казань. -1996, - С. 45-46.

7. Зефиров Т.Л., Святова Н.В. Особенности влияния стимуляции блуждающих нервов у фармакологически десимпатизированных крыс разного возраста !! Вариабельность сердечного ритма : Теоретические аспекты и практическое применение. Тез. межд. симп, - Ижевск. - 1996. -С. 178.

8. Святова H.В., Зефиров Т.Л. Роль блуждающих нервов в регуляции хронотропной функции сердца десимпатизированных крыс // Вариабельность сердечного ритма : Теоретические аспекты и практическое применение. Тез. межд. симп. - Ижевск. - 1996. - С. 185.

9. Зефиров T.JL, Святова Н.В. Возрастные особенности вагусной регуляции хронотропной функции сердца десимпатизированных и интакт-ных крыс II Бюл. эксперим. биол. и мед. - 1997. - № 6. - С. 703-706.

Ю.Зефиров Т.Л., Святова Н.В. Влияние ваготомии на ритм сердца интактных и десимпатизированных крыс разного возраста // Бюл. эксперим. биол. и мед. - 1997. - № 7. - С. 21-25.

11. Зефиров Т.Л., Святова Н.В., Гайнуллин A.A. Сравнительные исследования влияния стимуляции вагуса интактных и десимпатизированных крыс разного возраста // Актуальные проблемы медико-биологической и психологической подготовки специалистов. Матер. Регион. научно-метод. конф. - Наб. Челны. - 1997. - С. 36-38.

12.3ефиров Т.Л., Святова Н.В. Сравнительный анализ влияний последовательной ваготомии на показатели вариационной пульсограммы сердца десимпатизированных и интактных крыс разного возраста II Актуальные проблемы медико-биологической и психологической подготовки специалистов. Матер. Регион, научно-метод. конф. - Наб. Челны. -1997.-С. 38-40.

13.Святова Н.В., Зефиров Т.Л. Фармакологическая десимпатизация изменяет эффект ваготомии у крыс II Актуальные проблемы медико-биологической и психологической подготовки специалистов. Матер. Регион. научно-метод. конф. - Наб. Челны. - 1997. - С. 79-81.