Автореферат диссертации по медицине на тему Динамика и механизм функциональных сдвигов системы кровообращения при эмоциональном стрессе
£&! 5 и А ^ "
ОРДЕНА ЛЕНИНА АКАДЕМИЯ МЕДИЦИНСКИХ НАУК
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ НОРМАЛЬНОЙ
ФИЗИОЛОГИИ ии П. К. АНОХИНА
На прапах рукописи
КУЛИКОВА Алла Дапыдовна
УДК 012. 173: Ш. 8«3
ДИНАМИКА И МЕХАНИЗМ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СДВИГОВ СИСТЕМЫ КРОВООБРАЩЕНИЯ ПРИ ЭМОЦИОНАЛЬНОМ СТРЕССЕ
i4.00.17—нормальная физиология
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук
Научный руководитель— докшр биологических наук п! огЬеесор А. Д. Самохина
Москва—1989
Рабом выполнена в Карагандинском государственном медицинском институте
Научный руководитель - доктор биологических наук,
профессор А.А.Самохина
Официальные оппоненты -
доктор медицинских наук Л.С.Ульянинский
доктор медицинских наук, профессор Б.Ы.Федоров
Ведущее учреждение - 2-й Московский медицинский институт им. Н.И.Пирогова
Защита состоится _ 19_ гсда в часов
на заседании специализированного ученого совета Д 001.08.01 при Научно-исследовательском институте нормальной физиологии им.П.К.Анохина АМН СССР Ц03009 г.Москва, ул.Герцена, 6).
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке институте.
Автореферат разослан _;_ 19_года.
Ученый секретарь специализированного ученого совета
доктор биологических наук Т.И.Белова
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
У',^. /Актуальность исследования. В условиях современной циви-лзтв^ции, благодаря интенсивному развитию народного хозяйства, целенаправленная деятельность-человека неизбежно сопровождается разнообразным влиянием эмоциональных и физических факторов. последствия и механизмы ответных реакций организма человека при изменении содержания труда, окружающей среды, характера питания, урбанизации и акселерации кизни, многочисленных субэкстрепальных и экстремальных воздействий изучены недостаточно.
Достижения научно-технического прогресса определили глубокое внедрение в народное хозяйство, науку, медицинскую технику и быт средств, использующих электромагнитные излучения, воздействие которых б отличие от других антропогенных факторов, загрязняющих окружающую среду, невозможно исключить (И.Г. Акоев, 19ЬЗ).
Ухудшение экологической рбстановки в сочетании с повыие-нием уровня эмоциональной напряженности привели к возрастанию психо-сонатичесхой патологии и особенно сердечно-сосудистых заболевания (П.К.Анохин, 1965; К.В.Судаков, 1975, 1981; К.И. Чазов, 1975; Б.И.Яедоров, 1975; Г.Л.Косицкий, 1977; ^Г.йааЬ , 19о6), Поэтому вопрос о закономерностях и механизмах сис^зм-ных реакций при воздействии экстремальных факторов требует дальнейшего изучения с целью выявления эффективных способов . предупреждения возникающих при этом нарушений.
Анализ функциональных сдвигов при различных воздействиях показал, что последние могут оказывать не только повреждающий эффект, но и в ряде случаев способствуют возрастанию адаптивных возможностей организма, усиливая и тренируя его защитные механизмы. Исследования одновременного воздействия нескольких факторов на организм выявили изменения его реактивности и устойчивости различных систем (Г.И.Смирнов, Г.И.Косицкий, 1970; ¿.А.Лобанова, К.В.Судаков, 1974; Ф.З.Леерсон, 1961; А.А.Самохина, 1983; В.Б.Загустияа и со-авт., 1986, и др.).
Представляется актуальным изучение динамики ы механизме развития стрессорной реакции, а также исследование возможности коррекции физическими факторами эмоционального стресса.
Данное исследование выполнено в райках плановой научно-исследовательской работы "Нейрофизиологический анализ системных реакций при эмоциональной стрессе" (ноиёр гос. регистрации 01860122^27, Карагандинский медицинский институт).
Цель и задачи исследования. Учитывая многокомпонентное^ среды обитания, целью данного исследования явилось изучение динамики сдвигов сократительной функции миокарда и некоторых гемодинамических показателей при хроническом иммобилизацион-нои стрессе, а также фармакологический анализ стрессорной реакции.
Мы поставили перед собой следующие задачи.
1. Исследовать динамику сократительной способности сердечной мышцы по фазовой структуре сердечного цикла, а также динамику системного артериального давления, периферического сопротивления сосудов, частоты сердечных сокращений, кожной температуры при хронической иммобилизации.
2. Исследовать взаимосвязь и взаимозависимость сердечного и сосудистого компонента стрессорных реакций.
3. Провести анализ механизмов изменений исследуемых параметров при хроническом стрессе путем фармакологического выключения альфа- и бета-адренорецепторов.
4. Изучить возможность физиотерапевтической коррекции УВЧ полем хронического и острого стресса.
Научная новизна. Впервые на фоне хронического стресса, вызванного иммобилизацией у собак, комплексно исследовано соо-. тояние сократительной функции сердца и периферического сосудистого сопротивления наряду с другими показателями (частотой сег^ечных сокращений, системным артериальным давлением, кожной температурой), а также исследован механизм хронической стрессорной реакции и возможность ее коррекции полем УВЧ.
