Автореферат и диссертация по медицине (14.00.17) на тему:Некоторые механизмы функционирования калликреин-кининовой системы плазмы крови и их роль в регуляции эффективности миотропных брадикининэргических реакций



Министерство здравоохранения РСФСР

ТОМСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫ!! МЕДПЦИЫСКПП ИНСТИТУТ

На, правах рукописи КИСЕЛЕВ ВАЛЕРИЙ ИВАНОВИЧ

НЕКОТОРЫЕ МЕХАНИЗМЫ

ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ КАЛЛИКРЕИН-КИНИНОВОЙ СИСТЕМЫ ПЛАЗМЫ КРОВИ И ИХ РОЛЬ В РЕГУЛЯЦИИ ЭФФЕКТИВНОСТИ МИОТРОПНЫХ БРАДИКИНИНЭРГИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ

140017. Нормальная физиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук

и^Ц и томск 1981 д г.

Работа выполнена в Алтайском государственном медицинском институте имени Ленинского комсомола.

Официальные оппоненты:

1. Доктор медицинских паук, профессор Ю. XI. Савчснков.

2. Доктор медицинских паук, доцент М. С. Суровикипа.

3. Доктор бноло'гнчееккх наук, профессор Б. II. Манухнн.

Ведущая организация — институт нормальной физиологии ни. II. К. Анохина АМН СССР.

.Защита состоится 1982 года в часов

нд заседании специализированного совета Д 084.28.02 Тон--— ( ского государственного медицинского института но адресу: 034050, Томск, Московский тракт, 2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института (Томск, проспект ~Лсшша, 107).

Автореферат разослан 1982 года.

Ученый секретарь сясциалпзнрованиого ученого совета канд. мед. наук Г. В. КАРПОВА.

АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ

Регуляция сердечно-сосудистой системы, ее приспособление к изменяющимся условиям внешней и внутренней среды, направленное на поддержание гомсостаза, осуществляется комплексом механизмов, включающих в себя гуморальную регуляцию.

В настоящее время физиологическая наука накопила значительный опыт по изучению адрено-, холино- и трнптаминэр-гических структур (Т. М. Турпаев, 1962; Б. Н. Манухин, 1968; Апепэ, 1979)".

Установлено, что эффективность реакций, вызываемых этими физиологически активными веществами, определяется их концентрацией в биофазе и функциональной активностью ре-цепторных систем.

Среди систем, непосредственно воздействующих на эффек-торные структуры, существенная роль принадлежит калликре-ин-кшшновой системе, обладающей высокой активностью и широким спектром функциональных влияний (Т. С. Пасхина, 1966, 1969).

Однако механизмы регуляции кишшэргических реакций до настоящего времени не установлены.

В качестве критерия для количественной оценки функциональной активности системы кишшов в настоящее время используется оценка содержания брадикшшна в плазме крови, которая, как правило, проводится косвенно, на основе определения уровня компонентов каллнкренн-кининовой системы.

В то же время изучение факторов, определяющих концентрацию активных кишшов в различных физиологических ситуациях, практически не проводится.

Изучение только процессов кининообразования и кинино-разрушения в плазме крови недостаточно для оценки состояния кининэргической регуляции.

Среди детерминирующих сосудистую реактивность факторов, связывающих первоначальный стимул с возникающим ге-модинамическим эффектом, важную роль играет специфический этап миогропной реакции, включающий процессы рецепции (А. Л. Дзизинский, И. III. Штернталь, 1978). Последнее время получены убедительные данные о наличии специфических брадикшшновых рецепторов в некоторых гладкомышсч-ных структурах (ВагаЬе е! а1., 1977, Ие§оН е1 а1., 1977; Огошп ч\. а!., 1979).

Таким образом, наряду с изменением количества брадики-шша в биофазе, очевидно, возможен и другой путь регуляции интенсивности функционирования системы ки.чипов, который может быть связан с изменением реактивности эффекгориых структур.

В связи с этим является актуальным изучение путей регуляции кининэргических процессов и разработка методических подходов к их оценке.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Целью настоящей работы явилось изучение некоторых механизмов функционирования калликреин-кининовой системы плазмы крови и их роли в регуляции миотропных брадикинин-эргических реакций.

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

Для реализации поставленной цели были определены следующие задачи:

1. Комплексное изучение процессов образования и инактивации кининов в различных участках сосудистого русла у экспериментальных животных в условиях базального кининогене-за и при активации калликреин-кининовой системы.

2. Исследование закономерностей взаимодействия бради-кинина с различными гладкомышечными структурами.

3. Изучение кининэргических реакций (процессов образования, инактивации кининов, функционального состояния воспринимающих брадикинин рецепторных систем) при различных экспериментальных воздействиях.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ

В работе показан рецепторный характер взаимодействия брадикишша с различными изолированными гладкомышечны-ми структурами и физиологическими системами. Установлено, что математические модели взаимодействия агониста с рецепторами применимы для оценки параметров миотропных брадикининэргических реакций.

Исследованы процессы образования и инактивации танинов в различных участках сосудистого русла. Показана роль отдельных сосудистых регионов в метаболизме компонентов калликреин-кининовой системы.

Описаны параметры миотропных брадикининэргических реакций при увеличении в крови концентрации некоторых физиологически активных веществ, гормонов, воздействии низких температур и экспериментальной гипертонии.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ

Проведенное исследование выявило основные пути и механизмы регуляции интенсивности функционирования калликреин-кининовой системы плазмы крови, что открывает новые перспективы в разработке различных методов коррекции регу-ляторных влияний этой протеолитической системы. Сформулировано положение о том, что для оценки участия кининсв в формировании гемодинамических реакций необходима комплексная оценка процессов образования и инактивации кини-нов в крови; метаболизма компонентов калликреин-кининовой системы в отдельных сосудистых регионах; функциональной активности воспринимающих- брадикинин рецепторных систем.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ

В работе сформулированы характерные признаки активации, угнетения и истощения калликреин-кининовой системы. Предложены методики моделирования дефицита компонентов этой протеолитической системы, оценки брадикинининактиви-рующей функции легких.

Установлена возможность количественной сценки воспринимающих брадикинин рецепторных систем и разработаны методические подходы к исследованию параметров взаимодей-

ствия брадикишша с различными участками сосудистого русла и сердечно-сосудистой системой в целом.

Показано, что ряд эндо- и экзогенных влияний существенно изменяет интенсивность кининогенеза и функциональную активность брадикин'иновых рецепторов. Установлено, что широко применяемый в терапии различных заболеваний ингибитор протеолитических ферментов контрикал не только уменьшает интенсивность кининогенеза, но и снижает функциональную активность воспринимающих брадикинин рецепторных систем.

ОБЪЕМ РАБОТЫ

Диссертация изложена на 298 страницах машинописного текста. Состоит из введения, 5 глав, заключения, выводов и списка литературы. Указатель литературы содержит 215 отечественных и зарубежных источников. Текст иллюстрирован 53 таблицами и 78 рисунками.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ

Материалы диссертации доложены и одобрены на:

1. XII съезде Всесоюзного физиологического общества имени И. П. Павлова, Тбилиси, 1975.

2. Всесоюзной конференции по адаптации человека к различным географическим, климатическим и производственным условиям. Владивосток, 1977.

3. Всесоюзной конференции по адаптации и гипотермии. Горький, 1977.

4. Конференции Западносибирских отделений Всесоюзных обществ физиологов, патофизиологов и фармакологов «Механизмы адаптации и компенсации физиологических функций при экстремальных условиях». Томск, 1977.

5. Всесоюзной конференции по взаимодействию дыхания, кровообращения и зритрона. Барнаул, 1978.

6. Пленуме проблемной комиссии союзного значения «Патология органов дыхания». Ленинград, 1979.

7. Всесоюзном симпозиуме «Нейромедиаторы в норме и патологии». Казань, 1979.

8. Всесоюзной конференции по острой ишемии и ранним постишемическим расстройствам. Москва, 1979.

9. Всесоюзном симпозиуме по физиологии гепатобилиарной системы. Томск, 1980.

10. Пленуме Западносибирского -отделения Всесоюзного общества патофизиологов. Барнаул, 1981.

11. Заседании Алтайского отделения Всесоюзного общества имени И. Г1. Павлова. Барнаул, 1981.

ПУБЛИКАЦИИ

По теме диссертации опубликовано 20 работ. Получено б удостоверений на рационализаторские предложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В главе «Аналитический обзор» представлены сведения о биохимической структуре и функциях калликреин-кининовой системы плазмы крови. Дан анализ работ, посвященных изучению миотропных эффектов кининов. Рассмотрены основные этапы развития учения об интерорецепторах. Проведен анализ методических подходов к изучению рецепторных систем. Приведены работы, указывающие на рецепторный характер взаимодействия брадикинипа с некоторыми гладкомышечными структурами.

