Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Роль алиментарных факторов и медиаторных систем в регуляции межуточного обмена витамина А у овец

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Роль алиментарных факторов и медиаторных систем в регуляции межуточного обмена витамина А у овец"

БЕЛГ0Р0ДС1.АЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ОЕД^СКОХОЗЯЙСТБЕННАЯ ЛКАДЕШЯ

РГ6 о

2 1 MAP 19М

На правах рукописи

ПАНИН Сергей Иванович

УДК 619:612.015.3:557.161 .1:636.3<

РОЛ, АЛИМЕНТАРНЫХ «АКТОРОВ И ИЕДИАТОРНЫХ СИСТЕМ В РЕГУЛЯЦИИ МЕЖУТОЧНОГО ОБМЕНА ВИТАМИНА А У ОВЕЦ

03.00.13 - физиология человека и животных

Автореферат диссертации

на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Белгород - 1994

. Работа выполнена на кафедре физиологии и фармакологии Белгород! кой государственной сельскохозяйственной академии. Научный руковод] тель - доктор биологических наук, профессор Г.И. Горшков.

Официальные оппоненты :

- доктор биологических наук, профессор А.В.Чечеткин

- кандидат биологических наук, доцент Е.А.Липунова

Ведущее учреждение - Всероссийский научно-иос.ледовате.пг.ский ,

ИНСТИТУТ ЕИВОТНОВОДСТЕй

Защита'состоится ¿¿¿¿JuL&i 1994 г. часов на заседай!

специализированного Совета К. 120.62.01 при Белгородской государстве! ной сельскохозяйственной академии.

Адрес: 309103, Россия, Белгородская обл. , Белгородский район, пос.Майский, ул.Вавилова, 24

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академии.

Автореферат разослан (¿ssA^i1994 г.

Ученый секретарь специализированного Совета, к.б.н.

Н.В.Безбородов

Общая характеристика работы

Актуальность темы.; • Известно, что наиболее характерным видовым наком жвачных животных является наличие преджелудков, где в ре-тате жизнедеятельности симбиотной микрофлоры происходят не только ническая и физико-химическая обработка корма, но и сложные прев-ния питательных веществ. В преджелудках осуществляется также би-тез каротина, витамина К и практически всех водорастворимых витав. Масштабы этого синтеза таковы, что в естественных условиях зния животные могут, обходиться без экзогенного поступления витав. В искусственно" созданной среде или в хозяйственных условиях рганизация микробного синтеза из-за потребления некачественных ов, воздействие находящихся в них остатков пестицидов, удобрений /гих ксенобиотиков могут стать причиной скрытых гиповитаминозов. усугубляется еще и тем, что домашние жвачные, содержащиеся на пексах, страдают от гиподинамии, повышенного нервно-эмоционально-апряжения и воздействия неблагоприятных условий внешней среды, и < существенно возрастает потребность в витаминах. Но с какими эетно процессами с. лзаны изменения этой потребности, - с усилен-эазрушением витаминов, снижением их биосинтеза, ослаблением вса-жя в кровь шш нарушением трансформации провитаминов в стенке зарительного канала, - судить об этом трудно. Тем более, что мы ;их пор еще мало знаем о регуляции процессов всасывания и биот-¡юрмации этих жизненно важных компонентов корма. Особенное значение для жвачных животных имеют такие данные о виге А, как видовые различия его обмена, зависимость его биосинте-всасывания и обмена от алиментарных факторов и состояния нервной 1яции. Эти сведения необходимы для учета возможных причин и осо-эстей патогенеза А-гиповитаминозов, прогнозирования последствий мнения нейротропных препаратов, объяснения механизмов стрессорных хэв, заметно затрагивающих А-витаминный обмен. Выполненная нами га посвящена этим и некоторым другим вопросам, которые слабо осад либо совсем не представлены в научной литературе. 1,ель исследования - изучить влияние алиментарных факторов, а так-эйротропных средств на характер обмена витамина А между пищевари-гой и кровеносной системами с тем, чтобы выявить механизмы регу-\ поступления витамина в кровь и показать возможность прогнозиро-з последствий вмешательства в эти механизмы. 3 задачи исследований входило:

- определить фоновый уровет обмена витамина А между стенкой щеварительного канала и кровеносной системой;

- установить направленность межуточного его обмена после прим ния кормовой нагрузки;

- изучить влияние микробиологического каротина и каротолин интенсивность поступления витамина А из пищеварительного канал кровь;

- выявить изменения обмена витамина А после применения пальм:

НОВОЙ КИСЛОТЫ;

- методом фармакоанапиза выявить возможную роль нервной регул: межуточного обмена витамина А.

Научная новизна работы. Впервые на ангиостомированных овцах ) чен обмен витамина А между стенкой пищеварительного канала и кр< на фоне кормовой нагрузки, скармливания микробиологического карог. и введения в рубец каротолина. Показано более интенсивное поступл* витамина А от пищеварительной системы в кровь воротной вены пс применения масляного раствора каротолина, чем после скармливания » робиологического каротина. Установлена прямая связь между алимеш ной нагрузкой пальмитиновой кислотой (без перемен в уровне витамш го питания) и повышением содержания витамина А в крови, оттекающей пищеварительного канала. Впервые раскрыта конкретная роль нейроме; торных структур в межуточном обмене витамина А: задерживающее влш бета-адренореактивных и стимулирующее холинореактивных систем на I тупление его в кровь воротной вены; опосредование механизмов моб! зации его из эндогенных депо через альфа-адренорецепторы.

