Влияние холодовой адаптации на реактивность мышечных артерий к эпинефрину при функциональном симпатолизисе

Обоснование. Сокращение мышц приводит к увеличению кровотока в их артериях в десятки раз, что характеризуется как функциональный симпатолизис. э то объясняется различными механизмами. Но нет работ, которые бы количественно описывали фармакокинетику и фармакодинамику действия эпинефрина на α-адренорецепторы артерий при симпатолизисе до холодовой адаптации и на её фоне. Цель работы. Изучить влияние 30-суточной холодовой адаптации на адренореактивность артериальных сосудов мышц к эпинефрину при функциональном симпатолизисе. Материал и методы. Эксперименты были проведены в четырёх группах кроликов. Первая группа - контрольная ( n =20), вторая - на фоне симпатолизиса ( n =15) с моделированием мышечного сокращения электростимуляцией, третья ( n =15) - после 30 дней холодовой адаптации, четвёртая ( n =15) - с моделированием мышечного сокращения электростимуляцией (симпатолизис) после 30 суток холодовой адаптации. Моделирование адаптации к низким температурам проводили при ежедневном охлаждении по 6 ч при температуре -10 °C. Опыты проведены по однотипной методике, где у всех кроликов через бедренную артерию после перевязки всех анастомозов насосом постоянного расхода перфузировали кровью мышцы конечности и по реакции «доза-эффект» анализировали адренореактивность в двойных обратных координатах Lineweaver-Burk. Это позволило определить максимальную прессорную реакцию, которая характеризует количество активных адренорецепторов (Pm) и чувствительность (1/К) адренорецепторов к эпинефрину. Результаты. Доказано, что симпатолизис функционирует у адаптированных к холоду кроликов, как и у кроликов контрольной группы, но в меньших размерах. Симпатолизис уменьшал сокращение артерий на эпинефрин исключительно за счёт механизмов снижения чувствительности адренорецепторов в 24,49 раза с 1/Km=1,2±6,7 1/(мкг/кг) в контроле до 1/Km=0,049±0,0016 1/(мкг/кг) при симпатолизисе ( p <0,05). Количество активных адренорецепторов при этом достоверно не изменилось (Pm=222,0±6,7 в контроле, Pm=222,0±7,5 при симпатолизисе). Симпатолизис как процесс расширения артерий стал меньше у кроликов после холодовой адаптации в результате увеличения количества прессорных адренорецепторов при холоде до Рm=312,5±11,0 мм рт. ст. с Pm=222,0±7,5 мм рт. ст. при симпатолизисе без холода ( p <0,05). Чувствительность адренорецепторов к эпинефрину (1/Km) при симпатолизисе до и на фоне холода достоверно ( p >0,05) не изменилась. Заключение. Симпатолизис на фоне холода сохраняется, но меньше, чем в контрольной группе. Эпинефрин как гормон стресса у адаптированных к холоду кроликов при симпатолизисе вызывает большее сокращение артерий, чем без холода, что способствует сохранению тепла в организме при сильном холоде как источнике стресса и улучшает выживание.

Background: Functional sympatholysis is determined as a tenfold increase in blood flow in the muscular arteries following the muscle contraction. This is explained by various mechanisms. However, there are no works on quantitative analysis of the pharmacokinetics and pharmacodynamics of the epinephrine effects on the arterial α-adrenergic receptors in sympatholysis before and during the cold adaptation. Aim: To study the effect of the 30-day cold adaptation on the adrenal reactivity of muscular arterial vessels to epinephrine in the functional sympatholysis. Material and methods: The experiments used four groups of rabbits. First group: control ( n =20); second group ( n =15): modelling of the muscle contraction by electrical stimulation in the sympatholysis; third group ( n =15): after 30-day cold adaptation; and fourth group ( n =15): modelling of the muscle contraction by electrical stimulation after 30-day cold adaptation. Adaptation to low temperatures was modeled at the daily 6-hour cooling at 10°C. A unique technique was used: blood was perfused into the limb muscles of all the rabbits via the femoral artery, after ligation of all anastomoses, using a constant flow pump. The adrenal reactivity was analyzed using the “dose-effect” response in double-reversed Lineweaver-Burk plot. This approach allowed determining the maximum pressor (Pm) response, which characterizes the number of active adrenergic receptors and the sensitivity (1/K) of the adrenergic receptors to epinephrine. Results: The sympatholysis was proved to be present in both the cold-adapted and control rabbits, but to a lesser extent. Sympatholysis reduced the contraction of arteries in response to epinephrine solely due to the mechanisms of the 24.49-fold reduced sensitivity of adrenergic receptors from 1/Km=1.2±6.7 1/μg.kg in the control group to 1/Km = 0.049±0.0016 1/μg.kg in the sympatholysis group ( p <0.05). The number of active adrenergic receptors did not significantly change (Pm=222.0 ±6.7 in the control group, Pm=222.0 ±7.5 in the sympatholysis group). As a process of arterial dilatation, sympatholysis reduced in the rabbits after the cold adaptation due to the increased number of the pressor adrenergic receptors in the cold conditions to Рm=312.5 ±11.0 mm Hg from Pm=222.0 ±7.5 mm Hg in the no-cold sympatholysis ( p <0.05). The sensitivity of adrenergic receptors to epinephrine (1/Km) in the no-cold sympatholysis and in the cold conditions did not significantly change ( p >0.05). Conclusion: Sympatholysis persists in the cold conditions but to a lesser extent than in the control group. As a stress hormone, epinephrine causes a greater contraction of arteries in the cold-adapted rabbits in sympatholysis than in no-cold conditions, which helps conserving heat in the body in such source of stress as the arctic cold, and improves survival.