Выявлена фазность колебаний сократительной функции миокарда при хроническом стрессе с преобладанием гипердинамического синдрома, что сопровождалось тахикардией, повышением тонуса центральных и периферических сосудов и гипертензивной реакцией в первые дни воздействия со снижением роли сердечного компонента в. последние дни. ■ , •
Установлено, что применение поля УВЧ ослабляет эффект острой и хронической стрессорной реакции.
Установлена роль и взаимозависимость сердечного и сосу-
дистого компонентов в механизме развития стресс-реакции.
На.учно-практическая значимость. Результаты исследования
существенно дополнили представления о динамике я механизме изменений сократительной функции миокарда, сердечного ритма,кровяного давления с оценкой периферического сопротивления как -при хроническом, так и остром эмоциональном напряжении.
Показана также возможность использующихся в физиотерапевтической практике дозировок Л$Ч лоля оказывать корригирующее действие на сердечно-сосудистые функции при хроническом стрессе, а такие после перенесенного острого эмоционального' стресса. -
■ Внедрение результатов исследования. Результаты работы внедрены а учебный курс по физиологи« ь ларагвадйлском медицинской институте.Карагандинском государственном университете,в практику -физиотерапевтических учреждений лечебных учреждений.
На защиту выносятся следующие положения:
I. Хронический десятиднезный кммобилизационный стресс вызывает фазные колебания сократительной функции сердца на фоне возрастания периферического сопротивления сосудов. Первые (3-5) дни ежедневной одночасовой иммобилизации вызывают в фазовой стр.чкт^ре систолы левого желудочка гапердинааическай синдром нагрузки сопротивлением. Ь последующе 4.7-10) дни сократительная функция сердца менялась разнонаправленно, что обусловлено индивидуально-тпдслсг/.ческими особенностями собак. Б си--стемных реакциях кровообращения на хроническое етрессорное воздействие сосудистый компонент характеризуется большей стабильностью, чем сердечный.
¿. Превентивное облучение собак физиотерапевтическими дозами ультравьхокочастотного диапазона ослабляет реакции сердечно-сосудистой системы на стрессорнке воздействия.
3. В механизме формирования стресс-реакции системы кровообращения принимают участие альфа- и бета-адренорсцепторы. Выключение бета-адренорецепторов количественно уменьшает сердечный компонент реакции, больше в последние дни воздействия. Блокаде альфа- адренорецепторов снижает выраженность не только сердечного, но и сосудистого компонентов реакции во все дни хронического стрессе.
Апробация работа. Результаты исследования доложены на Ш съезде .ВФО им.л.Л.^авловз 1£аку, 1УоЗ)« на Всесоюзном сим-
позиуме "Центральная регуляция кровообращения4" (Ростов-на-Дону, Т9Ь4), на Всесоюзном симпозиуме с участием стран CJB и СОРЮ "Биологическое действие электромагнитных полей" (Лущино, I90S), на ХУ съезде БФО им..-I.il.Павлова Кишинев, I9ti7), на I Республиканском съезде физиологов Казахстана (мма-Ата, I9ob), на конференциях молодых ученых КГМ*; (19o3-i9d5 гг.), на Областном филологическом обществе (Т9&4, 1965 гг.).
Диссертация апробирована на заседании комиссии "Медико-биологические проблемы" совместно с каЯдрами нормальной физиологии, патологической-физиологии, ЦНИЛ КГМИ, кафедры физиологии человека и тавотных КарГУ 14 ноября 19оВ г. -
По теме диссертации опубликовано 10 работ, утверждено рационализаторское предложение.
Объем и структура диссертации. Работа изложена на 146 страницах машинописи с включением M таблицы и ¿0 рисунков.Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, обсуждения и выводов. В списке литературы ¿57 отечественных к 76 иностранных работ.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДУ ИССЛЕДОВАНИЯ
Настоящее исследование выполнено в ¿34 хронических экспериментах на 22 половозрелых бе спородних собаках обоего пола иассоМ Т2-Т5 кг. На фоне хронической иммобилизации, продолжавшейся ¿0 мин ежедневно ь течение 7-10 дней.изучали динамику показателей сердечно-сосудистой системы, для чего исследовали сократительную пункцию сордечной мышцы полнкардиографическиы методом (фазовый анализ систолы левого желудочка) с одновременный изучением частоты сердечных сокращений (ЧСС), системного артериального давления (САД), коаноя температуры. Расчет.длительности ¿аз систолы проводили по синхронной записи ЭКГ во d стандартном отведении, фонокардиограммы с верхушки сердца и сфигмограммы сонной артерии. Производился также контурный анализ центральных сфигмограмм для исследования соотношения сократительной способности сердца и входного сопротивления артериальной системы. Экспериментам предшествовало одностороннее выведение сонной артерии оперативным.путем ь коанкй лоскут на шее. Опытам предшествовали контрольные наблюдения и подбор высоко- и среднеэмоцйональных собак путем наблюдения за поведенческими реакциями без специального тестирования,
$ I серии сгибов на 6 собаках изучали динамику исследуе-
мых параметров сердечно-сосудистой системы при ежедневной иммобилизации в течение 10 дней.