В главе «Материалы и методы исследования» описан принцип и ход выполнения использованных в работе физиологических и биохимических методик. Глава состоит из четырех разделов. В первом разделе приведены методики регистрации миотропных эффектов брадикинипа. Описаны методики реги- . страции изометрических и изотонических сокращений изолированных гладкомышечных структур (спиральные полоски и сегменты различных кровеносных сосудов, участков желудочно-кишечного тракта, миометрия); методики резистографии —по В. М. Хаютину, 1958, исследования микроциркуляторного русла — по А. М. Чернуху, 1975, гуморальной изоляции регионов — по В. Н. Черниговскому, 1960.

Во втором разделе главы проведен анализ используемых в работе математических моделей взаимодействия агониста с рецепторами, предложенных рядом авторов (В. Н. Соловьев и соавт., 1980; Clark, 1935; Ariens, 1964).

В разделе «Экспериментальные методики» описаны методы изменения функционального состояния калликреин-кининовой системы (активации, угнетения, истощения), перфузии изолированных легких, моделирования экспериментального тиреотоксикоза — по Я, X, Таранкулову и соавт. (1970), увеличе-

ния эндогенных катехоламинов в крови Douglas et al (1966), моделирования экспериментальной почечной гипертонии — по Goldblatt et al. (1934) в модификации Б. Н. Манухииа (1968), методика исследования воздействия низких температур — по Depocas, Bekrens (1978).

В разделе «Биохимические методики» дан краткий анализ существующих методик определения компонентов каллшсре-ин-киннновой системы плазмы крови. Описан принцип и ход выполнения методики определения активности калликреина по М. С. Суровикиной (1975), содержания активных кининов по Ferreira, Vane (1967) в модификации М. С. Суровикинсй (1971), содержания кнниногена по Diniz, Corvalho (1963) в модификации Т. С. Пасхиной и соавт. (1968), содержания лабильного кнниногена по О. А. Гомазкову (1976), активности кининразрушающих ферментов — по П. Я. Гапошок и Е. М. Умарходжаеву (1969), прекалликреина, ингибиторов калликреина и спонтанной эстеразной активности плазмы крови по Colman et al. (1969) в модификации О. А. Гомазкова (1972). Определение содержания серотонина в крови проводилось по Б. Н. Манухину л соавт. (1975).

Полученный цифровой материал обработан методом вариационной статистики. Различие расценивалось как достоверное. начиная со значений Р<0,05, то есть в тех случаях, когда вероятность различия была больше 95%.

Экспериментальный материал, представленный в работе, получен в острых и хронических опытах, проведенных на 215 собаках, 78 кроликах, 98 морских свинках, 1946 белых крысах.

В главе 3 на примере одной из физиологических реакций, а именно при адаптации животных к воздействию низких температур, дана комплексная оценка процессов кининообра-зования и кининоразрушения. Обсуждаются возможные активаторы кининогепсза в этих условиях. Проведено исследование уровня компонентов калликреин-киншговой системы в различных участках сосудистого русла в условиях базального кининогенеза и при активации кинннообразования. Сформулированы характерные признаки активации калликреин-кинпно-вой системы в условиях физиологического эксперимента. Изучена роль отдельных сосудистых регионов в функционировании кининовой системы. Исследованы процессы образования и инактивации кининов при увеличении в крови концентрации серотонина, катехоламинов и тироксина.

Активация калликрейн-кишшовой системы описана при физической нагрузке (Л. А. Ланцберг, А. А. Некрасова, 1972) и адаптации животных н человека к высотной гипоксии (Ф. 3. Меерсон, О. А. Гомазков, 1974). Нами изучена активность кал-ликреин-кининсвой системы плазмы крови при воздействии на организм низких температур. Эта физиологическая^ситуация выбрана вследствие ее актуальности для дальнейшей расшифровки механизмов формирования адаптивных реакций организма к воздействию холода, а также в связи с тем, что при действии низких температур в крови животных увеличивается уровень физиологически активных веществ (Leduc, 1961; Sollers et al., 1971; Astier et al, 1979), которые, согласно поставленной в этой главе задаче, будут исследованы в качестве возможных физиологических активаторов кишшовой системы.

Результаты проведенных экспериментов показали, что воздействие на организм белых крыс низких температур (30-минутное пребывание в климатической камере при t—• -18°С) сопровождается выраженной активацией калликреин-кииино-вой системы в плазме крови. Активность калликреиаа у животных после пребывания в климатической камере повышалась с 0,47^0,04 до 0,65±0,04 мкг/'мл (Р<0,05). Содержание кини-ногена снижалось с 3,25±0,29 до 2,52±0,21 мкг/мл (Р<0,05). Активность кининоразрушающих ферментов плазмы крови увеличивалась с 1,59±0,05 до 2,36±0,12 мкг/мл/миц (Р<0,05).

Из литературных данных известен целый ряд факторов, вызывающих активацию калликреип-кининовой системы в опытах in vitro, а также при различных заболеваниях и патофизиологических состояниях. В физиологических условиях гиперпродукция кинииов не может быть объяснена воздействием этих агентов, поскольку они либо являются чужеродными для организма, либо образуются в достаточном для активации ки-ниногенеза количестве при разрушении тканей, массивном протеолизе, выраженном ацидозе и т. д.

При адаптации животных к воздействию низких температур в крови повышается содержание различных физиологически активных веществ. Результаты наших опытов показали, что при помещении крыс в климатическую камеру в крови животных отмечалось увеличение содержания серотонина с 0,36±0,05 до 0,61 ±0,07 мкг/мл (Р<0,05). Сделано предположение, что одной из причин активации калликренн- кининовой системы в этих условиях может быть увеличение содержания серотонина в крови.

В связи с этим в серии экспериментов изучалась динамика компонентов калликреин-кининовой системы у крыс в условиях моделирования выброса серотонина в кровь из его основного депо в организме — энтерохромафинных клеток кишечника. Опыты показали, что серотонин существенно увеличивал интенсивность кининообразования. Наиболее выраженные изменения уровня компонентов калликреин-кининовой системы зарегистрированы через 10 минут после увеличения концентрации серотонина в крови. Активность калликреина превышала исходную в 2 раза и составляла 0,99±0,11 мкг/мл (Р<0,01). Уровень прекалликреина понижался с 140,2±7,8 до 105,6±6,4 мкмоль БАМЭ мл. час (Р<0,001). Содержание кининогена уменьшалось с 3,08±0,31 до 2,03±0,30 мкг/мл (Р<0,01). Эти изменения компонентов кининовой системы свидетельствуют о ее активации .

Наряду с активацией кининогенеза при увеличении концентрации серотонина в крови повышалась интенсивность инактивации кининов, о чем свидетельствовало повышение активности кининоразрушающих ферментов, выявленное во все сроки исследования (5, 10, 20, 40 минут исследования).

На состояние калликреин-кпшшовой системы существенное влияние оказывал также гормон щитовидной железы — тироксин, уровень которого увеличивается при адаптации животных к низким температурам (Аэ^ег, Аээеп-гпасЬег, 1979). Результаты наших экспериментов показали, что при введении тироксина, моделировании экспериментального тиреотоксикоза активность калликреин-кининовой системы существенно повышалась. Наиболее выраженные изменения уровня компонентов калликреин-кининовой системы зарегистрированы в крови животных через 2 часа после однократного внутримышечного введения тироксина крысам в дозе 20 мкг/100 г веса.

В четыре раза уменьшалось содержание кининогена; с 0,47^0,04 до 1,33^0,04 мкг/мл повышалась активность калликреина, в 1,6 раза снижался уровень прекалликреина (Р<0,01). Спонтанная эстеразная активность плазмы увеличивалась в этот срок исследования с 16,7±2,7 до 26,9±4,9 мкмоль БАМЭ/мл. час (Р<0,05); кининазная — с 2,73±0,13 до 5,0±0,14 мкг/мл/мин (Р<0,001). Активность ингибиторов калликреина в этот срок исследования достоверно не изменялась, повышаясь лишь к 3 и 4 часам исследования.

Количественно аналогичные описанным изменения уровня

компонентов кининовой системы наблюдались и при эксперимента льном- тиреотоксикозе. .

Одним из важнейших гормонов, участвующих в формировании адаптивных реакций, является адреналин. В связи с этим нами изучалась возможность катехоламннов выступать в качестве физиологических активаторов кининогенеза. Влияние катехоламннов на состояние калликреин-кининовой системы изучалось в нескольких сериях экспериментов на белых крысах и собаках. Увеличение содержания катехоламннов в крови достигалось внутривенным введением адреналина, но-радреналина, а также моделированием выброса эндогенных катехоламннов из мозгового вещества надпочечников!'