Практическая значимость. В работе впервые обосновывается неоС димость:

- при разработке оптимальных норм витаминного питания овец уч& вать в кормовых рационах не только общее содержание липидов, но и лю в них пальмитиновой кислоты как возможного посредника биотрана} мации каротина в витамин А и/или трансмембранного его переносчика;

- в случае продолжительного терапевтического применения холинс тиков, альфа-адреномиметиков, блокаторов моноаминооксидазы, а те при отравлениях токсикантами, имитирующими их действие, произвол корректировку А-витаминного питания животных;

- в этиологии и патогенезе вторичного А-гиповитаминоза учитьш возможную роль недостатка пальмитиновой кислоты в роставе алимент ных липидов и характер нарушений нейромедиаторных систем, вызван

1 основным заболеванием.

Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на X езде Украинского физиологического общества И.П. Павлова (Львов, Вб), XI Всесоюзном симпозиуме "Научные основы витаминного питания льскохозяйственных животных" (Юрмала, 1987), Всесоюзной конференции опросы интенсификации и научно-обоснованного ветеринарного обслу-;и-ния промышленного животноводства" (Кишинев, 1987), 4-й межвузовской учно-практической конференции "Новые фармакологические средства в теринарии" (С.-Петербург, 1992), зональной Уральской конференции ^пользование новых лекарственных средств в лечении и профилактике Эолеваний и отравлений животных" (Челябинск-Троицк, 1984), засела-и Белгородского отделения физиологического общества (Белгород. 39), расширенном заседании кафедр зооветеринарного факультета Вел-родского сельскохозяйственного института (Белгород, январь 1994?.

Структура и объем диссертации. Диссертация представляет собой ру~ пись объемом 219 страниц машинописного текста и состоит из следую-к разделов: вьедение, обзор литературы, материал и методы исследо-ний и их обсуждение, заключение, выводы, практические предложения, исок использованной литературы, включающий 260 наименований научных точников, в т.ч. 108 - отечественных авторов, приложения.

Текст диссертации иллюстрирован 5 рисунками и 60 таблицами. В ;:рн-кении - 21 таблица.

Положения, выносимые на защиту:

1. Уровень поступления витамина А в кровь воротной вены определяла как режимом питания и свойствами его предшественника, так и Козиным посредником в его биотрансформации и межуточном обмене: он ижается в состоянии натощак, мало изменяется после скармливания кробиологического каротина и существенно возрастает после примене-я пальмитиновой кислоты или каротолина.

2. Интенсивность и направленность межуточного обмена витамина А вду кровью и пищеварительным каналом находятся под контролем веге-гивной иннервации и зависят от состояния ее медиаторных систем: экада Н-холинорецепторов предупреждает активизацию спровоцированно-

алиментарного поступления витамина в кровь, оттекающую от пищева-тельного канала; выключение бета-адренорецепторов, а также холино-«етическое влияние увеличивают его, тогда как стимуляция альфа-ад-норецепторов способствует мобилизации витамина из депо.

3. Обсуждение возможной роли пальмитиновой кислоты и нейромедиа-рных систем в А-витаминном статусе организма, этиологии и патогене-

вторичного гиповитаминоза А.

- б -

Материал и методы исследований

Исследования выполнены на 16 ■ овцах породы прекос с выведена •правой сонной артерией в кожный лоскут и ангиостомической канюлей воротной вене. Операции проводились по методике Лондона в модификах Солдатенкова (П.Ф. Солдагенков, 1946).

Перед взятием крови овец выдерживали 24 часа без корма. Кровь сонной артерии и воротной вены брали одновременно: первые две пробь с промежутками в полчаса (исходное состояние уровня метаболитов), с тем - через 60, 120, 180, 240 и 360 минут после начала эксперименте

Между вторым и третьим взятием крови применяли алиментарную кг рузку или инъецировали нейротропный препарат.

В первой серии (фоновой) опытов изучалась динамика обмена исш дуемых компонентов сыворотки крови (витамин А, белки, липиды) в те*, ние дня, по мере увеличения времени после кормления.

Во второй серии опытов определяли изменения концентрации витам* А и белков в сыворотке крови после кормовой нагрузки, а также пос скармливания микробиологического каротина, пальмитиновой кислоты \ введения в рубец каротолина.

В третьей серии опытов выявляли изменения в межуточном обмене i тамина А и белков сыворотки крови на фоне действия нейротрот средств: атропина (0.5 мг/кг), бензогексония (5 мг/кг), анапрш» (0.2 мг/кг), фенамина (2 мг/кг) или фосфакола (0.05 мг/кг).

В качестве алиментарных нагрузок применяли сено люцерновое (: г), микробиологический каротин (3 г), каротолин (40 г) либо кислс пальмитиновую (40 г). Каротолин вводили через прокол брюшной сте! непосредственно в полость рубца.

