Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Состояние хронотропной, калоригенной и термогенной физиологических функций, стимулируемых изопропилиорадреналином, у белых крыс в процессе развития экспериментального гипертиреоза

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Состояние хронотропной, калоригенной и термогенной физиологических функций, стимулируемых изопропилиорадреналином, у белых крыс в процессе развития экспериментального гипертиреоза"

рГ Б ОД

21 ДПР Ш0ШСТЕРСТБО ОБРАЗОВАНИЯ УКРАИГШ

(ЛййЕРОПОЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правая рукописи

QCUAH НИЗ АР САЖЧ

СОСТШЗВШ ХР01ЩР0ШШЙ, KAJJQPOTBfllOÜ И ТЕРШГЕШЮЙ ®13Й0Л0П1ЧЕСКМК ФУНКЦИЙ, ОТШШРУЕШХ ЮОПРОПШШОРАДРЕШШОЮУ, У ЕЕЛЬИ КШЗ В ПРОЦЕССЕ РАЗВМТШ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ГИПЕРТНРЕОЗА

"03.00.13 - физиология человека и животных"

'АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой станет кандидата биологических наук

СИМФЕРОПОЛЬ - 1Ü97

Диссертацией является рукопис

Работа выполнена на кафедре физиологии человека и животных Донецкого государственного университета

Научный руководитель: доктор биол.наук, професс

Валерий Иванович СОБОЛЕВ

Официальные оппоненты: доктор биол.наук, профессор ТЕМУРЬЯНЦ Наталья Арменаковна

доктор биол.наук, ст.научн.сотр. КАЛГАНОВ Анатолий Васильевич

Ведущая организация: Донецкий научный центр гигиены труда и профилактики травматизма

Защита состоится " 2М " ¡Цщ^аХ* 1997 года в_часов и

заседании Специализированного совета К 20.0г.02 при Симферопольской

государственном Университете по. адресу:

333036, г.Симферополь, ул.Ялтинская,4, биологический факультет.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Сймферопольског государственного университета

Автореферат разослан " " 1997 года

Ученый секретарь специализированного совета

канд.биол.наук, доцент ,Ал$кеа#др Викторович ЯН11

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В современной медико-биологической науке проблеме гормонального контроля физиологических функций уделяется значительное внимание ( А.И. Хомазкж,1983; Б.В.Алешин,1987; А.А.Филаретов, 1974,.1977;' В.Б.Розен,1985; Комиссаров,1969; Комиссаров,Абра-мец,1994 и др.). Среди многочисленных проблем нейрогормоналыюй регуляции. важное место уделяется вопросам взаимодействия двух или более эндокринных регуляторов в процессах обеспечения функционирования физиологических систем. Один их аспектов названной проблемы связан с исследованием механизмов взаимодействия тиреоидных гормонов и катехолами-нов ( 0. С. Ром-Богуславская и др., 1981,1996; Ф. ф.. Бурумкулова и др., 199Б; Л.М.Гольбер, В. И. КаНдрор, 19', 3; Р.Р.Рачев, Н.Д. Ещенко, 1975; О.М.Авакян,1977; Harrison,1987; M.Edelman,1977 и др.).

Несмотря на ряд успехов, достигнутых в последние годы, остается проблематичным вопрос; изменяется ли (а если изменяется, то каким образом) характер физиологических адренергических реакций при гипертире-озах, включая тиреотоксикоз (Бурумкулова и др.,1995) ?

Большой интерес к этой проблеме обусловлен не только значением ее для понимания фундаментальных основ действия гормонов (взаимодействие гормональных систем), но и для практики клинической эндокринологии (А.И,Хомазюк,1983). Обозначенной проблеме и посвящена настоящая диссертационная работа.

Цель» работы явилось выяснение закономерностей состояния физиологических. адренергических реакций в динамике развития экспериментального гипертиреоза.

Задачи работы:

1) оценка характера влияния изопропшшорадреналина на три типа физиологических адренергических реакций (хронотропной сердца, калори-генной и термогенной) у белых крыс в процессе развития экспериментального гипертиреоза;

2) анализ адренергической природы эффекта в-адреноагониста изопропшшорадреи&шна на исследуемые физиологические реакции на разных стадиях экспериментального гипертиреоза;

3) попытка проведения анализа природы тахикардии и гиперметаболизма при экспериментальном гипертиреозе методом перекрестного кровообращения.

Научная новизна:

■1) в работе на белых крысах установлено, что характер проявления физиологических адренергических реакций, стимулируемых в-адреноагонис-том изопропилнорадреналшом (хроногропный эффект, каюригенное и термогенное действие) определяется степенью выраженности гипертиреоза; в процессе развития гипертиреоза исследуемой модели выраженность Й1-ад-ренергической реакции сердца, калоригенной и термогенной реакций при стимуляции изадринои (2.0 мкг/кг/мин) претерпевает ряд фаз: латентный период, период высокой реактивности и период ее снижения; такого рода закономерности легко поддаются описанию уравнениями элементарных алгебраических функций;

2) установлено, что экспериментальный гипертиреоз у белых крыс-сопровождается возрастанием "вклада" в-адренергических структур в реализацию хронотропндй и калоригенной реакций в-адреноагониста изопро-пилнорадреналина; такой эффект проявляется лишь при гилертиреозе средней степени выраженности (6-8 инъекций трийодтиронина' в дозе 100 мкг/кг/сут);

3) природа тахикардии и гиперметаболизма'при экспериментальном гипертиреозе у белых крыс носит сложный характер, включающий как регу-ляторный, так и нерегуляторный (стационарный) компоненты, соотносящиеся как 1:1 (для тахикардии) и 1:5 для .гиперметаболизма:

Практическая значимость. . Представленные в работе данные И выводы имеют значение не ' только для понимания ' фундаментальных механизмов действия гормонов, но и для патофизиологии эндокринной системы. В этой связи значимы результаты, ' раскрывающие динамику развития основных симптомов . гипертиреоза (тахикардии, гипертермии и гиперметаболизма), постулирование существования трех фаэ в реактивности физиологических адренергических. реакций в ходе формирования экспериментального гипертиреоза, ■ а также выявленный характер адренергической природы основных его симптомов.