Результаты исследования влияния катехоламннов на состояние калликреин-кининовой системы плазмы крови крыс представлены в таблице 1.

Как видно из представленной таблицы, увеличение концентрации катехоламннов в крови сопровождалось снижением содержания кишшогена, повышением активности калли-креина, что свидетельствует об активации кининообразования. Динамика кининазной активности имела двухфазный характер. В начальные сроки после введения адреналина или нор-адреналина активность кининоразрушающих ферментов уменьшалась, что приводило к накоплению активных кининов в крови; в последующие сроки исследования кининазная активность нормализовалась и к 30-й минуте уже существенно превышала исходную.

В целом динамика компонентов кининовой системы при увеличении концентрации адреналина и норадреналина обнаруживает значительное сходство. Вместе с тем имеются и определенные различия, касающиеся изменения уровня пре-калликреина и ингибиторов калликреина.

Сходные с описанными изменения компонентов калликреин-кининовой системы обнаружены и у собак при увеличении уровня эндогенных катехоламннов и при введении адреналина. Однако в отличие от крыс у собак значительное — в 4—6 раз — увеличение концентрации активных кининов в крови не сопровождалось существенным увеличением активности калликреина, что позволяет предположить высвобождение кининов из кинииогена под действием других кини-ногеназ, например, плазмина, активность которого в крови собак после введения адреналина существенно повышается (Г. В. Андреенко, А. В. Суворов, 1975).

Динамика компонентов каллпкрсип-кпшшовоа системы (ККС) плазмы крови поело введения катсхоламппов

Таблица 1

. а СО е^ Е74 Компоненты ККС Статистп Уровень компонентов

о о чесюге показатели до активи- минуты после активирования

Н и рования (коптроль) 2 5 15 50

кшшноген мкг/мл ;аллпкрепп

мкг/мл прекаллпкрепп мкмоль БАМЭ/мл час ппгпбптор каллпкреппа

усл. едпппцы споцтапная эстеразная актив, мкмоль БАМЭ/мл кпнипазпая активность мкг/мл мпп

час

М±ш Р

М±ш Р

М±т Р

М±т Р

М±ш Р

М±т Р

3 25 ±0,29 0,47 ±0,04 138,1 ±7,5 1,03 ±0,04 10,7=2,7 1,59 ±0,05

1,83-1-0,13 1,70 ±0,10

<0,01 <0,01 0,77 ±0,00 1,24±0,12

<0,01 <0,01 100,7± 11,0 115,5±9,3 <0,01 >0,05 1,29±0,09 1,28±0,15

<0,05 83,0 ±9,5 <0,01 0,80±0,13 <0,01

<0,05 55,5 ±4,4 <0,01 0,80±0,13 <0,01

1,40±0,29 <0,01 1,57 ±0,22 <0,01 98,6 ±5,8 <0,01 0,9 ±0,15

>0,5 73,5 ±9,3 <0,01 1,57±0,22 >0,5

кпшшогеп мкг/мл каллпкрепн

мкг/мл прекаллпкрепп мкмоль БАМЭ/мл час ппгпбптор каллпкреппа

усл. едпнпцы споптапная зстеразпая актив, мкмоль БАМЭ/мл т;шшиазная активность мкг/мл мин

час

м±1п

Р

М±гп Р

М±ш Р

М±ш Р

М±ш Р

М±ш Р

3 25±0,29 0,47 ±0,04 138,1 ±7,5 1,03 ±0,04 16,7 ±2,7 1,59 ±005

2,(37 ±0,20 >0,05 0,79 ±0,12 <0,01 225,0± 15,6 <0,01 0,73 ±0,07 <0,05 65,3 ±2.5 <0,01 0,87 ±0,15 <0,01

1,75 ±0,10 <0,01 0,86 ± 0 10 <0,01 222,8+23,6 <0,01 0,92 ±013 >0,5 81,0±10,5 <0,01 0,90 ±0,23 <0,01

1,70 ±0,28 <0,01 1,05 ±0,09 <0,01 154,5± 14,1 >0,5 0,77 ±0,06 <0,05 38,3 ±8.1 <0,01 1,80±0,21 >0,5

1,65±0,21 <0,01 0,85 ±0,11 <0,01 83,5 ±12,8 <0,01 0,57±0,10 <0,05 28,9 ±3,8 <0,01 2,42 ±0,11

_<0,01__

1,95 ±0,29 <0,01 1,61 ±0,31 <0,01 67,5 ±4,5 <0,01 0,73 ±0,04 <0,05 26,3 ±6,4

>0,05 2,76±0,18 <0,01

ю

Во все с,рокп исследовалось по 10 жпвотпых

Р — достоверность разипцы данного этапа с пеходпымл результатами.

Введение собакам трипсина приводило к активации кал-ликрсин-кишшовой системы плазмы крови. При этом динамика компонентов была сходной с таковой у крыс. Поскольку основные признаки активации кининогенеза у собак и крыс одинаковы, обнаруженное различие в активности калликреи-на после введения животным адреналина, по-видимому, обусловлено особенностями влияния этого амина на кининовую систему собак.

Таким образом, увеличение уровня катехола!МИнов, серото-нина, тироксина в крови сопровождается выраженной, быстро возникающей активацией калликреин-кининовой системы крови. По-видимому, активация этой протеолитической системы при формировании адаптивных реакций сердечно-сосудистой системы является составной частью сложных биохимических перестроек в системах различных биологически активных веществ, которые, в свою очередь, могут выступать в качестве активаторов кининогенеза в физиологических условиях.

При всех исследованных ситуациях динамика показателей кининообразования и кининоразрушения имела значительное сходство, но, вместе с тем, наблюдался и ряд особенностей, характерных для того или иного физиологически активного вещества.

Согласно полученным результатам, наиболее стабильным показателем, характеризующим интенсивность кининообразования в плазме креви, является кининоген. При всех исследованных ситуациях содержание кининогена в крови уменьшалось. Значительная степень снижения этого компонента выявлялась уже в начальные сроки после увеличения уровня различных физиологически активных веществ в крови и наблюдалась, как правило, длительное время. Однако после введения серотонина, при увеличении уровня эндогенных катехо-ламинов содержание кининогена нормализовалось к 30—40 минутам исследования.

Однотипность изменений кининогена при различных способах активирования кининогенеза, высокая корреляция с уровнем брадикинина в крови позволяют считать этот компонент одним из наиболее адекватных показателей интенсивности кининообразования в условиях физиологического эксперимента.

Согласно нашим результатам, снижение кининогена на 60%

сопровождается четырехкратным увеличением в крови содержания брадикинина.

В то же время, при некоторых заболеваниях, сопровождающихся активацией калликреин-кининовой системы, в определенных стадиях содержание кининогена может быть не только сниженным, но и повышенным (А. А. Некрасова, 1973; М. С. Суровикина, 1973; И. К. Шхвацабая, 1973), что, по-видимому, обусловлено усиленной мобилизацией его из депо. Кроме того, изменение содержания кининогена в крови может быть следствием изменения его синтеза, а также выходом этого пептида в экстравазальное пространство (игЬапЦг с1 а1., 1969).

Это свидетельствует, что характеристика кининогенеза, основанная на определении одного кининогена, может привести к неверным заключениям.

Избежать этого в значительной степени позволяет анализ динамики калликреина. Активность этого пускового фермента кининового каскада, как показали паши исследования, является информативным показателем интенсивности кининообра-зования.

При увеличении концентрации исследуемых в работе физиологически активных веществ активность калликреина, как правило, увеличивалась. Наблюдается обратная зависимость между активностью калликреина и содержанием кининогена. Однако необходимо учитывать, что высвобождение кипинов из кининогена может происходить не только под действием калликреина, но и других кининогеназ.

Такой путь, как показали наши исследования, активации кининогенеза может быть альтернативным при увеличении в крови собак концентрации адреналина.

Наличие обратной коррелятивной зависимости между уровнем калликреина и кининогена бесспорно свидетельствует об активации кипинообразования. Отсутствие ее диктует необходимость прямого определения свободных кининов в крови.

Определение содержания прекалликреина и ингибиторов калликреина, широко распространенное в клинической практике, дает ценную информацию о состоянии системы калликреина. Изменение их может сопровождаться различными клиническими проявлениями. В частности, при отсутствии в крови прекалликреина (фактор Флетчера) наблюдаются существенные нарушения процессов гемостаза (НаШа\уеу, АЬеуег, 1970, ЭаЦо, Иа^оГ!, 1974). Определение этих компо-

центов дает также определенную информацию о состоянии калликреин-кининовой системы, однако для характеристики кинииогенеза в условиях физиологического эксперимента они имеют вспомогательное значение, поскольку, как показали наши исследования, не всегда коррелируют с изменениями кал-ликреина и кининогена.

