Автореферат и диссертация по медицине (14.00.16) на тему:Роль активации эндотелия в падении артериального давления при инфаркте миокарда и предупреждение этого явления

РГ6 од - 4 ДПР 1394

Российская Академия медицинских наук

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ И ПАТОФИЗИОЛОГИИ

На правах рукописи

МАНУХИНА Евгения Борисовна

РОЛЬ АКТИВАЦИИ ЭНДОТЕЛИЯ В ПАДЕНИИ АРТЕРИАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ ПРИ ИНФАРКТЕ МИОКАРДА И ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ ЭТОГО ЯВЛЕНИЯ

14.00.16 - патологическая физиология

ДИССЕРТАЦИЯ в форме научного доклада на соискание ученой- степени доктора биологических наук

Москва - 1994

С

j

-) /

О

Работа выполнена в лаборатории патофизиологии сердца Научно-исследовательского Института обшей патологии и патофизиологам Российской АМН

Научный консультант - доктор мед. наук, профессор Ф.З.МЕЕРСОН

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук Н.А.МЕДВЕДЕВА доктор медицинских наук М.П.ГОРИЗОНТОВА доктор медицинских наук, профессор Б.А.СИДОРЕНКО

Ведущее учреждение:

Российский Университет дружбы народов

¿шулта состоится _1994 г.

к " ¡Ь часом на заседании Специализированного совета Д 001.03.01. при Научно-исследовательском Институте общей патологии и патофизиологии Российской АМН (125315 Москва, Балтийская ул., д.8)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института (Балтийская ул., д.8)

Диссертация разослана "

»¡J - _13_

Ученый секретарь Специализированного совета,

кандидат медицинских наук Л.Н.Скуратовская

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы.

Известно, что гибель больных при остром инфаркте миокарда нередко связана с развитием коллаптоидных состояний, которые определяются, наряду со снижением минутного объема сердца, резким уменьшением сопротивления периферических кровеносных сосудов, угнетением их адренергической регуляции и в итоге глубоким падением системного артериального давления (АД) [Gunnar С.A. et al., 1974; Ku D.D., 1982; Чазов Е.И., 1986 ]. Как было показано в течение последнего десятилетия многими работами, начиная от ставших уже классическими исследований Furchgott R.F. и Zawadski J.V. [1980], важная роль в регуляции сосудистого тонуса, наряду с нейроэндокринными механизмами, принадлежит эндотелию сосудов. Под влиянием экзогенных и эндогенных физиологических и гуморальных стимулов в эндотелии синтезируются и высвобождаются вазодилататорные и вазоконстрикторные вещества, оптимальное соотношение между которыми обеспечивает нормальное функционирование сосудистого руста |Luscher T.F., 1989; Vanhoulte P.M., 1986; Shimokawa H., 1989 |. При этом ведущая роль в предупреждении избыточной пазоконстрикции принадлежит эндотелиальному фактору расслабления (ЭФР), который, по современным представлениям, является оксидом азота (NO) [Moneada S. et al., 1987; Palmer R.M.J, et al., 1987] или соединением, высвобождающим NO [Myers P.R. et al., 1989; Vanin A.F., 1991 [. Снижение продукции и высвобождения ЭФР эндотелием приводит к преобладанию констрикторных влияний на гладкую мышцу сосудов над дилататорными вплоть до развития вазос-пазма [Vanhoutte P.M., 1986 ] и имеет большое значение в патогенезе таких заболеваний, как гипертензия [Lockett W. étal., 1986; LuscherT.F. et al., 1987] и стенокардия [Yasue H. et al., 1986; Vanhoutte P.M., Shimokawa H., 1989]. Однако роль эндотелийзависимых реакций в механизме падения сосудистого тонуса при инфаркте миокарда и,соответственно, в развитии таких важных для клиники явлений, как коллап-тоидные состояния и кардиогенный шок, до самого последнего времени оставалась неизвестной.

Усиление генерации эндотелием N0 и снижение АД характерны для различных воздействий и состояний, сопровождающихся активацией процессов свободнорадикального окисления (СРО) [Кубрина JI.H. и др., 1989; Thiemermann Ch., Vane J., 1990; Vallance P., Moneada S., 1991 ]. К числу таких состояний относится и тяжелый стресс, неизбежно сопутст-

вующий инфаркту миокарда [Meerson F.Z., 1982; Савов В.И. и др., 1989]. В то же время доказано, что для профилактики многих повреждений организма, связанных с избыточной активацией СРО, могут успешно применяться не только антиоксиданты, но и предварительная адаптация организма к таким факторам внешней среды, как кратковременные стрессорные воздействия, физические нагрузки, гипоксия [Ме-ерсон Ф.З., 1981; Меерсон Ф.З., Пшенникова М.Г., 1988; Меерсон Ф.З., 1993 ]. Защитный эффект адаптации при этом в значительной степени связан с активацией в организме так называемых стресс-лимитирующих систем, к числу которых относится и антиоксидантная система [Meerson F.Z., Manukhina Е.В., 1985 |. В настоящее время остается неисследованной возможность применения адаптационной и антиоксидантной защиты для предупреждения падения сосудистого тонуса и АД при остром инфаркте миокарда.

Цель работы

В соответствии с вышеизложенным, цель настоящей работы состояла в том, чтобы изучить роль нарушений эндотелийопосредованных реакций в падении АД при экспериментальном инфаркте миокарда и выяснить возможность их предупреждения или ограничения с помощью предварительной адаптации к дозированным воздействиям факторов среды и антиоксидантов.

В рамках поставленной цели последовательно решались следующие задачи:

1. Выяснить, как влияет экспериментальный инфаркт миокарда на эндотелнйопосредованныс реакции изолированной аорты крысы.

2. Сопоставить постинфарктную динамику системного АД с динамикой эндотслийзависимого расслабления изолированного сосуда для того, чтобы понять роль эндотслийзависимого расслабления в снижении АД.

3. Сопоставить влияние инфаркта, ложной операции (торакотомии) и эмоционально-болевого стресса на эндотелийзависимые реакции аорты и на этой основе оценить вероятность стрессорной природы угнетения сосудистого тонуса при инфаркте.

4. Выяснить, каково влияние острого инфаркта миокарда на эндотелийзависимые реакции резистивных артерий, играющих главную роль в формировании АД.

5. Оценить роль ингибирующего влияния эндотелия в стрессорном изменении адренореактивности сосудов и проанализировать рецептор-

ные механизмы усиления эндотелийзависимых реакций при инфаркте миокарда.

6. Провести прямое количественное определение генерации N0 (ЭФР) стенкой аорты крыс, перенесших экспериментальный инфаркт миокарда.

7. Выяснить, как влияет предварительная адаптация животных к повторным стрессорным воздействиям на динамику АД и нарушения эндотелийопосредованных реакций при инфаркте миокарда.

8. Выяснить, как влияет предварительная адаптация животных к периодической гипоксии на динамику АД и нарушения эндотелийопосредованных реакций при инфаркте миокарда.

9. Выяснить, как влияет предварительное введение животным анти-оксиданта на динамику АД и нарушения эндотелийопосредованных реакций при ннфаркте миокарда.

Научная новизна исследования определяется следующими его основными результатами.

Впервые обнаружено и изучено явление избыточной активации эндотелия под действием экспериментального инфаркта миокарда. Эта гиперактивация проявляется как в чрезмерном усилении эндотелийзави-симого расслабления гладкой мышцы сосуда, так и в угнетении эндотелием стимулированных норадреналином констрикторных реакций. Прослежена динамика этого явления и доказана ее прямая корреляция с динамикой падения системного артериального давления после инфаркта; тем самым получены убедительные свидетельства в пользу роли вызванного инфарктом усиления ингибирующего действия эндотелия в избыточном снижении сосудистого тонуса и АД и развитии коллапса и кардиогенного шока при остром инфаркте миокарда.

Доказана стрсссорная природа сопровождающего инфаркт усиления эндотелийопосредованных реакций сосудистой гладкой мышцы: изменения эндотелийзависимых и адренергических реакций после стресса различного происхождения были сходны с таковыми, наблюдавшимися посте экспериментального инфаркта миокарда. При этом выраженность этих изменений в целом соответствовала тяжести перенесенного стресса.

Обнаружено, что экспериментальный инфаркт миокарда приводит к снижению а-адренореактивности интактного и увеличению (2-адреноре-активности деэндотелизованного препаратов аорты, т.е. к усилению подавления эндотелием адренореактивности гладкой мышцы. Полученные данные указывают на наличие селективной стрессорной активации

эндотелиальных аг-адренорецепторов, опосредующих высвобождение эндотелиального фактора расслабления.

Впервые показано, что избыточная активация ингибирующего действия эндотелия на гладкую мышцу представляет собой генерализованное явление, которое развивается не только в магистральных проводящих сосудах типа аорты, но и в резистнвных артериях, играющих главную роль в формировании системного артериального давления. Получены прямые доказательства того, что усиление эндотелийзави-симого расслабления и ингибирующего действия эндотелия на сосудистый тонус обусловлены увеличением генерации стенкой сосуда ЭФР(ЫО). Подобное увеличение генерации N0, являющееся в норме адаптивным фактором, может в условиях вызванной инфарктом стрессорной гиперактивации эндотелия стать звеном патогенеза коллаптоидных состояний.

Впервые показано, что предварительная адаптация животных к коротким неповреждающим стрессорным воздействиям или к периодической гипоксии в значительной степени предупреждают чрезмерное угнетение эндотелием констрикторных реакций сосудистой гладкой мышцы, усиление эндотелийзависимого расслабления, а также оказывают благоприятное влияние на динамику системного АД после инфаркта миокарда.

Показано, что предварительное введение животным синтетического антиоксиданта ионола оказывает защитное действие на эндотелий аорты, аналогичное таковому, наблюдаемому при адаптации к повторным стрессорным воздействиям или гипоксии: у животных, получавших ионол до создания экспериментального инфаркта миокарда, явления гиперактивации эндотелия и, соответственно, вызванные инфарктом нарушения АД были выражены в значительно меньшей степени, чем в контроле. Сходство защитных эффектов обеих форм адаптаций и антиоксиданта указывает на роль процессов свободнорадикального окисления в механизме стрессорной гиперактивации эндотелия. Ингибирование этого звена является возможным общим механизмом защитного действия использованных с профилактической целью антиоксиданта и адаптации.

Теоретическое значение работы определяется тем, что в ней впервые обнаружено явление стрессорной гиперактивацни эндотелия и доказана роль этого патогенетического звена в падении артериального давления после острого инфаркта миокарда.

Практическое значение работы определяется тем, что в ней показана возможность предупреждения гиперактивации эндотелия и опасного

падения давления при инфаркте миокарда с помощью адаптации организма к гипоксии, коротким стрессорным воздействиям и антиокснлан-тов. Таким образом обосновано применение антиоксидантов для устранения, падения артериального давления при инфаркте.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Экспериментальный инфаркт миокарда приводит к гиперактивации эндотелия, что проявляется в чрезмерном ингибировании зндо-телием сократительных реакций гладкой мышцы сосудов и одновременно в усилении эндотелийзависимых вазодилататорных реакций. Паление системного АД, которое может приводить к коллаптоидным состояниям, в значительной степени связано с нарушением эндотелийопосредо-ванных реакций артериальных сосудов.

2. Эмоционально-болевой стресс вызывает изменения эндотелий-зависимых реакций артериальных сосудов и АД, аналогичные такозым, развивающимся при остром инфаркте миокарда. Это может свидетельствовать о стрессорной природе гиперактивации эндотелия и нарушений сосудистого тонуса при инфаркте миокарда.

3. Гиперактивация эндотелия при инфаркте сопровождается увеличением продукции N0 (ЭФР) стенкой артериальных сосудов, что может являться ведущим механизмом этой гиперактивации.

4. Предварительная адаптация животных к коротким повторным стрессорным воздействиям, а также предварительная адаптация к периодической гипоксичсской гипоксии в значительной степени предупреждают чрезмерное усиление ингибирующего действия эндотелия на гладкую мышцу при инфаркте и благоприятно влияют на динамику АД после инфаркта миокарда.

5. Предварительное введение животным антиоксиданта ионола. как и адаптация, оказывает выраженное профилактическое действие в отношении вызванных инфарктом нарушений функции эндотелия и предупреждает падение АД. Это свидетельствует в пользу гипотезы о важной роли антиоксидантных систем организма в профилактическом действии адаптации.

Апробация работы. Основные положения работы были доложены и обсуждены на 4-м Всесоюзном съезде патофизиологов (Кишинев. 1989), 4-й Всесоюзной конференции "Механизмы действия медиаторов и гормонов на эффекторные клетки" (Суздаль, 1989), 1 Симпозиуме Международного общества адаптационной медицины (Фрайбург, 1990). 2-м Международном симпозиуме по гипоксии "Гипоксия и ишемия: фунда-

ментальные и прикладные аспекты" (Берлин, 1991), Учредительном конгрессе Международного общества патофизиологов (Москва, 1991), 3-й Международной встрече по биологии оксида азота (Кельн, 1993).

Публикации. Материалы диссертации опубликованы в 25 печатных работах в отечественных и зарубежных изданиях.

Структура работы

Материал и методы исследования

Результаты исследования и обсуждение

Глава 1. Влияние экспериментального инфаркта миокарда на функциональное состояние эндотелия. Роль гаперактивации эндотелия в обусловленных инфарктом нарушениях системного артериального давления.

Глава 2. Роль стресса в нарушениях, обнаруженных при инфаркте.

Глава 3. Адаптационная защита эндотелия при экспериментальном инфаркте миокарда.

Глава 4. Антиоксидантная защита эндотелия при экспериментальном инфаркте миокарда.