Витамин А в сыворотке крови определяли спектрофотометрически, < щий белок - биуретовым методом, белковые фракции сыворотки кров] методом электрофореза на бумаге, обще липиды - с помощью сулъфо-ф< фованилиновой реакции по Цолнеру и Киришу, холестерин - методом Ил; на основе реакции Либермана-Бурхарда, фосфолипиды - модифицирован! методом Зильверсмита и Дависа, НЭЖК - фотометрически по Данком* триглицериды - колориметрически с помощью специального набора реак вов фирмы "Лахема", ЧССР (согласно описаниям С.П.Кулаченко, Э.С. ган, 1979).

По содержанию метаболита в притекающей к органам и оттекающей пищеварительного канала крови вычисляли артерио-венозную (А-В) раз цу. Во всех случаях А-В разницу получали путем вычитания показа

концентрации метаболита в пробах венозной крови из ее величины в пробах артериальной крови. Считалось, что при положительной А-В разнице метаболит извлекается из притекающей крови, при нулевой - обмен ¡нахо-дится в динамическом равновесии, при отрицательной - происходит поступление метаболита в оттекающую кровь.

В связи с тем что направленность обмена метаболитов в стенке пищеварительного каната периодически изменялась, для характеристик; этих изменений применялась формула периодичности обмена. Для чего ш каждому варианту из серии опытов вычисляли процент регистрируемы;-случаев положительной А-В разницы, нулевого баланса и отрицательнс-Г-А-В разницы. Соотношение? в процентах составляло формулу периодичност; (Фп) обмена.

Цифровой материал опытов обработан статистическими методами: пг каждой серии опытов в сравнении с исходным состоянием вычислялся аргумент Стьюдента и достоверность разницы; между сериями опытов сравнение проводилось по непараметрическому Т-критерию Вилкоксокг-. (Г.Ф.Лакин, 1980). Разница считалась достоверной при р < 0.05 и Т -0.05.

Результаты исследований

1. Межуточный обмен витамина А через 24-30 часов после приема корма

Проведенные исследования показали (табл. 1), что у овец, не получавших корм, содержание витамина А в сыворотке артериальной крови существенно снижалось на протяжении всего времени наблюдения. В среднем за б-часовой опыт оно составило 0.42 мкг/мл, или 28% (р < 0.01).

В крови воротной вены концентрация витамина оставалась практически стабильной. Достоверность снижения ее на 3% статистическим анализом не подтверждалась.

Что касается А-В разнит;, то в первые 3 часа величина поступлени,-витамина в портальную кровь преобладала над извлечением его из крови. На 4-м часу и далее характер обмена начал приближаться к исходному с преобладанием извлечения витамина, однако и через 6 часов полного возврата к исходному состоянию не было.

Как в исходном состоянии, так и во время последующих наблюдений характер обмена витамина отличался периодичностью. Фп в исходном состоянии составила 60:8:32, за последующий период - 28:4:68.

Таблица 1

Динамика обмена витамина1 А через 24-30 часов после кормления

Сроки взятия I Сонная артерия 1 Воротная- вена А-В разница-, мкг/мл

проб крови I мкг/мл 1 к исх. 1 1 мкг/мл |% к исх. 1

Первые пробы

в среднем 1.48+0.09 100 1 .14±0.18 100 0.34

Последующие

пробы от начала

опыта через

1 час 0.95±0.18 64 . 1 .08±0.17 95 -0.13

2 часа 0.97±0.08 65 1 12±0.16 98 -0.15

3 часа 0.93±0.07 63 1 .10±0.12 96 -0.17

4 часа 1.31Ю.16 89 1 .09+0.09 96 0.22

6 часов 1.16±0.15 78 1 .12+0.08 98 0.04

В среднем в 5

последних пробах 1.06±0.07 72 1 .10+0.01 97 -0.04

Обмен белков и липидов имел разную направленность. Пищеварительный канал преимущественно поглощал общий белок и белковые фракции из притекающей крови. Липиды, наоборот, поступали от пищеварительного канала в оттекающую кровь.

Таким образом, исследованием проб крови в фоновой серии опытов удалось установить определенную интенсивность и направленность обмена изучаемых метаболитов за весь период наблюдения, принятый в последующих опытах с алиментарными нагрузками и нейротропными средствами.

2. Межуточный обмен витамина А на фоне алиментарных нагрузок 2.1. После скармливания сена

I После поедания сена концентрация витамина А по сравнению с фоновой серией опытов снизилась больше: в артериальной крови на 10 (Т> 0.05), в венозной - на 17%. (Т < 0.01). Если в фоновых опытах наблюда-

ась периодичность обмена при незначительном поступлении (0.04 кг/мл) витамина от пищеварительной системы в кровь воротной вены, то осле кормовой нагрузки 'преобладало извлечение его из притекающей рови (при А-В разйице 0.16 мкг). Фп обмена составляла соотношение 0:0:30 против 24:8:68 в фоновых опытах.

