Влияние холода на адренореактивность верхней брыжеечной артерии крысы

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В опытах на сегментах верхней брыжеечной артерии (ВБА) крысы в изометрических условиях изучалось влияние холода на реактивность этой артерии, оцениваемую по величине сократительной реакции ее сегментов на норадреналин (НА) в концентрации 0.01–10.0 мкМ, а также на стимуляцию периваскулярных нервов электрическим полем с частотой 3, 10 и 40 Гц как при отсутствии, так и при наличии НА в среде и температуре 37°С или 25°С. Было обнаружено, что охлаждение не изменяет тонус ВБА, вызванный НА при всех использованных нами концентрациях. В отсутствие и на фоне действия НА в низкой концентрации (0.01–0.10 мкМ) охлаждение вызывает значительное уменьшение нейрогенного ответа ВБА при всех частотах электростимуляции (ЭС), в то время как на фоне НА в высокой концентрации (1–10 мкМ) охлаждение не оказывает статистически значимого действия на этот ответ. На фоне НА в низкой концентрации охлаждение при низких частотах ЭС не оказывает влияния на незначительное изменение нейрогенного ответа ВБА под действием данного гормона, а при высокой частоте существенно уменьшает потенцирующее действие НА на этот ответ. НА в высокой концентрации в условиях нормальной температуры оказывает угнетающее действие на нейрогенное сокращение при всех частотах ЭС, в то время как в условиях охлаждения при низких частотах оказывает на него потенцирующее, а при высокой частоте ЭС угнетающее действие. Полученные результаты показывают, что наблюдаемое при низкой и исчезающее при высокой концентрации НА угнетающее действие холода на нейрогенную констрикцию ВБА крысы, а также на потенцирование НА нейрогенной вазоконстрикции не связано с уменьшением сократительного действия НА, являющегося основным нейромедиатором в этой артерии.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. Н. Ярцев

Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: yartsevv@infran.ru
Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Tsukada M, Chiba S (2000) Enhancement of vasoconstrictor responses to 5-HT but no to methoxamine by cooling in isolated dog lingual and mesenteric arteries. Tohoku J Exp Med 191(3): 139–144. https://doi.org/10.1620/tjem.191.139
  2. Ishida H, Saito SY, Hishinuma E, Kitayama T, Ishikawa T (2018) Differential contribution of calcium channels to α(1)-adrenoceptor-mediated contraction is responsible for diverse responses to cooling between rat tail and iliac arteries. Eur J Pharmacol 826: 9–16. https://doi.org/10.1016/j.ejphar.2018.02.023
  3. Johnson JM, Kellogg DL, Jr (2018) Skin vasoconstriction as a heat conservation thermoeffector. Handb Clin Neurol 156: 175–192. https://doi.org/10.1016/b978-0-444-63912-7.00011-4
  4. Alba BK, Castellani JW, Charkoudian N (2019) Cold-induced cutaneous vasoconstriction in humans: Function, dysfunction and the distinctly counterproductive. Exp Physiol 104(8): 1202–1214. https://doi.org/10.1113/ep087718
  5. Johnson NJ, Danielson KR, Counts CR, Ruark K, Scruggs S, Hough CL, Maynard C, Sayre MR, Carlbom DJ (2020) Targeted Temperature Management at 33 Versus 36 Degrees: A Retrospective Cohort Study. Crit Care Med 48(3): 362–369. https://doi.org/10.1097/ccm.0000000000004159
  6. You JS, Kim JY, Yenari MA (2022) Therapeutic hypothermia for stroke: Unique challenges at the bedside. Front Neurol 13: 951586. https://doi.org/10.3389/fneur.2022.951586
  7. Allen S, Kumar M, Arnfeh B, Chester A, Dzimiri N, Duran CM, Yacoub M (1996) Influence of cooling on mesenteric vascular reactivity. Eur J Cardiothorac Surg 10(11): 1015–1020. https://doi.org/10.1016/s1010-7940(96)80407-6
  8. Yamamoto R, Cline WH, Jr., Takasaki K (1989) Effect of moderate cooling on endogenous noradrenaline release from the mesenteric vasculature of rats. J Auton Pharmacol 9(5): 347–355. https://doi.org/10.1111/j.1474-8673.1989.tb00071.x
  9. Yamamoto R, Takasaki K, Nickols GA (1992) Purinergic vasoconstrictor component revealed by moderate cooling in the isolated mesenteric vasculature of Sprague-Dawley rats. J Pharmacol Exp Ther 262(3): 1133–1138.
  10. Ishida H, Saito SY, Ishikawa T (2018) α(1A)-Adrenoceptors, but not α(1B)- or α(1D)-adrenoceptors, contribute to enhanced contractile response to phenylephrine in cooling conditions in the rat tail artery. Eur J Pharmacol 838: 120–128. https://doi.org/10.1016/j.ejphar.2018.09.004
  11. Su C (1980) Potentiative effects of alpha agonistic sympathomimetic amines on vasoconstriction by adrenergic nerve stimulation. J Pharmacol Exp Ther 215(2): 377–381.
  12. Nelson SH, Steinsland OS, Johnson RL, Suresh MS, Gifford A, Ehardt JS (1995) Pregnancy-induced alterations of neurogenic constriction and dilation of human uterine artery. Am J Physiol 268(4 Pt 2): H1694–H1701. https://doi.org/10.1152/ajpheart.1995.268.4.H1694
  13. Medina P, Segarra G, Peiro M, Flor B, Martínez-León JB, Vila JM, Lluch S (2003) Influence of nitric oxide on neurogenic contraction and relaxation of the human gastroepiploic artery. Am J Hypertens 16(1): 28–32. https://doi.org/10.1016/s0895-7061(02)03156-4
  14. Pacak K, Palkovits M, Yadid G, Kvetnansky R, Kopin IJ, Goldstein DS (1998) Heterogeneous neurochemical responses to different stressors: a test of Selye’s doctrine of nonspecificity. Am J Physiol 275(4): R1247–R1255. https://doi.org/10.1152/ajpregu.1998.275.4.R1247
  15. Zhang S, Kuang Z, Zhang X (2015) Effects of Simulated Heat Waves with Strong Sudden Cooling Weather on ApoE Knockout Mice. Int J Environ Res Public Health 12(6): 5743–5757. https://doi.org/10.3390/ijerph120605743
  16. Ярцев ВН, Иванова ГТ, Лобов ГИ (2020) Влияние нефрэктомии на реактивность артерий крыс линии Wistar-Kyoto. Рос физиол журн им ИМ Сеченова 106(12): 1553–1563. [Yartsev VN, Ivanova GT, Lobov GI (2020) Effect of nephrectomy on the reactivity of arteries from the Wistar-Kyoto rats. Russ J Physiol 106(12): 1553–1563. (In Russ)]. https://doi.org/10.31857/S0869813920120092
  17. Dvoretsky DP, Yartsev VN, Karachentseva OV, Granstrem MP (2000) Changes in reactivity of rat arteries subjected to dynamic stretch. Acta Physiol Scand 169(1): 13–19. https://doi.org/10.1046/j.1365-201x.2000.00693.x
  18. Gordon CJ (1990) Thermal biology of the laboratory rat. Physiol Behav 47(5): 963–991. https://doi.org/10.1016/0031-9384(90)90025-y
  19. Shimaoka H, Shiina T, Suzuki H, Horii Y, Horii K, Shimizu Y (2021) Successful induction of deep hypothermia by isoflurane anesthesia and cooling in a non-hibernator, the rat. J Physiol Sci 71(1): 10. https://doi.org/10.1186/s12576-021-00794-1
  20. Yartsev VN (2021) Paradoxical effects of acidosis on the noradrenaline-induced and neurogenic constriction of the rat tail artery at low temperatures. Can J Physiol Pharmacol 99(10): 1036–1047. https://doi.org/10.1139/cjpp-2020-0740
  21. Jantschak F, Popp AM, Hofmann RA, Villalón CM, Centurión D, Pertz HH (2010) Postjunctional α2C-adrenoceptors mediate vasoconstriction in rat tail artery: influence of precontraction and temperature on vasoreactivity. Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol 382(5-6): 487–497. https://doi.org/10.1007/s00210-010-0564-z
  22. Liao JF, Yu PC, Lin HC, Lee FY, Kuo JS, Yang MC (1994) Study on the vascular reactivity and alpha 1-adrenoceptors of portal hypertensive rats. Br J Pharmacol 111(2): 439–444. https://doi.org/10.1111/j.1476-5381.1994.tb14755.x
  23. Wong ES, Man RY, Vanhoutte PM, Ng KF (2010) Dexmedetomidine induces both relaxations and contractions, via different {alpha}2-adrenoceptor subtypes, in the isolated mesenteric artery and aorta of the rat. J Pharmacol Exp Ther 335(3): 659–664. https://doi.org/10.1124/jpet.110.170688
  24. Ярцев ВН, Караченцева ОВ, Дворецкий ДП (2013) Потенцирующее действие норадреналина на нейрогенную вазореактивность, сниженную в результате охлаждения. Рос физиол журн им ИМ Сеченова 99(8): 960–967. [Yartsev VN, Karachentseva OV, Dvoretsky DP (2013) Potentiative effects of noradrenaline on the neurogenic vasoreactivity diminished by cooling. Russ J Physiol 99(8): 960–967. (In Russ)].
  25. García-Villalón AL, Padilla J, Fernández N, Monge L, Martínez MA, Gómez B, Diéguez G (2000) Effect of neuropeptide Y on the sympathetic contraction of the rabbit central ear artery during cooling. Pflugers Arch 440(4): 548–555. https://doi.org/10.1007/s004240000323
  26. Mustafa S, Thulesius O (2002) Cooling-induced carotid artery dilatation: an experimental study in isolated vessels. Stroke 33(1): 256–260. https://doi.org/10.1161/hs0102.101545
  27. Rusch NJ, Shepherd JT, Vanhoutte PM (1981) The effect of profound cooling on adrenergic neurotransmission in canine cutaneous veins. J Physiol 311: 57–65. https://doi.org/10.1113/jphysiol.1981.sp013572
  28. Atkinson J, Boillat N, Fouda AK, Guillain H, Sautel M, Sonnay M (1987) Noradrenaline inhibits vasoconstriction induced by electrical stimulation. Gen Pharmacol 18(3): 219–223. https://doi.org/10.1016/0306-3623(87)90002-4
  29. Kalsner S, Abdali SA (2002) Neurotransmitter release in an arterial preparation and the action of alpha-adrenoceptor antagonists. Auton Autacoid Pharmacol 22(5-6): 241–246. https://doi.org/10.1046/j.1474-8673.2002.00250.x
  30. Tripovic D, McLachlan EM, Brock JA (2013) Removal of half the sympathetic innervation does not reduce vasoconstrictor responses in rat tail artery. J Physiol 591(11): 2867–2884. https://doi.org/10.1113/jphysiol.2012.250365