Заключение

Выводы

Список работ, опубликованных по теме диссертации

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Обший план исследования

Работа была проведена на 568 крысах-самцах линии Вистар массой 220-300 г. и предусматривала 4 основных этапа. На первом этапе было изучено влияние экспериментального инфаркта миокарда на эндо-телийопосредованные реакции изолированной грудной аорты и системное АД. Эндотелийопосредованные реакции аорты оценивали по величине эндотелийзависимого расслабления и степени подавления различных компонентов сократительных реакций гладкой мышцы сосуда интакт-ным эндотелием. Было осуществлено детальное исследование и сопоставление динамики эндотелийзависимого расслабления аорты и АД после инфаркта и на этой основе проанализирована возможная роль гиперактивации эндотелия в нарушениях сосудистого тонуса и падении АД. Поскольку ведущая роль в формировании системного АД принадлежит

резистивным сосудам, мы изучили влияние экспериментального инфаркта миокарда на эндотелийзависимые дилатационные реакции изолированной хвостовой артерии крысы в условиях постоянной перфузии. Далее, исходя из установленного в последние годы факта, что эндо-телийзависимое расслабление сосудов опосредовано синтезом и высвобождением из эндотелия N0, путем прямых количественных определений было изучено влияние экспериментального инфаркта миокарда на генерацию N0 стенкой аорты.

Поскольку стресс неизбежно сопутствует острому инфаркту миокарда, на втором этапе было проверено предположение о возможной стрессорной природе обнаруженного явления гиперактивацин эндотелия. С этой целью изучали влияние эмоционально-болевого стресса на эндотелийопосредованные реакции аорты и системное АД. Для понимания механизмов выявленных нарушений была изучена роль усиления ингибируюшего влияния эндотелия на гладкую мышцу в известном явлении стрессорного снижения адренореактивности гладкой мышцы сосудов, а также сопоставлена роль эндотелия в регуляции адренореактивности гладкой мышцы в условиях стресса различного происхождения и интенсивности.

На третьем этапе исследования были изучены возможности коррекции обнаруженных нарушений эндотслийзависимых реакций и АД. С этой целью мы исследовали влияние предварительной адаптации животных к повторным стрессорным воздействиям, а также влияние предварительной адаптации к периодической гипоксии на функциональное состояние эндотелия и динамику АД после экспериментального инфаркта миокарда.

На четвертом, заключительном этапе была применена антиоксидант-ная защита животных в условиях экспериментального инфаркта миокарда, которая позволила выдвинуть гипотезу о вероятных причинах усиления ингибирующего действия эндотелия на сосуды и, соответственно, о возможных механизмах адаптационной профилактики.

Экспериментальные молелн

1. Экспериментальный инфаркт миокарда воспроизводили у наркотизированных эфиром животных по методу 5е1уе Н.е1 а1. [1960 ] путем перевязки передней нисходящей ветви левой коронарной артерии в участке сердца, находящемся на 2-3 мм выше границы ушка левого предсердия и левого желудочка.

2. Ложная операция (операционный стресс) состояла в торакотомии и подведении лигатуры под левую коронарную артерию без затягивания ее.

3. Эмоционально-болевой стресс (ЭБС) воспроизводили в форме так называемого "невроза тревоги" [Desiderato О. et al., 1974]. Сущность этой модели состоит, во-первых, в наличии конфликта между выработанным условным рефлексом избегания электроболевого раздражения путем ухода на платформу, с одной стороны, и безусловным болевым раздражением на этой платформе, с другой стороны, и, во-вторых, в напряженном "тревожном" ожидании электроболевого раздражения, поскольку удары тока на платформе наносились через случайные промежутки времени. Длительность стрессорного воздействия составляла 6 ч.

4. Адаптацию к кратковременным стрессорным воздействиям, воспроизводившимся в форме "невроза тревоги" по Desiderato О. et al. 11974 I, осуществляли по следующей схеме: первый сеанс длился 45 мин., далее по 1 ч. Курс адаптации состоял из 9 сеансов коротких стрессорных воздействий, проводившихся через день. Животных брали в опыт через 24 ч. посте завершения последнего сеанса. В ходе курса адаптации у животных не отмечалось поражений кожи, язвенных поражений слизистой оболочки желудка или изменений поведения.

4. Адаптация к периодической гипоксии проводилась путем "подъема" животных в барокамере ежедневно на 6 часов: в первый день "высота" соответствовала 1000 м над уровнем моря, во 2-й — 2000 м, в 3-й — 3000 м, в 4-й — 4000 м и в остальные дни — 5000 м. Курс адаптации составлял 32-36 сеансов. Животных брали в опыт через 24 часа посте завершения последнего сеанса. Адаптацию к гипоксии проводили в постоянно вентилируемой проточно-вытяжной барокамере объемом 400 л. Скорость откачки воздуха составляла 50 л/мин. Время "подъема" и "спуска" составляло по 30 минут и не учитывалось в общей продолжительности сеанса адаптации.

5. Антиоксидантная профилактика состояла в курсовом введении животным ингибитора свободнорадикального окисления синтетического жирорастворимого антиоксиданта ионола (2,6-дитретбутил-4-метилфе-нола). Ионол вводили перорально в дозе 50 мг/кг в 0,5 мл растительного масла по одному разу в день 3 раза до создания экспериментального инфаркта миокарда и 4-й раз — за 30 минут до операции.

Метопы исследования

1. Измерение АД проводили непрямым бескровным способом по методу Короткова на хвостовой артерии. Для регистрации использовали пневматический датчик и физиограф DMP-4F (Narco Bio-Systems, США). Уровень АД оценивали по записи на ленте с помощью внутренней

калибровки прибора и контролировали по показаниям манометра.

2. Сократительную активность и эндотелийзависимое расслабление изолированной грудной аорты изучали на кольцевом препарате длиной 3 мм, освобожденном от жировой и соединительной ткани. Для регистрации использовали изометрический датчик силы DY-1 и двухканальный регистратор Gemini (Ugo Basile, Италия). Препарат помещали на держателях из нержавеющей стали в термостатируемую (Т=37°С) рабочую камеру емкостью 30 мл, заполненную непрерывно аэрируемым (95% Ог + 5% СО2) раствором Кребса. Исходная растягивающая нагрузка составляла 1200 мг. В этих условиях препарат находился в течение часа до начала эксперимента. Производилась одновременная регистрация препарата с интактным и с удаленным эндотелием. Деэндотелизация осуществлялась механически специальным катетером. При оценке сократительной функции гладкой мышцы аорты исследовали ее ответы на возрастающие концентрации норадреналина (НА) (1-10"8 — 5 • 10"7 М). Для оценки эндотелийзависимого расслабления препарата изучали его реакцию на ацетилхолин (АХ) на фоне сокращения, вызванного введением НА в дозе 5 * !0~7 М. АХ добавляли и кумулятивных дозах 10 х, 10~7, 10"6, 10~5 М. Реакци я расслабления под действием 10"5 M АХ была максимальной. Деэндотелизацию препаратов контролировали по отсутствию расслабления на АХ.

При оценке сократительной функции сосуда рассчитывали силу сокращения и скорость развития сокращения для фазной и тонической компоненты сокращения по отдельности. Для оценки ингибирующего влияния эндотелия в этих условиях рассчитывали разность площадей между кривыми "доза-эффект" для интактного и деэндотслизованного препарата. Такой общепринятый способ оценки функции эндотелия позволяет выявить ту компоненту его ингибирующего действия на гладкую мышцу, которая в интактном сосуде может быть замаскирована другими влияниями [Clozel M., 1991 ]. При оценке эндотелийзависимого расслабления рассчитывали реакцию расслабления на АХ в процентах от величины сокращения препарата под действием 5 • 10"7 M НА. Для оценки степени связи между величиной эндотелийзависимого расслабления и уровня АД рассчитывали коэффициент корреляции г.

3. Адренореактивность гладкой мышцы аорты оценивали исходя из величины сократительной реакции интактных и деэндотелизованных препаратов аорты на НА (10"8-10~6 М) после выхода ее на плато. Адренореактивность определяли как величину, обратную кажущейся константе диссоциации (К) комплекса норадреналин-адренорецептор.

К (EDjo) численно равна концентрации НА, вызывающей реакцию, равную половине максимальной [Манухин Б.Н., 1968 ]. К рассчитывали методом наименьших квадратов.

4. Эндотелийзависимое расслабление резистивной артерии изучали с помощью перфузии изолированного проксимального сегмента хвостовой артерии крысы длиной 8 мм [Блаттнер Р. и др., 19831. Перфузию осуществляли раствором Кребса-Хензелейта с помощью роликового насоса "Микростальтик" (Россия) с постоянным расходом 2 мл/мин. Снаружи сосуд также омывался физиологическим раствором температурой 37°С. О реакции перфузируемого сосуда судили по изменению перфузионного давления, которое регистрировали с помощью датчика давления (Statham, США) и записывали на потенциометре КСП-4 (Россия). Дилататорные реакции на АХ (10~7 М) изучали на фоне сократительной реакции, вызываемой НА (5 • 10"7 М).

5. Количество N0, вырабатываемого кольцевыми препаратами аорты под действием АХ определяли с помощью метода электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) [Vanin A.F. et al., 1984; Mulch A. et al., 1992 J. Для этого использовали способность NO включаться п комплексы с Fe -диэтилдитиокарбаматом (ДЭТК) с образованием парамагнитных мононитрозильных комплексов железа с ДЭТК. Эти комплексы характеризуются сигналом ЭПР со значением g-фактора gj.= 2,035 и gn= 2,012 и триплетной сверхтонкой структурой при gj_. По интенсивности этого сигнала, рассчитанной методом двойного интегрирования с использованием в качестве эталонного образца раствора парамагнитного динитро-зильного комплекса железа с тиосульфатом с известной концентрацией, оценивали количество мононитрозильных комплексов железа с ДЭТК в образце и тем самым - количество N0, включенного в этот комплекс. Изолированные сегменты аорты, инкубировали в рабочей камере с Na-ДЭТК ПО"3 М CsHioNSzNa) в течение 15 минут, затем вызывали сокращение препарата НА (5 • 10~7 М) и после выхода сократительного ответа на плато вызывали эндотелийзависимое расслабление АХ (10~5 М). Через 10 минут после выхода на плато реакции расслабления препараты, не отмывая, замораживали и хранили в жидком азоте. 20 таких препаратов спрессовывали вместе в стеклянной трубке. Полученный суммарный образец использовали дря регистрации сигнала ЭПР на радиоспектрометре ЭПР "Радиолам" } .

Исследования по количественному определению генерации no были проведены в Лаборатории физ. химии полимеров (руководитель лаборатории — профессор Л.Ф.Ванин) в Институте химической физики Российской АН

6. Статистическая обработка результатов проводилась на персональном компьютере с применением Z-критерия Стьюдента и двухфакторного дисперсионного анализа (ANOVA), различия считались достоверными при р<0,05. Коэффициент линейной корреляции г определяли с помощью регрессионного анализа наименьших квадратов. Данные представлены в виде М±т.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ОБСУЖДЕНИЕ

Глава 1. Влияние экспериментального инфаркта мнокарла на функциональное состояние эндотелия. Роль гнперактиваиии эндотелия в обусловленных инфарктом нарушениях системного АД

Изучение динамики АД после экспериментального инфаркта миокарда у крыс выявило следующие закономерности (Табл. 1). Уже в начале первого часа после создания инфаркта наблюдается значительное снижение АД. Через 3 часа после операции это снижение становится максимальным, и АД падает со 109 до 70-75 мм рт. ст. На это время также приходится наибольшая смертность оперированных животных, причем их гибели, как правило, непосредственно предшествовало резкое падение АД до 50-60 мм рт. ст. На 4-м часу после операции начинается постепенное повышение АД, и через 24 часа оно восстанавливается практически до исходного уровня, достоверно не отличаясь от контроля. Ложная операция достоверных изменений АД не вызывала.

ТАfiJIIIIJA 1. Влияние экспериментального инфаркта миокарда и ложной операции на динамику артериального давления крысы (мм рт. ст.) (М±ш).

Время после экспериментального воздействия, ч

Серия 0 1 3 5 9 24

Контроль (к-10) 109±3 107 ±6 108 ±4 109 ±2 109 ±2 109 ±2

Инфаркт (/1-12) 109 ±3 74±3* 73 ±2* 79±2* 89±4* 99 ±7

Л.операция (л-8) 109 ±5 109 ±5 112±2 112±10 106 ±6 108 ±2

*

— р<0.05 — достоверность различий по сравнению с контролем, п - число животных в серии.

Исходя из такой динамики, для изучения эндотелийзависимого расслабления аорты были выбраны временные точки после инфаркта миокарда, в которых наблюдались наиболее выраженные изменения АД, а именно, через 3 и 24 часа после перевязки коронарной артерии.

На рис.1 представлены данные о влиянии инфаркта и ложной операции на силу сокращения изолированной аорты. Видно, что инфаркт уменьшил силу сокращений интактных аорт под действием всех использованных концентраций НА. Удаление эндотелия приводило к увеличению реакции на НА во всех экспериментальных группах (рис.1 А-Е). Прирост силы сокращения под действием возрастающих концентраций НА после удаления эндотелия, который отражен сдвигом вверх кривой "доза-эффект", в контроле составлял 3-14%, (рис.1А). Инфаркт приводил к увеличению силы сокращения деэндотелизованной аорты через 3 часа на 23-41 % (площадь между кривыми "доза-эффект" посте инфаркта увеличилась в 2,6 раза) (рис. 1В). Эта разница сохранялась и через 24 часа после инфаркта (рис. 1D). Ложная операция также увеличила прирост сдвига кривой "доза-эффект"деэндотелизованной аорты через 3 часа на 14-35% (рис. 1С) , а через 24 часа достоверных отличий от исходных показателей не наблюдалось (рис.1). Таким образом ложная операция вызывает увеличение силы сокращения деэндотелизованной аорты крысы, аналогичное наблюдаемому после инфаркта, но менее выраженное и менее стойкое во времени.

Поскольку сократительная реакция гладкой мышцы на «-адренер-гические агоннсты имеет две компоненты — быструю фазную и медленную — тоническую, мы рассмотрели влияние экспериментальных воздействий на каждую из них в отдельности. Было обнаружено, что общий прирост силы сокращения дезндотелизованных препаратов под действием инфаркта и ложной операции складывается из прироста в большей степени фазной, чем тонической компоненты силы сокращения.