Во ¿ серии опытов изучали возможность превентивного действия физиотерапевтических дозировок поля УБЧ при хроническом стрессе не ч собаках, а также исследовали возможность физиотерапевтической коррекции пострессорного периода острого стресса, вызванного двухчасовым поздром в виварии (ч собаки). Облучение битемяоральных областей головы собак проводилось с поко-щыо физиотерапевтического аппарата "УВЧ-ЧО" (чвстота 40,58 МГц, выходная мощиость ¿0 Ьт, диаметр конденсаторных пластин 8 cu, зазор 1-1,5 еы) экспозицией ¿0 мин екеднеьно в течение о-ХО дней. .
Б 3 серии опытов на ь собаках изучали механизм изменений фазовой структуры сердечного цикла во время хронической иммобилизации с помочью бета-адреноблокатора обзидана (в дозе 0,60,9 яг/кг при внутривенном введении) и эльфа-адреноблокатора тропафена (б дозе 1,3-1,6 мг/jy). Обзидвн вводился ¿ собакам еаедневно перед началом иммобияизвционного воздействия и 3 собакам - на 20 мин стресса через день. Тропвфек вводили 3 собакам на ¿0 мин иммобилизации ежедневно.
Полученные данные обработаны параметрическим методом с оценкой ло критерию Стьюдеагз я з одной из серий - непара^ет-ричесзш кетодоа с использование крясерия Билкоксона. Произведен хорргяййионкый анализ аеяду оснозныин фазами кардиоци-кла, кровяныа давлением а частотой сердечных сокращений.
При изложении и анализе результатов исследования приводили различия ыекду показателями при Р<0,05,
РЕЗУЛЬТАТУ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3 ходе проведенных нэии экспериыентов было обнаружено,что десятидневная иммобилизация собак вызывала изменения сократительной функции сердца преимущественно по.гипердинамическому типу. Комплекс фазовых сдвигов, свидетельствующих о гипердина-мии сердечной мышцы, был наиболее вырэяен к 20-30 мин иммобилизации, о чем свидетельствовали такяэ изменения, как укорочение сердечного цикла (СЦ) с 537+2 не до 412¿5B цс (3 день воздействия), уменьшение длительности фазы изометрического сокращения (ФИО) с 30¿3 uc до Dil не (на 1,4^). периода изгнания (ПИ) - с 153+3 ыс до lililí мс (на 3.9,з), механической систолы (См) - с Íb3i3 мс до I4ói¿ мс (на увеличение внутри-
систолического показателя (ВСП) с 63,6*1,3,« до 100,^+0,1%, коэффициента Блюмбергера (КБ) - с 1,9*0,1 до 3,3+0,1, снижение индекса нэиря-^ения миокарда (ИНИ) - с 33,5*3^ до 18,6+0,1% (рис.1). Описанные фазовые сдвиги характерны для возрастания сократимости миокарда при положительных инотропных влияниях на миокард (Б.Л.Карпман, 1965; Ь.Х.Устинова, 1УЩ).
Гипердинамический тип сердечиых сокращений складывался к ¿0-30 мин иммобилизационного периода,в то время как в начальные минуты воздействия реакция системы кровообращения обеспечивалась преимущественно изменением ЧСС.что является проявлением срочной адаптации к раздражителю (Ф.З.Иеерсон,Х9Ь1) и может служить причиной возрастания минутного объема сердца (к.яшзЬщег ,1955,1962).
□ • Ш ■ 1Щ ЕЗ Ш Ш
ФИС ПН ЛИ См всп инц д
Пеледствае того,что усиление сократительной .$уншши сердечной ыцишы под влиянием ацсциональпого напряжения возникало на фоне значительного подъеме артериального давления.в фазовой структуре систолы ошечалиоь признаки,характерные для компенсаторных гипердинамических синдромов нагрузки сопротивлением (Ь-5 дни), Ь пользу фазового синдрома нвгрузки сопротивлением говорит укорочение ФИО с 30*3 мс до ¿0*1 мс (на 0,6,1).удлинение ПИ на 1,6/& и Си на при уменьшении их'абсолютных значений в кардиоцик-ле, о также снижение ВСП с ьЗ,6+1,3/» до ?ч,3*о,3..& (I день).
Регистрируемые на 5 день хронической иммобилизации сдвиги - укорочение МС не 1,5;» (до 19+1 мс), увеличение относительной величины ПИ при отсутствии изменений См, возрастание ВСП с 83,6 +1,3,0 до и снижение с 33,5+3^ до ¿9,Ь+4,8,$ ИНМ гово-
рят в пользуизмеьения гемодинамического режима работы левого далудочкз и возникновения"фазовых-сдвигов нагрузки объемом.Ала-, логичные данные приводятся 0.С..Медведевым и соавт. (1985), от- . иемьлим увеличение сердечного выброса к мин иамобилизацион-ного стресса у крыс.
К 7 дню стрессорного воздействия выявились индивидуально-типологические особенности кардиодинамики, что проявлялось возникновением в аьчьле икмобллизацаи у с собак брадикардии,обеспечивающей экокомизацига сердечной деятельности, и сохранение тахикардии у -V собак, что характеризует сохранение напряжения в функционировании аппарата кровообращения.
Сохранение гипердинзмии сердечной мышцы на 7-Ю дни иммобилизации у ¿. собак и ослабление сердечного компонента у 4 других говорят в пользу адаптивных изменении сердечного компонента, .кого-рце возникают, по мнению Ф.З.Иеерсона и Т.Г.Сазонтовой (198-5), как за счет снижения адренореактивности, так и за счет повышения интенсивности перикисного окисления липидов в миокарде путем увеличения функциональных возможностей центральных стресс- лиайтируюдкх систем.
