Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Состояние некоторых физиологических адренергических реакций у белых крыс при экспериментальном гипертиреозе в условиях нормо- и гипотермии
ВАК РФ 03.00.13, Физиология
Автореферат диссертации по теме "Состояние некоторых физиологических адренергических реакций у белых крыс при экспериментальном гипертиреозе в условиях нормо- и гипотермии"
V о-
министерство образования украины симферопольский государственный университет иы. м.в-.фрунзе
На правах рукописи
гейедо рйбо белда
состояние некоторих физиологических адренергичесш реакция'у белых крыс при экспериментальной гипертиреозе в условиях н0р110- и гипотериии
03.00.13 - физиология человека и зивотних
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание цченой степени кандидата биологических наук
СИМФЕРОПОЛЬ 1395
Работа выполнена на кафедре физиологии человека и яивотних Донецкого государственного университета
Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор Б.И.СОБОЛЕВ
Официальные оппоненты: чл.- корр. Российской Академии Естественных Наук, доктор биологических наук, профессор О.Ф.ПАСТУХОВ; кандидат биологических наук, доцент С.И.ШЕНОВЙ.
Ведущая организация: Донецкий научный центр гигиены труда и профилактики травматизма
Защита состоится " года в ~
часов на заседании Специализированного совета К 068.43.01 при Симферопольском государственном университете и«, й.В.Фрунзе по адресу: 333036, г.Симферополь, ул.Ялтинская,4, биологический Факультет.
С диссертацией моено ознакомиться в библиотеке Симферопольского государственного университета им. М.В.Фрунзе.
Автореферат разослан 1995 года
Учений секретарь Специализированного совета доктор биологических наук,профессор Н.Й.ТЕМУРЬЯНЦ
с , -3-
ОЕЙПЯ ХПРЙКТЕРИСГИКП РАБОТЫ
Актуальность проблема.В современной медико-биологической науке проблеме гормонального контроля Физиологических функций уделается значительное внимание (Ь.II.Гурии,1389; О.блеРшМУО?: В.Б,Розен, 1385 ; fi.fi.Филаретов.1977 и др.). Среди многочисленных аспектов названной проблемы не последнее несто отводится вопросам, касающийся механизмов действия тиреоидннх гормонов и катехолакинов, а такие механизмов взаимодействия этих гормональных факторов СЛ.М.Гольбер, В.Н.Нандрор,1978; Р.Р.Рачев.Н.Я.Еценко,1375; Ю.Ф.Пастухов. 1394; О.Ц.Авакяи.Ш7: Т.Б.Нагг1боп.1937; li.Edokan.1977). Несмотря на ряд успехов, достигнутых в последние годн. остается все еще малоисследованной проблема состояния адрснерги-ческих физиологических реакций в зависимости от тиреоидного статуса. Большой интерес к этой проблеме обусловлен не только значением ее для понимания фундаментальных основ действия гор-ионов, на и для практики клинической эндокринологии (Л.М.Голь-бер.В.И.Кандрор 1975,1978).
Исследование физиологических механизмов действия гормонов щитовидной аблези и катехолакинов имеет вавное значение и для понимания одного из фундаментальных явлений в биологии -способности к гонойотериии. В этом плане, несмотря на ряд решенных вопросов .-" (К.П.Иванов. 1991; .Ф.Ф.Султанов,В.И.Соболев. 1991:,В.6.Хаскин,В.Ф.Пастухов,1978; И.И.Баженов 1980 ), остается практически не изученным вопрос о состоянии адренер-Гических физиологических процессов.во время развития гипотермии, а, такав роль тиреоидннх гормонов в реализации эффектов
катехоламинов в этих условиях.
Целью работы явилось исследование состояния ряда физиологических адренергических реакций при различном тире-оидном статусо в условиях нормотермии и в процессе развития глубокой гипотермии.
Задачи работы:
1) исследовать состояние бета-один-адренергической реакции сердца белых крыс при эутиреозе и экспериментальном гипер-тиреозе в условиях нормо- и гипотермии;
2) изучить влияние тиреоидных гормонов и катехолакина изопропилкорадреналина на калоригеннув адренергическув реакции у белых крыс с различным тиреоидным статусов при нормальной температуре тела и во время развития глубокой гипотермии;
3) исследовать ииотермнческий эффект катехоламинов в нор-ие. и при экспериментальном гкпертиреозе.
