Автореферат и диссертация по медицине (14.00.16) на тему:Нарушение эндотелийзависимых реакций гладкой мышцы аорты при инфаркте миокарда и стрессе и их предупреждение

Г ! РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ МЕДИЦИНСКИХ НАУК

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ И ПАТОФИЗИОЛОГИИ

На правах рукописи

ф

ЛАПШИН

Александр Викторович

НАРУШЕНИЕ ЭНДОТЕЛИИЗАВИСИМЫХ РЕАКЦИИ ГЛАДКОЙ МЫШЦЫ АОРТЫ ПРИ ИНФАРКТЕ МИОКАРДА И СТРЕССЕ И ИХ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ .

14.00.16 - патологическая физиология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации иа соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва - 1992

, С -Л

Работа выполнена б лаборатории патофизиологии сердца Научно исследовательского института общей патологии и патофизиологии РАМН

Научные руководители -

доктор медицинских наук, профессор Ф.З. Меерсон кандидат биологических наук Е.Б. Манухина

Официальные оппоненты -

доктор медицинских наук М.П. Горизонтова

доктор биологических наук H.A. Медведева

Ведущее учреждение - Российский университет дружбы народов.

Защита диссертации состоится " ///" ¿¿^'/¿^ 1992 г.

V*/—- О О

в /Ь часон на заседании Специализированного Ученого совета Д 001.03.01 при Научно-исследовательском институте общей патологии и патофизиологии РАМН (125315, Москва, ул. Балтийская, 8).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института.'

Автореферат разослан " 1992 г.

Ученый секретарь Специализированного Совета

кандидат медицинских наук • Л.Н. Скуратовская

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Как известно, сопровождающий инфаркт миокарда стресс нередко приводит к резкому снижению тонуса сосудов и падению артериального ~рдавлёдия, что может способствовать развитию кардиогенного шока /Повжитков М.М., Сагач В.Ф., 1976; Ka D.D., 1982/. Однако, механизм, за счет которого в этих условиях происходит падение тонуса сосудов, во многих отношениях неясен. Исследования последних лет показали важную роль эндотелия в регуляции тонуса сосудов, причем нарушение его функционирования может приводить к преобладанию кон-стрикторных влияний на гладкую мышцу сосудов над дилататорными, ВПЛОТЬ ДО развития вазоспазма /Luscher T.F., 1989; Vanhoutta Р.П., 1986; Vánfíoutte P.M., Shimokawa H., 1989/. Вместе С Тем ДО НЭСТО-ящего времени оставалась неисследованной возможная роль эндотелия в снижении тонуса сосудов и падении артериального давления, характерном для инфаркта миокарда.

В последние годы установлено, что под влиянием эндогенных и экзогенных вазодилататоров происходит высвобождение так называемого эндотелиального фактора расслабления (3$P=endothelium-derived relaxing factor, EDRF) /Furchgott R.F., Zawadzki J.V., 1980/, Природа которого окончательно не установлена. Однако, есть основания полагать, что этот фактор может являться оксидом азота (tío)

/Furchgott R.F., 1986; Palmer R.H.J, et al., 1987/ ИЛИ ВЫСВОбОВДЭТЬ его /Rubanyi G.M. et al., 1988; Myers P.R. et al., 1989; Vanin A.F., 1991/-' Показано, что при атеросклерозе /Sresharan Н. et al., 1986/, гипертензии /Lockette w. et al., 1986/, сахарном диабете /Оуаша Y. et al., 1986/ И ряде ДРУГИХ ПаТОЛОГИЧвСКИХ СОСТЯНИЙ, с1ш-тез и высвобождение ЭФР уменьшаются, что приводит к вазоконстрик-торным нарушениям регуляции тонуса сосудов. Это позволяет полагать, что одной из причин падения тонуса сосудов при инфаркте миокарда и кардиогенном шоке может быть активация эндотелия, увеличение продукции и высвобождения ЭФР и - соответственно - избыточная вазо-дилатация. При этом одним из факторов, вызывающих эти изменения может быть сопутствующая инфаркту и приводящая к увеличенному выбросу медиаторов и гормонов стресс-реакция /Меерсон Ф.З., Досмагом-бетова Р.С., 1983/.

Актуальность настоящего исследования определяется тем, что в нем впервые была изучена роль эндотелия и эндотелийзависимых реакций в нарушении тонуса сосудов при инфаркте миокарда и возможность предупреждения и ограничения этих нарушений с помощью антиокепдант-ов и предварительной адаптации животных к кратковременным стрессор-

ным воздействии,'.. Эти факторы были выбрани в связи с тем, что к настоящему времени доказано их. эффективное защитное действие на .сердце и другие органы при стрессорных, ишемических и других повреждениях организма.

Цель работы состояла, во-первых, в изучении эндотелийопосредо-ванных реакций артериальных сосудов и роли этих реакций в нарушениях сосудистого тонуса при экспериментально?.! инфаркте миокарда и эмоционально-болевом стрессе, и, во-вторых, в изучении еозможност;: предупреждения нарушений эндотелияопосредованных реакций при инфаркте миокарда с помощью антиоксидантов и предварительной адаптации к кратковременным неповреждаклцим стрессорным воздействиям.

В соответствии с этим экспериментальному изучению подверглис! следующие вопросы:

1) Какова динамика артериального давления при экспериментально* инфаркте миокарда и после эмоционально-болевого стрессорного воздействия?

2) Какое влияние оказывает экспериментальный инфаркт миокарда I эмоционально-болевой стресс на эндотелийопосредованные реакции изолированной аорты крысы?