проявляющаяся во все дни хронической иммобилизации фззво-сть изменений я оказа гелей кврдвоциклв за исключением 3 дня,является свидетельством интенсификации регуляторных механизмов с колебанием тонуса обоих отделов вегетативной нервной системы и проявлением ваготонического эффекта максимально на 7 день.
Существенную роль ь формировании ответа системы кровообращения при хронической стресс-реакции играло изменение сердечного ритма, вызванное экстракардиальиыми влияниями - во все дни наблюдения иммобилизация сопровождалась тахикардией с максимальным увеличением ЧСС сна 47-51$) в 1-7 дни и минимальным на 10 день с сохранением тенденции к увеличению через час после завершения воздействия. ,
Эмоциональное напряжение сопровождалось выраженной гшер-тензлвкой реакцией во все дни наблюдения, причем сосудистый компонент в отличие от сердечного, сохранялся на стабильно высоком уровне, что связано с преобладанием и суммацией прессорных реакций (К.Б.Судаков а соавт., 1968). Последнее
может способствовать нарушению регуляции кровеносных сосудов, одним из механизмов которого является прогрессивное подавление барорецепторного рефлекса при повторных и затяжных гипер-тензиях (А.В.Вэльдман и соавт., 1938).
Изучение входного сопротивления артериальной системы в данной серии опытов по анализу сфигмических кривых показало, что ежедневная иммобилизация различно меняла высоту сегментов (Иг ) и (Ьз ) с выраженными фазными колебаниями их в I день (от 55$ до 116%) и стабильным снижением их величины на 3 день наблюдения (максимально на Ш день), что свидетельствует в пользу увеличения объемной скорости выброса крови левым желудочком. Изменения амплитуды инцизуры, отражающей величину периферического сопротивления, свидетельствовали о повышенном периферическом сопротивлении артериальной системы, преимущественно в 1-5 дни хронического воздействия. У некоторых животных отмечались колебания ее высоты, что говорит в пользу сни-кения вхс.:.:эго сопротивления сосудистой системы.
Незначительная динамика кожной температуры с тенденцией к понижению к концу иммобилизации при наиболее выраженных достоверных сдвигах на 3 день (с 35,6+0,26° до 34,26±0,51°) говорит в пользу повышения тонуса не только центральных, но и периферических сосудов.
Комплексная оценка состояния изучаемых параметров системы кровообращения говорит о том, что хроническая иммобилизация вызывает интегральный эффект сердечно-сосудистой системы, а ачительное повышение САД, при ежедневных воздействиях было связано с учащением сердечных сокращений, усилением сократительной функции миокарда за счет активизации обменных процессов в сердечной мышце (Ф.З.Меерсон, 1981) и, благодаря возрастанию объема диастолы в кардиоцикле, реализации механизма Франка-Стерлинга. Проведенный анализ также показал, что сердечно-сосудистые функции у всех экспериментальных собак обест печивались индивидуальными количественными и качественными взаимоотношениями исследуемых показателей, а индивидуально -типологические осооенности животных проявлялись уже с первого дня воздействия, о чем говорит умеренное возрастание САД у одной из экспериментальных собак во все дни хронической иммобилизации и разнонаправленными изменениями сердечного компонента у всех животных в последние дни стресса при более стабиль-
ноы состоянии сосудистого компонента.
Исследование состояния сердечно-сосудистой системы через 36 час после острого эмоционально-болевого стресса, вызванного пожаром б виварии, показало, что у оставшихся в живых собак отмечалась максимализация-гемодинамических показателей, что выразсалось в укорочении ПИ, См, Д, незначительном изменении ФИО, увеличении ПН за счет ФАС, а также возрастание С0. Указанные изменения сопровождались значительным возрастанием САД и ЧСС. Сохранение вышеперечисленных изменений через 36 часов после экстремального воздействия свидетельствует о стойких нейро-гуморальных сдвигах в организме животных.
Обнаруженное в наших опытах увеличение ФАС, вовремя которой происходит охват возбуждением миокарда, говорит о значительных экстракардиальных влияниях, вызванных стрессом, что, согласно литературным данным, изменяет обменные процессы в сердечной мышце, снияает растяжимость ее и подавляет адреноре-эктивность сердца за счет изменения функционирования системы аденилат-циклвзы и адренорецёпторов, что, в свою очередь, блокирует трансмембраннув передачу (Ф.З.Йеерсон, 1983; Л.С.Каткова, 1985).
Значительное и длительное возрастание САД в наших исследованиях свидетельствует в пользу "застойного" возбуждения в центральной нервной системе и дезрегуляция основных вегетативных функция (К.В.Судаков, 1981).