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Величина тонического напряжения, развиваемого сегментом верхней брыжеечной артерии крысы в ответ на введение норадреналина (NA) в концентрации 0.01–10.0 мкМ при температуре 37°С (n = 11) и 25°С (n = 7).

Скачать (68KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Сократительная реакция сегмента верхней брыжеечной артерии на электростимуляцию с частотой 3, 10 и 40 Гц через 5–10 мин (С1) и 90 мин (С2) после растяжения этого сегмента в контроле (С), а также на фоне действия норадреналина (NA) при температуре 37°С (n = 11) и 25°С (n = 7). Для серии с охлаждением данные в точке С1 получены при температуре 37°С, а в точке С2 через 60 мин после начала холодового воздействия. Результаты выражены в % к первоначальной величине сокращения на электростимуляцию с частотой 10 Гц через 5–10 мин после растяжения сегмента. * р < 0.05; ** р < 0.01 при сравнении с соответствующей точкой кривой для 25°С.

Скачать (135KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Оригинальная запись изменения напряжения сегмента верхней брыжеечной артерии в ответ на электростимуляцию (отмечена стрелками) с частотой 3, 10 и 40 Гц до, а также на фоне действия норадреналина (NA) при температуре 37°С и 25°С. На врезках показана величина реакции на электростимуляцию при температуре 37°С через 30 мин после растяжения сегмента.

Скачать (102KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Изменение сократительной реакции сегмента верхней брыжеечной артерии на электростимуляцию с частотой 3, 10 и 40 Гц через 90 мин после растяжения этого сегмента в контроле (0), а также на фоне действия норадреналина (NA) при температуре 37°С (n = 11) и 25°С (n = 7). Результаты выражены в % изменения реакции (в контроле – по сравнению с первоначальной величиной, а на фоне действия NA – по сравнению с величиной реакции непосредственно перед его введением). * р < 0.05; ** р < 0.01 при сравнении с соответствующей точкой кривой для 37°С. # р < 0.05 при сравнении с NА 0.05 мкМ при температуре 37°С.

Скачать (72KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Зависимость действия норадреналина (NA) на сократительную реакцию сегмента верхней брыжеечной артерии крысы, вызванную электростимуляцией, от частоты стимуляции через 90 мин после растяжения этого сегмента в контроле (0), а также на фоне действия NA при температуре 37°С (n = 11) и 25°С (n = 7). Результаты выражены в % изменения реакции (в контроле – по сравнению с первоначальной величиной, а на фоне действия NA – по сравнению с величиной реакции непосредственно перед его введением). * р < 0.05 при сравнении 3 Hz c 40 Hz.

Скачать (88KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024