На защиту выносятся следующие положения:

1) в процессе развития экспериментального гипертиреоза выраженность физиологических реакций (хронотропной сердца, калоригенной и термогенной), стимулируемых катехоламином в-адренергического типа действия - изопропилнорадреналином претерпевает ряд фаз: 'латентный пе--риод, период высокой реактивности'и период' ее' снижения; эти закономерности могут быть описаны уравнениями элементарных алгебраических функций;

2) в ходе развития состояния экспериментального гипертиреоза происходит наростанме вклада в-адренергических структур в реализацию хро-нотропной, каюригенной и термогенной адренергических реакций; стимулируемых нзопролилнорадреналином;

-3) при экспериментальном гипертиреозе использованной модели генез основных его симптомов (тахикардии й гиперметаболизма) обусловлен как регуляторной, так и нерегуляторной составляющими, соотносящихся как 1:1 (для тахикардии) и 1:5 для гиперметаболизма.

Личный вклад автора заключается:

а) в разработке общей схемы эксперимента в связи с целью работы и поставленными задачами;

б) в выполнении экспериментов по изучению состояния физиологических 'адренергических реакций в процессе развития экспериментального гипертиреоза, проведении анализа природы его основных симптомов;

в) в проведении анализа полученных результатов и формулировки на основании литературных и собственных данных теоретических выводов относительно состояния физиологических реакций, стимулируемых изопропил-норадренашшом, а также, их адренергической природы.

Публикации и апробация работ«: по теме диссертации опубликовано 9 работ, представленные на 1-ом съезде Украинского криобиологического общества, -а также научных конференциях и симпозиумах.

Структура й объем работы:, диссертация изложена на 136 страницах машинописи И-состоит из "ВВЕДЕНИЯ", "ОБЗОРА. ЛИТЕРАТУРЫ" (Глава 1), а также разделов: "РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТОВ" (Глава 2), "ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ" (Глава 3), "ВЫВОДЫ" И "СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ". Работа иллюстрирована 14 рисунками, а цифровой материал представлен в 20 таблицах.

- > -

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Методы исследования

Эксперименты были проведены на 340 взрослых белых крысах-самцах массой 250-300 г. Животные первоначально были разделены на 2 группы. У крыс первой группы вызывался экспериментальный гипертиреоз.путем подкожного введения водного раствора трийодтиронина в дозе 100 мкг/кг в сутки. Продолжительность инъекций гормона колебалась от 2 до 12 суток. В связи с этим условно выделялись группы гипертиреоидных животных, получавших 1, 2, 3, 4, 5 и так далее вплоть до 12 инъекций гормона.

Вторая группа (102 крысы) была контрольной и совместно с опытными животными содержалась в условиях вивария при температуре 24-26°С, получая .стандартный корм.

Первая серия экспериментов. В данной серии опытов исследовалась динамика формирования основных симптомов экспериментального гипертире-оэа, а также три типа физиологических реакций, стимулируемых катехола-мином 0-адренергического типа действия изопропилнорадреналином (8.0 мкг/кг/мин, в/в): положительный хронотропный эффект (прирост частоты сердечных сокращений), • калоригенное (по приросту величины потребления кислорода) и термогенное (по приросту температуры тела) действие вводимого катехоламина.

Для регистрации частоты сердечных сокращений использовался электрокардиограф и электронный кардиотахометр; скорость потребления кислорода определялась с помощью электронного газоанализатора "1?ас11шэ1ег"; ректдльная температура измерялась электрическим термометром-сопротив-■ лением с разрешающей способностью О.ОБ°С.

Вторая серия экспериментов. Во второй серии опытов, наряду с исследованием динамики формирования классических симптомов экспериментального гипертиреоза, изучалось также состояние указанных трех типов физиологических адренергических реакций, стимулируемых изопропилнорад-реналином (2.0 мкг/кг/мин), но, в отличие от первой серии опытов, уже на фоне атропинизации (0.1 мг/кг в/м).

Таким образом, в данной серии экспериментов возможно было выче-слитькак реакцию на атропин, .'так и реакцию на инфузию Изопропилнорад-реналина в зависимости от степени выраженности экспериментального гипертиреоза.

Третья серия экспериментов. В третьей серии опытов исследовались Физиологические реакции при инфузии. парной смеси, составленной - из изопропилнорадреналина"(2.0 мкг/кг/мин) и индерала (25 мкг/кг/мин). .

Такая постановка экспериментов позволила:- во-первых, изучить ди-

намику' формирования классических симптомов гипертиреоза (тахикардии, возрастающего потребления кислорода и гипертермии); во-вторых, провести оценку состояния физиологических адренергических реакций, стимулируемых катехоламином о-адренергического типа действия в процессе развития .экспериментального гипертиреоза; в-третьих, оценить эффективность й-адреноблокады экзогенно стимулируемых изг рином ряда физиологических реакций на разных этапах формирования состояния экспериментального гипертиреоза.

Четвертая серия экспериментов. В четвертой серии опытов исследовалось состояние физиолбгических реакций в процессе развития экспериментального гипертиреоза .при в/в инфузии следующих парных смесей: "йзопропилнорадреналии + й-адренобл^катор корданум" (соответственно .1.0 (лкг/кг/мин И 10 мкг/кг/мин); изопрогашюрадреналин. + .тропафен. (1.0 Ч 50 мкг/кг/мин); "пропранолол + мезатон".(100 и.50 мкг/кг/мин).