Исследование возможности коррекции превентивного действия УВЧ поля выявило в фазовой структуре сердечного цийла следующие особенности: во все 10 дней наблюдения отмечались фазные колебания сократительной функции сердечной мыяцы с проявлением наиболее стабильного нормализующего влияния УВЧ на 5 день наблюдения, что проявлялось нормализацией основных фаз СЦ на фоне укорочения обьема Д, снижением венозного возврата и уменьшением кровенаполнения желудочков. Ранее в роботах нашей лаборатории (А.А.Самохина с соавт., 1976; А.А.Самохина, Ж.Н.Сартаев, 1977) были получены данные о снижении сократительной Функции сердечной мыяцы (гиподинамический синдром) под влиянием 6-&-кратного облучения головы собак УВЧ той асе характеристики. Корригирующее влияние поля УБЧ на межфазовые отношения СЦ, в честности, на обьемы ФИС и ПИ, не отражалось на величине ФАС, относительная величина которой в кардиоцикле во
все дай сочетанного воздействия однонаправленно увеличивалась, вследствие чего возрастала величина ПН и ИН.Ч, что, очевидно, связано со снижением давления наполнения левого желудочка и тонуса миокарда, аависящих от стимулирующего влияния сердечных нервов (и. ЛивЬтег , 1951, 1955; К. В1итЬегв , 1958; И. НааЪ , 1960).
Анализ ЧСС показал, что одновременное влияние двух факторов вызывало во все дни исследования учащение сердечного ритма с максимальным значением на 3 день (увеличение с 92*3 в мин до 157+16 в мин) и минимальным - на 7-10 дни (129*12 в мин и 130+6 в мин соответственно).
САД на протяжении десятидневного курса облучения УВЧ на фоне стресса имело высокий уровень с максимальным значением на 3 день (на 83,6$ выше контроля). Отмечались количественные колебания САД, менее выраженные в начале (1-3 дни) серии и более существенные во 2 половине хронической иммобилизации (510 дни). Сравнительный анализ уровней САД при иммобилизацион-ном стрессе и сочетанном влиянии свидетельствовал об однонаправленных у . .аиениях кровяного давления на протяжении всех дней исследования, однако, молено отметить, что при сочетанном влиянии выраженность гипертензии была больше в 1-3 дни с количественной меньшим выражением на 5-10 дни серии.
Изменения сократительной функции сердца и САД косвенно подтверждались результатами контурного анализа СФГ: в I и 7 дни исследования высота (ь^ ):(Ъз ) снижалась с 100,1:(79+$):
:(83,6+4,6%) до 100^:(ь5+4,3^):(6Д,^+о,2;;), что свидетельстве! об увеличении объемной скорости выброса крови левым желу-д' *. .л и усилении сократительной функции миокарда (Л.Д.Балтне-рис, 1970). На 3-5 дни стресса на СФГ отмечался менее крутой спуск А и приближение ее к контрольному уровню, что подтверждает данные фазового анализа систолы. Увеличение высоты инци- . зуры и снижение высоты дикротической волны максимально на 12,5 и 2,9# соответственно, количественно различные у каждой собаки, подтверждает вывод о сохранении повышенного периферического сопротивления в данной серии опытов.
Поле УБЧ может оказывать превентивное действие при .остром стрессе (С.К;Судаков, 1981). Нвши данные о влиянии поля УЬЧ на показатели гемодинамики собак в постстрессорнои периоде острого стресса показали, что Э1Щ оказывает влияние на
сократительную способность сердца, вызывая фазные сдвиги на 1,3 и В дни исследования, причем в 1-3 дни облучение головы у всех животных вызывало снижение усиленной сократительной функции миокврда, а на ь день воздействие ноля УЬЧ, напротив, усиливало исходно сниженную сократительную способность. Эффект воздействия облучения быстрее проявлялся на 3 и 8 дни (в"первые 10 мин исследования), в то время как в I день он отмечался лишь через 30-50 мин, а на 5 день мы не обнаружили корригирующего ьлияния ЭАШ, что проявлялось стабильным сохранением комплекса фазовых сдвигов, характерных для гиподинамического синдрома нагрузки сопротивлением.
;<!енее заметное влияние облучение оказывало на САД и ЧСС. Сердечный ритм на протяжении первых 5 дней оставался учащенным с нормализацией на Ь день, а уровень гипертензии, снижающейся после каждого облучения на 9-19%, имел минимальное значение через 30-50 мин после каждого сеанса УВЧ. Максимальной величины САД достигало в I день (на 83% выше нормы), а наименьший его уровень отмечался после последнего облучения (на 30$), как проявление кумулятивного эффекта ЭМП.
Курсовое t^-дневное облучение полем УВЧ головы собаки со стойкими изменениями показателей через 5 мес, после острого стресса вызывало количественные колебании показателей в виде уменьшения объемов фаз СЦ САД и ЧСС (на 15-16$) с максимальными сдвигами на 3-5 дни облучения,наиболее стойким эффектом после 5 воздействия. Периферическое сопротивление оставалось повышенным (.максимально на 5 день облучения).
Таким образом, хроническое облучение НМЛ УВЧ диапазона при битемпоральном расположении электродов может оказать тран-зиторное смягчающее влияние на исследуемые показатели с наибольшим эффектом после 3-5 кратного воздействия. Поскольку ЭШ УВЧ проникают в глубокие структуры мозга, очевидно, что в механизмах описываемых функциональных сдвигов играет роль первичное действие УВЧ поля на ЩШ животных,стимулирующее активность высших центров нейро-зндокринной регуляции (В.Д.Сидоров, 1966). Основываясь на литературных данных (Ю.А.Холодов, 1966, 1975; Г.Д.Антимоний с соавт., 1578, 19ь0; С.К.Судаков, 19Ы), результатах работ нашей лаборатории (А.А.Самохина с соавт., I97j; il.У.Морозов, В.В.Прошин, 1976; А.А.Самохина, I9L3; Ф.А. х'Линдубзева, 19ь5) и собственных данных, ножи о думать, что ЗМЛ
УВЧ оказывает корригирующее влияние на состояние сердечно-сосудистой системы и при остром стрессе. В нааих исследованиях в постСтрессорном периоде эффект облучения быстрее проявлялся со стороны сократительной функции миокарда, в то время как САД имело самую медленную динамику и не нормализовалось в исследуемый период.