Научная новизна:
а) в работе установлено, что при экспериментальном гипер-тиреозе возрастает роль бета-адренергических структур в реализации хронотропной и калоригениой адренергических реакций, стимулируемых изопропилнорадреналинои;
б) тиреоидные гормоны существенно (+16Ш повывают термогенную эффективность ыывечйого сокращения. а такае приводят к возрастанию роли бета-адренергических структур в теплообразо-вательной функции скелетных мыац;
в) гормоны щитовидной велезы обладают принципиальной способность регулировать степень температурной зависимости адренергических физиологических реакций, что обеспечивает организму больауа независимость как от внешней, так и внутренней теыпературы в условиях гипотермии:
г) при развитии гипотермии наблюдается постепенное ослаб-
ление внракенности адренергическнх реакций, стимулируемых изопропилнорадреналиком ( калоригенной и хронотропиой); при глубокой степени гипотермии (25.0 - 21.0°С) способность к .ад-ренергичвской стимуляции полностью блокируется:
д) при глубокой гипотермии исчезают основные симптомы ги~ пертиреоза - тахикардия и гиперметаболизм.
Практическая значимость .Приведенные в диссертации данные и выводы имеют значение для понимания роли тиреоидннх гормонов и катехоламннов в поддеряании температурного гомеостазиса в целом и при развитии глубокой гипотермии в частности. В этой связи имеют значения результаты экспериментов * показаввих, что гормоны щитовидной аелезн способны регулировать степень температурной зависимости ряда физиологических реакций.
Представленные в работе данные о состоянии адренергическнх реакций при экспериментальном гиПертиреозе имеют значение, не только для понимания Фундаментальных- механизмов действия гормонов, но п для патофизиологии эндокринной системы.
II а защиту выносятся п л л о а е н и я :
1) при экспериментальном гипертиреоэе возрастает роль бе~ та-адренергических структур в реализации хронотропиой и кало-ригенной (термогенной) адренергическнх реакций, стимрируекнх катехолаыннон нзопропиднорадреналинон;
2) тиреоидине гормона облздаит способностью регулировать степень температурной зависимости калоригенной и хронот'рошюй адренергическнх реакций;
3) при развитии гипотермии независимо от тирооидНого статуса наблидзется угнетение внразсннрсп! адренергическнх реакций, стимулируемых изопропилнорадренплином: при глубокой гипотермии способность к адренергической стимуляции полностью ут-
- - б -
рачиваетсм.
Апробация рабств. Материалы диссертации представлялись на 14-ом съезде Украинского физиологического общества С г. Киев.1994). 1-ом съезде Украинского биофизического обаества (г.Киев), а такае на Межвузовской научной конференции (г.Донецк).
Публикации. По -теме диссертации опубликована б работ: 5 тезисов и статья в Физиологическом куриале им.И.К.Сеченова С 1394).
Структура и объем работы. Диссертация кзлоиен" 142 стр. страницах кавинопкси и состоит из введения, трех глав, выводов и списка использованной литература, включающего 240 источников. Работа иллюстрирована 1? таблицами и рисунками.
СОДЕРШШЕ РАБОТЫ
1. Методы исследования.
Эксперименты внполнненц на 186 беспородных белых крысах-санцах массой 250-300 г. У первой группы аивотных вызывался экспериментальный гипертиреоз следуздей модели:- 10 инъекций Л-3,5-трийодтиронина в дозе 100 мкг/кг; г.оркон вводился подконио в водном растворе в течение 10 дней. Доказательством развития экспериментального гипертиреоза служила повышенная ректальная температура (выше 39.0 С) и интенсификация поглощения кислорода. Вторая группа крыс слувила контролем.
На первой этапе работы исследовалось состояние бе-та-один-адренергической реакции сердца при норио- и гипотермии. 6 качестве показателя состояния данной реакции бил выбран
полоаительннй хронотрошшй эффект изопропилнорадреналина (иэадрина.ШШ). Иатехоламин вводился внутривенно (спинная вена пениса) через полиэтиленовую канюлю при помочи инфузатора НП-111. 8 некоторых сериях опитов инфузия изопропилнорадреналина (иэадрнна) проводилась совместно с бета-адреноблокатором лндералом в дозе 5.0 мкг/кг/иин. Целью таких экспериментов являлось изучение роли бета-адренергичесиих структур в реализации кронотропного ответа сердца на изопротшюрадрепалин при экспериментальной гипертиреозе. Индарал инфузировался совместно с изадринон.