Другим важным показателем функции гладкой мышцы является скорость развития сокращения. Изучение влияния экспериментальных воздействий на фазную и тоническую компоненты скорости сокращения выявило следующие закономерности.

На рис.2 видно, что инфаркт через 3 ч приводил к достоверному снижению фазной компоненты скорости сокращения интактного препарата (рис.4В). Удаление эндотелия приводило к возрастанию этого параметра в контроле на 7-27% (рис.2А). После инфаркта фазная скорость сокращения деэндотелнзованного препарата возрастала в большей степени — на 36-51% (рис.2В) (площадь между кривыми "доза-эф-

100 80 60 40 20

МО"* 3-10^ МО' 5-10'

РИСУНОК 1. Влияние экспериментального инфаркта миокарда на силу сокращений изолированной аорты крысы.

А — контроль, В — инфаркт. 3 часа, С — ложная операция, 3 часа, О — инфаркт, 24 часа, Е — ложная операция, 24 часа. Сплошная линия — интактный препарат, пунктирная линия — деэн-дотелизованный препарат. По оси абсцисс — концентрация НА, М, по оси ординат — сила сокращения в % от максимальной. * — различия достоверны, р<0,05.

120 100 80 60 40 20

•-т

1-10 3-10

1-10

5 10

-в

1-10 3-10

МО

5-10

РИСУНОК 2. Влияние экспериментального инфаркта миокарда на скорость сокращений изолированной аорты крысы.

Л — контроль, В — инфаркт, 3 часа, С — ложная операция. 3 часа, й —инфаркт, 24 часа, Е — ложная операция, 24 часа. Сплошная линия — интактный препарат, пунктирная линия — деэндотелизо-ванный препарат. По оси абсцисс — концентрация НА, М, по оси ординат — скорость сокращений в % от максимальной. * — различия достоверны, р<0,05.

фект" после инфаркта увеличилась в 3,2 раза). Ложная операция также оказывала ингибирующее влияние на фазную скорость сокращения интактного препарата саму по себе, и почти в 2,5 раза усилила эффект деэндотелизации. Увеличение прироста фазной компоненты скорости сокращения сохранялось и через 24 ч посте инфаркта и ложной операции, но было выражено слабее (рис.2 Б, Е). Удаление эндотелия приводило к увеличению тонической компоненты скорости сокращения во всех экспериментальных группах, однако, после инфаркта сдвиг кривой "доза-эффект", обусловленный деэндотелизацией, был таким же, как в контроле.

Таким образом, инфаркт миокарда сам по себе угнетает силу и скорость сокращений интактного препарата аорты на НА, и приводит к большему, чем в контроле, приросту силы и скорости сокращений, вызванному его деэндотелизацией. При этом усиление эффекта деэндотелизации аорты после инфаркта было значительно больше выражено для скорости, чем для силы сокращений. При оценке этого факта следует принять во внимание, что выделяемый интактным эндотелием ЭФР тормозит вхождение внеклеточного Са + и/или высвобождение Са2+ из внутриклеточных компартментов |СоШпх Р. е1 а!., 1986 удаление эндотелия должно приводить к повышению уровня Са в клетке. Известно, что повышение внутриклеточного Са сопровождается пропорциональным увеличением скорости, но не силы сокращений, и и определенном диапазоне концентраций внутриклеточного Са2+ увеличение скорости сокращений не сопровождается изменением фосфо-рилирования легкой цепи миозина [Б^тап МЛ. е1 а!., 1984 |. Это означает, что сила сокращении является значительно менее чувствительным показателем изменений концентрации внутриклеточного Са2+ , чем скорость. Очевидно, этим и объясняется наблюдавшееся нами явление.

Количественная оценка функции интактного эндотелия проводилась по величине эндотелийзависимого расслабления изолированной аорты крысы под действием АХ. Результаты этих опытов представлены на рис. 3. Видно, что кумулятивное добавление АХ на фоне вызванного НА сокращения приводило к расслаблению интактных препаратов во всех экспериментальных группах. Через 3 ч. после инфаркта развивалось значительное увеличение эндотелийзависимого расслабления, и под действием 10" М АХ оно составляло 76±4%, в то время как в контроле — лишь 43 ±3%. Через 24 ч величина эндотелийзависимого расслабления возвращалась к контрольному уровню и составляла 47±6%.

РИСУНОК 3. Ондотелийзанисимое расслабление изолированной аорты крысы через 3 (Л) п 24 (В) часа после экспериментального инфаркта миокарда.

1 — контроль, 2 — ложная операция, 3 часа, 3 — инфаркт миокарда, 3 часа, 4 — ложная операция, 24 часа, 5 — инфаркт миокарда, 24 часа. * — отличия от контроля достоверны, р<0,05. По оси абсцисс — концентрация ЛХ, М; по оси ординат — расслабление аорты, % от силы сокращении на ПЛ.

Ложная операция не оказывала достоверного влияния на эндотелии-зависимое расслабление: через 3 и 24 ч оно составляло 49±4% и 39±4% соответственно.

Таким образом, инфаркт вызывает усиление эндотелийзависимого расслабления под действием АХ. Подобное увеличение эндотелийзави-симого расслабления может приводить к снижению тонуса сосудов и падению АД. Для оценки возможного влияния эндотелийзависимого расслабления на уровень АД нами была изучена корреляционная связь между этими параметрами при инфаркте, ложной операции и в контроле.

Из данных таблицы 2 следует, что между уровнем АД и величиной эндотелийзависимого расслабления во всех экспериментальных группах существует высокая степень отрицательной корреляции. Видно, что снижение АД у перенесших инфаркт крыс по времени соответствует усилению эндотелийзависимого расслабления, а при восстановлении АД до исходного уровня через сутки после операции величина эндотелийзависимого расслабления также возвращается к предоперационному уровню.

ТАБЛИЦА 2. Соотношение между степенью эндотелийзависимого расслабления изолированной аорты и уровнем АД крысы при инфаркте миокарда и ложной операции (М ±ш).

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

Контроль 10 -0.87 109 ±3 43 ±3

Инфаркт, Зч 9 -0.93 73 ±2 76 ±4

Инфаркт, 24ч 9 -0.78 99 ±7 47 ±6

Л.операция, Зч 8 -0.78 112±2 49 ±4

Л.операция. 24ч 8 -0.56 108 ±2 39 ±3

*

— отличия от контроля достомсрны, р<0,05; п — число животных и серии.

Таким образом, экспериментальный инфаркт миокарда вызывает значительное усиление эндотелийзависимого расслабления гладкой мышцы аорты, которое достоверно коррелирует с падением АД. В настоящее время убедительно доказано, что функциональное состояние эндотелия изолированной аорты полностью отражает динамику системного АД. Более того, при системной индукции высвобождения ЭФР ангиографически продемонстрировано расширение аорты во время падения АД [Cuevas Р. et al., 1991 ]. Эта зависимость характерна для всех эндотелийопосредованных реакций аорты — не только для дилататор-ных, но и для констрикторных. Так Iwama Y. et al. [1992 ] показали, что на фоне предварительной блокады высвобождения ЭФР АХ вызывает эндотелийзависимое сокращение аорты, коррелирующее с АД.

Тем не менее, поскольку аорта является проводящим, а не резис-тивным сосудом, для данного исследования представлялось целесообразным изучить влияние экспериментального инфаркта миокарда на эндотелийзависимое расслабление резистивных артерий, которые играют главную роль в формировании системного АД. Эта работа была выполнена на изолированной перфузируемой хвостовой артерии крысы.

Результат этих экспериментов показан на рис. 4. Видно, что инфаркт приводит к достоверному увеличению дилататорной реакции хвостовой артерии на АХ на фоне предварительного сокращения, вызванного НА, более, чем в 2 раза при равном исходном тонусе. Таким образом, инфаркт значительно усиливает дилататорную функцию эндотелия резистивных артерий, что может непосредственно приводить к падению

%

РИСУНОК 4. Влияние экспериментального инфаркта миокарда на эн-дотслийзависимую дилататорную реакцию изолированной хвостовой артерии (% от констрикторной реакции на НА).

1 - контроль, 2 - инфаркт. * - отличия от контроля достоверны, р<0,05.

системного АД.

В настоящее время считается доказанным, что эндотелийзависимое расслабление сосудистой стенки опосредуется главным образом ЭФР, который представляет собой N0 или соединение, высвобождающее N0 |Moneada S. et al., 1987; Vanin A.F., 1991 |. Поэтому представляло интерес провести прямое количественное определение генерации N0 стенкой аорты в условиях резкого усиления эндотелийзависимого расслабления и одновременного падения АД, т.е. через 3 часа после создания экспериментального инфаркта миокарда.

На рис. 5 приведены типичные спектры ЭПР препаратов аорты контрольных и перенесших инфаркт крыс, а также сигнал ЭПР мо-нонитрозильных комплексов железа-ДЭТК (МНКЖ-ДЭТК) в диметил-сульфокснде. В препаратах аорты первая и вторая компоненты (х и у) триплетной сверхтонкой структуры (СТС) сигнала МНКЖ с ДЭТК маскируется компонентой сигнала ЭПР (w) комплексов Си2+-ДЭТК. Не перекрывается лишь третья компонента СТС (z) сигнала МНКЖ с ДЭТК. По ее амплитуде проводилась оценка интенсивности сигналов ЭПР МНКЖ-ДЭТК в препаратах аорты, а по ней — количество этих комплексов. В контрольных препаратах аорты оно составляло 0,12±0,03 нмоль NO/r влажной ткани, а в препаратах аорты крыс, перенесших инфаркт — 0,3±0,1 нмоль NO/r влажной ткани.

Таким образом, генерация N0 стенкой аорты животных, перенесших экспериментальный инфаркт миокарда, увеличена по сравнению с контролем в 2,4 раза. Оценка общей концентрации ловушек N0 — комплексов Ре2+-ДЭТК показало, что в препаратах аорты обеих серий их

д = 2.035 2.02

РИСУНОК 5. Нлияпис экспериментального инфаркта миокарда на содержание N4) и стенке аорты.

1 — сигнал ЭПР МПЖК-ДЭТК п диметилсульф-оксидс. 2 — сигнал ЭИР МНЖК-ДЭТК и аорте крыс после инфаркта, 3 — сигнал ЭПР МНЖК-ДЭТК м аорте контрольных крыс, 4 — запись ЭПР-иоглошения кнар-цепого дьюара. х, у, 7, — компоненты триплстной СТС сигнала МНЖК-ДЭТК, — вторая (низ-кополепая) компонента квартетной СТС сигнала Си-ДЭТК. наложенная на сигнал МНЖК-ДЭТК.

количество было одинаковым и соответствовало включению в эти комплексы около 50 нмоль NO/r влажной ткани.

Оценивая этот результат, надо иметь в виду, что при инфаркте миокарда наблюдается более или менее выраженное снижение минутного объема сердца [Ross J.J., 1974]. Вместе с тем установлено, что гиповолемия, вызванная кровопотерей, сопровождается падением АД, которое может быть предупреждено ингибиторами синтеза NO [Zinga-velli В. et al, 1992]. Возможно, что в нашем случае активация генерации N0 стенкой аорты также была в определенной мере спровоцирована транзиторной гиповолемией, возникающей при остром инфаркте как следствие снижения минутного объема сердца, а также таких факторов, как угнетение тонуса и адренореактивности венозных сосудов, в том числе системы воротной вены, способной депонировать в этих условиях значительный объем крови [Meerson F.Z., Manukhina Е.В., 1985; Ма-нухина Е.Б., 1988 |. В пользу этого предположения свидетельствует и тот факт, что вызванное экспериментальной сердечной недостаточностью снижение минутного объема сердца, напротив, приводит к уменьшению эндотелийзависимого расслабления периферических резистивных артерий [Drexler Н„ Lu W.Y., 1992).

Наличие корреляции между эндотелийзависимым расслаблением и АД согласуется с ролью N0 в этом процессе. Известно, что N0 принимает непосредственное участие в регуляции системного и регионарного АД [Rces D.D. et al, 1989; Tolins J.P., Raij R., 1989, Gardiner S.M. et al., 1990]. При количественной оценке генерации N0 в организме крыс по экскреции с мочой цГМФ, опосредующей действие ЭФР (N0) на гладкую мышцу, было показано, что при внутривенном введении АХ этот показатель возрастает и коррелирует со снижением системного АД, а блокада синтеза N0 предупреждает как изменения выделения цГМФ, так и изменения АД [Tolins J.R et al., 1989]. Прямым свидетельством роли N0 в регуляции АД служит тот факт, что ингибирование или индукция синтеза и высвобождения N0 приводит, соответственно, к снижению или повышению АД [Thiemermann Ch., Vane J., 1990; Ikeda К. et al., 1992]. В последнее время хроническое ингибирование синтеза N0 стали использовать в качестве модели стойкой артериальной гипер-тензии [Ribeiro М.О. et al., 1992].

Ингибирующее действие эндотелия проявляется не только в активации эндотелийзависимого расслабления, но и в угнетении сократительных реакций гладкой мышцы [Demirel Е., Turker R.K., 1989 ]. Доказано, что этот последний эффект, как и эндотелийзависимое расслабление,

опосредован изменением высвобождения ЭФР (NO) [Martin W. et al., 1986 ]. Поэтому можно думать, что обнаруженное нами усиление подавления эндотелием силы и скорости констрикторных реакций аорты на НА также обусловлено активацией генерации эндотелием N0.