Таким образом, для характеристики интенсивности образования активных кининов необходима комплексная оценка компонентов этой протеолитической системы. Характерными признаками повышения интенсивности кининогенеза является снижение содержания кининогена и повышение активности кал-ликреина. Однако количество активных кининов в крови определяется не только интенсивностью образования, но и скоростью их инактивации кининразрушающими ферментами.

Следовательно, для характеристики состояния калликреин-кининовой системы в целом в той или иной ситуации необходимо исследование не только процессов образования, но и инактивации кининов.

Показателем процессов инактивации кининов в плазме крови является активность плазменных кининаз.

Исследование динамики кининазной активности при увеличении в крови концентрации некоторых физиологически активных веществ показало, что при всех способах активации кининогенеза активность кшшнразрушающих ферментов в крови повышалась.

Вместе с тем, динамика компонента при увеличении в крови концентрации отдельных физиологически активных веществ имеет свои особенности. Так, при увеличении в крови катехоламинов динамика кининазной активности имеет двухфазный характер.

Во всех случаях активность кининразрушающих ферментов определялась высокой, даже тогда, когда уровень других компонентов кининовой системы, с течением времени, нормализовался.

Как показали наши исследования, повышение интенсивности кининообразования в условиях физиологического эксперимента всегда сопровождается активацией кининоразруше-ния, что свидетельствует о сбалансированности этих процессов. По-видимсму, увеличение кининазной активности является проявлением саморегуляторных реакций кининовой системы, направленных на ограничение концентрации свободных кининов в крови.

Стабильность изменений этого компонента делает его одним из наиболее надежных для характеристики состояния калликреии-кнниновой системы в условиях физиологического эксперимента.

Из данных литературы известно, что в инактивации брадн-кинина существенное значение имеют не только плазменные, но и тканевые кинипразрушающие ферменты (Ferreira, Vane, 1964; Prado, 1975). Среди последних ведущую роль играют ки-нинразрушающие ферменты, локализованные па эндотелии легочных сосудов. При однократном прохождении через сосудистую систему легких ннактивнруется 65—97% брадикинина (А. Л. Панченко, 1979; Ferreira, Vane, 1964). В наших опытах показано, что брадикинининактивнрующая функция легких проявляется только при активации кининогенеза. Установлено, что при повышенном кининообразовании даже значительное—в 3—4 раза увеличение концентрации эндогенных кинипов в крови не приводит к попаданию повышенных их количеств в артериальное русло. Так, при активации кининогенеза адреналином содержание свободных кининов в притекающей к легким крови составляло 23,98^0,28 нг/мл. При прохождении крови чеоез легкие концентрация кининов в ней уменьшалась до 5,31 ±0,98 нг/мл (Р<001), то есть до уровня, определяемого в крови до активации кинннообразования 4,78±0,54 нг/мл.

Высокая активность локализованных на эндотелии легочных сосудов кининразрушающих ферментов свидетельствует о их важной роли в процессах инактивации свободных кинипов крови. Это диктует необходимость их исследования наряду с плазменными кининазамн, для характеристики процессов кшшноразрушения в различных экспериментальных •условиях.

В работе изучалось влияние температуры на активность легочных кшшназ. Результаты исследования показали, что снижение температуры сопровождается уменьшением активности легочных кининаз. Нами предложен метод оценки бра-дикинининактивующей способности легких, позволяющий проводить анализ этой функции во всем диапазоне концентраций брадикинина. Предложены три группы показателей, которые могут характеризовать процесс инактивации брадикинина в легких.

Роль отдельных регионов в функционировании калликре-ин-кининовой системы, как показали наши исследования, далеко не исчерпывается процессами инактивации брадикинина. Нами проведено изучение уровня компонентов каллнкреин-

кшшповой системы в различных участках сосудистого русла. Исследования проводились как в условиях базального кини-ногенеза, так и при активации калликреип-кишшовой системы. Результаты исследования отдельных компонентов, кшшповой системы в крови собак, взятой из различных участков сосудистого русла, представлены в таблице 2.

Из таблицы видно, что активность кшшпразрушающих ферментов плазмы крови во всех исследованных участках сосудистого русла одинакова.

В то же время содержание кишшогена и активность кал-ликрсина в крови различных регионов имеет определенные различия. Наиболее высокое содержание кишшогена определялось в крови, взятой из печеночных вен. Низкое содержание этого полипептида зарегистрировано в воротной вене. Аналогичная закономерность обнаруживается и в отношении кал-ликреина, В других участках сосудистого русла уровень компонентов калликреип-кишшовой системы в условиях базального кишшогенеза одинаков.

Анализ представленных результатов показал, что в условиях базального кишшогенеза в метаболизме каллнкреина и кишшогена участвуют печень и тонкий кишечник. При прохождении крови через кишечник в ней происходит потребление компонентов киниповой системы. Проходя через печень, кровь существенно обогащается калликреином и кининогеном.

Потребление компонентов кнниновой системы в сосудистом регионе кишечника и восстановление их в крови при прохождении ее через печень, обнаруженное в условиях базального кининогенеза, свидетельствует в пользу функционирования калликреип-кишшовой системы и в условиях «физиологического покоя», что может играть определенное значение в регуляции секреторно-экскреторной и моторной функций желудочно-кишечного тракта.

Аналогичные закономерности наблюдались и при активации кнниновой системы. Однако при повышенном кишшооб-разовании в метаболизм компонентов изучаемой системы включаются легкие. Об этом свидетельствует обнаруженная нами артерио-венозная разница каллнкреина и кишшогена. Так, через 10 минут после активации кишшогенеза трипсином содержание кишшогена при прохождении крови через легкие понижалось с 1,88±0,17 до 1,05±0,12 мкг/мл (Р<0.001), то есть на 44,2%, что связано, видимо, не только с потреблением субстрата в этом сосудистом регионе в процессе кини-нообразования, но и биотрансформацией этого полипепти-

Таблица 2

Уровень компонентов каллпкрега-кишшовой системы в различных участках сосудистого русла у собак

КОМПОНЕНТЫ

Участок сердечнососудистой системы Статистические показатели каллпкрепц мкг/мл кншшоген мкг/мл кышшаза мкг/мл мин

Яремная вёна М 1,09 2,82 2,27

ш ±0,21 ±0,22 ±0,14

п 12 12 12

Ннжня полая вена М 1,22 2,96 2,30

т ±0,23 ±0,30 ±0,24

п 9 9 9

Правый желудочек сердца М 1,17 2,88 2,11

т ±0,19 ±0,24 ±0,17

п 12 12 12

Левый желудочек сердца М 1,07 2,77 2,20

т ±0,29 ±0,19 ±0,17

п 12 12 12

Аорта М 1,05 2,91 2,16

т ±0,14 ±0,32 ±0,18

п 12 12 12

Сонная артерия М 1,24 2,70 2,30

т ±0,20 ±0,18 ±0,19

п 10 10 10

Бедренная артерия М 1.16 2,80 2,15

ш ±0,18 ±0,24 ±0,32

п 9 9 9

Бедренная вена М 1,20 2,68 2,20

т ±0,23 ±0,19 ±0,27

п 9 9 9

Брыжеечная а;ртерпя М 1,53 2,68 2,34

ш ±0,16 ±0,19 ±0,23

п 12 12 12

Воротная вена М 1.13 1,87 2,26

ш ±0,08 ±0,13 ±0,29

п 12 12 12

Почоночпая вена М 1,99 3,33' 2,05

ш ±0,20 ±0,26 ±0,19

п 12 12 12

да в высокомолекулярную форму (А. Л. Панченко, 1978).

Активность калликреина в оттекающей от легких крови была снижена в сравнении с притекающей (1,71 ±0,22 мкг/мл) более чем в 2 раза и составляла 0,79±0,11 мкг/мл (Р<0,001). Инактивация калликреина в сосудистой системе легких при повышенном кининообразовании обусловлена торможением

активности фермента продуктами деградации брадикинина, а также связыванием его с тканевыми ингибиторами. (А. Л. Панченко, 1980).

Полученные результаты свидетельствуют, что в функционировании калликреин-кининовой системы существенную роль играют отдельные регионы, вследствие чего уровень компонентов изучаемой системы в различных участках сосудистого русла неодинаков.