Пятая серйя экспериментов. В пятой серии опытов исследовалась природа тахикардии и гйперметаболизма при экспериментальном гипертире-азе. Использовался такой классический метод, как перекрестное кровообращение.

Ход эксперимента'был следующим. Две крысы, предварительно подобранные по весу, наркотизировались (этаминал натрия, в/б, 50 мг/кг). У каждой крысы в.яремную вену вводились полиэтиленовые катетеры, соединенные с системой перекрестного кровообращения. Из животных гипертире-оидной и . эутиреоидной Групп были сформированы три подгруппы по весть пар в каждой:

1. Контродь+Кончюль (К+К);

2. Контроль+Гипергиреоз (К+Тз);

3. Гкпертиреоз^Гипартиреоа (Т3+Х3).

Каждый, эксперимент по времени был разделен на 2 периода. В первом периоде (период "до начала перекрестного кровообращения") исследуемый показатели (потребление, кислорода. -- УОг и частота сердечных сокращений - ЧСС) регистрировались в.течение 20 мин. Во втором периоде (20 мин) УОг и ЧСС регистрировались на фоне "перекрестного кровообращения". .' : В дальнейшее, сравнивая значения-изучаемых показателей у разных пар-крыс, было возможно определить соотношение регулируемого и нерегу-лируёмрго компонентов в■ происхождений' тахикардии и гйперметаболизма при экспериментальном гипертиреозе нашей модели.

После окончания, всех опытов животные умертвлялись путем введения в область сердца эфира.

Экспериментальные данные были обработаны с помощью общеизвестных

- б -

методов вариационной статистики; тип регрессионных уравнений, описывающих-исследуемые зависимости, определялся на основе принципа нахождения минимума среднеквадратичной погрешности аппроксимации.

2. Влияние изопропилнорадреналина на состояние физиологических реакций в процессе развития экспериментального гипергиреоза

Результаты экспериментов показали, что между величиной изучали* физиологических показателей и продолжительностью введения трийодтиро-нина существует выраженная связь. Использование способа наименьших квадратов и принципа минимальной среднеквадратической погрешности алп--. роксимации позволило рассчитать соответствующее корреляционное уравнение: ЧСС - 338 + 75 -п - 8.41-п2 + 0.3372-п3, где ЧСС- ожидаемая частота сердечных сокращений, уд/мин; п - число инъекций трийодтиронина.

В процессе развития экспериментального гипергиреоза наступали выраженные изменения и со стороны других исследуемых показателей - величины потребления кислорода и ректальной температуры. Характер развития названных симптомов также может быть описан соответствующими уравнениями:

У02 - 9.73 + 3.81-п - 0.494-П2 + 0.029?-па Т°рект.- 34.6 + 1.83-П - 0.236-пг + 0.01068-П3, где УОг и Т°рект.. соответственно, скорость поглощения кислорода (мл/кг/мин) и ректальная температура.

На следующей этапе нашей работы исследовалась выраженность.ряда адрецергических физиолбгических реакций в процессе развития экспериментального гипертиреоза. При анализе полученных данных обращают на себя внимание следующие основные моменты.

Во-первых, при использованной модели формирования экспериментального гипертиреоза многократные инъекции трийодтиронина всегда на определенном этапе приводили к усилению' выраженности исследуемых физиологических, адренергических реакций. Так, величина положительного'хронот-ропного. эффекта инфузируемого-изопропилнорадреналина (ИНА) превышала контрольный уровень уже после третьей инъекции тиреоидного гормона , а калоригенное (по приросту потребления кислорода) и термогенное (по приросту ректальной температуры), действие ИНА - после 7-й инъекции-

Во-вторых, выраженность изучаемых физиологических реакций в ответ, на стимуляцию катехоламином изопрэпилнорадреналином на разных этапах развития экспериментального гипертиреоза была неравнозначной. Так, выраженность положительного хронотролного эффекта ИНА, начиная с 11-ой инъекнни трийодтиронина уме не увеличивалась, а возвращала^ к. конт-

рольному уровню, а после 12-й инъекции становилась даже меньше его. Аналогичным образом изменялся и термогенный эффект изопропилнорадрена-лика: до 11-ой инъекции трййодтиронина возрастая, после чего возвращался к уровню контроля. Что же касается калоригенного эффекта ИНА, уо вплоть до окончания экспериментального периода его величина существенно превышала уробень, регистрируемый у контрольных животных.

В-третьих, характер изменения выраженности физиологических адре-нергических реакций у крыс в процессе разЁития состояния экспериментального гипертиреоза на разных этапах его формирования описывался принципиально разными закономерностями. Так, для хронотропного эффекта изопропилнорадреналина на определенном этапе развития гипертиреоза характерна зависимость, описываемая уравнением прямой линии ( ДЧСС 91.1 - 2.6-п) при низком отрицательном значении коэффициента регрессии. Однако в дальнейшем характер зависимости данного показателя от числа инъекций трийодтиронина описывался уясе квадратным уравнением: ДЧСС - -1997.3 + 346.2-п -. 22.3-П2' где "п" - число инъекций Тз.

Термогенный эффект ИНА на первом этапе развития гипертиреоза также описывался уравнением прямой линии: ДТ°рект.- -1-5 + 0.2-п, а в последующем уравнением второй степени:;- Ат°рв!ст.—20.8 +. 4.4-п -0.2-п2.. Третья изучаемая физиологическая адренергическая реакция (ка-лоригенная) в целом хорошо описывается уравнением типа:ДУОо-1.72+7.80 1еп.