3) Каково соотношение между уровнем артериального давления и функциональным состоянием эндотелия при инфаркте миокарда?

4) Как влияет предварительная адаптация животных к кратковременно неповреждаклцим стрессорным воздействиям на динамику артериальноп давления и нарушения эндотелийопосредованных реакций при инфаркт< миокарда?

5) Как влияет предварительное введение антиоксиданта ионола на падение артериального давления и нарушения эндотелийопосредованны: реакций при инфаркте миокарда?

Научная новизна работы определяется ее основными результатами Впервые установлено явление гиперактивации эндотелия под влиянием экспериментального инфаркта миокарада, которое выражается в чрезмерном усилении эндотелийзависимого расслабления аорты и увеличена ингибирующего влияния эндотелия на сократительную функцию гладко: мышцы. При этом между динамикой эндотелийзависимого расслабления уровнем артериального давления существует достоверная отрицательна корреляция, что может свидетельствовать о важной роли изменени эндотелийзависимых реакций в падении артериального давления и воз никновении кардиогенного шока при инфаркте миокарда. При этом уста новлено, что сходные изменения сосудистого тонуса-и эндотелийзави симых реакций наблюдаются после эмоционально-болевого стресса. Эт

указывает на стрессорную природу гипврактивации эндотелия и нарушений сосудистого тонуса при инфаркте миокарда.

Впервые показано, что предварительное введение антиоксиданта ионола, обладающего противострессорным действием /Меерсон Ф.З. и др., 1989/, эффективно предупреждает падение артериального давления и гиперактивацию эндотелия аорты при инфаркте миокарда. Установлено также, что эффективным защитным действием при нарушении сосудистого тонуса и эндотелийзависмых реакций при инфаркте миокарда обладает предварительная адаптация животных к кратковременным стрессорным воздействиям. Сходство защитных эффектов адаптации и ионола указывает на определенную общность механизма протекторного действия этих факторов. Эта общность определяется, по-видимому, ограничением стресс-реакции и активации процессов свободнорадикального окисления, характерных как для адаптации, так и для действия ионола. Это может означать, что активация свободнорадикального окисления является важным звеном в механизме стрессорной гиперактивации эндотелия, а ингибирование этого звена предупреждает данное явление .

Теоретическое значение работы определяется ' тем, что в ней впервые обнаружено явление стрессорной гиперактивации эндотелия, сопровождающей падение артериального давления при инфаркте миокарда, и выявлена роль стрессорной активации свободнорадикального окисления как важного звена механизма этого нарушения.

Практическая значимость работы состоит в том, что она свидетельствует в пользу важной роли эндотелия в механизме патологического падения артериального давления и развитии кардиогенного шока три инфаркте миокарда и показывает принципиальную возможность предупреждения эти нарушений с помощью предварительной адаптации жи-зотных к повторным кратковременным стрессорным воздействиям и анти-эксидантов.

Положения, выносимые на защиту. [) Экспериментальный инфаркт миокарда приводит к гиперактивации шдотелия, выражающейся в усилении ингибирумцего действия эндотелия ш сократительные реакции гладкой мышцы и увеличении вазодилататор-шх. реакций. Падение артериального давления при экспериментальном шфаркте миокарда, которое может приводить к кардиогенному шоку, в ¡начительной степени связано с нарушением эндотелийзависимых реакций артериальных сосудов.

!) Эмоционально-болевой стресс вызывает такие же изменения эндоте-ийзависимых реакций сосудов и артериального давления, как и

инфаркт миокарда, который всегда сопровождается стресс-реакцией. Это может свидетельствовать о стрессорноП природе гиперактиващв эдотелия и нарушений сосудистого тонуса при инфаркте миокарда. '3> Предварительное введение антиоксиданта монола и предварительная адаптация животных к кратковременным стрессорным воздействиям е значительной мере уменьшают постинфарктное падение артериального давления и гилерактивацию эндотелия. Сходство защитных эффектов адаптации и нокола указывает на наличие у них общего механизма действия, которым в данном случае, вероятно, является предупреждение стрессорной активации своОоднорадикального окисления.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на IV Всесоюзном съезде патофизиологов (Кишинев, 1939), iv Всесоюзной конференции "Механизмы действия медиаторов и гормонов на эффекторные клетки" (Суздаль, 1989), I симпозиуме Международного обществ'; адаптационной медицины а бак, Фрайбург, 1990), организационном конгрессе Международного оощества патофизиологов < хбг, Москва,1991) и опу-Оликованы в 9 печатных работах.

Объем и структура диссертации. Работа изложена на 160 стр. и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, собственных исследований, выводов и списка литературы, содержащего 244 источника, из которых 61 советских и 183 иностранных авторов. Результаты диссертации иллюстрированы 28 таблицами и 24 рисунками.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Работа быль проведена на 417 крысах-самцах линии Вистар массой 220-300 г. Исследование проводили в два этапа.

На первом зтапе изучали ' влияние экспериментального инфаркта миокарда и эмоционально-болевого стресса на динамику артериального давления и эндотелийопосредованные реакции изолированной грудной аорты. Эндотелийопосредованные реакции аорты оценивали по величине эндотелийзависимого расслабления и степени подавления сократительных реакций гладкой мышцы сосуда интактным эндотелием. Исследовали четыре группы животных.• I) интактные крысы (контроль), 2) крысы с экспериментальным инфарктом миокарда, 3> ложнооперированные крысы, 4) крысы, перенесшие эмоционально-болевой.стресс.