Оксид азота образуется в организме из L-аргинина [Palmer R.M.J, et al., 1988; Schmidt H.H.H.W. et al., 1988 ]. Предполагается, что этот процесс протекает с участием механизмов свободнорадикального окисления (СРО): N0 является одним из промежуточных продуктов СРО азотсодержащих соединений, аминогруппы которых способны окисляться в биологических системах до нитрозогрупп [Boyd J.A. et al., 1983 ], которые далее могут высвобождаться в форме свободного N0 [Авдеева О.С. и др., 1979 ] L-apniHHH при этом используется в качестве азотсодержащего субстрата. В пользу участия СРО в образовании N0 свидетельствует тот факт, что антиоксиданты блокируют этот процесс in vivo [Кубрина Л.H. и др., 1989 ] и in vitro [Read М.А., Dusting G.G., 1987 ], a свободные радикалы стимулируют его [Vanhoutte P.M, Rubanvi G.M., 1985; Rosenblum W.I., 1987].

Другим возможным механизмом усиления синтеза N0 в условиях активации СРО в организме является увеличение поступления в клетку Са2+, обусловленное изменением структурной организации клеточной мембраны и снижением эффективности работы Са-насоса СПР |Архи-пенко Ю.В. и др., 1983]. Значение этого эффекта для генерации N0 определяется Ca -зависимостью важнейшего фермента, катализирующего его образование — NO-синтазы. При увеличении проницаемости мембраны для Са2+ и повышении концентрации внутриклеточного Са2+ активность этого фермента и, следовательно, генерация N0, существенно возрастает [Nathan С., 1992].

Таким образом, при различных воздействиях и состояниях, сопровождающихся активацией СРО, происходит усиленное образование N0 и снижение АД [Кубрина JI.H. и др., 1988; Thiemermann Ch., Vane J., 1990; Vallance P., Moneada S., 1991 ] вплоть до глубокого, драматического его падения, как это бывает, например, при септическом шоке [Lamas S. et al, 1991 ]. К числу таких состояний относится и стресс, неизбежно сопутствующий инфаркту миокарда [Meerson et al., 1982; Савов В.И., 1985]. Показано, что с одной стороны стресс значительно активирует процессы СРО [Меерсон Ф.З., и др., 1981 ], а с другой — усиливает генерацию эндотелием N0 [Кубрина JI.H. и др., 1989 ]. Поэтому следующий этап работы был посвящен проверке предположения, что пшерак-тивация эндотелия и падение АД после инфаркта в наших опытах имели

стрессорное происхождение. С этой целью мы изучили и сопоставили влияние ЭБС, ложной операции и инфаркта на АД, эндотелийзависимые реакции, и адренореактивность гладкой мышцы аорты.

Глава 2. Роль стресса в нарушениях, обнаруженных ппн инфаркте При изучении влияния длительного (6-часового) эмоционально-болевого стресса (ЭБС) на динамику АД крыс выяснилось, что у перенесших ЭБС животных сразу после воздействия оно достоверно не отличалось от контрольного уровня (табл. 3). В течение первого часа посте ЭБС происходило падение АД до 92-98 мм рт.ст. Этот уровень АД сохранялся в течение 3 часов. К 5-му часу АД повышалось до 101-107 мм рт.ст. и достоверно не отличалось от контрольного уровня. Через 24 часа после ЭБС АД составляло 106-110 мм рт.ст. Таким образом, ЭБС вызывает падение АД, сходное с таковым, сопровождающим острый инфаркт, хотя и менее выраженное. Максимальное падение АД после стресса происходит через 2 часа, поэтому именно в этой временной точке в дальнейшем мы изучали ондотелийопосредованные реакции.

ТЛЬЛИЦА 3. Нлияние эмоционально-болевого стресса па динамику артериального давлении крысы (М±л1, мм рт.ст.).

Серия 0 Время после экспериментального воздействия, > 13 5 9 24

Контроль. ()|-10) 109 ±3 107 ±6 108 ±4 109 ±2 109 ±2 109 ±2

ЭЬС, 0(-9> 109 ±3 95 ±3* 95 ±3* 104 ±3 103 ±2 1 0й ±2

— р<0.05 — достоверность отличий от контроля, п — число животных в серии

Кривые на рис. 6 и 7 показывают, что ЭБС вызывал такие же изменения силы и фазной компоненты скорости сокращения, как инфаркт миокарда. Другими словами, сила и скорость сокращения интакт-ного препарата уменьшалась, а сила и скорость сокращения деэндо-телизованного препарата сохранялись на контрольном уровне. Сдвиг кривой "доза-эффект", обусловленный деэндотелизацией, после ЭБС был значительно больше, чем в контроле. На тоническую компоненту силы и скорости сокращения ЭБС оказывал менее выраженное влияние.

Как было показано в главе 1, ложная операция (торакотомия), т.е. операционный стресс, который является существенно более мягким стрессорным воздействием, чем ЭБС, приводил к сходным, хотя и не таким выраженным изменениям: АД после торакотомии не только не

РИСУНОК 6. Влияние ЭБС на силу сокращения изолированной аорты с интактным и удаленным эндотелием.

Л — контроль, П — DHC. Сплошная линия — интактнмй препарат, пунктирная линия — деэпдотелизованный препарат. * — различия достоверны, р<0,05. По оси абсцисс — концентрация НА, М; но оси ординат — сила сокращения п % от максимальной.

РИСУНОК 7. Влияние ЭБС на скорость сокращения изолированной аорты с интактным и

удаленным эндотелием. Обозначения как на рис. 6..

снижалось, но даже имело тенденцию к некоторому повышению. Удаление эндотелия приводило к большему увеличению силы и скорости сокращения аорты, чем в контроле (рис. 1С, 2С) При этом через 24 часа после торакотомии эти показатели практически полностью возвращались к исходному уровню (1, 2), тогда как после более тяжелого стресса, сопровождающего инфарктом, в это время еще сохранялись достоверные отличия от контроля (рис. Ю, 2Б).

При оценке функционального состояния эндотелия по величине эндотелийзависимого расслабления обнаружено, что стресс вызывал увеличение максимального эндотелийзависимого расслабления до 61 ±4% по сравнению с 43±3% в контроле (рис. 8). Как было показано на рис. 3, ложная операция приводила лишь к недостоверному усилению эндотелийзависимого расслабления.

Таким образом, ЭБС, как и экспериментальный инфаркт миокарда, приводит к снижению АД и сопутствующей гиперактивации эндотелия. Более мягкое стрессорное воздействие — операционный стресс — вызывает сходные, но значительно менее выраженные изменения. Это свидетельствует в пользу предположения о том, что стресс играет важную роль в постинфарктном падении АД и усилении ингибирующего влияния

РИСУНОК 8. Влияние ЭНС па ун-дотел и »зависимое расслабление изолированной аоргм крысы. I — контроль. 2 — ЭЧС. * — различия достоверны, р<0,05. По оси абсцисс — концентрация ЛХ, М, по оси ординат — реакция расслабления п % от силы сокращения под действием ПЛ.

Ь и у £

*

701-^-^-и--

10-8 ю"7 10 ю-5

о

-10 -20 -30 -40 -50

эндотелия на сосудистый тонус. Известно, что в результате умеренных стрессорных воздействий в организме происходит мобилизация резерва крови в более активную циркуляцию [Mason D.T., Bartter R.F.,1968 ], а при увеличении интенсивности и длительности стресса (иммобилизация в течение 4 и более часов, травматический шок, компрессия конечностей) большой объем крови выключается из общей циркуляции и депонируется в грудной клетке и спланхнической области [Кулагин В.К. и др., 1980; Ковалев O.A., Шереметьевская С.К., 1981 ]. Считается, что уменьшением массы циркулирующей крови и депонированием ее в периферических сосудах обусловлено не менее 10% случаев кардиоген-ного шока при остром инфаркте миокарда [Руда М.Я., Зыско А.П., 1981 |. Снижение сосудистого тонуса при тяжелых стрессорных воздействиях становится причиной резкого падения АД, которое может привести к гибели животных [Ковалев O.A. и др., 1988; Судаков К.В. и др., 1988; Ульянинский и др., 1985]. В литературе имеются отдельные данные, косвенно свидетельствующие о роли эндотелийзависимого расслабления в патогенезе стрессорных нарушений сосудистого тонуса. Так Webb Е.Р. et al. [ 1987 | показали, что психосоциальный стресс у мышей приводит к усилению эндотелийзависимого расслабления как изолированной грудной аорты, так и резпетивных артерий перфузируемого препарата задних конечностей. Интересно отметить, что у животных при этом происходило не снижение, а, напротив, повышение системного АД. Это согласуется с нашими данными о том, что умеренной силы стресс, обусловленный операцией торакотомии у крыс сопровождался не снижением, а небольшой тенденцией к повышению АД и не вызывал усиления эндотелийзависимого расслабления, но в то же время приводил к некоторому усилению ингибирующего влияния эндотелия на силу и скорость сокращений. Можно думать, что состояние эндотелийопосредованной регуляции сосудистого тонуса в условиях стрессорных воздействий в определенной степени зависит от степени тяжести и длительности стресса. Действительно, легкий стресс, вызванный кратковременной (1 час) иммобилизацией животных, сопровождается повышением сосудистого тонуса и АД [Mason D.T., Bartter R.F.,1968 ] и, как недавно показали наши исследования, не приводит к увеличению генерации в организме ЭФР (N0) [Меерсон Ф.З. и др., 1993]. При более длительном стрессе, обусловленном такими средней тяжести эмоционально-болевыми (операция торакотомии) или эмоциональными (психосоциальный стресс [Webb Е.Р. et al., 1987]) воздействиями, по-видимому, начинается активация конституитивной NO-синтазы, связанная со стрессорным

увеличением поступления Ca в клетку [Архипенко Ю.В. и др., 1983; Nathan С et al., 1992], и эндотелий начинает ингибировать сокращения изолированных сосудов в большей степени, чем в норме, хотя этот эффект еще не проявляется in vivo в условиях сохранения всех гуморальных и нервных механизмов регуляции тонуса сосудов и АД на уровне целого организма. Прямым подтверждением этого предположения служат данные о том, что иммобилизационный стресс длительностью 2 часа достоверно увеличивает содержание мРНК NO-синтазы в мозге крыс, причем этот эффект достигает наибольшего развития через 2-3 часа после стресса [Calza L. et al., 1993], что согласуется с выявленной нами постстрессорной и постинфарктной динамикой АД и эндотелийзависимо-го расслабления. Наконец, при таких воздействиях, сопровождающихся тяжелым стрессом, как ЭБС и острый инфаркт миокарда, увеличение генерации N0 и, соответственно, гиперактивация эндотелия становятся настолько выраженными, что вызывают глубокое и продолжительное падение АД, которое в наших опытах нередко приводило к гибели животных.

Одним из факторов, определяющих нарушение вазомоции при тяжелых стрессорных воздействиях, считается потеря чувствительности сосудов к вазоактивным стимулам [Wiggers, 1950 |. Этому соответствуют и клинические наблюдения, свидетельствующие, что пациенты с инфарктом миокарда, осложненным кардиогенным шоком, нередко становятся "рефрактерными" к действию вазопрессорных агентов [Gunnar R.N. et al., 1974 |. На изолированных сосудах также было показано, что стресс может сопровождаться выраженным снижением адренореактивности [Rapoport R., Bevan J.A. 1979; Манухина Е.Б., 1983]. Поэтому мы поставили перед собой задачу выяснить, какую роль в стрессорном изменении адренореактивности сосудов играет усиление ингибирующего влияния эндотелия на гладкую мышцу. Для этого было сопоставлено влияние воздействий, сопровождающихся стрессом различной интенсивности и длительности, а именно, экспериментального инфаркта миокарда, ЭБС и торакотомии на чувствительность к НА адренорецепто-ров изолированной аорты крысы с интактным и удаленным эндотелием.

Из таблицы 4 следует, что экспериментальный инфаркт миокарда и ЭБС привели к достоверному увеличению К, т.е. к снижению адренореактивности гладкой мышцы аорты с интактным эндотелием. Для животных, перенесших операцию торакотомии, это снижение было недостоверным, но, тем не менее, наблюдавшаяся тенденция свидетельствовала в пользу стрессорного происхождения этого эффекта. Удаление эндо-

телия вызвало повышение адренореактивности во всех экспериментальных группах, что согласуется с результатами других авторов [восЗГгатс! Т. е1 а!., 1985 ]. Однако, наиболее важным представляется тот факт, что это повышение адренореактивности для разных групп животных было не одинаковым: оно было значительно больше выражено посте инфаркта миокарда, ЭБС и ложной операции, чем в контроле.

ТАБЛИЦА 4. Влияние экспериментального инфаркта миокарда, ЭБС и ложной операции на адреиореактивность гладкой мышцы аорты с интактным и удаленным эндотелием (М±ш).

Серия Препарат Число животных К, (х 10"8 М)

Контроль +Э /1-14 2,5±0,2 -Э /1-14 1,5±0,1 *

Инфаркт +Э /1-14 3,3 ±0,3*^ -Э //-13 0,9±0,0'/*

ЭКС +Э н-18 3,9±0,5*< -Э /1-8 0,7±0,07"

Л.операция О /¡-8 3.0±0,3 -Э '1-8 1,0 ±0,1 *

— отличия от контроля достоверны, р<0,05. — отличия от интактного препарата достоверны, [КО.05.

На рис. 9 графически отражены изменения адренореактивности, обусловленные деэндотелизацией аорты, для всех исследованных групп (ДК). Видно, что в целом разница в адренореактивности между интакт-ными и деэндотелизованными препаратами соответствует тяжести перенесенного стресса: она оказалась существенно больше у животных, перенесших ЭБС и инфаркт, чем после ложной операции. В результате, оценивая адреиореактивность деэндотелизованных препаратов, можно видеть, что после стрессорных воздействий она не снизилась, как в интактных препаратах, а, напротив, увеличилась по сравнению с контролем (табл. 4).

Полученные нами данные позволяют выделить два факта. Во-первых, стресс приводит к снижению адренореактивности аорты, а удаление эндотелия во всех экспериментальных сериях приводит к нормализации адренореактивности и даже некоторому превышению нормального уровня. Это означает, что влияние эндотелия существенно ограничивает

3.5-1

3

4

РИСУНОК 9. Влияние экспериментального инфаркта миокарда, ЭБС и операции торакотомии на изменение адренореактивности (Дк ЧСГ^ М)аорты,вызванное удалением эндотелия.