Таким образом, результаты исследования показали, что характер выраженности изученных физиологических адренергических реакций, участвующих в обеспечении постоянства температуры тела, на разных этапах развития экспериментального гипертиреоза.качественно'различается.

д. Состояние физиологических реакций При инфузии изопропилнорадреналина на фоне зтропетмзации в процессе развития экспериментального гипертиреоза у белых крыс

Анализ полученных данных показал, что, как и, в первой серии экспериментов, у крыс, получавших трийодтнронин, формирование основных симптомов гипертиреоза (тахикардии, гиперметаболизма и гипертермии) описывалось однотипными кубическими уравнениями. .

После регистрации исходных показателей крыиам вводился, атропин, после чего все они регистрировались еще раз. Анализ эмпирического материала показал, что после атропишзации характер хронотропной функции

сердца у животные, получавших трийодтиронин, практически не изменился'. Данный вывод сделан на основании сопоставления как среднеарифметических значений, так и соответствующих уравнений, описывающих изучаемую зависимость ("ЧСС - число инъекций Т;У) У крыс в экспериментах "без" и "после" введения атропина. В последнем случае эта . зависимость имела вид: ЧСС = 375 + 80.2-п - 9.85п2 + 00.424-п3.

Использование непараметрического показателя.Колмогорова-Смирнова (х2) позволило сделать вывод, что меяду двумя уравнениями (эксперименты "до" и "после" введения атропина) статистически достоверные различия отсутствуют. Противоположный вывод можно сделать, анализируя данные, касающиеся капоригенной и термогенной физиологической функций у белы»" крыс в процессе развития экспериментального гипертиреоза на фоне атропиниг.^ции.' Расчеты показали, что зависимости "УОг - п" и "Т°Рект.-п" описываются уравнениями следующего вида:

У02 = -13.9 + 14.6-1) - 1.13-П2 ( у животных, получавших.от 2 до 9 инъекций трийодтиронина);

У02 = -812 4 160 П - 7.5-П2 (для крыс, получавших от. 9 до 12 инъекций трийодтиронина).

Т°Рокт. » 35.1 + 0.69-П - О.ОЗбП2.

Все приведенные зависимости "УОг - п" и "Т°рект.- п" статистичес^ ки достоверно (р<0.05> отличаются от зависимостей, которые были получены в экспериментах "без введения атропина", Обращает на себя внимание факт выраженного гипотермического эффекта атропина. После атропи-низации значение ректальной температуры у крыс контрольной и опытных групп было существенно ниже, чем в период "до введения атропина".

Наконец, представляет интерес анализ результатов исследования характера адренергических реакций, т.е. физиологических реакций,, стимулируемых катехоламинами, у белых крыс в процессе развития экспериментального гипертиреоза на фоне атропинизации. С этой целью животным после предварительного введения атропина внутривенно инфузировался ка-техоламин изопрошлнорадреначин. При анализе полученных данных обращают на себя внимание Следующие основные моменты".

Во-первых, в процессе развития экспериментального гипертиреоза изменения со стороны физиологических адренергических реакций носили сложный характер^ Так, вместе с увеличение числа инъекций трийодтиронина положительный хронотропный'эффект изопропилнорадреналина вначале наростал, затем уменьшался, а после-7-8-й инъекций тиреоидного гормона описанный цикл повторялся. Эти фазы могут быть описаны уравнениями:

ДЧСС - -24.6 118-п - 25.6-П2 + 1.б8:п3'.

(число инъекций трийодтиронина от 2 до 7)\

ДЧСС - -774 + 181-n - 9.14'П2

(число инъекций трийодтиронина от 7 до 12).

Принципиально такого же типа зависимости имели место и при изучении двух других адренергических реакций: прироста потребления кислорода и прироста ректальной температуры, вызванных инфузией изопропилно-радреналина на фоне атропинизацйи животных: ЛУОг - -16.2 + 15.2-п - 2.0-п2

(число инъекций трийодтиронина от 2 до 6); ÄVÜ2 - 155 - 62.4 + 8; 31 • п 0.346-п2

(число инъекций трийодтиронина от 6 до 12); ЛТ°Рект. - 0.79 - (0.58/п)

• (число инъекций гормон^ от 2 до б); ДТ°рект. " -0.188 + 0.Б6-П - 0.027-П2

(число инъекций трийодтиронина от.б до 12).

Следует обратить внимание на то обстоятельство, что выделение двух фаз в развитии адренергических реакций было сделано после проверки соответствующих уравнений на предмет статистически достоверных различий. о помощью метода у? й непараметрического критерия Колмогорова-Смирнова. •

Представляет интерес анализ данных, характеризующих динамику "включения и развития" адренергических функций при стимуляции изопро-пилнорздреналином на фоне атропшшзации. Латентный.период реакции у крыс контрольной группы составлял 2.0±0.1 мин: в ходе развития экспериментального :гипертиреоза латентный период'статистически достоверно уменьшался (р<0.05), достигая минимальной величины у животных, получавших 8 инъекций трийодтиронина. К окончанию периода введения гормона Ц12-е сутки, или 12 инъекций) значение латентного периода хронотропной адрекергичесусой реакции у крыс возвращался к величинам, регистрируемых у контроля. Аналогичным образов изменялась и динамика других показателей, в частности "времени достижения полумаксимального эффекта" и "времени достижения максимального эффекта".

' Другие типы исследуемых, адренергических физиологических реакций (калоригенная и термогенная) развивались подобным образом. Например, значение латентного периода для калоригенной и гермогенной реакций достигали минимума у крыс, получавших 6-8 инъекций трийодтиронина; к окончанию экспериментов (12-я, инъекция гормона) значение латентного периода статистически- достоверно не отличалось от уровня контроля (р<0.05).