Хронотропное действие катехоламина оценивалось путем измерения частота сердечных сокращений методом электрокардиографии. Эксперимента проводились на наркотизированных аивотных (зтаиинал натрия, в/б в дозе 50 мг/кг в физиологическом растворе в объеме 0,5-0,? мл). Наркоз применялся, исходя из гуманных сообраяений. а такае Правил работы с экспериментальными вивотннми. После окончания опыта кивотное уаертвлялось путем введения в сердце эфира,
В условиях нормотермии (при температуре камери 30 С) ЯНА инфузировался в дозах 0.25; 0.5; 1.0; 2.0; 5.0 и 10.0 мкг/кг/мин в течение 20 мин, В условиях развития гипотермии (холодовая камера, 3-5 %) изадрин вводился в дозе 5.0 мкг/кг/мин в течение 5.мин при разных уровнях ректальной температуры ( 37.0-, 32.0. 27.0 и 23.0 Ъ. В другой модификации экспериментов изадрин вводился в дозе 10,0 мкг/кг/мин в течение 15 мин при значении ректальной температуры 36.0 и 26.0 С.
На втором этапе работы исследовалось состояние другой ад-ренергической реакции - калоригенного эффекта изопропилнорадреналина. Величину потребления кислорода измеряли с помощью электронного газоанализатора "1ЫЮаеЬег" ( ТСИ-2,Дания) путем
протявки через измерительную ячейка газоанализатора исследуемого воздуха из какеры с кивотным. Исследования проводились в условиях тервонейтральной зонц и в процессе развития глубокой гипотермии. Поскольку измерение величина потребления кислорода проводилось паралельно с регистрацией хронотропной функци сердца, то все условия экспериментов (дозы инфузируекого изоп-ропилнорадреналина, продолвительность инфузии.и др.) не отличались от описанных выше.
На третьем этапе работы исследовалась выраженность термогенного аффекта изопротишорадреналина при различном тиреоид-ном статусе. В качестве его показателя был выбран так называемый температурный эффект мыкечного сокращения (ТЭМС). Для его измерения использовалась ыиотермическая методика (Якименко, 19-70). Суть данного метода состоит в параллельном измерении работы, выполненной ыьшцей при вызванном сокращении, и приростом ее температуры. Б дальнейшем было возмонно рассчитать температурный эффект мышечного сокращения , численно равний отновенив прироста- температуры к единице выполненной работы. Коэффициент ТЭМС позволяет судить о степени эффективности мы-еечного сокращения (в энергетическом смысле слова). Ь экспериментах .-данной серии исследовался ТЭМС передней больиеберцовой иыицы; раздравение наносилось на малоберцовнй нерв (60 Гц, 600 длительность импульсов составляла 0.5 мс, а продолвительность сокращения - 5с, масса груза - 50 г). Изадрин вводился внутримышечно (противопйлоиная конечность) в дозе 0,4 мг/кг.
2. Влияние тиреоидных гормонов на бета-один-адренергк-
■ ческув реакции сердца при норыо- и гипотермии При анализе экспериментальных данных обращают на себя внимание следующие основные моментк,- Во-первых, зксперимен-
тальний гипертиреоз повышает чувствительность бета-один-адре-нвргячесхой реакции сердца к изопропилнорадреналину. Так, Изопропилнорадреналин в дозе 0.25 мкг/кг/мин не внзывал достоверных изменений со стороны частоты сердечных сокращений (ЧСС) как у контрольных, так и гипертиреоидных аивотннх. Следовательно, доза 0.25 мкг/кг/мин для обеих групп нивогных являлась подпороговой.
При увеличении дозы вводимого ИНй прирост частота сердечных сокращений прогрессивно нарастал, достигая максимальных величин в контрольной группе при инфузии 2.0 мкг/кг/мин, а у «ивотннх с экспериментальным гилертиреозом - при 1.0 йкг/кг/мин. Об этом свидетельствует характер располоаения кривых '"доза-отвёт", а такяе значения прироста ЧСС у животных контрольной и гипертиреоидной групп. Так, при инфузии ИНй в дозе 1,0 мкг/кг/мин прирост ЧСС у гипертиреоидных крыс составлял 119+5 уд/мин, тогда как у аивотнах контрольной группа всего 81+5 уд/мин, или на 38+7 уд/мин неньче. Кривые-зависимости величин« прироста частоты сердечных сокращений от дозы инфузи-руемого ИНА (т.е. зависимости "доза-ответ") у обеих Групп ии-вотных хорошо описываются уравнзнием типа:
где "х" - доза инфузируеного изадрина;
"у" - оаидаемый прирост ЧСС. Таким образом, максимальный хронотропный эффект изопро-пилнорадреналина у гипертиреоидных крнс получен при инфузии его в дозе в 2 раза менывей,. что подтверадает Факт повышенна чувствительности исследуемой Физиологической адренергичвской
ё
реакции.