Анализ механизмов развития хронического стресса показал, что в том случае, когда введение обзидана производилось на высоте иммобилизации (20 мин) а через день, т.е. на фоне уже развившихся геыодинаыических сдвигов, для фазовой структуры систолы было характерно приближение ФИС к норме (3-Ю дни) при сохранении типичного для иммобилизации значительного укорочения НИ во все дни наблюдения (максимально на 3 день, с 153+2 мс до 122+13 мс, на &), См - на 3~Ю дни (на Г3#), снижение объема С0 в кардиоцикле (максимально на 11% на 10 день) и увеличение Д на 13-19$ во все дни серии. Величина внутрифазовых показателей свидетельствовала о снижении мощности сокращения сердца - Ш1 под влиянием обзидана значительно снижался, особенно в 1-5 и 10 дни хронического воздействия. Б пользу уменьшения кровенаполнения сердца под влиянием бло-катора говорит снижение КБ во все дни исследования (максимально на 7 день) с 1,9^0,1 до 1,0+0,1 и возрастание (на 17%) ЙНМ, наиболее выраженное в тог же день, что говорит об увеличении непроизводительной работы левого .телудочка.
Блокада Сета-адренорецепторов полностью устраняла свойственную иммобилизации тахикардию с минимальным значением ЧСС 67+1 в мин, что по данным А.А.Мойбенко (1979), играет существенную роль в снижении сердечного выброса.
Характерным для данной серии опытов является приближение "интегрального показателя", т.е. соотноаения высоты зубцов Р и Т ЭКГ, к норке, в то время как на фоне хронической иммобилизации оме 48 л ось его увеличение с 56+16% до 175^25%, что явдяется признаком усиления симпатических вльяьвс не миокард (В.С.Фомин, М.А.Мигулина, 1973) и экспериментально ранее обнаружено З.И.Веденеевой (1958) при введении в организм крыс адреналина.
Выключение бета-рецепторов более значительно влияло.на сердечный компонент стрессорной реакции, в меньшей степени меняя значительную величину САД (си.рис.2). Сравнительный ааа-
Рис.2. Динамика системного артериального давления
на 5 день хронической иммобилизации (-) и при
иммобилизации с введением обзидана. (- —) ■
лиз уровней САД при иммобилизации и с введением обзидана пока-лаз,что выключение бета-адренорецепторов количественно ограничивает гшертензию,больше в I половине хронического воздействия (1-5 дни) с максимальным эффектом на I день,сникая уровень прессорной реакции на 41% - до 165+15 мм рт.ст. Отсутствие изменения уровня САД отмечалось на Ю день.Описанная динамика САД под влиянием бета-адреноблокатора объясняется как его отрицательным хронотропным эффектом, так и снижением мощности сердечных сокращений на фоне некоторого повышения периферического сопротивления артериальной системы, о чем говорит,по нашим данным, увеличение амплитуды инцизуры СФГ во все дни хронического воздействия (больше на 5-10 дни) с максимальным приростом с 55,7+5% до 83+0,3$ на 7 день, а также возрастанием высоты (А* ) максимально с 83,6+4,6% до 100+20$ на 5 день хронической иммобилизации. Анализ коррелятивных взаимоотношений между уровнями САД и фазами кардиоцикла показал,что в первые дни стресса сохранялась теснота связей САД с систолой левого желудочка и ФИС, а в последующие (5-10 дни) отмечалось ослабление корреляционных связей меаду этими показате-
г* -
лями, т.е. уменьшалась роль сердечного компонента и увеличивалось значение сосудистого по мере нарастания эффекта адрено-Одокатора.
Предшествующее стрессорной реакции введение обзида:;а также меняло динамику изучаемых параметров, что проявлялось предупреждением изменений сердечного ритма, возникновении особенностей фазовой структуры систолы и снижении количественного эффекта прессорной реакции. Наиболее выраженный стабильный эффект обзидан оказывал на ЧСС, предупреждая возникновение рефлекторной тахикардии в ответ на иммобилизацию.
В фазовой структуре СЦ превентивная блокада бета-адрено-рецепторов обзиданом вызывала удлинение СЦ (максимально на ¿2$), значительное возрастание продолжительности Д (максимально на 5 день) с 285+16 мс до 344+57 мс (на II,5,$) и нормализацию объемов ФИС и ПН, мало влияя на величину ПИ и С.,. ЪСП и КБ
ш
при этом также были близки к контролю, что свидетельствует о нормализации наполнения, силы сокращения и, следовательно, выполняемой работы левого желудочка по перемещению крови в аорту. Максимальный защитный эффект обзидана на фазовые сдвиги систолы отмечался на 3 день стресса.