Кормовая нагрузка фактически не внесла изменений в характер обме-а общего белка. И в артериальной, и в венозной крови по сравнению с сходным состоянием отмечалось незначительное снижение концентрации бщего белка: в первом случае - максимум на 8, во втором - на 6% (р > .05). Различие с фоновыми показателями_также.не подтверждалось ста-истически. Такая же 'картина наблюдалась и с альбуминами.

Концентрация альфа+бета-глобулинов в артериальной крови после риема корма оставалась стабильной, тогда как в фоновых опытах снижа-ась (Т < 0.01). Периодичность же их обмена сохранялась. .

Прием корма не приводил к'снижению концентрации' гамма-глобулинов венозной крови, как это наблюдалось за то же время без применения эрмовой нагрузки (Т < 0.01). Направленность А-В разницы изменялась э ходу опыта.

Таким образом, кормовая нагрузка не предотвращала, а даже нес-элько увеличивала дефицит витамина А в крови, что изменяло роль пи-гварительной системы в его обмене: вместо выделения она преимущество потребляла его за счет эндогенных запасов. Кормовая нагрузка зедотвращала снижение концентрации альфа+бета-глобулинов в артери-йной и гамма-глобулинов в венозной крови, существенно не влияя на зриодичность обмена.

2.2. После дачи микробиологического каротина

Динамика концентрации витамина А в артериальной крови после сармлив'ания микробиологического каротина сначала мало отличалась от шовой.' Так, через полчаса она начала снижаться и в последующие 2.5 юа стала минимальной. После чего шло восстановление исходной кон-штрации. К концу же опыта уровень витамина превзошел исходный (на !%), чего не наблюдалось в состоянии натощак. В итоге если в среднем 1 время наблюдения в фоновых опытах витамина А в артериальной крови ■ановилось меньше исходного на 28, то после применения каротиновой >бавки - всего лишь на 77.. Однако эти различия не подтверждались ■атистически (Т > 0.05).

По крози воротной вены особенность состояла в том, что кароч резко дестабилизировал обмен витамина А:' через полчаса его конценщ ция превосходила исходную на 171, в, последующий час бьша ниже на 1.с .еще через такой же промежуток времени вновь повышалась, но уже 30%, чтобы в очередные 1-3 часа понизитьсря почти на такую же вели1-ну. В среднем за опыт содержание витамина А в крови воротной ве оказалось чуть ниже (на 4%) исходного уровня и мало отличалось от <} новых показателей.

А-В разница как по ходу опыта, так и по средним данным была пол жительной. Извлечение ретинола стенкой пищеварительного канала из е териальной крови полностью не устраняло периодичность его обме (Фп-80:0:20).

Различия в динамике ретинола по обоим сосудам после скармливал микробиологического каротина с фоновыми опытами были незначительны > 0.05). Что касается самого каротина, : то он не" обнаруживался ни артериальной, ни в венозной крови. Следовательно, даже большой доз не удалось преодолеть видовой энтеро-гематический барьер для этс вещества.

Микробиологический каротин не изменял общую направленность и и тенсивность обмена общего белка и его альбуминовой фракции. Однак мало влияя на направленность обмена, он существенно увеличивал до поступающих в кровь воротной вены альфа+бета-глобулинов и уменьшал концентрацию в артериальной крови. Он снижал уровень гамма-глобулин в артериальной крови без изменения в венозной и переводил обмен их выраженной периодичности на более устойчивое выделение в портальн кровь.

Каротин изменял межуточный обмен различных классов липидов:

- снижал поступление общих липидов в портальную кровь и, не мен концентрацию в артериальной крови, переключал их обмен с устойчиво выделения на устойчивое извлечение пищеварительным каналом из прит кающей| крови; '

- - статистически мало значимо, но однонаправленно и в увеличива пщхся размерах повышал уровень триглицеридов в артериальной крови без существенных изменений в портальной крови переводил обмен из ал ментарного их поступления на устойчивое потребление пищеварительн каналом;

- вызывал такое же изменение направленности обмена (смена посту ления в кровь на устойчивое извлечение из крови) НЭЖК и холестерина

- задерживал падение уровня фосфолипидов в крови воротной вен

- и -

ггистрируемое в фоновых опытах, чем обусловливал перевод неустойчиво их поступления из пищеварительного канала на устойчивое.

Все эти изменения липидного обмена1 можно объяснить увеличением в >де опыта времени голодания животного и изменением -приоритетов в 'бстратах энергетического питания.

Результаты проведенных опытов показали, что трансформация микро-юлогического каротина в ретинол оказалась сдержанной на фоне изме-шя интенсивности и направленности межуточного обмена альфа+бе-1-глобулиновой и гамма-глобулиновой фракций белка, а также некоторых ■ассов липидов. < ' ■

2.3. После скармливания пальмитиновой кислоты

Изменения обмена ретинола после скармливания пальмитиновой кисло-представлены в табл^ 2.

Как видно из таблицы, извлечение витамина пищеварительным каналом

притекающей крови в исходном состоянии было всего 0.02 мкг/мл при -50:0:50. Через полчаса после скармливания пальмитиновой кислоты нцентрадая его в артериальной крови возросла на 0.21 мкг/мл, или на %, однако такой уровень в последующие часы не поддерживался, и в еднем за опыт увеличение составило только 0.04 мкг/мл, или 6Х (р > 05).