Второй вывод, который ыовно сделать на основании анализа изучения хронотропного действия нзопропйлнорадреналина у ви-вотных с различным тиреоидннм статусом, связан с определением максимально возмовной "силы" бета-один-адренергической реакции. Тан. у эутиреоидных крнс наибольаая величина прироста ЧСС (при инфузии 2.0 мкг/кг/аин ИНЙ) составляла 102+4 уд/мин, а у аивотных с экспериментальным гипёртиреозом (при инфузии ЙНА в дозе вдвое меньией - 1.0 мкг/кг/мин) достигала 119+5 уд/мин, т.е. била на I?+6 уд/мин больше.
В-третьих, экспериментальный гипертиреоз оказал влияние на такой показатель, как "время стабилизации" бета-один-адренергической реакции. Численно этот показатель равен времени за которое частата сердечных .сокращений-при инфузии ЙНА "выходит" на плато, т.е. стабилизируется. Так, в контрольной группе яи-вотннх при введении всех доз ИНй к 3-10-й иинуте инфузии в зависимости от дозы прирост ЧСС достигал максимума И в дальнейшем практически ,не менялся до конца опытов. 9 крыс с экспериментальным гипертиреозом подобная закономерность отмечена только при действии высоких доз адреноагониста (5.0. и 10.0 мкг/кг/мин), В этих случаях величина ответа соответственно стабилизировалась к 2,9+0.8 и 4.5+1.2 минутам. Во всех остальных случаях к 20-й минуте инфузии частота сердечных сокращений Не достигала стабильного уровня, а продолжала постепенно на-ростать. Время стабилизации реакции, следовательно, превышало 1.5 минут.
После выяснения характера реакции сердца на инфузиа изоп-ропилнорадреналина при различном тиреоидном статусе у крыс этих ае групп оыло изучено влияние блокады бета-адренорецепто-ров на исследуемый адренергический процесс. Анализ полученных
-11 -
данных позволил прийти'к следующим выводам.
Во-первых, действие бета-адреноблокадн на показатель "времени стабилизации" реакции было боле выракено у нивитных с экспериментальным гипертиреазом. Так, при экспериментальном гипертиреозе время достиаения адренергической реакцией максимальной величины с последующи стабилизацией на фоне действия пропранолола укорачивалось столь значительно, что достигало значений контрольной группы. Например, у эутиреоидных крыс при инфузии ИНй в дозе 1.0 мкг/кг/мин в смеси с индералом величина положительного хронотропного ответа достигала максимума через 2.9+0.6 мин. а у гипертиреоидных - через 2.3+0,3 мин. При инфузии высоких доз изадрина (5.0 и 10.0 мкг/кг/мин) блокатор не оказывал влияния на рассматриваемый параметр адренергической реакции.
Во-вторых, блокада бета-адренорецепторов оказывала различное влияние на максимально возможную величину пояснительного хронотропного ответа в контрольной и опытной группах. В контрольной группе индэрал не влиял на максимальную величину реакции при инфузии всех использованных доз изадрина и кривые "доза-ответ" для данной группы животных накладывались друг на друга. Hit Фоне избытка тиреоидных гормонов максимальная величина бета-один-адренергического ответа сердца при инфузии изопропилнорадреналина с блокатором индералом достигалась при дозе, агониста. 5.0 мкг/кг/мин (в 5 раз больней). Кривая "доза-ответ" для смеси изадрина и индерала у гипертиреоидных аи-.вотных смещена вправо в сторону больших концентраций катехола-мйна, что монет свндетельтствовать о возросшей значимости бе-та-адренергических структур сердца при гипертиреозе и их большей чувствительности к блокирующим влияниям.
Результаты иЬследования состояния хронотропной функции
сердца в условиях гипотермии показали, что в процессе охлавде-ния крыс наблюдалось прогрессивное снияение частоты сердечных сокращений, описываемое уравнениями прямой линии: ЧСС = 23,7 Т°рект. - 411 - гипертиреоз;
ЧСС= 19.0 Т рект. - 337 - контроль.
Коэффициенты регрессий соответственно были равны: 19.0+0.Ь (контроль) и 23.7+0.7 уд/мин (гипертиреоз). Различия меяду коэффициентами регрессий были статистически достоверны. Следовательно, температурная зависимость хронотропной функции сердца при гипертиреоэе возрастала, Б то «е время при глубокой гипотермии эффект тиреоидной тахикардии исчезал. 1ак, при ректальной температуре 36 "с частота сердцебиений у животных контрольной группы и с экспериментальным гипертиреозом соответственно составляла 365+5 и 443+2 уд/мин (Р<0.05), а при 21 °С соответственно'80+4 и 36+9 уд/мин (Р>0.05).