-.104. Влияние в-адреноблоиада на хроиотропныя, калоригениый и техногенный эффекты нзопропилнорадреналина

В данной серии экспериментов изучалась выраженность трех типов адренергических Физиологических реакций, т.е. физиологических реакций, стимулируемых катехоламинами .(.{н-адренергической реакции сердца, кало-ригенной и термогенной), на разных стадиях развития гипертиреоза. Обращает на себя внимание следующие основные, моменты. , Во-первых, в процессе развития экспериментального гипертиреоза степень выраженности положительного хронотропного эффекта, а также термогенного и калори-генного действия в-адреноагониста нзопропилнорадреналина претерпевала ряд у, ловных фаз: латентный период, в течение которого реакция на изо-пропилноралреналин не менялась; фаза повышенной реактивности; фаза реверсии и инверсии. Реальность существования, названных фаз подтверждается соответствующими регрессионными зависимостями, описуемых уравнениями параболы общего вида:

+ДЧСС = 15.0 + 38.2-И - 2.99-П2 +ДТ°рект.= -0-33 + 0.31-П - О.021-И2 4йУ02 = -АЛ + 4.27-П - О.280-П2 где: +ДЧСС - прирост частоты сердечных сокращений, уд/мин; +ЛТ°Рект. _ прирост ректальной температуры, °С;.. +&Ч02 - прирост величины потребления 0?, ил/кг/мин. п - число инъекций трийодтиронина, 100 мкг/кг/сут. Во-вторых, из исследованных физиологических реакций наиболее лабильной оказалась хроногропная функция сердца. Действительно, уже после 4-х инъекций Тз наблюдалась активация реакции сердца на изадрин, с другой стороны, к окончанию периода введения тиреоидного гормона (12 инъекций в течение 12 суток) выраженность данной реакции становилась ниже уровня (инверсия), регистрируемого при дутиреозе (контрольная группа). Калоригенная и термогенная адренергические реакции к окончанию периода экспериментов (12 инъекций) становились равными контроля) (реверсия).

При проведении оценки эффективности в-адреиоблокады на фоне продолжающейся инфуэии изадрина (введение пары: йзадрин+индерал; -"ИНА+индерал") у животных, находящихся на разных фазах развития экспериментального гипертиреоза, было показано следующее. Во-первых, при инфувии■ парной смеси "ИНА+индерал" хронотропная функция с.ердца угнеталась в сравнении с периодом введения "чистого" катехоламина. Так, если частота сердечных сокращений, например, у крыс, получавших 2 инъекции

Тз , при инфузии ИНА составляла 580±13 уд/мин, то при введении смеси "ИНА+индерал" уменьшалась, до 515±13 уд/мин, или становилась на 65±18 уд/мин меньше (эффект р-адреноблокады).

Во-вторых, эффективность адреноЗлокады у животных с разной степенью выраженности экспериментального, гипертиреоза отличалась. Наиболее эффективной 0-адреноблокада была у крыс, получавших от 2-х до б инъекций трийодтиронина. ' животных, которым гормон вводился в течение 10-12 суток, блокада хронотропной функции сердца становилась практически невозможной. Такая зависимость хорошо описывается уравнением параболы общего вида:

ДЧСС а 63.7м. 6.64-п - 0.84 П2, где ДЧСС -. степень снижения частоты сердечных сокращений, уд/мин; н - число инъекций трийодтиронина.

■ Подобного типа закономерность наблюдалась и со стороны других исследованный адренергических физиологических реакций - калоригенной и тесно связанной с ней термогенной.

Таким образом, выраженность физиологических адренергических реакций и эффективность действия адреноблокатора индерала на эффект экзо-генно вводимого изадрйна у атропинивирсванных белых крыс (атропин вводился с целью ослабления вазодиляторного эффекта изадрина на кровеносные сосуды) зависит от степени гипертиреоза: на разных его этапах чувствительность сердца и калоригенной системы организма к катехолами-ну в-адренергического типа действия претерпевает существенные изменения и может быть как выше контрольного уровня, так и ниже его.

5. Анализ природи физиологических адренергических реакций в процессе формирования экспериментального гипертиреоза

Одной из важных задач, решаемых в нашей работе, являлось исследование адренергической природы ряда физиологических реакций в процессе развития экспериментального гипертиреоза. С этой целью в рамках данной части работы были выполнены три серии экспериментов. В первой из них исследовался эффект инфузии парной'смеси, составленной из изоцропилно-'радреналима и корданума. При анализе полученных данных обращают на себя внимание следующие основные моменты. Во-первых, при выбранных дозах изопропилкорадреналика и корданума (соответственно, 1/0 мкг/кг/мин и 10.0 ккг/кг/мин) наблюдалась стимуляция всех изученных Физиологических реакций. . Так, частота сердечных сокращений у крыс контрольной группы

воэрастала на 50±Ю уд/мин; у крыс, получавших инъекции трийодтирони-на, хронотропное действие парной смеси "ИНА+корданум" было также четко выражено.

Во-вторых, в процессе развития экспериментального гипертиреоза степень: хронотропного эффекта парной смеси препаратов вначале нароста-ла (до 6-9-й инъекций трийодтиронина), а затем к 12-й' инъекции становилась даже ниже исходной (р<0.05).