В связи с этим, при оценке роли кининов в формировании тех или иных реакций различных органов и систем, необходимо исследование процессов образования и инактивации кининов не только в крови, полученной из традиционных точек забора, но и в региональной крови.

Таким образом, в третьей главе описаны основные закономерности кининообразования и кининоразрушения, которые позволяют охарактеризовать состояние калликреин-кининовой системы в условиях физиологического эксперимента, адекватно судить о концентрации свободных кининов в сосудистых регионах при различных физиологических реакциях.

Однако изучение факторов, определяющих интенсивность образования и инактивации кининов в различных участках сосудистого русла, недостаточно для оценки эффективности кшшнэргической регуляции, поскольку очевидно, что важное значение в этих процессах имеет способность гладкомы-шечных структур реагировать на брадикинин.

Среди детерминантных факторов, определяющих эту сосудистую реактивность, важную роль играет специфический этап миотропной реакции, включающий процессы рецепции (А. А. Дзизинский, У. Ш. Штернталь, 1978). Вследствие этого восприятие брадикинина рецепторными системами в значительной степени определяет выраженность кининэргическнх реакций и является одним из важнейших путей регуляции интенсивности функционирования калликреин-кинииовой системы.

В связи с изложенным, исследования, результаты которых представлены в 4 главе, посвящены изучению взаимодействия брадикинина с различными гладкомышечными структурами.

В результате проведенного исследования установлены параметры взаимодействия брадикинина с различными участками венозных и артериальных сосудов, пищеварительного тракта, миометрия. Описаны параметры взаимодействия это-

го пептида с сосудами тонкого кишечника (по данным рези-стографии), а также показатели гипо- и гипертензивной бра-дикининэргической реакции.

У большинства исследованных гладкомышечных структур кривая, отражающая зависимость величины эффекта от концентрации брадикинина, имела гиперболическую форму. Подобные кривые отражают закономерности взаимодействия других вазоактивных веществ с гладкомышечными тканями (Т. М. Турпаев, 1962; Б. Н. Манухин, 1958, И. В. Комиссаров, 1969 и др.) и описываются уравнением, сходным с уравнением Михаэлиса-Ментена. Согласно молекулярной модели взаимодействия агониста с рецептором, предложенной Кларком и Ариенсом, совпадение экспериментальных точек с теоретическими кривыми, рассчитанными по уравнению

Рш •' А ,

Р= ——г—, является убедительным доказательством рецеп-К+А

торного характера взаимодействия агониста с гладкомышеч-ной структурой.

Проведенное исследование свидетельствует, что кривые, отражающие зависимость величины контрактильной реакции воротной вены морской свинки, некоторых спиральных полосок бедренной артерии собаки, миометрия. участков пищеварительного тракта крысы, хорошо совпадают с теоре-

г, Ргп-А п

ти.ческими, построенными по уравнениюР= ^ - ,где Р —

характеризует количество рецепторов, а К—их сродство к , 1

агонисту . (р--характеризует чувствительность рецепторов

к агонисту). Это свидетельствует о правильности описания данным уравнением процессов взаимодействия брадикинина с этими гладкомышечными структурами, а параметры, входящие в уравнение кининэршческой реакции, позволяют количественно оценивать функциональную активность воспринимающих брадикинин рецепторных систем.

Дополнительным доказательством рецепторного характера взаимодействия брадикинина с этими гладкомышечными- структурами является линеаризация экспериментальных точек в системе координат 1/Р / 1/А.

Линеаризация экспериментальных точек в этой системе координат не только свидетельствует о рецепторном характере взаимодействия, но и позволяет применить для оценки параметров взаимодействия брадикинина с рецепторами графический способ Лайниуивера и Берка. Использование этой

математической модели дает возможность определять величину максимальной реакции не экспериментально, а графически.

Взаимодействие брадикинина с другими гладкомышечны-ми структурами происходит по другой закономерности и не описывается вышеупомянутыми уравнениями. Анализ показал, что величина миотропной брадикининэргпческой реакции воротной вены крысы, артерии голени, некоторых спираль-пых полосок артерии бедра, ряда сегментов воротной вены собак находится в линейной зависимости от квадрата концентрации брадикинина. Уравнение кининэргической реак-

Ргп-А2

ции в этих случаях имеет вид Р= у'

Такая зависимость между величиной эффекта и вызывающей его концентрацией агониста была описана ранее при изучении холинэргической реакции сердца лягушки (Т. М Турпаев, 1962), беззубки (Н. С. Нистратова, Т. М. Турпаев. 1965). а также при исследовании депрессорных адренэрги-ческих реакций (Б. Н. Манухин, 1968). Это не является значительным отклонением от модели рецепторного взаимодействия, предложенной Кларком, и обусловлено, по мнению Т. М. Турпаева, тем, что с рецептором взаимодействует более одной молекулы агониста. И. В. Комиссаров (1969) считает, что такая зависимость может быть обусловлена наличием кооперативных межрецепторных отношений.

Помимо описанных гладкомышечных структур уравнение правильно описывает процессы взаимодействия брадикинина с сосудами тонкого кишечника (по данным резистогра-фии), а также при анализе гипотензивной кининэргической реакции. Кривая, отражающая зависимость величины этих эффектов от концентрации брадикинина, равно как и описанные выше, имеет вид гиперболы.

Однако при анализе процессов взаимодействия брадикинина с некоторыми участками изолированных кровеносных сосудов оказалось, что в ряде случаев кривая имеет негиперболическую форму. Так, кривые зависимости величины кон-трактильной реакции от дозы брадикинина у долевых вен легких и в ряде случаев сегментов воротной вены собаки имели сигмоидный характер. Совпадение экспериментальных точек с теоретическими кривыми в этих случаях достигалось при п>2. Параметры кининэргической реакции, рассчитанные, в. системе координат 1/РЛ/Ап, существенно отличаются от найденных экспериментально, несмотря на то при значени-

ях п>2 экспериментальные точки хорошо совпадали с теоретическими кривыми. В данных случаях это является следствием выраженной непропорциональности интервалов между отдельными значениями концентраций агониста на шкале абсцисс, что при столь широком диапазоне рабочих доз делает экспериментальные точки неравновесными (Э. Корниш-Боуден, 1979).

Таким образом, сигмоидный характер кривой указывает на значительное отклонение закономерностей, найденных в эксперименте, от теоретически предсказанных.

Сложность биологических систем предполагает возможность взаимодействия вещества не с одной, а с несколькими рецепторными структурами или разными участками одной ре-цепторной структуры. Вероятность такого взаимодействия изменяется с изменением концентрации действующего вещества. Отсюда следует, что наклон и форма кривых «концентрация-эффект» может отличаться от теоретических при наличии аутовзаимодействия.

Поскольку взаимодействие брадикинина с рецептором является лишь первым этапом функционирования сложной ре-цепторной системы, закономерным представляется, что продукты энзимохимических реакций этой сложной системы могут влиять на процесс взаимодействия брадикинина с рецептором.

Этот факт давно известен в энзимологии и учитывается при анализе закономерностей фермент-субстратных отношений. Для обозначения подобных взаимодействий используется термин «кооперативность», а для описания экспериментальных кривых широкое применение нашла модель, предложенная Аткинсоном.

Проведенное иследование показало, что эта модель приемлема и для описания процессов взаимодействия агониста с рецепторами. Установлено, что взаимодействие брадикинина с рецепторами долевых вен легких и воротной вены собаки описывается уравнением 1п ^ р^ ^р ^ =- т1пА+К. Применение

логистической функции приемлемо и для оценки параметров взаимодействия брадикинина с другими гладкомышечными структурами.

Показатель п в уравнении Р= ПРИ значениях от

1 до '2 соответствует коэффициенту кооператНвности — Ш, Определяемому с использованием логистической функции

^р^—р~.) = м'п Это свидетельствует о том, что при

значениях п или ш от 1 до 2 модель Кларка-Ариенса и логистическая функция (модель Аткинсона) однозначно описывают процесс взаимодействия брадикинина с рецепторами глад-комышечных структур. При этом величины п и т, близкие к 2, указывают на наличие положительного кооперативного эффекта. При их значениях меньше 1 наблюдается отрицательный кооперативный эффект. Таким образом, проведенные исследования показали, что взаимодействия брадикинина с глад-комышечными структурами имеют рецепторный характер и соответствуют закономерностям молекулярной модели взаимодействия агониста с рецептором предложенной Кларком и Ариенсом. Взаимодействие брадикинина с рецепторными сис-

Ргп • Ап

темами описывается уравнением = Кп+Ап-.Параметры,

входящие в это уравнение, адекватно характеризует функциональную активность рецепторных систем, воспринимающих брадикинин. Для графического определения параметров бра-дикининэргических реакций возможно использование математических моделей Лайпиуивера-Берка и логистической функции. Выбор математической модели определяется характером кривой, отражающей зависимость величины эффекта от концентрации брадикинина. Гиперболические кривые анализируются с использованием принципа Лайниуивера-Берка. Логистическая функция позволяет рассчитать параметры ки-нинэргических реакций, в которых между величиной эффекта и концентрации агониста существует графическая зависимость, имеющая сигмоидный характер.