Выключение бета-адренорецепторов перед началом стресс-реакции значительно в меньшей степени меняло сосудистый компонент изучаемой реакции. САД оставалось высоким на протяжении всех дней иммобилизации с максимальным повыэением(на 71-73/1). на 3-5 дни и минимальным приростом (на 34$) на 7 день. Однако, величина гипертензии в данной серии наблюдений была количественно меньше, чем при иммобилйзационноы стрессе, что связано с ослаблением силы сердечного сокращения при некотором увеличении периферического сопротивления сосудистой системы (1-5 дни), о чем косвенно говорит нарастание амплитуды инцизуры СФГ (максимально с 55,7+5$ до 74,4+2,2$) на 5 день хронического воздействия при увеличении высоты,( А* ) с 83,6+4,6$ до 95,7+2$ в этот же день наиболее значительно из всех дней серии. Важное значение в поддержании гипертензии имеет также удлинение Д, что увеличивает кровенаполнение желудочков и способствует увеличению объема выбрасываемой крови по закону Франка-Стерлинга, ' причем рефлекторная вазодилятация, отмеченная А.А.Мойбенко (1979) при усилении инотропного эффекта сердца, пусковым механизмом которого' является взаимодействие катехоламинов с бета-
рецепторами сердца, подавляется усиленными эмоциональным напряжением прессорными влияниями.
Таким образом, проведенный нами с помощью,бета-адреио-блокатора фармакологический анализ хронической стрессорной реакции показал, что обзидан препятствует реализации рефлекторных механизмов, активирующих сердечную деятельность. Полученные данные позволяют считать, что изменение функционального состояния сердечно-сосудистой системы'в ответ на хроническую иммобилизацию было вызвано увеличением тонуса симпато-адрена-ловой системы, что приводило к усилению сердечных сокращений, увеличении частоты сокращений сердца, кровяного давления и входного сопротивления артериальной системы. Однако, очевидно, что сосудистый компонент эмоционального стресса обеспечивается а другими механизмами, особенно во I половине (5—10 дни) хронического воздействия, благодаря изменениям гормонального фона организма (¿¡.Г.Амирагова с соавт., 1983). Гипотензивный эффект обзидана, согласно литературным данным, в значительной степени связан и со снижением секреции и активности ренина ( д. Michelakis, R. Allister • , 1972; j. Reid et al.,I974), а также - центральным депрессорныи характером действия препарата ( S. Stern, 1971; н. Brunner, 1976).
¡Исследование динамики сердечно-сосудистой системы на фоне выключения альфа-адренорецепторов тропафеном выявило в фазовой структуре систолы приближение к контролю доли Ж, особенно на 3 и 7 дни хронического воздействия при сохранении укорочения ПИ (максимально на 7-8$). С. при этом была уменьшена (1-3 дни) на 5-7% или приближалась к норме (5-7 дни) при снижении величины ЬСП (1-5 дни) с 63,6+1,3$ до 74,7+1,4$ на 5 день и КБ в эти же дни с 1,9+0,1 до 1,3+0,02. ьеличина ИНМ во все дни исследования сохраняла увеличение с наибольший значением на 5 день (43,1+0,2$), что в целом свидетельствует в пользу снижения эффективности сердечных сокращений, так как возбуждение альфа-адренорецепторов усиливает сердечиые сокращения за счет изменения транспорта различных катионов без изменения уровня ц-АМФ (А.й.иаишн, Х9Ьб; «р. . Scomedal » 1982). Полученный эффект может быть связан также с выключением периферических альфа-адренорецепторов и торможением симпатической активности сердца, но и с блокадой центральных структур ( j. Raid, I9o5).
Иммобилизация с выключением альфа-адренорецепторов тропа-
феном, вызывая сдвиги в {«зовой структуре СЦ, не устраняла^ в отличие от обзидана, рефлекторной тахикардии, имевшей максимальное значение в I день воздействия (увеличение до 133+11 в мин при контрольном .значен,:л 92*3 в мин) и минимальное - на 3-5 дни (103+23 в иии).
Гипертензивнэл реакция сохранялась во все дни воздействия с наибольшим знвчением 226+7 мм рт.ст. до введения блокатора, превышая на контрольный уровень на 3 день. Применение тро-пафена количественно ограничивало гшертензию, причем более значительно, чем введение обзидана, сохраняя ее уровень на 25-32$ выше контрольного на 3-7 дни, что на фоне выключения альфа-адренорецепторов являлось проявлением эффекта вазоконст-рикции за счет относительного превалирования возбуждения бета-адренорецепторов.
В данной серии опытов значительно снижался тонус иелких сосудов, что проявлялось повышением кожной температуры после введения тропафена на фоне стресса с максимальным значением 37,2+0,85° при контрольном значении 35,38+0,26°, Это подтверждалось данными контурного анализа СФГ - входное сопротивление артериальной системы было наименьшим на 3 день, о чем свидетельствует снижение высоты инцизуры (hi ) с 55,7+5$ до 27,5+2, с дальнейшим.ростом этого показателя на 5-7 дни (максимально до 87,5т6,2$). J. Wood et al.(I976) показано также, что блокада альфа-адренорецепторов увеличивает венозный тонус и, в - „их экспериментах на фоне учэщения сердечного ритма даже npj сниженной сократительной функции миокарда способствует поддержанию повышенного уровня САД за счет дополнительных механизме]
Таким образом наши данные показали, что в механизме формирования стрессорной реакции сердечно-сосудистой системы, вызванной иммобилизацией, существенная, но не единственная роль принадлежит как сердечному, так и сосудистому компонента! повышение функции кохсршс связано с включением симпато-адрена-лоБО-йадлочечниковой сасгеи.