В венозной крови наблюдался последовательный и стабильный подъем нцентрации витамина. По средним данным, за время опыта он составил 17 мкг/мл, или 25Х (р >0.05).

А-В разница с положительной в исходном состоянии сменялась на от-цательную, и до конца опыта витамин поступал в оттекающую кровь. В обмена происходил сдвиг вправо (40:0:60 против 60:8:32).

После поправок на фоновую серию опытов увеличение концентрации тамина .составило по артериальной крови 34, по венозной - ,28% (Т-итерий :в обоих случаях < 0.01). ]

Таким образом, пальмитиновая кислота предотвращала снижение кон-нтрации витамина А в артериальной крови, связанное с голоданием, и щественно повышала ее в венозной крови, что обеспечивало устойчивое ступление витамина от пищеварительного канала вместо периодического о обмена в фоновых опытах.

По другим метаболитам отмечалось следующее: !

- концентрация общего белка изменялась мало, но в его глобудино-й фракции увеличивалась доля альфа+бета-компонентов;

Таблица

Динамика обмена витамина А после скармливания 1 пальмитиновой кислоты

Сроки взятия -проб крови | Сонная 1 артерия | 1 1 Воротная вена | 1 А-В разнице мкг/м.

1 1 1 мкг/мл I 1 1% к исх. 1 1 1 I мкг/мл (% к ИСХ.1 1 1

Первые пробы

в среднем 0.70+0.15 100 0.68+0.10 100 0.(

После дачи

пальмитиновой

кислоты через

0.5 часа 0.9И0.33 130 0.77±0.23 113 0.:

1.5 часа 0.65+0.15 93 0.84+0.23 124 -0.:

2.5 часа 0.64±0.20 91 0.85Ю.26 125 -о.:

3.5 часа 0.74+0.16 106 0.86Ю.31 126

5.5 часа 0.78±0.18 111 0.93Ю.28 137

В среднем в 5

последних пробах 0.74¿0.05 106 0.85+0.03 125 -0.:

- достоверно повышалась концентрация общих дипидов и НЗЖК в текающей от пищеварительного канала крови без существенных ее изм< ний в притекающей крови;

- снижалась концентрация фосфолипидов в венозной крови (при < бом ее изменении в том же направлении в артериальной), и значите, повышались уровни извлечения их из притекающей крови. Однако пе] личность их обмена на этом фоне не устранялась;

- снижался эндогенный выброс холестерина ,в артериальную кровь каких-либо существенных перемен их'концентрации в крови воротной ны.

2.4. После применения каротолина

Введение каротолина сильно сказалось на межуточном обмене вит на А (табл. 3) за счет изменений его концентрации в крови воро вены. В среднем за опыт здесь регистрировалось его больше, чем в

ходном состоянии, на 0.42 мкг/мл, или на 42%. Интенсивное поступление витамина в кровь воротной вены подтверждалось как статистической достоверностью значений А-В разницы (р < 0.05) при Фп-25:0:75, так и при сравнении с'фоновыми данными (Т < 0.01).

Таблица 3

Динамика обмена витамина А после применения каротолина

" с Сроки ьэятия I Сонная 1 артерия | Воротная ■ 1 вена | А-В .

1 1 1 расница,

1 1 - 1 г 1 !

проб крови' | 1 мкг/мл I £ к исх.| I 1 мкг/мл |% ч к исх.| 1 мкг/мл-

Первые пробы

в среднем 1.20+0.14 100 1.00+0.06 / 100 0.20

После введения

каротолина через

0.5 часа 1.01±0.25 84 1.20±0.18 120 -0.19

1.5 часа 1.38+0.13 115 1.34Ю.25 134 0.04

2.5 часа 0.99+0.2? 83 1.16+0.17 116 -0.17

3.5 часа 0.99+0.15 83 1.57+0.16 157 -0.58

5.5 часа 0.89+0.13 74 1.85+0.29 185 -0.96

В среднем в 5

последних пробах 1.05+0.08 88 1.42±0.13 142 -0.37

В межуточном обмене белка изменения зафиксированы лишь для альбуминовой фракции: каротолин задерживал снижение ее поступления в ве нозную кровь, обычно отмечаемое в фоновых опытах (Т < 0.01).

По липйдам наиболее контрастными с фоном были изменения концект рации НЗЖК (.начиная с 3-го часа они устойчиво и в большом количеств поступали в кровь воротной вены) и холестерина (уменьшение в артери альной и увеличение в венозной крови).

В целом опыты по применению каротолина в качестве витаминной наг рузки показали, что интенсивное поступление витамина А в кровь ворот ной вены сопровождается ¡выбросом пищеварительным каналом альбуминов НЗЖК и холестерина.

3. Фармакоанализ роли медиаторных систем в регуляции межуточного обмена витамина А ' 3.1. Блокада Н-холинореактивных систем

Через 30 минут после введения бензогексония концентрация витамина А в артериальной крови повысилась на 0.12 мкг/мл, или на 14%. К 1.5 часа она достигла максимума, превысив исходный уровень на 0.34 мкг/мл, или на 39% (р > 0.05). При последующем наблюдении, начиная с 2.5 часа и до конца опыта, происходило снижение концентрации, и в последней пробе крови она оказалась ниже исходной на 0.09 мкг/мл, или на 10%. В целом же за опыт количество витамина А в крови сонной артерии оказалось на 0.10 мкг/мл, или на 11%, больше по сравнению с исходными данными (р > 0.05).