1 — контроль, 2 — торакотомия, 3 — инфаркт миокарда, 4 — ЭБС.

О

адренореактивность. Во-вторых, деэндотелизация аорты животных, перенесших стрессорные воздействия, привела к достоверно большему сдвигу адренореактивности, чем в контроле, следовательно, ингиби-рующее влияние эндотелия в этих стрессорных ситуациях увеличено. Это делает целесообразным обсуждение природы ингибирующего влияния эндотелия на адренорсактивность сосуда и механизма, за счет которого это влияние возрастает в стрессорных ситуациях.

Один из возможных механизмов усиления ответа гладкой мышцы на НА посте деэндотелизации состоит в том, что аг-адренорецепторы, расположенные на эндотелии, опосредуют высвобождение ЭФР JEgleme С. et al., 1984 ]. Показано, что селективные агонисты аг-адренорецепто-ров усиливают синтез эндотелием N0 из L-аршнина [Richard V. et al., 1990; Miller V.M., 1991 ]. Это означает, что активация <22-адренорсцспто-ров приводит к снижению сосудистого тонуса, т.е. при действии неселективного агониста а-адренорецепторов НА они приходят в антагонистические отношения с ai-адренорецепторами, расположенными на гладкой мышце и опосредующими ее сокращение [van Zwieten P.A., 1985]. При обсуждении возможного механизма усиления ингибирующего влияния эндотелия при стрессе следует иметь в виду данные о том, что стресс, воспроизведенный в различных формах, может вызывать увеличение чувствительности ¿й-адренорецепторов, которое выражено в значительно большей степени, чем для а\ -адренорецепторов [Ширинян

.А. и др., 1988; Shirinian Е.А et al., 1989 ]. Кроме того, показано, что при грессе в периферических органах происходит не только повышение увствительности, но и резкое увеличение числа СГг-адренорецепторов ри относительной стабильности плотности Cii-адренорецепторов U'Prichard D.C., Kvelnansky R., 1980]. Не исключено, что этот эффект зязан с преимущественной индукцией высокими концентрациями кате-оламинов образования сгг-адренорецепторов на генетическом уровне Brand Т. et al., 1989].

Таким образом, можно предположить, что обнаруженное нами усилено ингибирующего влияния эндотелия обусловлено стрессорным увели-ением аг-адренореактивности, опосредующей высвобождение ЭФР и асслабление аорты, и преобладанием ее над Gfi-адренореактивностью, посредующей сократительные реакции. Деэндотелизация устраняет нгибирующее влияние повышения аг-адренореактивности и выявляет ебольшое повышение fti-адренореактивности. Следовательно, известий эффект снижения адренореактивности сосудов при стрессе, возмож-о, обусловлен не десенситизацией ai-адренорецепторов, которые срав-ительно устойчивы к ней [ Hamilton С.A., Reid I.L., 1988 |, а усилением нгибирующего влияния f/2-адренорецепторон.

В нормальных условиях интактный эндотелий играет важную роль п редупреждении избыточной вазоконстрикции и спазма сосудов | Vanhoutte '.М., 1986]. Усиление ингибирующего сокращение сосудистой стенки ействия эндотелия, одним из проявлений которого в данном случае вляется чрезмерная активация зндотелиальных ОД-адренорецепторов, южет, наряду с другими факторами, играть роль в развитии глубокого трессорного падения АД. В то же время, ослабление ингибирующего лияния эндотелия, наблюдающееся при атеросклерозе, гипертензии и яде других заболеваний, может опосредовать развитие спазма сосудов Vanhoutte P.M., 1986; Gryglewski R. et al., 1988]. Поэтому полученные энные ставят вопрос о возможности подбора селективных агонистов и нтагонистов зндотелиальных ОД-адренорецепторов, которые могли бы пособствовать нормализации тонуса периферических сосудов в этих словиях.

В последнее десятилетие установлено, что многие стрессорные и ызванные инфарктом миокарда повреждения сердечно-сосудистой сис-емы могут быть успешно предупреждены или устранены с помощью редварительной адаптации организма к факторам внешней среды [Ме-рсон Ф.З., Пшенникова М.Г, 1988; Meerson F.Z., 1991 ]. Поэтому на ледующем этапе исследований мы изучали возможность применения

адаптационной защиты для предупреждения обнаруженных нами нарушений эндотелийопосредованных реакций и динамики АД, обусловленных экспериментальным инфарктом миокарда.

Глава 3. Адаптационная зашита энпотелия при экспериментальном инфаркте миокарла.

Наиболее выраженным кардиопротекторным эффектом обладает адаптация к повторным кратковременным стрессорным воздействиям. Этот эффект проявляется не только в условиях целого организма, но и полной мере сохраняется на изолированных сердцах и выделенных из них клеточных органеллах [Меерсон Ф.З., Малышев И.Ю., 1993]. В наших опытах, как будет показано ниже, такая адаптация также оказала защитное действие как на динамику системного АД, так и на эндо-телийопосредованные реакции аорты, взятой у адаптированных к стрессу животных.

На рис. 10 представлена динамика АД после инфаркта миокарда у различных групп животных. Как и в предшествующих опытах, сразу поете создания инфаркта начиналось падение АД; его минимальный уровень приходился на 3 часа посте операции. Через сутки происходило

120

100

80

60

0 1

24

РИСУНОК 10. Влияние экспериментального инфаркта миокарда на динамику АД контрольных и адаптированных к стрессу крыс.

1 — контроль, 2 — инфаркт, 3 — адаптация к стрессу, 4 — адаптация + инфаркт. По оси абсцисс — время после создания инфаркта, час., по оси ординат — АД, мм рт. ст. * — отличия от контроля достоверны, р<0,05.

РИСУНОК 11. Влияние экспериментального инфаркта миокарда на силу сокращения интактных и деэндотелизованных препаратов контрольных и адаптированных к стрессу крыс.

А — контроль, В — инфаркт, С — адаптация к стрессу, О — адаптация + инфаркт. Сплошная линия — интактный препарат, пунктирная линия — деэндотелизованный препарат. По оси абсцисс — концентрация НА, М, по оси ординат — сила сокращения в % от максимальной. * — различия достоверны, р<0,05.

осстановление АД до контрольного уровня. Адаптация к кратковремен-ым стрессорным воздействиям не повлияла на исходное АД, но оказала начительное влияние на его динамику при инфаркте. Во-первых,

максимальное падение АД у крыс, перенесших инфаркт на фоне адаптации, было менее выраженным — до 84-88 мм рт.ст. Во-вторых, восстановление АД у этих крыс начиналось уже через 3 часа после инфаркта и шло значительно быстрее: через 5 часов оно уже достоверно не отличаюсь от контрольного уровня.

Таким образом, адаптация не повлияла на уровень АД, но оказала выраженное защитное действие на его динамику посте инфаркта, которое на рис. 10 отражено заштрихованной зоной.

Данные, представленные на рис. 11, отражают влияние экспериментальных воздействий на силу сокращений изолированной аорты на НА. Видно, что, как и в предыдущих экспериментах, прирост силы сокращений, обусловленный деэндотелизацией, был больше после инфаркта — на 27-44% по сравнению с 9-23% в контроле (рис. 11 А,В). Адаптация сама по себе вызывала больший, чем в контроле, прирост силы сокращения деэндотелизованного препарата (рис. 11 С). Тем не менее на фоне адаптации инфаркт не вызвал дальнейшего увеличения сдвига кривой "доза-эффект" (рис. 11 Э). При исследовании фазной и тонической компонент силы сокращения аорты по отдельности была обнаружена аналогичная закономерность. Таким образом, адаптация сама по себе приводит к усилению силы сокращений деэндотслизованной аорты. Поэтому, хотя инфаркт не вызывал дополнительного усиления ингиби-рующего действия эндотелия насилу сокращения, в данном случае мы не можем говорить о защитном эффекте адаптации, так как эффект инфаркта на фоне адаптации не отличался от такового у неадаптированных животных. Некоторое увеличение ингибируюшего действия эндотелия на сокращение аорты при адаптации, возможно, представляет собой одно из проявлений так называемой "цены" адаптации [Меерсон Ф.З., 1981 ]. Это соответствует ранее обнаруженному нами факту, что адаптация к кратковременным стрессорным воздействиям которая эф-фек+ивно предупреждает стрессорные нарушения сократительной функции воротной вены крысы, тем не менее, сама по себе в некоторой степени угнетает ее спонтанные сокращения [Меерсон Ф.З. и др., 1985].

Совершенно иной результат был получен для другого показателя сократительной функции гладкой мышцы — скорости сокращения (рис. 12). Инфаркт вызывал уменьшение скорости фазной компоненты сокращения интактных препаратов и большее по сравнению с контролем увеличение скорости сокращений деэндотелизованных препаратов (рис. 12 А,В). Адаптация существенно ограничивала эффект инфаркта: если при инфаркте сдвиг кривой "доза-эффект" был более, чем в 6 раз

'ИСУНОК 12. Влияние экспериментального инфаркта миокарда на скорость сокращения интактных и деэндотелизованных препаратов контрольных и адаптированных к стрессу крыс.

I — контроль, В — инфаркт, С — адаптация к стрессу, Э — адаптация + инфаркт. Сплошная линия — интактный препарат, пунктирная линия — деэндотелизованный препарат. По оси абсцисс — концентрация НА, М, по оси ординат — скорость сокращения в % от максимальной. * — различия достоверны, р<0,05.

больше, чем в контроле, то при инфаркте на фоне адаптации этот сдвиг увеличился по сравнению с контролем всего в 2, 3 раза (рис. 12 С, Б). При изучении влияния экспериментальных воздействий на тоническую компоненту скорости сокращения была получена аналогичная закономерность.

Таким образом, адаптация оказала выраженное защитное действие на вызванные инфарктом изменения скорости, но не силы сокращения. Выше уже упоминалось (гл. 1), что повышение внутриклеточной концентрации Са2+ в гладкой мышце может сопровождаться пропорциональным увеличением скорости сокращения без изменения его силы ÍSiegman МЛ. е! а1.,1984 ]. Это означает, что сила сокращения является значительно менее чувствительным показателем изменений Са2+ , чем скорость. Действительно, в наших опытах усиление эффекта деэндотелизации аорты при инфаркте было значительно больше выражено для скорости (рис. 12 В), чем для силы сокращений (рис.11 В), и, соответственно, адаптация эффективно предупредила первый сдвиг (рис. 12 О).

Из таблицы 5 следует, что экспериментальный инфаркт миокарда привел к достоверному увеличению К, т.е. к снижению адреноре-активности гладкой мышцы аорты с интактным эндотелием.

ТЛ1)ЛИЦЛ5. Влияние экспериментального инфаркта миокарда и адаптации к коротким стрессорным воздействиям на адрснорсактииность гладкой мышцы аорты с интактным и удаленным эндотелием (М±т).

Серия Препарат Число животных К. (х 10'8 М)

Контроль +Э п—14 2,5 ±0,2 -Э /г-14 1,5 ±0,1**

Инфаркт +Э п-14 3,3±0,3*^ -Э /г-13 0,9±0,09**

Адаптация +Э /1-15 2,5±0,1 -Э /г-9 1,5±0,2 *

Адаптация + инфаркт +Э /1-18 2,4±0,2 -Э /1-10 1,1 ±0.2**

* *•

— отличия от контроля достоверны, р<0,05, — отличия от интактного препарата достоверны, р<0,05. +Э — интактный препарат, -Э —деэндотелизованный препарат.

Удаление эндотелия вызывало повышение адренореактивности препаратов, которое было значительно больше выражено после инфаркта, чем в контроле. Адаптация сама по себе не оказала влияния на

Or

20

40

50

ВО

РИСУНОК 13. Влияние адаптации к стрессорным воздействиям на эндотелийза-висимое расслабление аорты контрольных и перенесших инфаркт крыс.

1 — контроль, 2 — инфаркт, 3 — адаптация к стрессу, 4 — адаптация + инфаркт. По оси абсцисс — концентрация АХ, М, по оси ординат — расслабление в % от силы сокращения на НА.

10

10

10

-6

10

-5

зренореактивность ннтактных и деэндотелизованных препаратов, но олностью предупредила сопровождающее инфаркт усиление ингиби-ующего влияния эндотелия на нее. Исходя из выдвинутого нами выше редположения (гл. 2), что вызванное инфарктом усиление эндотелий-звисимого расслабления обусловлено активацией эндотелиальных (1г-аренорецепторов, опосредующих высвобождение ЭФР, представляет нтерес тот факт, что чувствительность (Zi-адренорецепторов, которую гражает адренореактивность деэндотелизованных препаратов, после заптации не изменялась (табл. 5). Согласно современным представ-ениям о механизмах адаптации к стрессорным воздействиям, одним из тавных изменений, развивающихся при этом в организме, является -шжение реактивности нервных центров и исполнительных органов к грессорным воздействиям, в частности, десенситизация адренорецепто-db [Меерсон Ф.З., Пшенникова М.Г., 1988 ]. Можно думать, что в наших ггытах защитный эффект адаптации был в значительной мере обуслов-ен адаптивной десенситизацией аг-адренорецепторов, гораздо более увствительных к ней, чем (Zi-адренорецепторы [Hamilton С.А., Reid R., 1988].

При исследовании влияния инфаркта на эндотелийзависимое расслабление аорты у контрольных и адаптированных к стрессу животных выяснилось, что, как и в предшествующих экспериментах, инфаркт миокарда вызывал достоверное увеличение эндотелийзависимого расслабления под действием ацетилхолина во всех использованных концентрациях (рис. 13). Так, под действием 10" М АХ эндотелийзависимое расслабление составляло в контроле 40±2%, а после инфаркта увеличивалось до 69±3%. Адаптация не оказывала влияния на эндотелийзависимое расслабление, но полностью предупреждала его усиление при инфаркте: величина этого показателя в обоих случаях составляла 44%.