В-третьих, при инфузии парной смеси "ИНА+корданум" при экспериментальном гипертиреозе наблюдался выраженный калоригенный эффект. Вместе с тем калоригенное действие парной смеси препаратов нарастало вплоть до окончания периода введения трийодтиронина (т.е. до 12-й инъекции). Например, если к 3-й инъекции гормона прирост потребления кислорода был равен 5±1.2 мл/кг/мин, то к 12-й инъекции он составлял уже 10±1 мл/кг/мин, или возрастал в 2 раза (р<0.05). Аналогичным образом изменялся и термогенный эффект парной смеси препаратов: наиболее выраженным он становился к окончанию периода' введения трийодтиронина.

Во второй серии экспериментов исследовался.эффект парной смеси,, составленной из изопропилнорадренапина (1.0 мкг/кг/мин) и тропафена (50 мкг/кг/мин) - ("ИНА+ТР"). Как следует из цифрового материала, при введений парной смеси "ИНА+ТР" у животных всех групп наблюдался выраженный хронотропный эффект. Так, у контрольных крыс он' составлял 75±12. уд/мин, а у крыс гипертиреоидных групп достигал максимальных значений после 6-9 инъекций трийодтиронина. К окончанию периода введения гормо-.на (Д2-я инъекция) хронотропное действие парной смеси "ИНА+ТР" становилось равным контрольному уровню.' Аналогичным образом изменялся характер других исследуемых физиологических реакций - калоригенное и термогенное "действие парной смеси "ИНА+ТР". Так, максимально высоки.* термогенное.' действие парной смеси препаратов наблюдалось на 12-й день обработки трийодтиронином (р<0.05).

Величина калоригенного действия смеси "ИНА+ТР" становилась макси-мальной-уже к 6-й инъекции трийодтиронина, но. и к окончанию опыта (12-я инъекция гормона) все еще была выше контрольного уровня (р<0.05).

•Наконец, в Третьей серии опытов исследовалось состояние физиологических реакций, стимулируемых паркой .смесью " пропранолол+мезатон" (100 мкг/кг/мин + 50 мкг/кг/мин) - ("ПР+МЗ"). В контрольной группе животных хронотропный эффект исслёдуемой парной смеси отсутствовал.У животных, получавших трийодтиронин, хронотропное действие появлялось после 6 инъекции трийодтиронина (прирост частоты сердечных сокращений, у крыс становился равным 58±9 уд/мин, или значительно -выше, чем у контроля,' р<.0.05). Однако с развитием' степени гипертиреоза хронотропное

цействие парной смеси "ПР+Ш" исчезало, • и к 12-й инъекции эффект становился. отрицательным (-42И0 уд/мин, р<0.05).

Со стороны термогенного эффекта парной смеси "ПР+МЗ"существенных изменений не обнаружено, хотя к 9-й инъекции изменение ректальной температуры, вызванное инфузией препаратов, становилось равным +0.1±0.1°С (у контроля - -0.3±0.1°С).

При йнфузии парной с леей препаратов *'ПР+М3"в процессе развития экспериментального гйпертиреоза наблюдалось возрастание кадоригенного действия данной.парной смеси. Так, уже после 3-х инъекций трийодтиро-нина калоригенный эффект смеси "ПР+МЗ" становился равен 7±2 мл/кг/мин (или на 5±2.2 мл/кг/мин выше чем у контроля, р<0.05). В дальнейшем выраженность калоригенного эффекта парной смеси нарастало (до 6-й инъекг ции), а затем к окончанию периода введения трийодтиронина (к 12-й инъекций) несколько снижалось (до ±1 мл/кг/мин), оставаясь все же выше контрольного уровня (р<0.05).

б. Влияние перекрёстного кровообращения на состояние физиологических реакций у белых крыс с различным тиреоидины статусом

На первом этапе экспериментов исследовался эффект перекрестного кровообращения ' у крыс, составленных из. одноименных пар (К+К), г:е."Контроль+Контроль". Исходные значения 70г и ЧСС у крыс указанных одноименных пар были практически одинаковыми. Включение насоса, осуществляющего перекрестное Кровообращение, не приводило к статистически достоверным изменениям со стороны изучаемых показателей (р>0.05).

При исследовании пар животных,.составленных из крыс с экспериментальным гипертиреозом (пары'Типертиреоз+Гипертиреоз", или. (Т3+Т3)"), также не отмечены статистически достоверные различия со стороны исследуемых показателей. Качественно другая реакция наблюдалась при исследовании крыс, составленных из. разноименных пар: "Контроль+Гилертире* ов". Анализ цифрового материала позволяет сделать следующие выводы. Во-первых,. исходные значения скорости потребления кислорода и ЧСС у животных с экспериментальным гипертиреозом [второй член пары (К+Тз)] были значительно выше - на 13.6+1.5 мл/кг/мия и 93±13 уд/мин (р<0.05). Данный факт подтверждает* что эксперименты были, выполнены на животных с четко выраженными признаками гйпертиреоза.

. Во-вторых, включение насоса перекрестного кровообращения не оказывало влияния на значения изучаемых показателей у "гипертиреоидных" членов пары (К+Т3).

В-третьих, если у "гипертиреоидного" члена пары эффект перекрестного кровообращения не проявлялся, то у "эутиреоидного" оно вызывало существенные изменения со стороны изучаемых показателей. Так, величина потребления кислорода у контрольных крыс, соединенных в пару с гипер-тиреоидннми животными, увеличивалось на 3.0±1.0 мл/кг/мин. Значительные изменения наблюдались и со стороны частоты сердечных сокращений, которая после включения насоса перекрестного кровообращения у "эутиреоидного" члена пары (К+Тз) увеличилась на 40±13 уд/мин. Таким образом, эффект перекрестного кровообращения проявлялся лишь у контрольных, эу-тиреоидных крыс, соединенных в пару с "гипертиреоидными" животными.