ТГосле описания характера зависимости хронотропной функции
сердца при развитии гипотермии были проведены эксперименты по
изучению реакции сердца на инфузиа иэопропилнорадреналина.
Экспериментальные данные показали, что при развитии глубокой
гипотермии бета-один-ядренергическая реакция сердца полностью
«нгибировал'ась. Так, инфузиа изопропилнорадреналина в дозе 10
ккг/кг/мин практически не оказывала действия на изучаемую ад-
ренергическув реакцию. Половительный хронотропнай эффект изад-
рина отмечался лиаь при нормальной температуре тела. При вве-
6
дении изопропилнорадреналина на уровне температуры тела 26.0 С частота сердцебиений не менялась в обеих группах яивотннх. На исчезновение влияния изадрина на бета-один-адренергическую реакцию сердца при гипотермии указывает и факт отсутствия различий в значениях коэффициентов регрессий в экспериментах "до" и "после" введения ИНй:
ЧСС = 19.0 Т°рект337 ЧСС = 22.3 Т'рект.- 408
- контроль;
- контроль+ИНй;
ЧСС = 23.? Т'рект.- 415 ЧСС - 22.4 Т'рект.- 407
- гипертиреоз;
- гипертиреоз+ИНА.
Аналогичные данные были получены и в экспериментах, в которых инфузия изадрина в дозе Ь.О мкг/кг/мин проводилась при значениях ректальной температуры 37.0, 32.0, 27.0 и 23.0°С.
Таким образов, бета-один-адренергическая стимуляция сердца в условиях гипотермии становилась невозможной как у животных с нормальным тиреоидннв статусом, так и у крнс с экспериментальным гипертиреозом; при глубокой гипотермии исчезал один из важнейших симптомов гипертиреоза - тахикардия.
и гипотермии на калоригеннуя адренергическц^ реакции.
Результат» исследования калоригенной адренергической реакции при нормальной температуре тела позволили сделать ряд выводов.'Во-первых, пороговая доза изопропилнорадреналина при экспериментальном гипертиреозе была значительно меньшей, чем у крнс контрольной группы. В частности, стимуляция калоригенеза наступала при инфузии ИНй в дозе 0.25 нкг/кг/нин , или в 4 раза меньшей по сравнению с контролем (1.0 акг/кг/мин).
Во-вторых, под влиянием тиреоидпнх -гормонов изменялось "время стабилизации" калоригенной реакции. Так, при инфузии изадрина, например в дозе 1.0 мкг/кг/мин. у животных с эиспе-
3. Влияние тиреоидных гормонов
рихентальнш гипертнреозом даке к концу опыта (20-я мин) величина потребления кислорода не стабилизировалась, а все еще продолжала расти, тогда как у крыс контрольной группы рост потребления кислорода прекращался к 5-й минуте инфузии. Аналогичная картина имела место и в отношении доз 2.0 и 5.0 мкг/нг/мин: стабилизация калоригешюй адренергическ'ой реакции не наступала к окончанию инфузии ИНА. Исключение составляет доза 10.0 мкг/кг/мин, при которой стимулируемый изадрином ка-" лоригенез Стабилизировался, начиная с 15-й минуты инфузии.
й-третьих, экспериментальный гипертиреоз изменял абсолютную величину стимулированного калоригенеза. Так, абсоютный прирост величины потребления кислорода у крыс с экспериментальным гипертиреозом составлял 28+2 мл/кг/мин, тогда как у контр.ольннх йивотных он не превышал 14+3 мл/кг/мин. Как видно, предварительное введение «иватнын трийодтиронина более чек в 2 раза увеличивало максимальный прирост величины поглощения кислорода.
В следующей серии экспериментов изучалась природа усиления тиреоидными гормонами калоригенного эффекта катехоламина изопропилнорадреналина, С этой целью крысам вводилась, смесь изопройилнорадреналина в разных дозах и бета-адреноблокатора индерала. Полученные данные свидетельствуют, что у «ивотных с эутиреоидным статусом (контрольная группа крыс) введение изадрина на фоне бета^-адреноблокады отличалось рядом особенностей. Во-первых, сместилась пороговая дооза изадрина, рызывающая статистически достоверный калоригенний эффект. Так, в последнем случае лишь шадзия изадрина в дозе- 2.0 мкг/кг/мин сопро-воидалась ростом величины потребления кислорода (+9+2 мл/кг/мин)'; в опытах без использования индерала, т.е. без бе-та-адреноблокады, пороговая доза изопролилнорадреналина была
равна 1.0 ниг/кг/мин. Следовательно, .пороговая доза бета-адре-
ноагониста изадрина на фоне введения индерала увеличилась в 2
раза. Во-вторых, величина-максимального калоригенного эффекта \
иэопропилнорадреналина не изменялась.