В крови воротной вены отмечено также увеличение концентрации витамина. Пик концентрации приходился на вторую половину опыта. В среднем за время наблюдения витамина было больше на 17% (р >0.05). Тот факт, что повышение уровня витамина в крови воротной вены наступало позднее, чем в артериальной крови, а также положительная в начале опыта А-В разница говорят в пользу усиления мобилизации витамина из депо, а не активизации всасывания его из желудочно-кишечного тракта.

По сравнению с фоновыми опытами повышение концентрации ретинола в артериальной крови составило 39 (Т<0.01), в венозной - 20% (Т <0.05).

Изменения обмена общего белка и белковых фракций по большей части были несущественными. Отмечена лишь задержка снижения содержания глобулинов в сонной артерии на фоне уменьшения альбуминовой фракции, что можно объяснить участием глобулинов в. транспорте витамина, мобилизуемого из эндогенных депо.

Внутрирубцовое введение каротолина после блокады Н-холинореактив-ных систем давало парадоксальную реакцию : заметным было увеличение содержания витамина в артериальной, а не в венозной крови, и пищеварительный канал 'извлекал его в 2 раза! больше, чем при интактной иннервации. Естественно, что в этом случае в Фп происходил сдвиг влево (80:0:20 против 25:0:75).

Следовательно, после блокады Н-холинореактивных систем трансформация витамина А из провитамина или поступление его в оттекающую кровь задерживались, мобилизация же из эндогенных депо не нарушалась, что указывает на причастность этих ыедиаторных систем к регуляции А-витаминного обмена. Однако трудно определить, по каким путям реализуется их влияние - через холинергическую или адренергическую иннервацию.

3.2. Блокада М-голинореактивних систем

1 '

Блокада передачи импульсов в области периферических холинергичес-ких синапсов сопровождалась снижением концентрации .-витамина А в крови обоих сосудов., Однако в артериальной оно длилось 2.5 часа, вслед за чем шло восстановление исходного уровня, тогда как в венозной было постепенно-нарастающим в течение всего периода наблюдения. В среднем за опыт снижение концентрации витамина составило по артериальной крови 0.09 мкг/мл, или 87., по венозной - 0.17 мкг/мл, или 15% (р > 0.05). 1 ■

Сопоставление с фоновыми данными показало достоверность изменений только по воротной вене (Т < 0.01).

В формуле периодичности обмена происходил незначительный сдвиг в сторону увеличения числа случаев извлечения витамина из притекающей крови (40:0:60 против 28:4:68 в фоновой серии). Этот сдвиг подтверждался также положительной А-В разницей.

Таким образом, выключение М-ходинореактивных систем приводило к уменьшению поступления витамина А от пищеварительного канала в кровь, но не угнетало при этом компенсаторный выброс его из эндогенных резервов. Обмен общего белка и белковых фракций плазмы крови оставался стабильным и не претерпевал каких-либо существенных изменений.

3.3. Блокада бета-адренореактивных систем

После блокады бета-адренорецепторов концентрация витамина А в зонной артерии уже в первые полчаса снижалась на 0.13 мкг/мл, или на 101, а за весь период опыта - на 0.22 мкг/мл, или на 18% (р < 0.05) то отношению к исходному состоянию.

В воротной вене изменения имели противоположную направленность: -сонцентрация витамина возрастала сразу же после - введения анаприлина за 0.15 мкг/мл, или на 18% (р > 0.05), а в целом за опыт - на 0.37 жг/мл, или на 44% (р < 0.01).

Изменялась направленность межуточного обмена: А-В разница из по-южительной в исходном состоянии становилась отрицательной (-0.19 лкг/мл); в Фп происходил существенный сдвиг вправо (24:0:76 против 30:0:10). ;

Бри сопоставлении с фоновой серией опытов концентрация витамина А з венозной крови в среднем за опыт оказалась выше на 47% (Т < 0.01).

Г

Различие же по артериальной крови на 10% имело малую статистическую значимость (Т > 0.05). 1

■ Анаприлин снижал концентрацию общего белка в артериальной крови (на 0.16 г%) и почта на такую же величину (0.12 г%) повышал ее в венозной крови, что переводило положительную А-В разницу в отрицательную (-0.22 гХ, р < 0.05). Периодичность фаз метаболизма соответствовала этой перемене (Фп-20:0:80). Различия с фоновыми опытами по артериальной крови оказались мало значимыми (Т > 0.05), тогда.как по воротной вене достигали 7% (Т < 0.01).

Бета-адреншштшеское влияние „коснулось альфа+бета-глобулинов. б артериальной крови практически не было снижения их концентрации, отмечаемого в фоновых опытах (1% против 8); в венозной крови наблюдалось стабильное повышение их содержания (в среднем на 12%, р < 0.01) в отличие от снижения в фоновых опытах (на 6%, Т < 0.01).