На втором этапе была изучена возможность предупреждения выявленных нарушений эндотелийопосредованных реакций при инфаркте миокарда с помощью адаптации животных _ к кратковременным стрессорным воздействиям и антиоксиданта ионола. В этих исследованиях использо-

зали S групп животных: I) интактные крысы (контроль), 2) крысы с экспериментальным инфарктом миокарда, 3) крысы, адаптированные к ;трессу, 4) крысы с инфарктом, предварительно адаптированные к :трессу, 5) интактные крысы, получавшие ионол, 6) крысы с инфаркт-)м, получавшие ионол.

Экспериментальный инфаркт миокарда воспроизводили по методу eiye с соавт. путем перевязки левой коронарной артерии в участке :ердца, находящемся на 2-3 мм выше границы ушка левого предсердия и ;евого желудочка /selye н. et ai., 1960/. Ложная операция состояла торакотомии и подведении лигатуры под артерию без затягивания ее.

Эмоционально-болевой стресс воспроизводили в форме так называ-М0Г0 "невроза тревоги" ПО Dasiderato С СОЭВТ. /Desiderato et al., 974/. Длительность стресса составляла S часов.

Адаптацию к кратковременным стрессорным воздействиям в форме невроза тревоги" по Desiderato с соавт. проводили в виде 9 сеансов эрез день по следующей схеме: первый"сеанс длился 45 мин, далее по часу, квотные Орали в опыт через сутки после последнего сеанса.

Ингибитор перекисного окисления липидов жирорастворимый синтезе ский антиоксидант ионол <2,6-дитретбутил-4-метилфенол) вводили »г os з дозе 50 мг/кг в 0,5 мл растительного масла 4-кратно-, в зчение 3 суток до создания инфаркта и за 30 мин до операции.

Измерение артериального давления проводили непрямым бескровным юсобом по методу Короткова на хвостовой артерии с помощью пневмо-1ТЧИКЭ И физиографа DMP-4B (Narco Bio-systems, США) через I, 3, 5, и 24 часа после создания инфаркта, ложной операции или стрессрно-) воздействия. У контрольных животных артериальное давление изъяли паралельно. При исследовании зндотелийопосредованных реакций >едварительно оценивали артериальное давление. Эти реакции изучали I кольцевом препарате изолированной грудной аорты.

Для регистрации сократительной активности и эндотелийопосредо-нных реакций кольцевого препарата использовали изометрический тчик СИЛЫ DY-1 и регистратор Gemini (Ugo Basile, ИТЭЛИЯ). Препа-т находился в термостатируемой (т=з7°с> рабочей камере объемом 30 , заполненной аэрируемым (95хо2+52соп) раствором КреОса (HaCi □ шМ, глюкоза - и шМ, НаНСОд - 14,9 тН, КС1 - 4,7 тН, СаС12 -5'тМ, HgS04 - 1,2 тМ, КН2Р04 '- 1,18 тН, рН=7,4>. ИСХОДНЭЯ рЭСТЯ-вающая нагрузка составляла 1200 мг. В эти условиях препарат на-цился в течение часа до начала эксперимента. Производилась одно-эменная регистрация препарата с интактным и с удаленным эндотели-. Деэндотёлизация осуществлялась механически специальным катете-

ром. При оценке сократительной функции гладкой мышцы аорты иссл! вали ее ответы на возрастающие концентрации норадреналина ( 1-К 3-Ю-8, 1-Ю"7, 5-10 М>. Для оценки эндотелийзависимого расс. ления препарата изучали его реакцию на ацетилхолин на фоне сокр; ния, вызванного введением норадреналина в дозе 5-Ю-7 М. Аде ти-

о 7 с с

лик добавляли в кумулятивных дозах 10 , 10 , 10 , 10 М; дос ление каждой последующей дозы производили после выхода на ш реакции на предыдущую дозу. Реакция расслабления под дейсть 10~ЧИ ацетилхолина была максимальной. Деэндотелизованные препарг в отличие от интактных , в этих условиях не расслабляются.

При оценке сократительной функции сосуда рассчитывали с сокращения и скорость развития сокращения для фазной и тоничес компоненты сокращения по отдельности. Для оценки ингибирушщего в, яния эндотелия в этих условиях рассчитывали разность площадей ме: кривыми "доза-эффект" для интактного и деэндотелизованного препа: та. При оценке эндотелийзависимого расслабления рассчитывали ре; цию расслабления под действием ацетилхолина в процентах от велич] сокращения препарата под действием 5-10"7М норадреналина. Для оц( ки степени связи между величиной эндотелийзависимого расслабленш уровня артериального давления рассчитывали коэффициент корреляцш Результаты обрабатывались статистически с применен! г-критерия Стьюдента и двухфакторного дисперсионного .анал!1 (Аиоуд), различия считались достоверными при Р<0,05. Коэффицие линейной корреляции г определяли с помощью регрессионного анали наименьших квадратов. Данные представлены в виде М±м.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ НАРУШЕНИЯ ЭНДОТЕЛШОПОСРЕДОВАННЫХ РЕАКЦИЙ ИЗОЛИРОВАННОЙ АОРТЫ КРЫСЫ ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ ИНФАРКТЕ МИОКАРДА И ЭМОЦИОНАЛЬНО-БОЛЕВОМ СТРЕССЕ. Исследование динамики АД (см. рис Л) показало, что у контрол. ных животных не происходило достоверных изменений давления во вс( временных интервалах и его уровень составлял 109±3 мм рт.ст. Ло! ная операция не вызывала достоверных изменений АД. После перевяз! коронарной артерии у животных уже в течение первого часа'происходо ло падение АД до 74±3 мм рт.ст. ( Р<0.05>. Далее давление продолжг ло падать и к 3-му часу достигало минимального уровня 73±2 V рт.ст.(р<0.05>. К 5-му ч начиналось восстановление АД и его уровен составлял 7912 мм (Р<0.05), а через 9 ч - 89±4 мм рт.ст.(Р<0.05) Через 24 ч после создания инфаркта давление достигало 99±7 м

^с. I. Влияние экспериментального инфаркта миокасда, ложной опеоа-щш и эмоционально-болевого стресса на динамику артериального давления крысы.