Несколько иным по характеру действия обладал индерал у иивотных с экспериментальным гипертиреозом. При введении индерала, по сравнению с контрольной группой, значительно возросла пороговая доза изадрина, вызывающая калоригеиный эффект (с 0.25 до 1.0 мкг/кг мин, в 4 раза). Значительно уменьшилась ве-лична максимально возмоаного эффекта изадрина (с +28+2 до 19+2 мл/кг/мин, что составило около 332 ). Как видно, последствия бета-адреноблокады для крыс с экспериментальным гипёртиреозом"оказались существенно значительнее. По-видимому, при экспериментальном гипертиреозе возрастает роль бета-адре-нергических структур в реализации калоригенного эффекта кате-холаминоб.
Таким образом, гормоны щитовидной келезн обладают выраженный активирувщим действием на калоригенный эффект катехола-мина бета-адренергической природы изопропилнорадреналина: при этом изменяется, целый ряд параметров, характеризующих состояние данной адренергической реакции,
Одной из центральных задач, поставленных в налей работе, было выяснение роли тиреоидимх гормонов в обеспечении кало^и-генеза при гипотермии. Результаты исследований свидетельствуют о ваяной роли тиреоиднах гормонов в процессах поддерваний температурного гонеостазиса. На это указывавт, праяде всего, данные определения обцей холодовой устойчивости нивотных в процессе охлазденяя. Так, время достижения ректальной температуры о
значений 20 С у крыс с экспериментальным гипертиреозом составляло в среднем Й2+4 мин,' или на 24'/. больше в сравнении с конт-
ролея (66+3 мин).
Характер сниаекия ректальной температуры хорово описывается уравнением типа: Тсрект.=а/(Ь+и, но при разных значениях коэффициентов:
Т°рект.= 4351/(120+1) - экспериментальный гипертиреоз:
с
Т рект.= 3210/(89.5,+Ь) - контрольные животные,
где I - время охлаждения, мин.
Инфузия изопропилнорадреналина в дозе 10.0 нкг/кг/мин не вызывала каких-либо существенных изменений со стороны общей холодовой устойчивости крыс. Кривые "Т'рект.- время охлавде-ния" для опытов без введения и при введении ЙИЙ накладывались друг на друга. Это свидетельствует, что изопропилнорадреналии, янфузируемнй при гипотермии, не оказывал влияния на общую хо-лодовув устойчивость яивотнах как зутиреоидной. так и гипертм-реоидной групп. Т°рект.= 3210/(89.5 +1) - контроль:
Тсрект.'= 3478/(97.6 + П - контроль+ИНА:
Тсрект.= 4351/(120 + и - гипертиреоз:
Т°рект,= 4464/(126 +1) - гипертиреоз+ИНй.
Статистически достоверные различия мевду коэффициентами в какдой паре уравнений не наблюдались.
В ходе развития гипотермии величина потребления кислорода, служащая показателем интенсивности химической терморегуляции. у крыс обеих групп неуклонно снияалась по закону близкому к линейному: лишь в конце температурной вкалы линейность нару-налась. В целом ае характер зависимости описывался уравнениями показательной функции, имевшими следующий вид:
х
иО-2 .= 1.125 1.08 - для контрольных випотных;
X
1/0-2 - 0.534 1.126 - для крыс с экспериментальным гипер-тиреозои, где 00-2 - величина потребления кислорода, мл/кг/мин; х - значение ректальной температуры.
Больвой интерес вызывает тот факт, что при достаточно глубокой- степени гипотермии такой симптом гипертиреоза, как гиперметаболизм, постепенно исчезал. Например, при ректальной температуре 35.0 С величина потребления кислорода у крыс контрольной и гипертиреоидной групп существенно отличались и были соответственно равны 17+1 и 32+1 мл/кг/мин (разница составила
о
почти ЮО/О. При температуре тела 28.0 С статистически достоверные различия в интенсивности поглощения кислорода у крыс обеих групп исчезали. В конце опыта, когда ректальная температура падала до значения 21.0 'с, величина потребления кислорода у контрольных и гипертиреоидных иивотных соответственно составляли 6+2 и.7+3 мл/кг/кин, т.е. практически были равными. Следовательно, при глубокой гипотермии, как и в случае с хро-нотропной-функцией сердца, один из основных симптомов гипертиреоза - повьпаенннй уровень потребления кислорода- полностью исчезал.