Рш • Ап

Уравнение - описывает не только процессы

взаимодействия брадикинина с изолированными гладкомы-шечными структурами, но и адекватно характеризует гипо- и гипертензивные кининэргические реакции.

В работе определены параметры взаимодействия брадикинина с различными гладкомышечными структурами. Анализ этих параметров, представленных в таблице 3, выявил значительное сходство величин кажущейся константы диссоциации комплекса «брадикинин-рецептор» у различных изолированных гладкомышечных структур.

Таблица- 3

Параметры взаимодействия брадйккпнна с различными гладкомышечньши структурами

| Параметры шгшшоргической рекацпн Объект исследования |----РмГмН"

| М±т Ы±гп

1. Воротная вена морской свинки 0,38 ±0,09 п=7 14,8± 1,8 п=7

2. Воротная Бена белой крысы 7,93± 1,58 п=8 2,37 ±0,29 п=8

3. Воротная вена собаки 9,4 ±2 п=7 9,0±2,5 п=7

4-, Спиральная-полоска артерии голени собаки*. 0,8± 1,0 и =9 1,4±0,35 п = 9

5. Спиральная полоска бодренной артерии собаки 1,29 ±0,34 п=7 3,88± 1,6 п = 7

С. Сегмент артерии голени собаки 8,0±1,3 п=6 1,72 ±0,64 п=6

7. Сегмент артерии легких собаки 4,4 ±0,5 п=7 0,92 ±0,46 п = 7

8. Полоска желудка крысы 0,1 ±0,02 п=12 4,2±0,5* п=12

9. Сегмент двенадцатиперстной кишки црысы (сократительный эффект) 0,03±0,01 п=11 22,5±5,2* П — 11

10. Двенадцатиперстная кишка крысы (расслабительный эффект) 0,00 ±0,02 п = 9 6В,4±15,1* п = 9

11. Тонкая кишка крысы 0,21 ±0,05 п=10 47,9± 12,0* п=10

12. Подвздошная кишка' 0,10± 0,02 п=11 77,2±9,7* п= 11

13. Изолированный рог матки крысы 0,00022+0,00008 п=9 103,2 ±28,2* п=9

П рим е ч а и и о: звездочками обозначены величины Рм, регистрировавшиеся при помощи градуированной круговой шкалы в градусах.

Вместе с тем необходимо отметить, что среди изолированных сосудов наибольшей чувствительностью к браднкинину (1/К) обладает воротная вена морской свинки. Низкой — воротная вена собаки.

Ряд изолированных участков сосудистого русла (вены бедра и голени, артерии легких, печени, передняя брыжеечная, чревный ствол) не отвечали миотропной реакцией даже на воздействие высоких концентраций брадикинина.

Остальные исследованные вены отвечали па воздействие брадикинина коптрактильной реакцией. Миотропные эффекты артерий зависели от расположения мышечных слоев, действие на которые брадикинина не однозначно. Так спиральные полоски артерии голени у собак сокращались под действием этого вазоактивного вещества, тогда как сегменты — расслаблялись.

Помимо этих особенностей брадикшшнэргических реакций различных участков сосудистого русла выявлены региональные различия. Реакции сосудов конечности существенно отличаются от реакций полостных сосудов. Так, артерии бедра и голени отвечают на брадикшшн четкими дозозависи-мыми реакциями, тогда как одноименные вены не реагировали на этот пептид. Обратная зависимость прослеживалась при изучении реакций полостных сосудов. Чревный ствол, печеночная и передняя брыжеечная артерии не изменяли напряжения под действием брадикинина, в то время как долевые вены легких, воротная вена под действием этого.пептида сокращались.

В целом же введение брадикинина в сосудистое русло приводит к понижению артериального давления и значительному расширению микроциркуляторного русла. Генерализованные эффекты киников (изменение артериального давления, тонуса сосудов, кровотока) могут быть не только следствием прямого взаимодействия брадикинина с глад-комышечными структурами, но и, как показали наши исследования, рефлекторного действия этого пептида. Вследствие этого могут возникать не только гипотензивные, но и ги-пертеизивные брадикшпшэргичеекпе реакции.

Проведенное исследование показало, что методические подходы, разработанные для оценки взаимодействия брадикинина с рецепторами изолированных гладкомышечных структур, приемлемы и для описания гнпо- и гппертензивных бра-

дик1шидэргиче,ских реакций,, что позволяет количественно оценивать взаимодействие брадикишша с рецепторами сердечно-сосудистой системы в целом.

Таблица 4

Параметры гипотензивной кпннняргнческои реакции у различных видов животных (М±ш)

ПАРАМЕТРЫ

Рм (мм рт. ст) К (моль/л) Е , мм- рт. ст 1 моль/л

Собаки 57,7 ±5,91 0,56±0,13.10-9 5,15±2,50.1010 Кролпкп 41,86±3,01 2,35 ±0,23. Ю-9 0,8б±0,07.1010 Крысы___26,6± 1,45 46,С±6,10.10-9 0,03+0,005.10'0

Сравнение параметров, характеризующих функциональное состояние воспринимающих брадикинин рецепторных систем сердечно-сосудистой системы у крыс, кроликов и собак показало, что наибольшая эффективность кинннэргической реакции выявляется у собак, что в значительной степени обусловлено высокой чувствительностью рецепторов, которая превышает таковую у крыс и кроликов в 80 и 5 раз соответственно.

Помимо кровеносных сосудов в работе исследовалось взаимодействие брадикинина с другими гладкомышечными структурами—миометрием, различными отделами желудочно-кишечного тракта. Как видно из представленных в таблице 3 результатов, наибольшей чувствительностью к брадикинн-ну обладают рецепторы двенадцатиперстной кишки. Низкая (в 7,6 раза меньше, чем у двенадцатиперстной) чувствительность зарегистрирована при исследовании контрактильных реакций тощей кишки.

Таким образом, исследования, результаты которых представлены в главе 4, свидетельствуют о возможности использования молекулярной модели взаимодействия агониста с рецептором, предложенной Кларком и Ариенсом, для оценки процессов взаимодействия брадикинина с гладкомышечными структурами. Описаны параметры брадикининэргичес-ких реакций мышц различных регионов у интактных животных.

В главе 5 представлены результаты изучения функциональной активности брадикининовых рецепторов при неко-

торых гормональных воздействиях, угнетении процессов инактивации кпнинов, при различной интенсивности кннинс-генеза адаптации животных к действию низких температур и экспериментальной гипертонии.

Проведенное исследование позволило выявить ряд особенностей функционирования воспринимающих брадикинин ре-цепторпых систем при различных экспериментальных воздействиях.

Установлено, что на функциональную активность брадн-кининовых рецепторов существенное влияние оказывает ряд гормонов (таблица 5). Так, увеличение в крови концентрации адреналина приводит к уменьшению эффективности кининэр-гической реакции. Это обусловлено уменьшением количества активных рецепторов. Чувствительность их под действием ад-реналнна не изменялась.

Существенное значение в регуляции кининэргнческих реакций имеет гормон щитовидной железы — тироксин. При экспериментальном тиреотоксикозе наблюдалось значительное повышение чувствительности брадикининовых рецепторов кровеносного русла к брадикинипу, о чем свидетельствовало уменьшение кажущейся константы диссоциации комплекса «брадикинин — рецептор» с 7,97^,87 до 4,87±0,68 мкг% (Р<0,01) .Количество активных рецепторов при этом не изменялось.

Функциональная активность брадикининовых рецепторов зависела также от уровня половых гормонов. Она была неодинакова п различные фазы эстрального цикла, а также увеличивалась после введения диэтилстильбэстрола. При этом увеличивалась не только активность брадикининовых рецепторов, но и их количество.

Таким образом изменения эффективности кининэргнческих реакций под действием различных гормонов могут быть обусловлены их влиянием как на количество, так н на активность рецепторных систем. При этом гормоны могут как увеличивать, так и уменьшать эффективность брадикининэргнчес-ких реакций.

В наших экспериментах адреналин уменьшал кипиноре-активность за счет снижения количества активных рецепторов. Повышение эффективности кининэргнческих реакций при тиреотоксикозе происходило вследствие увеличения чувствительности рецепторов. Введение диэтилстильбэстрола сопровождалось увеличением как количества, так н чувствительности воспринимающих брадикинин рецепторных систем.