Обозначения: I - контроль; 2 - инфаркт миокапда; з - ложная опеоация; 4 - стресс. * - Р<0.05 - достовескость различий по сравнению с контролем. По оси абсцисс - время после экспериментального воздействия, ч; по оси ординат - величина артериального давления, мм рт ст.

)т.ст. и достоверно не отличалось от контрольного уровня. Змоцио-¡ально-болевой стресс приводил к снижению АД через час после окон-ания етрессорного воздействия до 95±3 мм рт. ст. Р<0.05), на этом ровне давление сохранялось в течение 3 часов, а к 5-му часу вос-танавливалось почти до контрольного уровня. Снижении АД после трессорных воздействий и резкое падение давления после перевязки оронарной артерии согласуются с литературными данными /Дугин С.Ф. соавт., 1989; Ульянинский Л.С. и соавт., 1985/.

При изучении сократительной функции гладкой мышцы и эндотелий-ависимого расслабления изолированной аорты была выбрана временная эчка, в которой наблюдалось наиболее выраженное изменение артери-пьного давления, а именно через 3 часа после создания инфаркта иокарда и ложной операции и через 2 часа после завершения с'трес-зрного воздействия.

На рисунке 2 представлены данные о влиянии инфаркта, ложной герации и стресса на силу сокращений гладкой мышцы интактной и

Рис. 2. Влияние экспериментального инфаркта миокарла лпштпи пп«™

папят * fi or" ™ ~ интактный/деэндотелизованный пре afirfmAn Достоверность различий между ними. По ос

~ действующая концентрация норадреншшнГм" по ос орданат - сила сокращения препарата в гшоцентах' за inn С0КРащения интактного контрольного' roenaS под действием максимальной концентрации нора^решЗ?

деэндотелизоваяной изолированной аорты под действием норадреналина Видно, что ответы на норадреналин интактных препаратов изолирован ной аорты существенно не отличались во всех экспериментальных груп пах. Удаление эндотелия приводило к увеличению силы сокращени контрольных препаратов на 3-19*. Ложная операция достоверно усили вала реакцию на норадреналин деэндотелизованного препарата - при рост силы сокращения составлял 14-35«. Инфаркт еще в большей степе ни потенциировал эффект деэндотелизации - прирост силы сокращени составлял 23-412. Стресс также приводил к большему приросту сил сокращения деэндотелизованного препарата по сравнению с контролем

160 г

20

>ис. 3. Влияние экспериментального инфаркта миокарда, ложной операции и эмоционально-болевого стресса на фазную компоненту скорости сокращения изолированной аорты крысы. Обозначения-. А - контроль-, Б - ¡шфаокт; В"- ложная операция; Г - стресс. +Э/-Э - интактннй/деэндотелизованный препарат, * р<0.05 - достоверность различий между ними. По оси абсцисс - действующая концентрация норадреналина, М; по оси ординат - скорость сокращения' препарата з процентах, за 100% принята скорость сокращения ;штакткого * контрольного ггоепарата под действием максимальной концентрации норадреналина.

:а 21-36%. Таким образом, инфаркт миокарда, ложная операция и моционально-Оолевой стресс приводят к увеличению силы сокращений ;еэндотелизованных препаратов.

Изучение фазной компоненты скорости сокращения показало, что в онтроле удаление эндотелия приводило к увеличению фазной компонен-ы скорости сокращения под действием всех использованных концентра-ий норадреналина на 7-27% (рис.3). Ложная операция не оказывала лияния на скорость сокращения интактного препарата, но достоверно отенциировала эффект деэндотелизации на увеличение скорости сок-ащения - до 28-46%. Инфаркт приводил к некоторому снижению скорос-

ти сокращения интактных препаратов на 8-17% по сравнению с конт] ле:.:, г tik:-: :: значительному увеличению скорости сокращения деэш телизованнлх препаратов - до 36-51%. Стресс оказывал аналогичь влияние - то есть скорость сокращения интактного препарата уменьи лась, а деэндотелизованного увеличивалась. Инфаркт, ложная операп и стресс.оказывают сходное влияние на увеличение скорости сокраи ния деэндотелизованных препаратов. Однако необходимо отметить, ч инфаркт и стресс приводит также к некоторому снижению скорости со ращения интактного препарата.

Полученные данные согласуются с представлением об ингибируюц действии эндотелия на силу и скорость сокращений гладкой мыщ /Demirel Е. et al., 1989; halta Е. et al., ,1986/. Вместе С Тем Hai данные позволяют, предположить, что инфаркт миокарда, ложная опер, ция и эмоционально-болевой стресс приводят к усилению ингибирующе] влияния эндотелия на сократительные реакции гладкой мышцы.