Другой задачей, решаемой в данной серии экспериментов, было выяснение состояния калоригекной адренергической реакции при гипотермии. Для этого при температуре тела 26.0'с крысам обеих групп инфузировали в течение 15 мин изопропилнорадрена-йин в дозе 10,0 ккг/кг/мин. Результаты экспериментов показали, что при охлаадении калоригенный эффект катехолаыина бета-адре-нергического типа действия полностью блокировался. Об этом
свидетельствуют как величины потребления кислорода в период инфузии изадрина. так н характер расположения кривых зависимостей "УО-2 - Т" рент.) в экспериментах без и при введении изопропилнорадреналина. Уравнения зависимостей имели следующий вид:
х
иО-2 = 1.125 1.08 - контроль;
х
и0-2 = 0.560 1.11 - контроль с изадрином; х
1)0-2 = 0.534 1 .126 - гипертиреоз;
к
00-2 = 0.749 1.09? - гипертиреоз с изадрином.
Различия мевд соответствующими парами уравнений для экспериментов без и при введении изадрина статистически достоверно не различаются. Аналогичные результаты были получены и при использовании дозы ИНй 5.0 мкг/кг/нин, инфузируеаого при значениях ректальной температуры 3?.0, 32.0, 2?.0 и 23..0°С.
Таким образом, результаты экспериментов, приведенные в данной,>части наией работы, свидетельствуют, что состояние гипотермии принципиально изменяет характер действия бета-адре-носткыулятора изопропилнорадреналина и гормонов щитовидной ве-лезы на калорйгеннуо адренергическую реакцию.
4. Влияние гормонов щитовидной к'елезы и изопропилнорадреналина на термогеннуи эффективность мыиечного сокращения
На третьем, заключительном, этапе нашей работы исследовалось срстоание тервогенной "эффективности мышечного сокращения
в услових адренергической стимуляции скелетной лиацы при различном тиреоидном статусе.
Анализ полученных данных позволил сделать ряд выводов относительно состояния терногенной эффективности иыиечного сокращения. Во-первых, при экспериментальном гипертиреозе наблюдались выраятшк изменения практически во всех параметрах мышечного сокращения за исключением количества выполненной иии-цей при сокращении работы. Например, объем рабой, которая совершалась при вызванном сокращении у контрольных и гипертире-оидных аивотннх, была практически равна, соответственно 10.00+0.35" и 9.35+.0.30 мДз, что объясняется, по-видимому, налам весом груза (50 г). Однако прирост температуры миацы у ги-пертиреоидных крыс бил намного вше (+1502). Соответственно "внход" тепла на единицу выполненной мышцей работы у яизотннх, получавших трийодтиронин, тзкке возрастал и составлял 0.0295+\-0.0038 С/мДа, или бил на 1512 больше.
Такин образом, тиреоидине гормон«, не влияя при напей модели мышечного сокращения на объем выполненной работы, повивали термогеннуга эффективность сократительного ак1".
На следующем этапе экспериментов изучаемые параметры энергетики мыиечного сокращений исследовались на фоне действия изадрина у аивотннх с экспериментальным гипертяреозом. При анализе полученных данных обраааат на себя внимание следующие иоментн. Во-первых, характер действия изопропилнорадреналина на. энергетику ¡»дачного сокраиения я крыс с экспериментальны« .'ипертиреозон оыл иным, чем у крнс контрольной* группы. Так. ооъен выполненной мышцей работы при вызванном сокращении под влиянием И1Ш у первых существенно-возрастал (+30"/.), тогда как и крыс с эутиреоидным статусом данный параметр при инъекции изадрина нр менялся. Данный Факт свидетельствует об изменении
- 20 - . под влиянием тиреоидных гормонов при экзогенной адренерги-ческой стимуляци тех параметров, которые определяют работоспособность скелетной мннцы (при использованной модели мы-иечного сокращения).
Во-вторых, внутримыиечное введение иэадрина гипертиреоид-ным крысам сопровоидалось увеличением степени прироста температуры мы»цы. Так, прирост температуры мыицы после инъекции ИКА был на 27?. Оольие, чем в экспериментах без введения кате-холаиина данного типа.
Наконец, в-третьих, значение температурного эффекта мышечного сокрэдения у гипертиреоидных яивотных под влиянием ЙНА не изменялся ( -1,8% ).
Таким образом, тиреоидине гормоны качественно меняли характер исследуемых параметров энергетики вызванного иывечного сокращения при искусственной адренергической стимуляции кате-холаиином бета-адренергического типа действия (изопропилнорад-реиалином). Эти изменения касаются зргометрических характеристик мышцы и расчетного коэффициента - температурного эффекта мыкечного сокращения (ТЭЙС). Полученные данные еце раз подтвередазт развиваемое в навей работе лоловение о тиреоидных гормонах как естественных эндогенннх модуляторах состояния физиологических адренергичесхих реакций.