Из таблицы 6 следует, что, как и в предшествующих экспериментах, между АД .и эндотелийзависимым расслаблением аорты во всех экспериментальных группах сохраняется высокая степень отрицательной корреляции. Этот факт свидетельствует в пользу предположения о том, что усиление эндотелиизависимого расселения играет роль в падении АД после инфаркта миокарда, а защитный эффект адаптации к стрессор-ным воздействиям в отношении динамики АД обустовлен ее ее защитным эффектом в отношении функционального состояния эндотелия.

ТАБЛИЦА 6. Соотношение между степенью эндотслийзаписимого расслаблении изолированной аорты и уровнем артериального давления крысы при инфаркте миокарда и адаптации к коротким стрессорпым воздействиям (М :£т).

Серия п Коэффициент корреляции г Артериальное давление, мм.рт.ст. Эндотелийзависимое расслабление, %

Контроль 14 -0.87 109 ±2 40 ±2

Инфаркт 13 -0.93 73 ±2* 69±3*

Адаптация 15 -0.94 109 ±4 44 ±4

Адаптация + инфаркт 18 -0.86 89±3 44±3

*

— р<0.05 — достоверность отличий от контроля, п — число животных в серии.

Таким образом, адаптация к коротким стрессорным воздействиям ограничивает вызванное инфарктом усиление ингибирующего действия эндотелия на сократительную функцию сосудистой гладкой мышцы, избыточную активацию эндотелийзависимого расслабления и благоприятно влияет на постинфарктную динамику АД. Этот эффект вполне согласуется с литературными данными о том, что подобная адаптация

100

80

60

0 1

24

'ИСУИОК 14. Влияние экспериментального инфаркта миокарда па на динамику ЛД контрольных и адаптированных к гипоксии крыс.

— контроль, 2 — инфаркт, 3 — адаптация к гипоксии, 4 — адаптация + инфаркт. 11о оси абсцисс — время после создания инфаркта, час., но оси ординат - ЛД, ми рт. ст. * — отличия от контроля достоверны, р<0,05.

тособна предупреждать такие стрессорные нарушения функции сосу-эв, как возрастание относительного коронарного протока, сопровожда-|щсеся снижением индекса ауторегуляции и нарушением сократитсль-ой функции сердца [Божко А.П., Солодков А.П., 1989 ], или депрессия юнтанной сократительной активности гладкой мышцы [Манухина Е.Б. др., 1985].

Дальнейшее изучение возможности адаптационной профилактики шерактивации эндотелия и связанных с ней нарушений системного АД ы проводили с применением предварительной адаптации животных к ериодическому действию гипобарической гипоксии, которая является £фективным средством предупреждения стрессорных и ишемических овреждений сердечно-сосудистой системы (Меерсон Ф.З. и др., 1989 ].

На рис.14 представлена динамика АД при инфаркте миокарда у онтрольных и адаптированных к гипоксии животных. Видно, что заптация не повлияла на АД, но существенно изменила его динамику, о-первых, максимальное падение АД было менее выраженным и при-:танавливалось не через 3 часа, как в контроле, а через 1-2 часа после нфаркта. Во-вторых, восстановление АД у этих животных начиналось

100

80

60

40

20

0 120

100

*

1-Ю4 змо4

РИСУНОК 15. Влияние экспериментального инфаркта миокарда на силу сокращения интактных и деэндотслизованных препаратов контрольных и адаптированных к гипоксии крыс.

Л — контроль, В — инфаркт, С — адаптация к гипоксии, О — адаптация + инфаркт. Сплошная линия — интактный препарат, пунктирная линия — деэндотелизованный препарат. По оси абсцисс — концентрация НА, М, по оси ординат — сила сокращения в % от максимальной. * — различия достоверны, р<0,05.

!01 Ю

10

¡0-Ю-!0

В

г

А---

Л

1

4 4

МО 3-10

МО

-7 -в

5-10 МО 3-10

МО

5-10

ИСУНОК 16. Влияние экспериментального инфаркта миокарда на скорость сокращения интактных и деэндотелизованных препаратов контрольных и адаптированных к гипоксии крыс.

. — контроль. В — инфаркт, С — адаптация к гипоксии, Э — адаптация + инфаркт. Сплошная линия — интактный препарат, пунктирная линия — деэндотелизованный препарат. По оси абсцисс — концентрация НА, М, по оси ординат — скорость сокращения в % от максимальной. * — различия достоверны, р<0,05.

уже к 3-му часу после инфаркта и шло быстрее: оно достигало исходного, дооперационного уровня уже к 5-му часу, а не через сутки, как в контроле. Таким образом адаптация к гипоксии оказала выраженное защитное действие на постинфарктную динамику АД.

Кривые "доза-эффект", представленные на рис. 15 и 16, показывают, что удаление эндотелия приводит к увеличению силы и скорости сокращения аорты во всех сериях, хотя посте адаптации этот эффект для скорости сокращений выражен слабо (рис. 16 С,Б). Этот прирост, как и в других сериях наших исследований, был значительно больше выражен после инфаркта (рис. 15 В, 16 В). Сама по себе адаптация ослабила ингибирующий эффект эндотелия. В то же время инфаркт, воспроизведенный на фоне адаптации, не сопровождался гиперактивацией эндотелия (рис. 15 С,Б, 16 С,Б). Одной из причин такого ослабления ингибирующего эффекта эндотелия у адаптированных животных может быть усиление выработки и высвобождения эндотелием под действием гипоксии констрикторного фактора [11иЬапу1 С.М., УапЬоиИе Р.М., 1985 I.

ТЛиЛИЦЛ 7. Нлияпие экспериментального инфаркта миокарда, и адаптации к периодической гипоксии па алрепорсактишюсть гладкой мышцы аорты с интактным и удаленным эндотелием (М±т).

Серия Препарат Число животных К, (х 10"Х М)

Контроль +Э «-11 2,3—0,2 -Э ,1-8 1,4 ±0.1*'

Инфаркт +Э '1-18 3,4^.2^ -Э «-7 0,9±0.08**

Адаптация +Э /г-20 1,8±0.1* -э "-10 1,3 ±0.1**

Адаптация + инфаркт +Э /г-18 1,7±0,2* -Э '(-9 1,2±0,2

* **

— отличия от контроля достоверны. р<0,05, — отличия от интактного препарата достоверны, р<0,05. +Э — иитактный препарат, -Э —деэндотелизованный препарат.

Результаты, приведенные в таблице 7, представляют собой количественную характеристику адренореактивности аорты. Видно, что инфаркт .достоверно увеличивал К, т.е. снижал адренореактивность аорты с интактным эндотелием. Удаление эндотелия вызвало повышение адренореактивности препаратов, которое было значительно больше выраже-

РИСУНОК 17. Влияние адаптации к гипоксии па эндоте-лийзависимое расслабление аорты контрольных и перенесших инфаркт крыс. 1 — контроль, 2 — инфаркт, 3

— адаптация к гипоксии, 4

— адаптация + инфаркт. По оси абсцисс — концентрация АХ, М, по оси ординат

— расслабление в % от силы сокращения на НА.

э после инфаркта, чем в контроле. Адаптация сама по себе уменьшила для аорты с интактным эндотелием и полностью предупредила збыточное повышение адренореактивности после удаления эндотелия у ивотных, перенесших инфаркт миокарда.

При рассмотрении возможных механизмов влияния адаптации на 1ренореактивность аорты следует принимать во внимание две возмож-эсти. Первая из них обсуждалась выше при анализе защитных эффек-эв адаптации к стрессорным воздействиям и состоит в большей адап-лвной десенситизации од-адренорецепторов по сравнению с ЭД-адрено-гцепторами. Второе предположение, прямо противоположное первому, зстоит в том, что стресс, сопровождающий экспериментальный инфаркт иокарда, вызывает не повышение, а снижение чувствительности О-ад-енорецепторов, как и другие формы острого стресса [НаророЛ И., Веуап А., 1979], а адаптация к гипоксии повышает ее. Известно, что адап-ация к гипоксии вызывает значительное снижение активности моно-миноксидазы в различных тканях и органах [Шатемирова К.К. и др., 989 ]. Нарушение функции этого ключевого фермента метаболизма НА вляется причиной возникновения так называемой девиационной сверх-

чувствительности эффекторных клеток [Head D.J., 1989]. Этот механизм может лежать в основе усиления реакции препаратов на НА, вызванного самой адаптацией.

В дальнейших экспериментах мы оценивали функциональное состояние эндотелия по эндотелийзависимому расслаблению аорты. На рис. 17 видно, что эндотелийзависимое расслабление после адаптации к гипоксии было незначительно больше, чем в контроле. После инфаркта максимальное эндотелийзависимое расслабление возрастало почти в 2 раза (39% vs 70%). Адаптация ограничила это усиление расслабления до 53%. Заштрихованная зона на рис. 17 отражает защитный эффект адаптации.

Из таблицы 8 следует, что, как и в предшествующих экспериментах, между АД и эндотелийзависимым расслаблением аорты имеется высокая степень отрицательной корреляции, которая сохраняется во всех экспериментальных группах. Таким образом, защитный эффект адапа-тации к гипоксии в отношении АД согласуется с защитным эффектом в отношении эндотелийзанисимого расслабления, что дает дополнительные основания предполагать участие эндотелия в падении АД при инфаркте. Более того, адаптация к гипоксии эффективно предупреждает гиперактивацию эндотелия не только аорты, но и резистикных артерий, играющих главную роль в формировании системного АД |Меерсон Ф.З. и др., 1993 |.

ТЛШ1Ш 1Л 8. Соотношение между степенью знлотслийзаиисимого расслабления изолированной аорты и уровнем артериального давления крысы при инфаркте миокарда и адаптации к периодической гипоксии <М1Ьт).

Серия п Коэффициент корреляции г Артериальное давление мм.рт.ст. Эндотелийзависимое расслабление, %

Контроль 11 -0.87 109±1 39 ±2

Инфаркт 18 -0.83 73 ±2* 70 ±3*

Адаптация 20 -0.82 109 ±3 43 ±3

Адаптация + инфаркт 18 -0.82 90 ±2* 50 ±2*

— р<0.05 — достоверность отличий от контроля, п — число животных в серии.

В целом полученные нами данные показывают, что как предварительная адаптация к коротким стрессорным воздействиям, так и пред-

фительная адаптация к периодической гипоксии оказывают выражен-эе профилактическое действие на функциональное состояние эндо-;лия сосудов и на динамику системного АД, нарушенные в результате 1желого стресса, сопровождающего острый инфаркт миокарда. Очевид-эе сходство защитных эффектов обеих адаптаций позволяет предпо-эжить наличие у ннх общих механизмов, которые в значительной мере тределяют эти эффекты.

При обсуждении возможных механизмов гиперактивации эндотелия ри тяжелых стрессорных воздействиях мы уже упоминали выше (гл. 2), го к ним с наибольшей вероятностью относятся активация процессов РО, которая может как сама по себе прямо индуцировать избыточную :нерацию N0 [Кубрина Л.Н. и др^,+ 1988], так и вызвать увеличение энцентрации внутриклеточного Са , обусловленное стрессорным поведением мембраны клетки и падением активности Са -насоса [Архи-енко Ю.В., 1983]. Известно, что во время адаптации в организме роисходит активация так называемых стресс-лимитирующих систем, эторые ограничивают стресс-реакцию на центральном уровне и на ровне исполнительных органов. Одной из таких систем является дейст-/ющая на периферии антиоксидантная система [Меегеоп ¥.Ъ. Мапи-•нпа Е.В., 1985 I. Показано, что и адаптация к коротким стрессорным зздействиям, и адаптация к гипоксии приводят к активации анти-■ссидантных ферментов, которые являются существенным фактором, тределяющим развитие СРО в организме [Сазонтова Т.Г. и др., 1987 ]. ри этом адаптация обладает мембраностабилизирующим действием и, гатветственно, защитным эффектом в отношении мембранных кати-чных насосов: Са2+-насос адаптированных животных обладает повы-енной резистентностью как к стрессорной активации СРО, так и к рямым индукторам перекисного окисления липидов [Архипенко Ю.В., иденко В.В., 1989; Меегеоп ¥.Ъ. е! а1., 1990; АгкЫрепко Уи.У. е1 а1., )91 ]. Более того, мембраностабилизирующее действие адаптации, по-щимому, играет существенную роль в профилактике стрессорных ярушений адренореактивности гладкой мышцы. Показано, что липид-эе окружение а-адренорецепторов на мембране в значительной степени Зусловливает характер их взаимодействия с медиаторами, и любые зздействияна это окружение сильно изменяют его [БЬгееуе Б.М., 1991 ]. числу таких воздействий относятся активация перекисного окисления шидов и активация фосфолипаз, характерные для тяжелого стресса ^еерсон Ф.З., 1981]. Поэтому можно думать, что именно адаптивное эвышение активности антиоксидантных ферментов и устойчивости

клеточных мембран является важным звеном профилактического действия обеих форм адаптации в отношении как избыточной продукции эндотелием N0, так и стрессорных нарушений чувствительности адрено-рецепторов.

Для проверки предположения о том, что профилактическое действие адаптации связано с ограничением активации СРО, мы исследовали возможность предупреждения гиперактивации эндотелия и падения АД при инфаркте миокарда с помощью ингибитора СРО синтетического антиоксиданта ионола.

Кривые на рис. 18 отражают влияние экспериментальных воздействий на динамику АД. Инфаркт вызвал изменения АД, аналогичные полученным ранее (см. гл. 1). Через сутки АД восстанавливалось до контрольного уровня. Введение ионола само по себе не вызывало достоверных изменений АД, но существенно влияло на его динамику при инфаркте. Инфаркт на фоне курса ионола вызвал падение АД в течение первого часа до 82-90 мм рт ст., а не до 72-78 мм рт.ст., как у животных не получавших ионол, а уже к 5-му часу АД достоверно не отличалось от контрольного уровня.

Таким образом, ионол сам по себе не оказывает влияния на уровень или динамику АД, но оказывает защитное действие на его динамику при инфаркте, величину которого отражает величина заштрихованной зоны на рис. 18.