Количественно функциональное состояние эндотелия оценивали ¡ величине эндогелийзависимого расслабления изолированной аорты крыс под действием ацетилхолина на фоне предварительно вызванного coi ращения под действием 5■1СГ7М норадреналина (рис.4>. Концентрат* ацетилхолина Ю-8М не оказывала релаксирующего действия на препарг ты. Величина эндотелийзависимого расслабления под влияние 10~7-10~5М ацетилхолина в контроле составляла I4±2, 33¿2, 43±3x Ложная операция не оказывала влияния на величину эндотелийзависимо го расслабления. Инфаркт миокарда, напротив, вызывал значительно увеличение эндотелийзависимого расслабления и под действием макси мальной концентрации' ацетилхолина оно увеличивалось до 76±4 (р<0.05). Эмоционально-болевой стресс также приводил к значитель ному увеличению эндотелийзависимого расслабления - оно составлял 6I±4z (р<0.05). Подобное увеличение эндотелийзависимого расслабле-, ния при инфаркте миокарда и эмоционально-болевом стрессе може1 определяться увеличением продукции и высвобождения ЭФР при стрес-сорных воздействиях, поскольку деэндотелизованные препараты все; групп животных в этих условиях не расслабляются.

Одним из ЭФР является но, образуемый в организме в результате свободнорадикальных процессов /Кубрина Л.Н. и соавт., 1989/. Усиление свободнорадикального окисления, сопровождающее стрессорные воздействия и инфаркт миокарда /Савов В.И. и соавт., 1985/, может явиться причиной избыточной продукции ЭФР и, соотоветственно, гиперактивашш эндотелия. Известно, что no в условиях in vivo принимает непосредственное участие в регуляции АД /Rees d.d. et ai.,

и

о

-20

-40

-бО

-ао

-100

-i 2 j.

¥г

J_

10"

10

-7

10

-6

10"

ис.4. Влияние экспериментального инфаркта миокарда, ложной операции и эмоционально-болевого стресса на эндотелийзавис;аюе расслабление изолированной аовты крысы.

Обозначения: I - контроль; 2 - инфаркт миокарда; 3 - ложная операция; 4 - стресс. * - Р<0.05 - достоверность различия по сравнению с контролем. По оси абсцисс - действующая концентрация ацетилхолина, М; по оси ординат - эндотелийзависпмое расслабление в процентах от силы сокращения изолированной аорты крысы под действием 5_-10 'М норадреналина.

Таблица I. Соотношение между степенью эндотелийзависимого асслабления изолированной аорты и уровнем артериального авления крысы при' инфаркте миокарда и ложной операции (Htm). ^

Серия п Коэффициент корреляции г Артериальное "давление мм.рт.ст. Эндотелий- зависимое расслабление

знтроль 10 - 0.87 109±3 43±3

яфаркт Зч 9 - 0.93 73ä2* 76±4*

1фаркт 24ч 9 - 0.78 99±7 47±S

.операция Зч 8 - 0.78 II2i2 49±4

.операция 24ч 8

- 0.56

108±2

39±3

зимечания:' % - р<0.05 - достоверность различий по сравнению контролем, п - число животных в серии.

1989/. Наши данные показывают, что между уровнем АД и велич эндотелийзависимого расслабления существует высокая степень отр тельной корреляции (табл.1). При этом увеличение эндотелийзавис го расслабления после создания инфаркта по времени соответст падению АД, а при восстановлении величины эндотелийзависимого слабления до исходной величины уровень АД. также возвращаете норме.

Результаты первого этапа работы показывают, что эксперим альный инфаркт миокарда и эмоционально-болевой стресс вызывают ( кциональную гиперактивацию эндотелия изолированной аорты кр] Гиперактивация эндотелия проявляется в усилении его ингибирую! действия на силу и скорость сокращений гладкой мышцы под дейст: норадреналина и в увеличении эндотелийзависимого расслабления действием ацетилхолина. Сходство обнаруженных нарушений инфаркте миокарда и эмоционально-болевом стрессе свидетельствуе' пользу предположения о стрессорной природе гиперактиващш эндот!

прщпрдяение постинфарктного падения давления и гиперактивации эндотелия изолированной аорты крысы с помощьк предварительной адапташи животных к кратковременным стрессорным воздействиям и антиоксиданта ионола.

На втором этапе работы мы исследовали возможность предупре* ния гиперактивации эндотелия и падения давления при инфаркте N карда с помощью предварительного введения антиоксиданта ионе который ограничивает свободнорадикальное окисление в клето1 структурах и таким образом предупреждает стрессорные и постинфа! ные повреждения сердца /Меерсон Ф.З., Пшенникова М.Г., 1988/.

Изучение динамики АД показало, что у контрольных животных составляло в среднем ПО±3 мм рт.ст. <рис.5>. В течение пер! часа после создания инфаркта у животных начиналось падение давле и через 3" часа оно достигало минимального уровня 75±3 мм рт. (р<0.05>. Далее начиналось восстановление давления и через 24 после создания инфаркта оно составляло Ю5±6 мм рт.ст. Введе ионола не вызывало изменений АД, оно составляло 106±3 мм рт. Вместе с тем предварительное введение ионола существенно огранич постинфарктное падение давления. В течение первого часа происхо; максимальное падение давления до 86±4 мм рт.ст. (Р<0.05>, де начиналось восстановление давления. К 3-му часу оно поднималось 91±4 мм (р<0.05), к 5-му часу - до 99±4 мм рт.ст. (н/д). Через с ки после инфаркта на фоне ионола АД достигало 10Э±2 мм рт.ст. Те

130 г 120 1 Ю

100 90 80 70 60

Рис.5. Влияние ионола и экспериментального инфаркта миокарда на динамику артериального давления крысы.