Таблица 5

Влияние некоторых гормопов на параметры взанмодеиствпя браднкшгана с рецепторами сердечно-сосудистой системы

Параметры гашннэртичсской реакции Статистические показатели Адропалпп Тироксин Диэтилстильбэстрол

контроль опыт контроль опыт контроль опыт

Рм (мм. рт. ст.) М + т 26,56±1,03 11,17±0,91 26,30±1,70 34,27 ±6,62 26,56 ±1,03 28,20+4,31

Р <0,001 >0,3 >0,5

и 10 в 12 12 10 8

К (мкг%) М±ш 5,60 ±0,38 4,75 ±0,47 7,97 ±0,87 4,87 ±0,68 5,60+0,38 3,22 ±0.60

Р >0,1 <0,001 <0.05

и 10 8 12 12 10 8

^ ^ мм. рт. ст. ^ М±т 2,65 ±0,41 1,23±0,12 1,72 + 0,18 3,71+0,54 2,65 ±0,41 5,86 ±1,70

мкг%

Р <0,05 <0,005 <0,05

п 10 8 12 12 10 8

Из литературных данных Известно, что между концентрацией физиологически активного вещества и функциональной активностью воспринимающих его рецепторных систем существуют определенные взаимоотношения. Так, изменение содержания ацетилхолина, катехоламинов в крови и тканях приводят к функциональной перестройке холино- и адре-норецепторов (Т. Г. Путинцева, Т. М. Турпаев, 19G8; Б. Н. Ма-пухин и соавт., 1979; Burn, Rand, 1960).

В настоящей работе установлено, что функциональную активность воспринимающих брадикипин рецепторных систем в значительной степени определяет состояние каллнкре-нн-кишшовой системы. При длительной активации калликреин-кнншговой системы наблюдается снижение эффективности кининэргических реакций, что обусловлено уменьшением чувствительности брадикиниповых рецепторов.

Снижение интенсивности базалыюго кининогенеза, напротив, сопровождается повышением функциональной активности кнниновых рецепторов.

При моделировании экспериментального дефицита основных компонентов каллпкреин-кипиновой системы наблюдалось значительное повышение эффективности кининэргических реакций, обусловленное увеличением чувствительности рецепторов к брадикинину.

На наличие определенной связи между интенсивностью кининообразования и кинннореактивностыо указывает также наличие коррелятивной зависимости между уровнем некоторых компонентов кишшовой системы (кининоген, кини-назы) и эффективностью гипотензивной брадикининэргической реакции, обнаруженной в наших экспериментах.

Эти результаты свидетельствуют, что функциональная активность воспринимающих брадикинин рецепторных систем в определенной степени зависит от состояния калликреин-ки-ниновой системы. Активация кининообразования сопровождается снижением кннинореактивности. В условиях угнетения базалыюго кининогенеза, равно как и при дефиците основных компонентов этой протеолитической системы, кининоре-активность возрастает. Эти данные позволяют полагать, что закономерности, установленные ранее для систем других биологически активных веществ, а именно то, что изменение уровня ацетилхолина, катехоламинов в крови и тканях приводит к перестройке функциональной активности холино- и адренорецепторов (Т. Г. Путинцева, Т. М. Турпаев, 1968; Б.Н.

Манухин и соавт. 1979; Burn, Rand, 1960), характерны и для системы кининов.

Необходимо отметить, что эта закономерность, как и для катехоламинов (Smith et al., 1966), не является универсальной. Данные, представленные в главе 5, свидетельствуют, что любая активация кининообразования не сопровождается понижением эффективности кининэргической реакции. Так, активация кининогенеза, выявленная при экспериментальном тиреотоксикозе, сопровождается не угнетением, а увеличением ки-нинореактнвности. Такое несоответствие объясняется тем, что гормон щитовидной железы тироксин не только активирует процессы образования активных кининов, как это показано в третьей главе, но и обладает способностью повышать чувствительность брадикининовых рецепторов.

С другой стороны не всякое угнетение кининогенеза приводит к повышению кининореактивности. Так, поливалентный ингибитор протеаз-контрикал не только уменьшал интенсивность кининообразования, но и существенно уменьшал эффективность гипотензивной бридикининэргической реакции. Установленная в наших опытах способность контрикала угнетать функциональную активность брадикининовых рецепторов имеет определенное практическое значение, поскольку этот препарат широко применяется в терапии различных заболеваний.

Известно, что угнетение активности ферментов, участвующих в инактивации физиологически активных веществ, может существенно повышать величину ответной реакции. В наших опытах угнетение активности кишшразрушакицих ферментов значительно потенцировало действие брадикинина на гладкомышечные структуры.

В третьей главе показано, что калликреин-кининовая система участвует в формировании адаптивных реакций организма. При этом изменяется метаболизм компонентов этой протеолитической системы, процессы образования и инактивации кининов. В настоящей главе представлены результаты, свидетельствующие, что изменение функционирования системы кининов при адаптивных реакциях организма реализуется не только посредством изменения количества брадикинина, но и перестройкой функциональной активности воспринимающих это вазоактивное вещество рецепторных систем. В частности, увеличение интенсивности функционирования калли-креин-кининовой системы при адаптации животных к воздействию низких температур обусловлено не только повышением

интенсивности образования активных кининов, но и существенным увеличением функциональной активности брадики-ниновых рецепторов. Установлено, что при воздействии низких температур у животных в 2,9 раза повышается чувствительность воспринимающих брадикишш рецепторных систем сердечно-сосудистой системы. Количество их при этом не изменяется.

Повышение чувствительности брадикининовых рецепторов при воздействии на организм низких температур является по. видимому, одним из компонентов формирования адаптивных реакций сердечно-сосудистой системы.

Другим проявлением изменений функциональной активности воспринимающих брадикишш рецепторных систем является повышение их активности при экспериментальной гипертонии. Эффективность гипотензивной брздикининэргичес-кой реакции у кроликов с экспериментальной гипертонией была в 5,9 раза больше, чем у контрольной группы животных. Эти изменения обусловлены, в основном, увеличением чувствительности брадикининовых рецепторов, о чем свидетельствует уменьшение у экспериментальных животных кажущейся константы диссоциации комплекса «брадикинин — рецептор», обратная величина которой является показателем чувствительности рецепторов, с 303,9=^30,2 нг% до 62,1 ±7,0 н г % (Р<0,01), то есть на 79,6%.

Таким образом, результаты, представленные в настоящей главе, свидетельствуют, что выраженность реакций изолированных гладкемышечных структур и физиологических систем существенно изменяется при действии различных экзогенных и эндогенных факторов.

Эффективность кшшнэргических реакций при различных воздействиях может определяться не только количеством бра-дикинина, но и функциональной активностью воспринимающих брадикинин рецепторных систем. В функциональной настройке брадикининовых рецепторов существенную роль играют гормональные воздействия, состояние калликреин-кинино-вой системы. Изменения активности рецепторных систем наблюдаются при адаптивных реакциях организма.

В разделе «Заключение» приводится обсуждение результатов работы, рассматриваются пути регуляции интенсивности функционирования калликреин-кининовой системы в организме, одним из которых является изменение количества активных кининов в биофазе, другой связан с изменением реактивности эффекторных структур.

ВЫВОДЫ:

1. Калликрошыиышпошая система играет существенную роль в формировании адаптивных реакций сердечно-сосудистой системы. Псгтсп-сшность се функционирования определяется количеством активных кишшов в сосудистом регионе и состоянием рецепгорных систем.

2. Воздействие па животных низких температур сопровождается повышением активности каллпкренн-кшпшовой системы крови и рецепторпых систем, воспринимающих брадикишш.

3. Экспериментальная почечная тнпертошш сопровождается повышением эффеткнвпости брадикпппнэргичссккх реакций.

4. Увеличение уровня некоторых физиологически актнйных веществ в цровн (адреналина, иорадрепалшм, ссротошша, тироксина) сопровождается активацией каллнкргии-кшмшовой системы.

Дшшмпка отдельных комиоагсштсз этой цротеолнтнческой системы цри увеличении щ крови концентрации ра1зличных физиологически активных веществ имеет озон особенности, что диктует необходимость комплексной оценки процессов образования н .инактивации кшишов, основанной па определении всех основных компонентов этой системы. Характерными признаками активации каллпкренп-килшювои системы в условиях физиологического эксперимента является повышение активности каллнкреила и ккишгаз, снижение содержания кшпшогспа.