Эмпирические данные, представленные в таблицах, позволяют рассчитать соотношение вклада гуморальных и негуморальных компонентов в ге-иез тиреогнинового гиперметаболизма и тахикардии. Так, в период "до начала перекрестного кровообращения" у гипертиреоидных крыс потребление кислорода составляло 33.6*1.3 мл/кг/мин (пары (К+Тз), ау эутире-оидных (контрольных) крыс - 20.0+0.8. Следовательно, у гипертиреоидных крыс потребление кислорода было на 13.6±1.5 мл/кг/мйн больше, чем у контрольных. При.перекрестном кровообращении потребление кислорода у эутиреоидных членов пары, .как уде указывалось, возросло на 3.0*1.0 мл/кг/мин. Приняв значение УОг 13.6 мл/кг/мин за 100% (т.е.уровень тй-реоидинового гиперметаболизма)» получим, . что значение 3.0 мл/кг/мин составит 22% (р<0.05). Следовательно, около 1/5 тиреоидинового гиперметаболизма связано с циркулирующими факторами, которые попадая при включении насоса перекрестного кровообращений из крови гипертиреоидных животных в кровь эутиреоидных, повышают их основной обмен (в нашем случае скорость потребления кислорода). Соответственно, 78% гшермета-болиэма при нашей модели экспериментального гипертиреоза обусловлено действием факторов стационарного характера.

Аналогичный расчет возможно сделать и по отношению к хронотропной функции сердца. Так, в парах (К+Тз) в период "до Ёключения насоса" у гипертиреоидных крыс частота сердечных сокращений была На 93±13 уд/миЬ больше, чем у эутиреоидных (соответственно 515+9 и.422±9 уд/мин). Пос- • ле. включения насоса перекрестного кровообращения у эутиреоидных членов пары ЧСС возросла на 40±13 уд/мин. Приняв значение 93*13 уд/мин; ва 100% (степень тиреоидиновой тахикардии), можно рассчитать, что прирост 40±13 уд/мин, вызванный поступлением в кровь эутиреоидного члена пары крови гипертиреоидных крыс, составляет 43%. Соответственно, 57% можно' отнести за счет негуморальных факторов.

-15В Ы В О Д Ы

1. В процессе развития у'белых крыс экспериментального гипертире-оза использованной модели.(от 1 до 12 инъекций трийодтиронина в дозе 100 мкг/кг/сут) характер формирования его классических симптомов (тахикардии, гицерметаболизма и гипертермии) может быть описан соответствующими уравнениями элементарных алгебраически: функций - квадратной или кубической.

2. С помощью метода перекрестного кровообращения установлено, что в генезе тахикардии и гиперметаболигма при экспериментальном гиперти-реозе выделяются два компонента: гуморальный и негуморальный; они соотносятся как 44 и 56% для тахикардии и 22 к 78% для> гиперметаболиума.

За Состояние адренергических фенологических реакций, стимулируе-. мых инфузией изопропилнорадреналина, при экспериментальном гипертирео-зе на разных этапах его развития носит сложный характер (латентный период, фаза высокой реактивности и фаза ее падения). На первых этапах развития экспериментального гипертиреоза (до 7-8 инъекций гормона в дозе 100 мкг/кг/сут) выраженность хронотропной и термогенной адренергических реакций изменяется по линейному закону. На более поздних этапах их характер качественно меняется и описывается квадратными уравнениями. Характер изменения калоригенной реакции при стимуляции изопро-пилнорадреналином на всех этапах формирования гипертиреоза описывается логарифмическим уравнением. .

4. В- ходе развития экспериментального гипертиреоза динамика "включения"адренергических реакций при стимуляции изопропилнорадрена-лином претерпевает ряд закономерностей: вначале реактивность повышается, а затем, по мере роста степени выраженности экспериментального гипертиреоза, возвращается к исходным значениям.

5." Атропинизация белых крыс с экспериментальным гипертиреозом независимо от его выраженности-н^ отражается на величине тахикардии, но значительно снижает температуру тела. Изменения со стороны хронотропной, калоригенной и термогенной реакций катехоламина изопропилнорадреналина описываются • двумя следующими друг за другом параболическими зависимостями. с точкой минимума (пересечением) в области 6-7 инъекций гормона. Характер динамики "включения" адренергических -реакций в ходе развития экспериментального гипертиреоза существенно меняется.

6. Эффективность действия адреноблокатора индерала на эффект эк-аогенно вводимого изЗДрина у атропинйзированных белых крыс зависит от степени гипертиреоза: на разных его этапах чувствительность сердца и калоригенной системы организма к катехол'; *ину в-адренергического типа

действия претерпевает существенные изменения и может быть как выше контрольного уровня (на 6-7-й день введения трийодтиронина), так и ниже его.

7. В процессе развития экспериментального гипертиреоза происходит первоначальное наростание роли бега-адренергических структур в реализации физиологических адренергических реакций, сменяющееся на более поздних стадиях гипертиреоза (после 8-10 инъекций трийодтиронина в дозе 100 мкг/кг/сут) ее уменьшением.

СЛИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Соболев В.И., О.В.Варабаш, М.С.Максудов, л.Алито, Осман Низар Температурная зависимость некоторых физиологических реакций у белых крыс при различном тиреоидном статусе// I зЧзд Укра!нського товарист-ва. крЮб1олог11 1 „кр1омедицини, ■ Тези доповгдей.-■ Харьк1в, ' 1995.-С.239-241.

2. Соболев В.Й., Хам.иду А., Осман Низар, Махсудов М.С. К патогенезу "тиреотоксического сердца'7/B кн.: Актуальные вопросы гигиены труда, ' профпатологии и медицинского обеспечения трудящихся промышленных предприятий на современном этапе развития хозяйственного комплекса Донбасса. Донецк: Донецкий научный центр гигиены труда и профилактики травматизма, 1995 г.-С.87.''