Обозначения: I - контроль; 2 - инфаркт; 3 - ИОНОЛ; 4 - ИОНОЛ+ • инфаркт. * р<0.05 - достоверность различий по сравнению с контролем. По оси абсцисс - время после экспериментального воздействия, Ч; по оси ординат - величина артериального давления, мм рт ст.

образом, ионол сам по себе не оказывает влияния на уровень или динамику АД, но ограничивает его падение при инфаркте миокарда и делает его менее продолжительным.

При исследовании сократительных реакций гладкой мышцы изолированной аорты обнаружено, что удаление эндотелия приводило к увеличению силы сокращения контрольных препаратов на 17-19% (рис.6>. Инфаркт вызывал больший по сравнению с контролем прирост силы сокращения деэндотелизованных препаратов - на 26-31%. Ионол не оказывал влияния на силу сокращения как интактных, так и деэндотелизованных препаратов. Воспроизведение инфаркта на фоне курса ионола также не вызывало изменений силы сокращения контрольных или деэндотелизованных препаратов. Таким образом, предварительное введение антиоксиданта ионола полностью предупредило увеличение силы сокращения деэндотелизованных препаратов при инфаркте.

При изучении фазной компоненты скорости сокращения установлено, что в контроле удаление эндотелия приводило к увеличению скорости фазной компоненты сокращения на 10-16% <рис.7). Инфаркт при-

10~8 • 3-10

Рис.6. Влияние ионола и экспериментального инфаркта миокарда на силу сокращений изолированной аорты крысы.

Обозначения: А - КОНТРОЛЬ: Б - ИНфаркТ: В - ИОНОЛ; Г - ИОНОЛ+-

пнфаркт. +Э/-Э - интактный/деэндотёлизованный препараты, *■■ р<0.05 - достоверность различий между шили. По оси 'абсцисс - действующая концентрация :-:орсдреналина, по оси ординат -оила сокращения б процентах, са 100:: принята сила сокращения ;штактного контрольного препарата под действием максимальной концентрации норадреналина.

водил к некоторому снижению скорости сокращения интактного препарата, а прирост скорости сокращения после удаления эндотелия составлял 68-74%. Ионол не вызывал изменений скорости сокращения интактного или деэндогелизованного препарата. Инфаркт на фоне курса ионола также не вызывал изменений скорости интактного или деэндотелизо-ванного препарата. Следовательно, предварительное введение ионола предупреждает уменьшение скорости сокращения интактных препаратов и увеличение скорости сокращения препаратов деэндотелизованной препаратов при инфаркте миокарда.

Таким образом, полученные нами данные свидетельствуют, что ионол предупредил избыточное ингибирование сократительных реакций

-Э

+Э

10"

3-10"

10

-7

5-10

-7

160 140 120 ТОО

ео 60 40 20 160 140 120 100 _ео 60 40 20

-3

+Э

-э

+э

Ю"

3-10"

10"

5-10 7

Рис.7. Влияние ионола и экспериментального инфаркта миокарда на фазную компоненту скорости сокращений изолированной аорты. ОбОЗНаЧеНИЯ: А - контроль; Б - ИНфарКТ; В - ионол; Г - и0н0л+ инфаркт. 4Э/-Э - интактный/деэндотелизованный препарат!;, * р<0.05 - достоверность различий между ними. По оси "абсцисс - действующая концентрация норадреналина, ло оси ординат -скорость сокращения в процентах, за 100% принята_ скорость сокращения интактного контрольного препарата под действием максимальной концентрации норадреналина.

гладкой мышцы изолированной аорты при инфаркте миокарда.

Результаты исследования эндотелийзависимого расслабления в контроле и при инфаркте совпадали с ранее полученными данными (рис.8). Другими словами, величина эндотелийзависимого расслабления контрольных препаратов под действием Ю~5М ацетилхолина составляет 43±3%, а инфаркт приводит к его увеличению до 68±Ьх (Р<0.05>. Ионол не оказывал достоверного влияния на величину эндотелийзависимого расслабления и его величина составляла 49+6%. При этом ионол полностью предупредил увеличение эндотелийзависимого расслабления при инфаркте - оно составляло также 49±6г.

Полученные нами данные показывают, что предварительное Введение антиоксиданта ионола в значительной мере предупреждает пше_р-

Б

о

-20

-40

-бО

-ВО

-'100

1СГ7- ' 1СГб

Рис.3. Влияние ионола и экспериментального инфаркта миокарда на эндотелийзависимое расслабление изолированной аорты крысы. Обозначения: I - контроль; 2 - инфаркт; 3 - ионол; 4 - ионол+ инфаркт. * р<0.05 - достоверность различий по сравнению с контролем. По оси абсцисс - действующая концентрация ацетил-холина, М; по оси ординат - эндотелийзависимое расслабление в процентах от силы сокращения изолированной аорты крысы под действием 5-10 'М норадреналина.

активацию эндотелия и уменьшает падение артериального давления при инфаркте миокарда. Эти данные свидетельствует о том, что активация свободнорадикального окисления при инфаркте является важным звеном в механизме стрессорной г;терактивации эндотелия, а ингибирование этого звена предупреждает данное повреждение. Полученный нами защитный эффект в отношении эндотелийзависимого'расслабления и артериального давления согласуется с представлением о непосредственном.. участии оксида азота з регуляции артериального давления /Rees

D.D. et al., 1989/.•

Далее нами была изучена возможность предупреждения выявленных нарушений эндотелийопосредованных реакций и падения артериального давления при инфаркте миокарда с помощью предварительной адаптации животных к кратковременным стрессорным воздействиям.