Кривые на рис.19 показывают, что инфаркт вызывал больший прирост силы сокращения после деэндотслизации — на 26-31% по сравнению с 17-19% в контроле (рис.19 А,В). Ионол и инфаркт на его фоне

Глава 4. Антиоксилантная зашита энлотелия при экспериментальном инфаркте миокарла

120

РИСУНОК 18. Влияние экспериментального инфаркта миокарда на динамику АД у контрольных и получавших ионол животных.

100

1

43 2

80

0 1 3 5

. 9

24

1 — контроль, 2 — инфаркт, 3 — ионол, 4 — ионол + инфаркт. По оси абсцисс — время после инфаркта, час., по оси ординат — АД, мм рт. ст. * — отличия от контроля достоверны, р<0,05.

'ИСУНОК 19. Влияние экспериментального инфаркта миокарда на силу сокращений интактных и деэндотелизованных препаратов аорты контрольных и получавших ионол крыс.

— контроль, В — инфаркт, С — ионол, Б — ионол + инфаркт. Сплошная линия — интактный препарат, пунктирная линия — деэндотелизованный препарат.По оси I абсцисс — концентрация НА, М, по оси ординат — сила сокращения в % от максимальной. * — различия достоверны, р<0,05.

120 100 80 60 40 20

В ^ * *

А

мо4 з-ю"1

РИСУНОК 20. Влияние экспериментального инфаркта миокарда на скорость сокращений интактных и деэндотелизованных препаратов аорты контрольных и получавших ионол крыс.

А — контроль, В — инфаркт, С — ионол, Э — ионол + инфаркт. Сплошная линия — интактный препарат, пунктирная линия — деэндотелизованный препарат.По оси абсцисс — концентрация НА, М, по оси ординат — сила сокращения в % от максимальной. * — различия достоверны, р<0,05. Эта зависимость полностью сохранялась для фазной и тонической компонент силы сокращения аорты по отдельности.

; вызывали изменений сдвига кривой "доза-эффект" (рис. 19 С,Б).

При исследовании фазной компоненты скорости сокращения было ггановлено (рис.20), что ее изменения после инфаркта соответствуют >наруженным ранее (гл. 1): площадь между кривыми "доза-эффект" зеле инфаркта была примерно в 5 раз больше, чем в контроле. Ионол и 1фаркт на фоне ионола не вызывали достоверных изменений скорости азной компоненты сокращения интактных и деэндотелизованных пре-фатов по сравнению с контролем (рис. 20 С, О). Та же закономерность жазана и для тонической компоненты скорости сокращения.

Таким образом, предварительное введение ионола предупреждает ¡менения силы и скорости сокращений аорты при инфаркте. При этом, 1к и в случае адаптационной защиты, обусловленные инфарктом фушения и, соответственно, профилактическое действие ионола было [ачительно больше выражено для скорости, чем для силы сокращений, эзможные причины этого явления обсуждались выше (гл. 1 и 3).

Данные табл. 9 представляют собой количественную характеристику фенореактивности гладкой мышцы. Видно, что экспериментальный (фаркт миокарда снизил адренореактивность (увеличил К) аорты, а щление эндотелия повысило ее, причем в большей степени в группе шфаркт", чем в контроле. Ионол сам по себе не оказал никакого 1ияння на адренореактивность контрольных препаратов как с интакт-лм, так и с удаленным эндотелием, но, как и обе формы адаптации, шностью предупредил ее снижение у интактных препаратов после 1фаркта и избыточный прирост после деэндотелизации.

ТАБЛИЦА 9. Плияние экспериментального инфаркта миокарда и предварительного гдения антиоксиданта ионола на адренореактивность гладкой мышцы аорты с интактпым удаленным эндотелием (М±т).

Серия Препарат | Число животных К. (х 10"ь М)

Контроль +Э -Э /1-8 /1-7 l,2±0.2Qt 0,6±0,05 *

Инфаркт +э -э /1-8 /1-7 1,8±0.1 S*t 0,6±0,08**

Ионол +э -э л-10 /1-7 0,7±0.1

Ионол + инфаркт +э -э /1-8 /1-7 1,2 ±0,09 0,8±0.1**

— отличия от контроля достоверны, р<0,05; — отличия от интактного препарата стоверны, р<0,01. +Э — интактный препарат, -Э — деэндотелизованный препарат.

л\\\\\\>

4 3

РИСУНОК 21. Влияние экспериментального инфаркта миокарда на эндотелий-зависимое расслабление аорты контрольных и получавших ионол крыс.

1 — контроль, 2 — инфаркт, 3 — ионол, 4 — ионол + инфаркт. По оси абсцисс — концентрация АХ, М, по оси ординат — расслабление в % от силы сокращения на НА.

10

10*

10

10

На рис. 21 видно, что величина эндотелийзависимого расслабления аорты, как и в предыдущих экспериментах, под действием инфаркта существенно возрастала от 43±3% при действии максимальной использованной концентрации в контроле до 68 ±5 после инфаркта. Ионол сам по себе не оказывал достоверного влияния на величину эндотслийзависимого расслабления, но предупреждал его усиление при инфаркте — в обоих случаях оно составляло 49±б%. Таким образом, ионол практически полностью предупредил вызванное инфарктом увеличение эндотелийза-висимого расслабления изолированной аорты. Заштрихованная зона на рис. 21 отражает защитный эффект ионола.

Исследование корреляционной связи между величиной эндотелийза-висимого расслабления и динамикой АД показало высокую степень отрицательной корреляции между этими параметрами во всех экспериментальных группах (табл. 10), подобно тому, как это было показано ранее для обеих форм адаптации.

Таким образом, предварительное введение ионола практически пол-ютью предупреждает как вызванную инфарктом гиперактивацию эндо-лия, проявляющуюся в усилении эндотелийзависимого расслабления и давлении эндотелием сократительных реакций, так и сопутствующие ¡рушения АД. При этом защитный эффект ионола обладает большим одством с таковым предварительной адаптации к стрессорным воз-йствиям и периодической гипоксии.

ТАБЛИЦА 10. Соотношение между степенью эндотелийзависимого расслабления изоли-занной аорты и уровнем артериального давления крысы при инфаркте миокарда и при :дении ионола (М±ш).

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

Контроль 8 -0.79 110±3 43±3

Инфаркт 8 -0.83 75±3* 68 ±5*

Иоиол 10 -0.66 108 ±2 49 ±6

Попол + инфаркт 8 -0.75 90 ±2 49 ±6

— р<0,05 — достоверность отличий от контроля, п — число животных и серии.

Защитное действие антиоксиданта ионола убедительно продемон-рировано при самых разнообразных повреждениях организма, в кото-IX активация процессов СРО играет ведущую роль. Так предваритель-е введение ионола предупреждает стрессорные и гипоксичсские пов-ждения сердца [Меерсон Ф.З. и др., 1979 ], стрессорные повреждения товного мозга [Богданова Е.Д. и др., 1981 ], сетчатки глаза [Шведова А. и др., 1982], скелетных мышц [Каган В.Е. и др., 1981 ]. Ангиопро-кторный эффект ионола при стрессе показан на примере предупреж-ния стрессорной и инфарктной депрессии сократительной функции и дения адренореактивности воротной вены [Манухина Е.Б., 1983; ^егБоп ¥.2,., МапикЬша Е.В., 1985], а также на примере предупреж-ния вызванного стрессом возрастания относительного коронарного отока и сопутствующего снижения индекса ауторегуляции и коронар-го расширительного резерва сердца [Божко А.П., Солодков А.П., 89 ]. В ряде работ при этом также подчеркивается сходство ангиопро-кторного действия антиоксидантов и адаптации [Меерсон Ф.З., 1984; шухина Е.Б., 1988; Божко А.П., Солодков А.П., 1989].

Главный механизм антиоксидантной защиты эндотелия, очевидно, обусловлен предупреждение избыточной активации СРО и сопутствующего нарушения функции Са-насоса [Ivanona S.M. et al., 1991 ], которые неизбежно должны приводить к гиперпродукции эндотелием N0. Действительно, показано, что антиоксиданты блокируют образование N0 в условиях активации СРО в организме животных in vivo [Кубрина JI.H. и др., 1989 |. Кроме того, ионол является ловушкой свободных радикалов, которые могут модулировать эндотелийзависимое расслабление сосудов: некоторые из них обладают прямым тормозным действием на сократительный процесс в сосудистой гладкой мышце и при определенной концентрации способствуют высвобождению ЭФР при активации мус-кариновых рецепторов [Kontos H.A. et al., 1984; Vanhoutte P.M., Rubanyi G.M., 1985; Rubanyi C.M., Vanhoutte P.M., 1986]. Еще один возможный механизм состоит в том, что ионол может ограничивать саму стресс-реакцию, подавляя АКТГ-зависимое накопление и секрецию кортикос-терона надпочечниками |Меерсон Ф.З. и др., 19891, подобно тому, как адаптация к мягким стрессорным ситуациям ограничивает подъем в крови при тяжелом стрессе концентрации катехоламинов и глюко-кортикоидов |Mikulaj L. et al., 1974; Keim K.L., Sigg E.B., 1976 |.

Таким образом как результаты наших исследований, так и данные литературы свидетельствуют в пользу предположения, что активация СРО представляет собой важное звено стрессорной гиперактивации эндотелия и сопутствующего падения АД, а адаптационная и анти-оксидантная защита имеют в своей основе общий механизм — предупреждение стрессорной активации этих процессов.

Заключение

Интактный эндотелий, продуцирующий расслабляющие и констрик-торные факторы, играет важную роль в регуляции тонуса сосудов. В норме спонтанное и стимулированное высвобождение ЭФР вносит существенный вклад в перераспределение кровотока в органах и тканях в соответствии с их физиологическими потребностями. При нарушении интактности эндотелия или ослаблении продукции ЭФР констрикторные влияния начинают преобладать над релаксирующими. Подобное явление наблюдается при гипертензии, ишемии и реперфузии, диабете, атеросклерозе. Результатом утраты эндотелийзависимого расслабления может явиться не только патологическое повышение сосудистого тонуса, но и вазоспазм. Однако, система синтеза и высвобождения ЭФР эндотелия обладает значительными резервными возможностями, и поэтому первой реакцией на неадекватное повышение сосудистого тонуса становится

ктивация продукции эндотелием ЭФР (N0). Подобное явление наблю-ается в начальных стадиях развития экспериментальной минерало-ортикоидной гипертензии [Bockman et al., 1992], при повышении АД< ызванном пережатием аорты [Suzuki Н. et al., 1992] и у больных ^ ердечной недостаточностью [Drexler Н. et al., 1991 ].

В настоящей работе на примере инфаркта миокарда впервые показа -[о, что увеличенная продукция эндотелием N0, которая в норме имеет ольшое адаптивное значение, может превратиться из звена адаптации в вено патогенеза и стать основой тяжелых нарушении сосудистого онуса. Поэтому важно найти пути такой коррекции избыточной активации эндотелия, которая сама по себе не будет подавлять нормальной [родукции эндотелием N0 и не снизит адаптационных возможностей ндотелия. Примененная нами адаптационная и антиоксидантная профилактика нарушений зндотелийзависимых реакции и падения сис-емного АД при инфаркте миокарда соответствует этому требованию. )на не только предотвращает избыточную активацию эндотелия и 1аденис АД, но и позволяет вскрыть механизмы этого явления.

ВЫВОДЫ

1. Наблюдаемое при экспериментальном инфаркте миокарда падение ^Д закономерно сопровождается резким усилением ингибирующего лияния сосудистого эндотелия на сократительную активность гладкой 1ышцы сосудов. Это проявляется, с одной стороны, в увеличении в 1,5 1аза эндотелийзависимого расслабления изолированной аорты крысы, а,

другой стороны, в усилении подавления эндотелием ее сокращений, 1ызванных катехоламинами. Это свидетельствует о существенной роли убыточной активации эндотелия в падении АД при инфаркте миокарда.

2. Между динамикой усиления эндотелийзависимого расслабления и [инамикой падения системного артериального давления при инфаркте шокарда имеется высокая степень отрицательной корреляции, которая охраняется во всех экспериментальных группах. Усиление ингиби->ующего влияния эндотелия и падение АД достигают максимума через 3 iaca посте создания острого инфаркта миокарда. Затем начинается юсстановление этих показателей, и через 24 часа они достоверно не »тличаются от контрольного уровня. При этом увеличению эндотелийза-1ИСимого расслабления по времени соответствует снижение АД и, наобо-ют, при восстановлении АД до контрольного уровня одновременно ¡роисходит и снижение функции эндотелия. Эти факты соответствуют федставлению о значительной роли усиления ингибирующего влияния »ндотелия в развитии сопутствующего инфаркту глубокого падения АД.

3. Тяжелый эмоционально-болевой стресс, как и инфаркт миокарда, сопровождается усилением эндотелийзависимого расслабления изолированной аорты крысы и возрастанием ингибирующего действия эндотелия на силу и скорость ее сокращений, что указывает на стрессорную природу нарушений эндотелийзависимых реакций сосуда при инфаркте.

4. Экспериментальный инфаркт миокарда приводит к снижению адренореактивности интактного и нормализации с тенденцией к увеличению адренореактивности деэндотелизованного препаратов аорты, т.е. к усилению подавления эндотелием адренореактивности гладкой мышцы. Выраженность этого эффекта в целом соответствует тяжести перенесенного стрессорного воздействия. Физиологический анализ рецептор-ных механизмов постинфарктного усиления эндотелийзависимых реакций позволяет предполагать наличие селективной стрессорной активации эндотелиальных Ог-адренорецепторов, опосредующих высвобождение ЭФР.

5. В экспериментах на изолированной резистивной артерии установлено, что инфаркт миокарда приводит к усилению ее эндотелийзависимых дилататорных реакций в 2,8 раза. Таким образом потснциация ингибирующего действия эндотелия при инфаркте миокарда представляет собой генерализованное явление, развивающееся не только в проводящих, но и в резистивных артериальных сосудах, которые играют главную роль в формировании системного артериального давления.