Таким образом, ; после выключения бета-адренореактивных систем пищеварительный канал из потребителя витамина А превращался в его поставщика в оттекающую кровь. Поскольку витамин А нуждается в переносчике, происходило некоторое повышение здесь общего белка и особенно доли легких фракций его глобулинов.

3.4. Обмен витамина на фоне адреномимэтического влияния

При действии фенамина изменения концентрации витамина А в артериальной крови по отношению к исходному уровню не имели статистической значимости.

В воротной вене через полчаса отмечено ее снижение на 0.08 мкг/мл, или на 7% (р > 0.05). В последующие периоды наблюдения оно углублялось и в среднем за опыт достигло 0.11 мкг/мл, или 9% (р < 0.01). Это заметным образом отразилось на направленности обмена: витамин в увеличенных количествах извлекался ¡пищеварительным каналом из крови (0.17 МКГ/МЛ) при Фп-53:7:40.

При сопоставлении с фоновыми данными выявлено, что возбуждение ад-ренореактивных систем задерживало снижение концентрации витамина в артериальной крови (на 27%, Т < 0.01), тогда как в венозной способствовало этому (концентрация снижалась на 6%, Т < 0.01). Следовательно, адреномиметическое влияние сопровождается снижением поступления витамина в портальную кровь, но активировало мобилизацию его из депо. Поступление витамина А в артериальную кровь сопровождалось параллельные

сличением здесь общего белка при одновременном поьышении в нем доли ьфа+бета-глобулинов. Эти данные подтверждают предположение о возмож-й роли низкомолекулярных глобулинов в переносе витамина.

3.5. Обмен витамина на фоне активации холинореактивных систем

Как видно и табл. 4, через 30 минут после введения фосфэкола кон-нграция витамина А в артериальной крови уменьшилась на 0.47 мкг/мл, и на 29%, и в дальнейшем продолжала снижаться. В среднем за опыт ижение составило 0.61 мкг/мл, или 38% (р < 0.01).

В воротной вене она изменялась в противоположном направлении: че-з полчаса повысилась на 0.22 мкг/мл, или на 23%, и с незначительны-колебаниями устойчиво сохранялась на повышенном уровне до конца ыта. В целом за опыт увеличение составило 0.18 мкг/мл, или 19% (р < Э1).

А-В разница была отрицательной, что вместе с формулой периодич-зти обмена (20:4:76 против 80:0:20 в исходном состоянии) свидетель-вовало в пользу увеличения поступления витамина от пищеварительного ■?апа в оттекающую кровь.

Таблица 4

Обмен витамина А после введения фосфакола

:роки взятия проб крови

Сонная артерия

мкг/мл к исх.

Воротная вена

мкг/мл |% к исх.

А-В разница, мкг/мл

]ервые пробы в среднем

1.60+0.17 100

0.95±0.04 100

0.65

1осле введения фосфакола через

0. .5 часа 1.13±0.22 11 1 .17+0.09 123 -0.04

1. .5 часа 0.98±0.11 61 1 .21±0.16 127 -0.23

2. .5 часа 1.05±0.15 66 1 .02+0.06 107 0.03

3. .5 часа 0.86+0.17 54 1 .22+0.08 128 -0.36

5. ,5 часа 0.93+0.13 58 1 .05+0.12 111 -0.12

5 среднем в 5

юледних пробах 0.99±0.05

62

1.13±0.04 119

-0.14

Сопоставление результатов этих опытов с фоновыми не выявило ст тистически значимых различий по сонной артерии, тогда как по воротн Бене разница была существенной (22% при'Т < 0.01) в пользу выбро витамина А пищеварительным каналом в портальную кровь.

Содержание общего белка в артериальной крови имело такие же кол Оания, как и в фоновых опытах, тогда как в венозной предотвращало его снижение при разнице в 5% (Т < 0.05).

В обмене альбуминов, альфа- и бета-фракций глобулинов и концен рации гамма-глобулинов в артериальной крови не выявлено существенн различий с фоном. Тогда как по крови воротной вены отмечено повышен доли гамма-глобулинов в белке (на 172 при Т < 0.01).

Таким образом, на холтоытеттескои фоне улучшалась витамине обеспеченность организма. Одновременно с этим увеличивалось поступл ние в портальную кровь общего белка и его гамма-фракции. Это позвол ет утверждать, что отдельные стороны1 обмена изучаемых метаболитов н ходятся под контролем ходинергических нервов.

5. Выводы

1. Через 24-30 ч после приема- корма наблюдалась периодическ смена фаз извлечения витамина А пищеварительным каналом из притека щей крови и выделения его в оттекающую кровь. Периодичность обме отмечалась также по общему белку, его фракциям (альбумины, альфа+б та-, гамма-глобулины) и фосфолипидам. Общие липиды, триглицериды, х лестерин и НЭЖК преимущественно поступали в кровь воротной вены.

2. В первые 5.5 ч после приема сена из люцерны периодичность о мена витамина сменялась на устойчивое его извлечение стенкой пищев рительного канала из притекающей к ней крови. Альбумины в незнач тельном количестве поступали в кровь, а другие фракции и общий 0ел обменивались периодически.