Изучение динамики артериального давления показало, что у контрольных животных оно составляло 109+3 мм рт.ст. (рис.9>. Динамика АД при инфаркте повторяла предшествующие результаты:, к 3-му часу

Рис.9. Влияние адаптации к кратковременным стресссрным воздействиям и экспериментального иннфаркта миокарда на динамику артериального давления крысы.

' Обозначения: I - контроль: 2 - инфаркт; 3 - адаптация; 4 -адаптация+инфаркт. * Р<0.05 - достоверность различий по сравнению с контролем. По оси абсцисс - время после экспериментального воздействия, ч; по оси ординат - величина артериального давления, мм рт ст.

происходило максимальное падение давления до 73±2 мм (Р<0.05>, а через 24 ч оно восстанавливалось до 103±5 мм рт.ст. Адаптация не оказывала влияния на динамику АД, его величина составляла 108±5 мм рт.ст. Вместе с тем, адаптация эффективно предупреждала падение АД при инфаркте: в течение первого часа после создания инфаркта происходило падение давления до 86±3 мм рт.ст. (Р<0.05>, к 3-му часу начиналось восстановление давления и его уровень сотавлял 89±3 мм (р<0.05). Далее восстановление АД продолжалось и к 5-му часу достигало 104±2 мм рт.ст.

При изучении сократительных реакций гладкой мыщцы изолированной аорты установлено, что удаление эндотелия приводило к увеличению силы сокращения контрольных препаратов на 9-232 (рис.10). Инфаркт приводил к большему по сравнению с контролем приросту силы сокращения деэндотелизованных препаратов - на 27-44%. Адаптация не оказывала влияния на силу сокращения интактных препаратов, но вызывала больший прирост силы сокращения после деэндотелизации по срав-

Рис.10. Влияние адаптации к кратковременным стрессорным воздействиям и экспериментального инфаркта миокарда на силу сокращений изолированной аорты крысы.

Обозначения: А - контроль"; Б - инфатжт; В - адаптация; Г -адаптация+инфаркт. +Э7-Э - интактный/деэндотелизованный препараты, * Р<О.05 - достоверность различий между ними. По оси абсцисс - действующая концентрация норадреналина, по оси ординат - сила сокращения в процента:':, "за 100% принята силе

сокращения интактного контрольного препарата максимальной концентрации норадреналина..

под действие?.1

нению с контролем - до 34-352. Инфаркт ка фоне адаптации также при водил к большему по сравнению с контролем приросту силы сокращения деэндотелизованного препарата - до 33-50%. При этом необходимо отметить, что на фоне адаптации этот прирост не был так значителен.

Изучение скорости фазной компоненты сокращения показало, чтс удаление эндотелия приводило к недостоверному увеличению скорости фазной компоненты сокращения в контроле на 6-19% (рис.П). Инфаркт вызывал некоторое уменьшение скорости сокращения интактного препарата - на 4-18*, а после удаления эндотелия прирост скорости бы; более значителен и составлял 46-59%. Адаптация не оказывала влияния на скорость сокращения интактных препаратов, но вызывала больший пс

+Э ?

160 140 120 100

60 60 40 ".20 160

+э

*

Т

т

+Э

Ю"8 3-10"

10

-7

5-10

140 120 100 ео 60 40 ~ 20

+Э

Ю"

з-ю

-8

10"

5-10

7

Рис.П. Влияние адаптации к кратковременным стрессорным воздействиям и экспериментального инфаркта миокарда на фазную компоненту скорости сокращений изолированной аорти крысы. ООозначения,- А - контроль,- Б -* инфаркт; В - адаптация; Г -адаптация+инфаркт. 4Э/-Э - интактный/деэндотелизовашшй препараты, * Р<0.05 - достоверность различий между ними. По оси абсцисс - действушая концентрация норадреналина, по оси ординат - скорость сокращения в"процентах, за 100% принята скорость сокращения интактного контрольного препарата под действием максимальной концентрации норадреналина.

сравнению с контролем прирост скорости после деэндотелизации - до 18-35%. Инфаркт на фоне адаптации не вызывал уменьшения скорости сокращения интактных препаратов и ограничивал прирост скорости сокращения деэндотелизованных препаратов до 13-29%. Следовательно, адаптация оказала выраженное защитное влияние на изменения скорости фазной компоненты сокращения интактных и деэндотелизованных препаратов при инфаркте.

Таким образом, предварительная адаптация животных к кратковременным стрессорным воздействиям существенно ограничивала увеличение ингибирукяцего влияния эндотелия на сократительные реакции гладкой мышцы изолированной аорты крысы.

¿и

-20

—40.

О

ч

3

4

ч

■60

*

1 2

*

—80

юо

-5

10

-3

10

-7

10

Рис.12. Влияние адаптации к кратковременным стрессооным воздействиям и экспериментального инфаркта миокарда на эндотелийзависи-мое расслабление изолированной аорты крысы. Обозначения: I - контроль; 2 - инфашт; 3 - адаптация; 4 -адаптация+инфаркт. * Р<0.05 - достоверность различий по сравнению с контролем. По оси абсцисс - действующая концентрация ацетилхолина, М: по оси ординат - эндотелийзависимое расслабление в процентах от силы сокращения изолированной аорты крысы под действием 5-10 М норадреналина.

При изучении эндотелийзависимого расслабления установлено, что в контроле его величина под действием Ю-5М ацетилхолина составляла 40^2;:, а при инфаркте увеличивалась до 69±3х (Р<0.05) (рис. 12-). Адаптация не оказывала влияния на величину эндотелийзависимого расслабления: оно составляло 44±4я. При этом инфаркт на фоне адаптации не приводил к увеличению эндотелийзависимого. расслабления - его величина также составляла 44гЗ%. Следовательно, адаптация предупредила увеличение эндотелийзависимого расслабления при инфаркте.