6. В стенке аорты животных, перенесших экспериментальный инфаркт миокарда, генерация оксида азота (ЭФР) возрастает в 2,4 раза по сравнению с контролем, что, очевидно, представляет собой главную причину постинфарктного усиления ингибирующего действия эндотелия. Подобное увеличение генерации N0, являющееся в норме адаптивным фактором, может в условиях постинфарктной и стрессорной гиперактивации эндотелия стать звеном патогенеза коллаптоидных состояний и кардногенного шока.

7. Предварительная адаптация животных к коротким неповрежда-ющим стрсссорным воздействиям в значительной мере предупреждает постинфарктное усиление ингибирующего влияния эндотелия на сосудистую гладкую мышцу, а также ограничивает постинфарктное падение системного АД и ускоряет его восстановление.

8. Предварительная адаптация животных к периодической гипоксии в условиях барокамеры, как и адаптация к коротким стрессорным воздействиям, существенно уменьшает вызванное инфарктом усиление

дотелийопосредованных реакций, а также ограничивает падение АД и коряет его восстановление. Сходство защитных эффектов этих алап-ций свидетельствует об общности механизмов этих эффектов. В :ханизме обеих использованных форм адаптационного предупреж-ния падения артериального давления могут играть роль такие ранее мазанные при адаптации изменения, как увеличение активности [тиоксидантных систем и стабилизация клеточной мембраны, а также ¡наруженная нами нормализация а-адренореактивности сосудов.

9. Предварительное введение животным антиоксиданта ионола пре-'преждает вызванные инфарктом нарушения эндотелийзависимых ре-:ций и нормализует динамику системного АД. Сходство защитных эфектов обеих форм адаптаций и антиоксиданта указывает на важную »ль процессов свободнорадикального окисления в механизме стрессор-)й гиперактивации эндотелия. Ингибирование этого звена является »зможным общим механизмом защитного действия использованных с юфилактической целью антиоксиданта и адаптаций.

10. В целом результаты исследования подтверждают гипотезу о роли [быточной активации ингибирующего действия эндотелия на гладкие >1шцы сосудов в развитии падения их тонуса и АД при остром инфаркте докарда и свидетельствуют о возможности применения адаптационной антиоксидантной защиты для предупреждения этих нарушений.

"Role of activated endothelium in the fall of blood pressure in myocardial infarction and prevention of this phenomenon"

Eugenia B.Manukhina

Thesis. Doctor of Biological Sciences CONCLUSIONS

1. A fall of blood pressure observed in experimental myocardial infarction is rerjlarlv companied by a striking increase in the inhibitory effect of endothelium on the contractile nction of vascular smooth muide. This effect is evident, on the one hand, as a 1.5 time increase

the endothelium-dependent relaxation of isolated rat aorta and, on the other hand, as an :rease in the endothelium-mediated suppression of catecholamine contractions of the aora. This ct indicates an essential role of the excessive endothelium activation in the fall of blood pressure myocardial infarction.

2. There is a highly significant negative correlation between the time course of endoihelium-:pendent relaxation and the time course of systemic blood pressure in myocardial infarction. The crease in the inhibitory effect of endothelium and the fall of blood pressure reach their peaks 3 after the induction of acute myocardial infarction. Then these indices begin to normalize and

return to the control level in 24 h. In the process the increase in the endothelium-dependent relaxation coincides in time with the decrease in blood pressure and, vice versa, as blood pressure restores to the control level the endothelial function decreases. This correlation remains in all experimental groups. These facts support the hypothesis on an important role of the increased inhibitory effect of endothelium in the development of the infarction-concomitant profound fall of blood pressure.

3. Like myocardial infarction, severe emotional pain stress is accompanied by an increase in the endothelium-dependent relaxation of isolated rat aorta and by a potentiation of the inhibitory effect of endothelium on the contractile force and velocity of vascular smooth muscle. This suggests that the infarction-concomitant disorders of endothelium-dependent responses have a stress nature.

4. Experimental myocardial infarction results in a decrease in the adrenoreactivity of intact aorta and in a normalization (with a tendency to an increase)' of denuded aorta. This means that myocardial infarction increases the endothelium-mediated suppression of smooth muscle adrcnorcaclivity. The pronouncement of this effect corresponds to the severity of stress action. Physiological analysis of receptor mechanisms underlying the postinfarction potentiation of endothelium- dependent responses suggests that stress induces a selective activation of endothelial (22-rcccptore which mediate the release of cndothelium-derived relaxing factor (EDRF).

5. Experiments on isolated resistance artery have shown that myocardial infarction 2.8 times enhanced its endothelium-dependent dilatory response. Therefore the potentiated inhibitory effect of endothelium in myocardial infarction is a generalized phenomenon. The phenomenon occur not only in conduit but also in resistance blood vessels which play the major role in the formation of systemic blood pressure.

6. Nitric oxide (NO) (EDRP) production is 2.4 times increased in the aorta of animals with acute myocardial infarction in comparison with the control. This seems to be the principal causc of the infarction-induced increase in the inhibitory effect of endothelium. Such enhancement of the NO production is normally an adaptive factor but can become a pathogenetic link of collaptoid states and cardiogenic shock in the conditions of infarction- or strcssinduced hyperactivation of the endothelium.

7. Prior adaptation of animals to short-term nondamaging stress exposures prevents to a considerable extent the infarctionconcomitant increase in the inhibitory cffcct of endothelium on vascular smooth muscle, and restricts the fall and accclcratcs the normalization of systemic blood pressure.

8. Prior adaptation of animals to intermittent hypoxia in an altitude chamber, like adaptation to short-term stresses, considerably attenuates the infarction-induced increase in endothelium-dependent responses as well as restricts the fall and accclerates the normalization of systemic blood pressure. The similarity of the protective effects of both adaptations to each other indicates the presence of common mcchanisms of these effects. The mechanism of both forms of adaptational defense may involve such previously demonstrated adaptive shifts as activated antioxidant systems and stabilization of cell membrane along with the normalization of CE-adrenoreactivity of blood vessels found in our experiments.

9. Pretrcatment of animals with antioxidant ionol prevents the infarction-induced disorders of endothelium-dependent responses and normalizes the dynamics of systemic blood pressure. The similarity of the protective effect of adaptations to that of the antioxidant suggests an important role of free-radical processes in the mechanism of the stress-induced hyperactivation of the endothelium. Blockade of this link is a possible common mechanism of the prophylactic effects of

ie antioxidant and adaptations.

10. On the whole the results of the study support the hypothesis that the excessive inhibitory' ction of endothelium on vascular smooth muscles is essential in the decrease in vascular tone and ie fall of systemic blood pressure during acute myocardial infarction. The data obtained also vidence a possibility of using such adaptation and adaptational defense to prevent these isturbances.

СПИСОК РАБОТ.

ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ЛИССЕРТАПИИ

. Stress-limiting systems of the organism and their role in prevention of ischemic damages of the heart // Stress and Heart Disease. — Winnipeg, Martinus Nijhoff Pub!. — 1984. — P. 422-435. (Co-author F.Z.Meerson)

. Роль стресс-лимитируюших систем в предупреждении и устранении ишемических повреждений сердца и аритмий // III Симпозиум советской секции Международного общества по изучению сердца "Метаболизм, структура и функция сердечной мышцы, Баку, 1986. — С. 30. (Соавт. Ф.З.Меерсон, Т.Г.Сазонтова) . Prevention of disturbances of heart function in experimental myocardial infarction by adaptation to stressful activity: the role of opioid peptides in this phenomenon // Myocardial Metabolism. — 1987. — V. 2 — P. 508-521. (Co-authors F.Z.Meerson, A.D.Dmitriev, V.I.Zayatz) . Влияние стресса и антиоксиданта ионола на биосинтез катехоламинов и содержание дофамина в сердце и надпочечниках // Бюлл. экспер. биол. и мед. — 1987. — И. 104. — N 12. — С. 663-666. (Соавт. Ф.З.Меерсон, В.В.Малышев, В.А.Петрова В.А.)

. Lipid peroxidation and antioxidant protection of the heart in stress, ischemia and arrhythmias // Cellular and Antioxidant Defense Mechanisms. — Boca Raton. — 1988. — P. 215-241. (Co-authors F.Z.Meerson, V.V.Didenko, L.M.Belkina)

. Антиоксидант ионол подавляет АКТГ-зависимую секрецию кортикос-терона / / Бюлл. эксперим. биол. и мед. — 1989. — Т. 107, N 1. — С. 42-43. (Соавт. Ф.З.Меерсон, В.В.Малышев, В.А.Петрова)

. Соотношение эндотелийзависимого расслабления аорты и артериального давления крысы при инфаркте миокарда // Бюлл. эксперим. .биол. и мед. — 1989. — N 7. — С. 21-24. (Соавт. Ф.З.Меерсон, А.В.Лапшин, Е.Е.Устинова)

. Роль эндотелия в изменении адренореактивности гладкой мышцы аорты крысы при эмоционально-болевом стрессе (ЭБС) // Механизмы действия медиаторов и гормонов на эффекторные клетки. —

М. — Наука. — 1989. — С. 111. (Соавт. А.В.Лапшин, Ф.З.Меерсон)

9. Prevention of cardiac arrhyhthmias by adaptation to hypoxia: regulatory mechanism and cardiotropic effect // Biomed. Biochim. Acta. — 1989. — V. 48. — N 2/ 3. — P 83-88. (Co-authors F.Z.Meerson, E.E.Ustinova)

10. Усиление эндотелий-зависимых реакций изолированной аорты крысы при стрессе и экспериментальном инфаркте миокарда // Нарушение механизмов регуляции и их коррекция. IV Всесоюзный с езд патофизиологов, Кишинев. — 1989. — Т. 3. — С. 917. (Соавт. А.В.Лапшин)

11. Влияние экспериментального инфаркта миокарда и эмоционально-болевого стресса на эндотслийзависимыс реакции изолированной аорты крысы // Физиол. журнал СССР им. И.М.Сеченова. — 1989. — Т. 75. — N 10. — С. 1409-1416. (Соавт. А.В.Лапшин, Е.Е.Устнно-вл, Ф.З.Меерсон)

12. Effect of adaptation to mild stress exposure on endothelium-dependent relaxation of rat aorta in experimental myocardial infarction // CV World Report. — 1990, V. 3. — P. 144. (Co-author A.V.Lipshin)

13. Удаление эндотелия устраняет стрессорное снижение адреноре-активности аорты // Бюлл. экспсрим. биол. и мед. — 1990, Т. 110. — N 8.— С. 136-138.

14. Предупреждение стрессорных изменений адренореактнвности гладкой мышцы аорты крысы с помощью адаптации к коротким стрессор-ным воздействиям / / Физиология и биохимия медпаторных процессов / V Всесоюзная конференция. — М., 1990. — С. 179. (Соавт. А.В.Лапшин, Ф.З.Меерсон)

15. Адаптация к коротким стрессорным воздействиям предупреждает усиление эндотелийзависимых реакций аорты при инфаркте миокарда // Физиол. журнал СССР им. И.М.Сеченова. — 1991.— Т. 77. — N 3. — С. 72-80."(Соавт. А.В.Лапшин, Ф.З.Меерсон)

16. Adaptation to short-term stress exposure prevents post-infarction hvper-activation of the endothelium in isolated rat aorta // Proceed. Intern. Soc. for Pathophysiology I. — Moscow, 1991. — P. 225. (Co-author A.V.Lapshin)

17. Prevention of postinfarction disturbances of endothelium-dependent relaxation of blood vessels by adaptation to hypoxia // Wiss. Zeitschrift der Humboldt-Univ. zu Berlin, R. Medizin. — 1991. — V. 40. — N 3. — P. 77-83. (Co-authors A.V.Lipshin, F.Z.Meerson)

8. Предупреждение постинфарктного падения давления и гиперактивации эндотелия с помощью антиоксиданта ионола // Ф из иол. журнал СССР им. И.М.Сеченова. — 1991. — Т. 77. — N 7. — С. 48-56. (Соавт. Ф.З.Меерсон. А.В.Лапшин)

9. Prevention of postinfarction disturbances of endothelium-dependent relaxation of blood vessels by adaptation to hypoxia // 2nd Intern. Symp. on Hypoxia. — Berlin. — 1991. — Abstr. 77. (Co-author A.V.Lapshin)

0. Влияние адаптации к периодической гипоксии на постинфарктное падение давления и гиперактивацию эндотелия // Физиол. журнал — 1991. — Т. 37. —. N 3. — С. 98-105. (Соавт. А.В.Лапшин, Ф.З.Меерсон)

1. Adaptation to short-term stress exposure prevents postinfarction hyper-activation of the endothelium and the fall of blood pressure in rats // Biomed. Sci. — 1991. — V. 2. — N 6. — P. 580-586. (Co-authors F.Z.Meerson, A.V.Lapshin)

2. Adaptation to intermittent hypoxia decreases constrictory and increases dilatory responses of a resistance artery // The III World Congress of the Internal. Sue. for Adaptive Medicine. — Tokyo. — 1993. — P. 46. (Co-author S.Yu.Mashina)

3. Increased nitric oxide synthesis by Ihe rat aorta in experimental myocardial infarction // Endothelium — 1993. — Vol.1 (Suppi.) — S. 54 (Abstr. 252). (Co-authors A.F.Vanin, A.V.Lapshin, F.Z.Meerson)

4. Уменьшение констрикторных и увеличение дплататорных реакции резистивной артерии при экспериментальном инфаркте миокарда; влияние адаптации к гипоксии на этот феномен // Бюлл. эксперим. биол. и мед. — 1993. — Т. 115.— N 5. — С. 464-466. (Соавт. Ф.З.Меерсон, С.Ю.Машина, А.В.Лапшнн)

5. Усиление синтеза оксида азота в стенке аорты при экспериментальном инфаркте миокарда // Бюлл. эксперим. биол. и мед. — 1993. — Т. 116. — N 8. — С. 142-144. (Соавт. А.Ф.Ванин, А.В.Лапшин. Ф.З.Меерсон)