Зміни вмісту тканинного кальцію в аорті щурів за умов стресу і блокування a₁-адренорецепторів

Л. П. Окаєвич , В. П. Ляшенко

Стрес виступає фактором ризику виникнення патологій серцево - судинних захворювань . Одним з ланцюгів патогенного впливу стресу на організм є перевантаження клітин іонами кальцію .

Кальцій являється універсальним регулятором внутрішньоклітинних процесів . Він займає важливе місце у вторинному опосередкуванні захисно - адаптаційної відповіді на стрес , оскільки запускає необхідний ферментативний каскад реакцій і відіграє суттєву роль у процесах внутрішньоклітинного і позаклітинного метаболізму . Підвищення внутрішньоклітинної концентрації кальцію за умов стресу може відбуватись внаслідок активації a₁- адренорецепторів стресорними гормонами і медіаторами . На перших етапах стресу підвищення внутрішньоклітинної концентрації кальцію має адаптивний аспект , який при тривалій та сильній дії патогенного чинника перетворюється в ушкоджуючий . Саме      тому      застосування      блокаторів a - адренорецепторів може мати протекторну дію щодо патогенного ушкодження судин і запобігти розвитку серцево - судинних уражень .

Виходячи з цього , метою нашої роботи було вивчення змін вмісту тканинного кальцію в аорті щурів за умов стресу і блокування a ₁ - адренорецепторів .

Методика дослідження

Всі експерименти були проведені відповідно з існуючими міжнародними вимогами і нормами гуманного відношення до тварин .

Досліди були проведені на безпородних щурах - самцях вагою 125-140 г . Вік тварин на початок експерименту становив 2 місяця .

Тварини , були поділені на групи наступним чином .

В першу ввійшли контрольні тварини ( n =58).

В другу групу ввійшло 76 тварин . Цим тваринам утворювали стресову ситуацію шляхом обмеження життєвого простору до 80- 100 см ² на одну тварину . Це досягалося тим , що в стандартну клітину розміром 0,3x0,5 м , де повинно утримуватись 2-3 тварини , розміщували 15-18 щурів . Для тварин цього виду така ситуація служить сильним стресовим стимулом .

Тварини третьої групи ( n =35) на фоні стрес - реакції отримували блокатор a ₁ - адренорецепторів - празозін в дозі 1 мк / кг / добу .

Експеримент тривав 21 тиждень , з реєстрацією результатів кожні три тижні . На цих часових інтервалах тварин декапітували і повністю забирали аорту , в якій методом атомно - абсорбційної спектрометрії визначали вміст тканинного кальцію . Всі проби з визначення    вмісту    кальцію    досліджували    три    рази .     Результати обробляли статистично методом парних порівнянь і оцінювали їх як вірогідні при Р <0,05.

Результати та їх обговорення

Результати експерименту представлені у табл .1 .

Таблиця 1 . Динаміка вмісту кальцію в аорті щурів протягом експерименту

У тварин контрольної групи спостерігалось поступове , плавне накопичення кальцію в аорті з 3 по 15 тиждень дослідження , де цей показник зростав з 143,23 ± 9,75 ммоль / кг до 610,78 ± 38,36 ммоль / кг . На пізніх етапах експерименту (18-21 тиждень ) вміст кальцію в аорті знижувався майже до значень початкових етапів експе­ рименту , що може бути пов ' язано з функціональними характеристиками основних кальцій - транспортних систем гладко - м ' язових клітин , структурним станом їх мембран і механізмами трансмембранної передачі гормональних сигналів за фізіологічних умов .

У тварин другої групи ( з зооконфліктною ситуацією ) спостерігалась аналогічна динаміка вмісту кальцію в аорті , але кількісні показники цієї динаміки перевищували перевищували контрольні значення в 3-6 разів на 3-18- му тижнях і майже відповідали контролю на 21- му тижні . На наш погляд , така ситуація пов ' язана з адаптоційно - компенсаторною реакцією організму на стрес . Ця реакція проявляється виникненням стійкої гіперхолестеринемії . підвищенням жорсткості мембран , гальмуванням роботи Са ²⁺ - АТФаз . ендотеліальної дисфункції , збільшення кількості продуктів перекисного окислення , зменшення вмісту антиоксидантів , тощо . Всі ці процеси можуть призводити до збільшення внутрішньоклітинного кальцію . Оскільки вони залучаються до роботи безпосередньо під впливом стресових агентів , можна зробити припущення саме про внутрішньоклітинне накопичення кальцію на 3-18- ому тижнях дослідження . Таке надмірне перевантаження клітин кальцієм може викликати апоптичні та некротичні процеси і зміни чутливості спорідненості мембранних рецепторів до певних гормонів . Враховуючи ці реакції , а також зсуви гормонального фону за умов перебігання стадій стресу , можна прогнозувати наявність так званого " тканинного остеопорозу ", що проявлялося в поступовому зниженні вмісту кальцію на 21- му тижні майже до вихідних значень .

У тварин третьої групи , до яких на фоні моделювання стресової ситуації застосовували празозін , на 3 тижні дослідження вміст кальцію в аорті перевищував показники тварин обох груп . На наступних тижнях експерименту вміст кальцію в аорті тварин був нижчий за показники тварин як 2- ої , так і 1- ої , контрольної групи . Найнижчий показник вмісту кальцію в аорті спостерігався на 18 тижні дослідження і становив 12,50 ± 2,30 ммоль / кг , що в 40 разів нижче контролю і більш ніж в 100 разів нижче значень тварин з зооконфліктною ситуацією .

Отримані результати показали , що за умов застосування блокатору a ₁ - адренорецепторів на фоні моделювання стресової ситуації , майже на всіх тижнях дослідження спостерігалось ефективне зниження рівня тканинного кальцію , який був підвищений за умов стресу . Динаміка цього явища в досліджуваному органі пов’язана , можливо , зі щільністю і сенситизацією a ₁ - адренорецепторів . Адже відомо , що a ₁ - адренорецептори найбільш чисельно представлені в судинах , і аорта за своїми функціональними особливостями , має досить помірну іннервацію , яка значно менша за іннервацію резистивних судин . Тому ефект празозіну на аорту має пряму , а не опосередковану дію .

Аорта за умов стресу зазнавала структурно - морфологічних змін : спостерігалась незначна модуляція цитоархітектоніки , що можна трактувати , як прояв неспецифічної адаптаційно - компенсаторної реакції на стресовий стан . Празозін в цьому плані дещо покращував морфологічну структуру аорти .

Список літератури:

1. Авдонин П.В., Ткачук В.А. Рецепторы и внутриклеточный кальций . - М .: Наука , 1998. - С .288.

2. Вихерт А.М., Седов К.Р ., Соколова Р . Н . Кальциноз артерий ( аорты и коронарных сосудов ). - М .: Медицина , 1980. - С .152.

3. Дьячук Г.И. Возможные пути регуляции кальциевого обмена // Физиол . журн . СССР им . Сеченова . - 1991.-77, № 11. - С . 117-125.

4. Курский М.Д. Транспорт кальция и функция гладких мышц. - К .: Наук . думка , 1990.

5. Левицкий Д.О. Кальций и биологические мембраны. - М .: В ыс шая школа , 1990. - С .7.

6. Панин Л.Е. Биохимические механизмы стресса. - Новосибирск . Наука , 1983. - С .234.

7. Фурдуй Ф.И. Современные представлення о физиологических механизмах развития стресса . - В кн .: Механизмы развития стресса . - Кишинев : Штиинца ,1987. - С .8-33.