Выводы
I. Яоликардиографические исследования сердечно-сосудисто системы при хроническом иммобилизвционном стрессе выявили, однотипные изменения фазсвоЯ структуры сердечного цикла в первы 3-5 дней исследования независимо от индивидуально-типологиче-
ских особенностей животных - усиление сократительной функции сердца (гипердинамический синдром нагрузки сопротивлением), что сопровождалось тахикардией, повышением системного артериального давления и возрастанием периферического сопротивления артериальной системы. . _____ _____
2. В более поздние сроки иммобилизации (7-10 дни) в процессе адаптации в фазовой структуре сердечного цикла выявились в одинаковом процентном соотношении гипердинамический, нормодинамический и гиподинашческий тип реакции с сохранением гипертензии на фоне колебания сосудистого тонуса.
3. Острый стресс, вызванный чрезвычайным воздействием, выявил у всех собак, как и при хронической иммобилизации, изменения фазовой структуры сердечного циклй по гипердинамичео-киму типу на фоне значительного возрастания кровяного давления, частоты сердечных сокращений и периферического сопротивления сосудов.
4. Облучение собак физиотерапевтическими дозами УВЧ с целью коррекции хронического стресса выявило его превентивное действие на сердечный компонент - нормализацию фазовой структуры систолы левого желудочка на 3-10 дни воздействия. Облучение после острого стресса оказывало корригирующее влияние
на фазовую структуру кардиоцикла с первых дней воздействия. Гипертензия с меньшим количественным эффектом сохранялась за счет сосудистого компонента.
5. Фармакологическое выключение бета-адренорецепторов перед началом иммобилизации нормализовало фазовую структуру кардиоцикла и сердечный ритм. Выключение бета-адренорецепторов
на фоне сформировавшегося гемодинамического ответа меняло фазовую структуру сердечного цикла по гиподинамическому типу с нормализацией частоты сердечных сокращений. В обоих случаях гипертензия сохранялась за счет повышенного периферического сопротивления сосудов.
6. Выключение альфа-адренорецепторов на фоне иымобили&а-ции меняло фазовую структуру сердечного цикла по гиподинамическому типу, сохраняя тахикардию, и снижало уровень прйссор-ной реакции с уменьшением входного сопротивления артериальной системы при значительном уменьшении тонуса мелких сосудов.
7. В механизме адаптации системы кровообращения к иммоби-лизационному стрессу выявлена фазность сократительной функции
сердца с первоначальным гипердинамическим синдромом и типологическими особенностями роакц/и в более поздние сроки с прерб-ладанием в этот период сосудистого компонента.
Список работ, опубликованных по теме диссертации -
1. Функциональные сдвиги сердечно-сосудистой системы при воздействии микроволн на ЦНС // Леитральнан регуляция кровообращения: Тездокл. 4 Ьсесоюзн. симпозиума. - Киев, 19с1. -
О.II2-II3. (Совместно с Д.А.Самохиной, В.В.ПрсйИыым, З.С.Гуре-вич).
2. Функциональные сдвиги сердечно-сосудистой системы при экстремальных воздействиях // мат.Всесоюзн. конф. по вегетативной нервной системе. - ареван, 1962. - С.2е8. ^Совместно с А.А.Самохиной).
5. К механизму изменений системной гемодинамики при стрессе // Центральная регуляция кровообращения: Тез.докл. Ьсесоюзн. симпозиум?, - Ростов-на-Дону, 1984. - O.I57-I58. (Совместно с А.А.Сааохиной, 5.А..У.индубаевой). ;
Некоторые показатели системной гемодинамики при стрессе Ц Тез.докл. областной нвучной конференции молодых ученых и специалистов. - Караганда, I9tA. - С.109.
5. Адаптивные возможности системы кровообращения в условиях хронического стресса // Актуальные вопросы профилактики, диспансеризации и реабилитации. - Караганда, - 19о5. -С.573-376,
о. Влияние экстремальных факторов биологической среды на ..iwiopbie функции организма животных // Морфофизиологические и экологические особенности животного мира Казахстане. - Кара- , ганда, КарГУ, 1985. - С.79-82. (Совместно с А.А.ьамолИной, i.A. Миндубаевой, U.M.Морозовым и др.).
7. Реактивность системы кровообращения при экспериментальном стрессе // Тез.докл. ХУ съезде Ьсесоюз. физиол. о-ва им. К.П.Павлова. - Кишинев, 1987. - Т.2. - 0.393-394. (Совместно с А.А.Самохиной, Ф.А.Уиндубаевой).
8. Влияние дефицита катехоламинов на реактивность сердечно-сосудистой системы при эмоциональном стрессе // Физиологические и биохимические аспекты действия биохимически активных веществ на организм животных. - Караганда, 19о7. - C.94-IC0. (Совместно с А.А.Самохиной, О.АЛ'индубаевой).
9. Динамика сердечно-сосудистой системы при облучении ЦНС
•к
ЭМП УВЧ на фоне стресса // Биологические механизмы действия электромагнитных полей. - Тез.докл. Всесоюз. симпозиума. - Пущине, 1987. - С.121.(Совместно с А.А.Самохиной).
10. К механизму изменений гемодинамических показателей при иммобилизационном стрессе // Тез.докл. I Республик, съезда физиологов Казахстана. - Алма-Ата, 1988. - С.148.
Рационализаторское предложение
Усовершенствованный датчик для регистрации сфигмограмм в хронических экспериментах на собаках, № 140/87 от 23.10.87.