3. Скармливание овцам микробиологического каротина не вызыва стабильного повышения витамина А в крови обоих сосудов. В периоди ности обмена преобладала фаза извлечения его из крови. Преимуществе но извлекались из крови альбумины, общие липиды, фосфолипиды и холе терин (без увеличения их содержания в артериальной крови), триглиц риды и НЭЖК (за счет повышения концентрации в притекающей крови Поступали в оттекающую кровь альфа+бета-глобулины (при увеличении содержания в крови воротной вены).

4. Скармливание пальмитиновой кислоты без каких-либо А-витаминных добавок вызывало значительное повышение содержания витамина А в крови и устойчивое его поступление к печени на депонирование. При этом отмечался переход обмена альфа+бета-глобулинов на преобладание фаз выделения, а гамма-глобулинов, триглицервдов и фосфолипидов - на извлечение стенкой пищеварительного канаяа из притекающей крови.

5. Пальмитиновая кислота может быть лимитирующим фактором в усвоении каротина и А-витаминной обеспеченности животных.

6. После внутрирубцового введения каротолина отмечалось значительное увеличение содержания витамина А в крови воротной вены и поступление на депонирование его в печени. Альбумины извлекались пищеварительным каналом из крови. Направленность обмена других метаболитов изменялась мало.

7. На фоне блокады Н-холинореактивных систем отмечалось увеличение содержания витамина А особенно в артериальной крови и преобладание фаз извлечения его пищеварительным каналом из притекающей крови. Общий белок, альфа+бета-глобулины также извлекались из крови.

8. Каротолин, примененный после блокады Н-холинореакгивных систем, мало влиял на содержание витамина А в горотной вене, но парадоксально контролю повышал его в артериальной крови, за счет чего пищеварительный канал, вместо выделения, потреблял витамин в эиачительны> количествах. Извлекались из крови также альбумины, альфа+бета-глобулины. . Гамма-глобулинов становилось больше в венозной крови, и они поступали к печени.

9. Методом фармакоанализа установлено, что альфа-адренореактивные системы ответственны за мобилизацию витамина А из эндогенных депо, тогда как бета-адренореактивные тормозят его поступление от пищеварительного канала в кровь. Роль холинергической иннервации состоит в стимуляции всасывания в кровь витамина А из экзогенных источников.

10. При действии бензогексония, атропина, анаприлина, фенамина и фосфакола установленная на интактных животных корреляция между обменом витамина А, с одной стороны, и содержанием в крови общего белка ¡-. его фракций - с другой, не нарушалась, что позволяет утверждать ос изменениях обмена белка и его фракций как вторичной реакции, определяемой синтезом или высвобождением переносчиков для той или иной формы ретинола.

11. Между липидными компонентами плазмы крови и содержанием в не1-витамина А в условиях наших опытов (без провоцирующих воздействий." какой-либо связи не выявлено. При нагрузке микробиологическим кароти-

ном основные липидные компоненты, вместо периодичности обмена или поступления к печени, извлекались пищеварительным каналом из-притекающей крови.

6. Практические предложения

1. При разработке норм каротина или оптимальных доз добавок препаратов витамина А для жвачных животных необходимо учитывать не только содержание в кормовом рационе общих липидов, но и их жирнокислот-ный состав, обращая особое внимание на пальмитиновую кислоту как лимитирующий фактор межуточного обмена ретинола.

2. Полученный в экспериментах материал рекомендуется использовать в биохимии и физиологии - для дополнения картины о стрессорных сдвигах обмена витамина А в организме и определения в этом роли стенки пищеварительного канала и печени, в частной патологии - для углубления представлений о патогенезе нарушений обмена витамина А, особенно вторичного генеза (желудочно-кишечные расстройства, болезни центральной и вегетативной нервной системы).

3. При выборе жирных масел в качестве растворителя каротина или ретинола предпочтение отдавать тем из них, которые содержат больше пальмитиновой кислоты относительно линолевой и линоленовой.

4. В случае длительного применения с лечебной целью адрено- и симпатомиметиков корректировать потребность в витамине А добавками каротолина или ретинолсодержащих препаратов.

Публикации по материалам диссертации

1. Панин С.И. К фармакокоррекции А-витаминного питания жвачных животных. //Использование новых лекарственных средств в лечении и профилактике заболеваний и отравлений животных на промышленных комплексах: Тез. докл. зональной Уральск, конф. (Челябинск-Троицк, май 1984 г.) - Челябинск: изд. Уральский ДНТИ. - 1984. - :С.8-9.

2. Панан СЛ. Пром1жный А-В1там1нний o6mïH п1сля блокад? М-хол1нореактивних систем. //12-й зъ1зд Укра1нського фхзшлог1чногс товариства iM.1.П. Павлова: Тез. допов. - Льв1в, 1986. - С.310-311.

3. Панин С.И., Горшков Г.И., Картамышев В.В. Обмен ретинола между кровью и пищеварительным каналом у овец после применения каротолина v микробиологического каротина. //Научные основы витаминного . питания сельскохозяйственных животных: Тез. докл. II Всесоюз. симпоз. (Юрмала, 17-19 марта). - Юрмала, 1987. - С.240-241.