выводи
1Тиреоидине гормоны являются естественными эндогенными биологическими регуляторами состояния физиологических адренер-гическнх процессов. При экспериментальном гипертиреозе возрастает роль бета-адренергическях структур в реализации хро-
нотропной реакции сердца. Это проявляется п увеличении максимально эозмоаного хронотропного олветд сердца, стимулируемого изопропилнорадреналином (+1?'/.), при двукратном снижении порога реакции: под влиянием тиреоидных гормонов существенно усиливается бета-адреноблокрирующее действие пропранолола в сердце и укорачивается "время стабилизации" адренергической реакции при длительной инфузии изопропилнорадреналина.
2. Гормоны щитовидной аелезн в условиях нормотермии на уровне .целостного организма усиливают выраженность калориген-ной бета-адренергической реакции, стимулируемой катехолаиином изопропилнорадреналином*, данный феномен проявляется в усилении аакисмально возмошной величины калоригенной реакции (около 1002), снижении ее порога (на 4007.) и повышении чувствительности к ингибирукщему бега-адреноблокнрувцему действию пропранолола.
3. Тиреоидные гормоны существенно (Н6Ш повышают термо-геннуи эффективность мышечного сокращения, а такае приводят к возрастании роли бета-адренергических структур в теплообрззо-вательной функции, скелетных кышц.
4.Гормоны щитовидной яелеэы обладают принципиальной воз-мокностью регулировать степень температурной зависимости хро-нотропной функции сердца, .что обеспечивает организму оолее высркуи независимость функционирования сердечно-сосудистой системы В'условиях умеренной гипотермии (до 25-26°С); в го же время при глубокой гипотермии (20-21^0 тиреоидные гормоны ут-.рачйвают подобное свойство, что вырааается в исчезновении одного из основных симптомов гипертиреоза - тахикардии.
5". Гормоны ¡»кто видной нелеза в условиях гипотермии обладают способностью поддерживать интенсивность холодового кало-ригенеза на более высоком урлпне, что позволяет организму сох-
ранять большую независимость как от вневней, так и внутренней температуры. Подобный характер действия гормонов сохраняется лииь s определенном диапазоне температуры тела (до 25-26 С); при дальнейиеи развитии гипотермии, вплоть до 20 С. один из Фундаментальных симптомов гнпертиреоэа - гипериетаболизи -полностью исчезает.
6. При развитии гипотермии независимо от тиреоидного статуса наблюдается постепенное ослабление выраженности двух типов адранергических реакций, стимулируемых изопрошшшрадрена-линоа: калоригенной и хронотропной. При достаточно глубокой стбпени гипотермии, начиная с температуры тела 32.0 С, изопро-гшлнорадреналин практически не оказывает стимулирующего действия на изучаемые физиологические реакции, а при глубокой степени гипотермии (2?.О - 21.0*0) способность к адренерги-ческой стимуляции полносгыз блокируется.
СПИСОК РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1. Соболев В.И., Максудов U.C.. Рабо Г., Цаурисио. Д. Биоэнергетика мышечного сокращения и тиреоидине гармони/Лезиси докл.Вузовской научн.конф.Донецк:ДонГ9, 1993. -С.81.
2. Соболев Б.И.. Нахсудов М.С,, Маурисио 'Даковта,Рабо Ге-медо Влияние экспериментального гипертиреоза на теплов.оой эффект мышечного сокращения //ftpx. клин. эксп. мед. -.1993 -Т.2. -С.29-31.
3. ВЛ.Соболев, М.С.Максудов. Маурисио Дакоита, Л.Г.Мер-хелевичич. А.Й.Панько. Чал! Гемачу, Рабо Гемедо Вплив ти-реоЦних 'rophûHiB на скорочувальний термогенез м,яз1в//Те'зи допов1дей 14 з,1зду 9кра1нського Ф1з1олопчного товариства.
- Гемедо Рабо Белда
- кандидата биологических наук
- Симферополь, 1995
- ВАК 03.00.13
- Состояние хронотропной, калоригенной и термогенной физиологических функций, стимулируемых изопропилиорадреналином, у белых крыс в процессе развития экспериментального гипертиреоза
- Влияние адаптации к холоду, трийодтиронина и изопропидиорадреналина на систему терморегуляции белых крыс
- Роль катехоламинов и тиреоидных гормонов в поддержании температурного гомеостазиса у белых крыс
- Возрастные особенности адаптации белых крыс к мышечным нагрузкам в условиях гипертиреоза
- Амидные группы белков мозга гомойотермных и гетеротермных животных при гипотермии и зимней спячке