5. В метаболизме некоторых компонентов кпшшоиоп системы существенную роль играют отдельные сосудистые регионы. При прохождении кроки через сосудистую систему тонкого кишечника, легких, уртлень каллпкрсипа и кшшпогеиа уменьшается; восстаио'влснпс их происходив в сосудистом регионе, печени. Вследствие этого уровень компонентов кшшиошой -системы в различных участках сосудистого русла не одинаков. Участие легких и метаболизме kiihuucöoü системы выявляется только при повышении кинппообразоваппя.

С. Взаимодействие брадикпнина с гладкомышечнымл структурами имеет рецепторпый характер п соответствует закономерностям молекулярной модели взаимодействия агопнета с рецептором предложенной Кларком.

Гш .А ..

Уравнение Р= К-[-Л~ правплыю ошгсызает взаимодействие ора-

днкншша с гладкомышечными структурами, а параметры, входящие m пето адекватно', характеризуют функциональную актимюстъ роцеп-торных систем, воспринимающих брадашишн.

Рт.А**-

Показатель п в уравнеппи Р= |при значениях от 1 до 2 соответствуют коэффициенту кооперативное™ — ni,

определяемому с использованием логической функции !п (— ^ ) ,_

Гш—Р / —

1 л , т, 1г „ 1>т • А

= min ЛЧ-К. Уравнение Р== j-T]"^— правильно описывает

aie только процессы взаимодействия брадпкшпта с Н'зол/троваиньшн гладкомышечными структурами, но и адекватно характеризует гипер-н гипотензивные' кшшнэргическио реакции при п = 2.

7. Для графического определения параметров мнотропиых брадн-кишшэргнческнх реакций возможно использование математических моделей Лайппупвефа-Верка и логистической функции. Выбор математической модели оярецеляотся характером кривой, отражающей завпеи-

(«ость величины аффекта от ,концентрации1 брадпкинина. Гиперболические кривые анализируются с использованием принципа Лайниуивсра-Берка, лотистическая функция позволяет рассчитать параметры кпшшэргнче-ickhx реакций, графическая зависимость величины которых от концентрации брадшмпшпа имеет не только гиперболический, но и спгмоидлын характер.

S. Величины кажущейся константы диссоциации комплекса «бради-киипп-рещмиор» (К) различных гладкомышочных структур в определенной стеисни близки друг к другу и сопоставимы с таковыми, полученными при анализе гипер- и гипотензивных брлднкншшоршческнх резгашй.

Я. Состояние калликреип-мттггтиновой системы в значительной степени определяет фуикитголальнуто активность брадикпипновых рецстырроз. Лозьипотиго кпшшогенеза, как красило, сопровождается еттжмтием а>к-тивности воспринимающих брадикитши рецепториых систем. При угнетении кпнпиообразования, истощении компонентов кшшновой системы футнгщнопальлая активность брадтгаашино-вых рецепторов повышается. Снижение активности кшширазрушагощпх ферментов повышает оффек-тивпость брадгжшглпэрглчегалтх реакции.

10. В фупкциоиальпой настройке брадтотшптовых рецепторов существенную роль играют гормональные воздействия. Адреналин понижает эффективность браликпкппаргичеок'пя: реакций; тироксни и ди-■зтилстпльбострол — увеличивают.

СПИСОК

работ, опубликованных по материалам диссертации

1. Взатмоотагоптеиня монету фугаотшшагштои активностью щитовидкой железы и некоторыми тю'казптеляшп обмена ацетилхолтша и биологически активными аадштамп (ссротоппн. брядшашпп). Материалы XII съезда Всесоюзного физиологического общества имели П. П. Павлова, Тбилисиг, 1975, т. 2 с. 108. (в соавторстве с 3. В. У ратае вой, Л. Л. Аскалопо,вым. А. В. Булыгииой, В. П. Васильевым, Б. IT. Гуссльппковьтм, П. В. Дубилссм, К. II. Емеиишым, В. Д. Киселевым, О. М. Малкппок П. X. Шараетовои).

2. Изменения m системе китгаюв и серотопипа при адаптации к низким температурам. Материалы II Всесоюзной конференции по адаптации человека и различным географическим, климатическим и тгронз-ятодеттеяпым условиям. Новосибирск, 1977, т. 1, с. 221—222.

3. Оостоя.пие ктпг.ттовои системы при воздействии низких температур. Материалы Всесоюзной конференции по применению гипотермии в клинике и экклеримспте. Горький, 1977, с. 80—81.

4. Адаптация ферментных систем, участвующих п образовании и разрушении серотопппа у крыс после частичной резекции поджелудочной железы. Материалы Западносибирских отделений вссотоз-пых обществ физиологов, патофизиологов и Лармакологов «Механизмы адаптации и компенсации физнолошгчоских функции в пгастремалыных условиях». Томск, 1977, с. 80. (з соавторство с- О. М. Малтшпон).

5. Метаболизм предпгее.твмпгикоз активных ктгшпол в легких. Материалы Всесоюзной попферсинип по проблеме взаимодействия дыхания, кровообращения и лрнтрона. Барнаул, 1978, с. 100—101 (в соавторстве с A. JI. Панчеико).

6. Роль функционального состояния печени в поддержании уровня тммшкотештов калликроия-кштшговой системы. Материалы Всссоголпой

33^ f "Т" ;'

конференции по проблеме взаимодействия дыхания, кровоооращеиия п орптроиа. Барпаул, 1978, с. 101—102, (в соавторстве с Л. Н. Улаповым).

7. Метаболизм кшшнообразующего фермента калликрешна в легких. Материалы Всесоюзного пленума «Легкие в норм о и патологии». Ленинград, 1979, с. 27—28.

8. Влияние однократного введения I--тироксина на активность кал-ликреиш-кшишавой системы крови при дефиците мопоамиио®. В кн. «Теоретические и клинические аспекты патологии кровеносных сосудов». Барнаул, 1979, с. 21—22 (в соавторстве с В. А. Трешутипым).

9. Зависимость активности тканевых ходипэстсраз от уровня серо-тошша в оргаишзме экопериментальпых жпзотпых. Материалы Всесоюзного симпозиума «Нейромедиаторы в норме и патологии». Казань.

1979, с. 37—40 (¡в соавторство с В. А. Богдановым).

10. Активность калликреинттеплиповой системы крови в динамике развития острой аксперимсштальпой ишемии участка топкой кишки собаки. Материалы Всесоюзной конференции по острой ишемии и ранним постшпемпческим расстройствам. Москва, 1978, с. 282—283 (в соавторство с А. Л. Панчешко).

11. Рецепция активных кипшюв. Возможность ее количественной оценки. В кн.: «Теоретические и клинические аспекты патологии кровеносных сосудов». Барнаул, 1979, с. 19—20. (в соавторстве с А. Л. Панчешко, В. Балашшым).

12. __ Состояние рецепторов, воспринимающих брадиктпгп, при различной активности каллккрешл-кпшшовой системы. В кн. «Иммунологические механизмы л патогенезе, диагностике и лечении заболива.шш сосудов и внутренних органов». Барнаул, 1980, с. 53—55 (в соавторстве в II. М. Лебедевым).

13. Метаболизм компонентов кинпновон системы в сосудистых регионах печени и топкого кишечника. Материалы Всесоюзного симпозиума «Физиология ы патология гепатобллпарпой системы». Томок,

1980, с. 38—39.

14. Функционирование калликрепп-кшталовои системы плазмы крови. В кн. «'Швмупологические механизмы в патогенезе, диагностике л лечении заболевавши сосудов и внутренних органов». Барпаул. 1980, с. 46—50.

15. Влияние каллпкренна па состояние адрепо- и брадикппш101вых рецепторов. В кп. «Иммунологические механизмы в патогенезе, диагностике и лечении заболевании сосуда® и [внутренних органов». Барнаул, 1980, с. 55—57 (в соавторстве с А. Л. Палчелко, А. А. Рыжковым).

16. Оценка участия калликрешн-чкпшшовой системы ъ формировании патологических реакций. В кп. «Механизмы патологических реакции». Томск, 1981, с. 135—139.

17. Клшшко-физполшшчеокал оценка кшпшэрглческих процессоз. Методические разработки. Барнаул, 1981, с. 30 (в соавторстве с А. Л. Паячеико).

18. Роль каллимреин-киниповой системы в регуляции гемодиламл-ческих эффектов катехоламинов. Физиологический журнал СССР, 1981, № 4, с. 581—507, (в соавторство с А. А. Рыжковым, А. Л. Паяченко).

19. Показатели центральной гемодинамики при раздельном и совместном введении катехоламшюв и кшшнов. Кровообращение, АН Арм. ССР, 1981, № 2, с. 20—22( в соавторстве с А. А. Рыжковым).