Таким образом, полученные нами данные свидетельствуют, что предварительная адаптация к кратковременным стрессорным воздействиям в значительной мере предупреждает гиперактивацию эндотелия и уменьшает падение артериального давления при инфаркте миокарда. При оценке этого явления следует учитвывать, что в процессе адаптации происходит повышение активности антиоксидантных ферментов /Сазонтова Т.Г. и соавт., 1937/. Сходство защитных эффектов адаптации и ионола указывает на наличие у них общего механизма действия,

которым в данном случае, по-видимому, является повышение мощности антиоксидантных систем организма.

ВЫВОДЫ.

1) Экспериментальный инфаркт миокарда у крысы вызывает функциональную гиперактивацию эндотелия изолированной аорты. Глперактивация эндотелия проявляется в усилении его.ингибирующего действия на силу и скорость сокращения гладкой мышцы аорты под действие;.1, норадрена-лина и в увеличении эндотелийзависимого расслабления под действием ацетилхолина. Эти изменения могут Оыть одной из причин сопутствующего инфаркту резкого.падения артериального давления.

2) Между динамикой эндотелийзависимого расслабления и изменений уровня артериального давления существует высокая степень отрицательной корреляции. С определенной долей вероятности это может указывать на возможную роль гиперактивации эндотелия в снижении тонуса сосудов и падении артериального давления при инфаркте миокарда.

3) Эмоционально-болевой стресс, как и инфаркт миокардг, сопровождается гиперактивацией эндотелия. Это может свидетельствовать о стрессорной природе гиперактивации эндотелия при инфаркте миокарда.

4) Предварительное введение антиоксиданта ионола в значительной «ере предупреждает гиперактивацию эндотелия и уменызает падение артериального давления при инфаркте миокарда. Таким образом, можно полагать, что активация свободнорадикального ркисления при инфаркте является важным звеном в механизме стрессорной гиперактивации эндотелия, а ингибирование этого звена предупреждает данное нарушение сосудистого тонуса.

3) Предварительная адаптация животных к кратковременным стрессорным воздействиям эффективно предупреждает гиперактивацию эндотелия и уменьшает падение артериального давления при инфаркте миокарда. Сходство защитных эффектов адаптации и ионола указывает на наличие ; них общего механизма действия, которым в данном случае, вероятно, таляется предупреждение стрессорной активации свободнорадикального жисления.

5) Обнаруженное явление стрессорной гиперактивации эндотелия и крушения' эндотелийзависимых реакций при экспериментальном инфаркте шокарда может быть одним из механизмов кардиогенного пока, нередко возникающего при этом состоянии.

Список работ, опубликованных по теме диссертации.

1. Соотношение' эндотелийзависимого расслабления аорты и артериал! ного давления крысы при инфаркте миокарда. // Бюл. эксперим. биол. мед. 1989. Т.108. н 7. с.721-24. Соавт. Меерсон Ф.З., Манухю Е.Б., Устинова Е.Е.

2. Влияние экспериментального инфаркта и эмоционально-болево1 стресса на эндотелийзависимые реакции изолированной аорты крысы. / Физиол. журн. СССР. 1989. Т.75. N 10. с.1409-1416. Соавт. Манухиь Е.Б., Устинова Е.Е., Меерсон Ф.З.

3. Роль эндотелия в изменении адренореактивности гладкой мышцы аор ты при эмоционально-болевом стрессе. // Тез. докл. iv Всесоюзн конф. "Механизмы действия медиаторов и гормонов на эффекторны клетки", 1989, г. Суздаль, с.III. Соавт.- Манухина Е.Б., Меерсон Ф.З.

4. Усиление эндотэлийзависимых реакций: изолированной аорты крыс при стрессе и экспериментальном инфаркте миокарда. // Тез. докл. i Всесоюзн. съезда патофизиологов "Нарушение механизмов регуляции их коррекция", 1989 г, г. Кишинев, Т.З, с.917. Соавт. Манухина Е.Б

5. Предупреждение стрессорных изменений адренореактивности гладко мышцы аорты крысы с помощью адаптации к коротким стрессорным воз действиям. // Тез. докл. v Всесоюзн. конф. "Физиология и биохими медиаторных процессов", 1990 г, г. Москва, с.179. Соавт. Манухин Е.Б., Меерсон Ф.З.

6. Адаптация к коротким стрессорным воздействиям предупреждает yen ление эндотэлийзависимых реакций при инфаркте миокарда. // Физиол журн. СССР. 1991. Т.77. ¡1 3. с.72-80. Соавт. Манухина Е.Б., Meepcoi Ф.З.

7. Предупреждение постинфарктного падения давления и гиперактивацш эндотелия аорты крысы с помощью антиоксиданта ионола. // Физиол журн. СССР. 1991. Т.77. ;i 7. с.48-56. Соавт. Меерсон Ф.З., Манухин; Е.Б.

8. Effect of adaptation to mild stress exposure on endothe1ium-depenaent relaxation of rat aorta in experimental myocardial infarction. // GV Ho rid Report. 1990. Vol.3. H 4. p. 144. Hanukhina E.-E

9. Adaptation to short-stress exposure prevents post-infarctior hyperactivation of the endothelium in isolated rat aorta. // Abstr. Constituent Congress of International Society for Pathophysiology. Moscow, 1991, p.255. Hanukhina E.B.