3.,Айел& Адато, Низар Осман, Хамиду 0. К анализу адрекергической природы, хронотрошюго эффекта изопропилнорадреналина' при экспериментальном' гипертиреозе//.Тезисы докл. Вузовской конф. ДонГУ. Вып.: Химия, биология. Донецк, 1995.-'С. 116.

4. Низар Осман, В.В.Попова Состояние хронотропной функции сердца при нарушении функции щитовидной железы// В кн.: Охрана окружающей среды и рациональное использование природных рессурсов. .'Донецкий технический университет, ДонецкД996.-С. 101-102.

5. Соболев В.И., Низар Осман, В.В.Попова Состояние-хронотропной • функции сердца белых -крыс при экспериментальном гипертиреозе//Сб.научных трудов. .Донецк: ДонГУ, 1996. -Вып. i.-C.31-32.

6. Резник М.Е, Е.В.Касьянова, Низар Осман Тепловой-.эффект мышечного сокращения при шпертиреозе в процессе развития утомления// в кн;: Актуальные проблемы медицины Донбасса. Донецкий государственный медицинский университет. Донецк, 1996.'- С. 132^133.

7. Низар Осман, Попова В.В. Состояние физиологических адренергических реакций у "белых крыс в динамике развития зксцёриментэяь-ного ги-пертиреоза/7В кн.: Актуальные проблемы медицины Донбасса.. Донецкий государственный медицинский университет. Донецк, 1996. -. С. 109-110.

-178. Низар Осман Состояние некоторых физиологических адренергических реакций у белых крыс в ппроцессе развития экспериментального гипертиреоза/ /Вестник пробл.биол.мед.-Харьков,1997. Вып. 5-6.

9. Низар Осман О природе тахикардии и гиперметаболизма при экспериментальном гйпертиреозе//Вестник пробл.биологии и медицины.-Харьков, 1997,Вып.5-6.

СПИСОК РАБОТ, ПРИНЯТЫХ К ПУБЛИКАЦИИ

1. Соболев В.И., Низар Осман Состояние некоторых физиологических реакций, стимулируемых изадрином, в процессе развития экспериментального гипертиреоза у белых крыс//Пробл. эндокринол.-1997.-N5-6.

2. Соболев .В.I., Н1зар Осман Стан деяких ф1з1олог1чних реакц1й у 61 лих щур1в в процес! розвитку екслериментального Ппертирео-зу//Ф1з10Л0Г.журн.-1997.-N4-5.

АННОТАЦИЯ

ОСМАН НИЗАР САЛИМ "СОСТОЯНИЕ ХРОНОТРОПНОЙ, КАЛОРИГЕННОЙ И ТЕРМОГЕННОЙ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ, СТИМУЛИРУЕМЫХ ИЗОПРОПИЛНОРАДРЕНАЛИНОМ, У БЕЛЫХ КРЫС В ПРОЦЕССЕ РАЗВИТИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ГИПЕРТИРЕОЗА

Диссертация на соискание ученой степени кандидат биологических наук по специальности "03.00.13 - физиология человека и животных". Симферопольский государственный университет. Симферополь-1997 г.

Защищается 9 научных работ, которые содержат экспериментальные данные исследования состояния физиологических функций в процессе развития экспериментального гипертиреоза. Установлено, что характер проявления адренергических реакций претерпевает ряд фаз: латентный пери-' од, период высокой реактивности и период ее снижения. Показано, что при экспериментальном гипертиреозе возрастает вклад 31-адренергических структур в реализацию хронотропной, калоригенной и термогенной реакций 0-адреноагониста иэопропилнорадреналина; такой эффект проявляется лишь,-при гипертиреозе средней степени выраженности. Методом < перекрестного кровообращения показано, что природа тахикардии и.гиперметаболизма при экспериментальном гипертиреозе косит сложный характер, включающий как регуляторный, так и нерегуляторный (стационарный)компоненты, соотносящиеся как 1:1 (для тахикардии) и 1:5 для гиперметаболизма.

Клтевые слова: гипертиреоз, адренергические реакции, тхикардия, гиперметаболизм, катехоламини.

-18-ANNOTATION

OSMAN N1ZAR SAL1M "STATE OF CHRONOTROPIC, CAL0R1SEN1C AND THERMOGENIC PHYSIOLOGICAL FUNCTIONS, ST1MULERS ISOPROPHYLNORADRENALINE IN WHITE RATS IN THE PROCESS OF EXPERIMENTAL HYPERTHYROIDISM DEVELOPMENT University degree dissertation of the candidate of biological science,special isation"03.00.13"-humans' and animals' physiology". Sim-pheropol state university.Slmpheropol-1997

The are 9. course papers which. are defended and contain experimental results of reserch the state of physiological functions in the process of Increasing experimental hyperthyroidism.It was determined that the character of showing adrenergic reactions undergoes the number of phases: latent period,the period of high reactivity,and the period of Its reduction. It was shown that in the process of increasing of experimental hyperthyroidism It is"observed increasing participation of fli-adreherglc structures In the realisation of chronotropic, calorlgenic and thermogenic reactions D-adrenoagonlst isoprophylnoradrenalln (lsoprenallne);such an effect appeares only at.hyperthyroidism of a certain degree. It was shown by the cross circulation method,that the nature of tachycardia and hypermetabolism at experimental hyperthyroidism has complex character, Including either humoral either ■ nonhuntoral components, corresponding as 1:1 for tachycardia and as 1:5 for hypermetabolism.

Key words : hyperthyroidism,adrenergic reactions, tachycardia, hypermetabolism, catecholamines.