Механізми скоротливих реакцій венозних судин печінки на ацетилхолін

Размещено на http://www.allbest.ru/

КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ІМЕНІ ТАРАСА ШЕВЧЕНКА

03.00.13 - фізіологія людини і тварин

УДК 612.43/45:612.351.5

Автореферат

Дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук

МЕХАНІЗМИ СКОРОТЛИВИХ РЕАКЦІЙ ВЕНОЗНИХ СУДИН ПЕЧІНКИ НА АЦЕТИЛХОЛІН

Приходько Тетяна

Петрівна

Київ - 2008

Дисертацією є рукопис

Робота виконана на Кафедрі фізіології людини і тварин Київського національного університету імені Тараса Шевченка

Науковий керівник:

Доктор біологічних наук, старший науковий співробітник Янчук Петро Іванович завідувач лабораторії фізіологічної кібернетики та психофізіології НДІ фізіології імені академіка Петра Богача біологічного факультету Київського національного університету імені Тараса Шевченка

Офіційні опоненти:

Доктор біологічних наук, професор Лизогуб Володимир Сергійович Черкаський національний університет ім. Богдана Хмельницького, професор кафедри анатомії та фізіології людини і тварин

Доктор медичних наук, професор Соловйов Анатолій Іванович

Інститут фармакології і токсикології АМН України, заступник завідуючого відділом експериментальної терапії

Захист відбудеться 7 травня 2008 року о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.001.38 Київського національного університету імені Тараса Шевченка (Київ, пр. акад. Глушкова, 2, біологічний факультет, ауд. 215)

Поштова адреса: 01033, Київ - 33 , вул. Володимирська, 64

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Київського національного університету імені Тараса Шевченка (01033, Київ - 33, вул. Володимирська, 58)

Автореферат розісланий 3 квітня 2008 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради Д 26.001.38 Цимбалюк О.В..

1. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Печінка - найбільша залоза травної системи людини, яка відіграє надзвичайно важливу роль у життєдіяльності організму. Цей орган бере активну участь у обміні білків, жирів, вуглеводів, вітамінів і мікроелементів. Печінка - поліфункціональна залоза: її функціями є жовчосекреторна, депонуюча, дезінтоксикаційна, екскреторна, терморегуляторна, тощо. Загальновідомо, що виконання всіх функцій печінки можливе лише за умови підтримання оптимального рівня кровопостачання цього органу і, в першу чергу, через систему ворітних судин. Проте до сьогодні залишаються малодослідженими механізми нервово-гуморальної регуляції тонусу венозних судин печінки.

Велику увагу фізіологів та медиків привертають до себе механізми регуляції кровообігу в печінці під впливом ацетилхоліну (АХ). Як відомо, ацетилхолін - нейромедіатор парасимпатичної нервової системи, який розширює артеріальні судини організму, у ворітному руслі печінки проявляє нетипову судинозвужувальну дію [Condorelli,1960; Манухин,1991], але механізми цієї дії до цього часу не з?ясовані. Існує припущення, що до скоротливих реакцій ворітної вени на АХ залучені адренорецептори [Reilly,1982].

Цікавим питанням, поряд із дослідженням впливу ацетилхоліну на ворітні вени, є дослідження системи печінкових вен (ПВ), у тому числі тих, які знаходяться на виході з печінки. На жаль, не існує літературних джерел з приводу експериментів на ізольованій печінковій вені. Усі існуючі відомості є припущеннями, висунутими на підставі дослідів in vivo, і стосуються, як правило, дрібних печінкових вен та венул [Supple,1981; Yoshioka,1988; Shibamoto, 2005].

Окрім того, аналізуючи джерела літератури, ми помітили певні відмінності між судиноруховими реакціями ворітних судин у різних видів тварин у дослідах in vivo та in vitro.Так, в умовах дослідів in vitro вазоконстрикторний ефект АХ на ворітну вену щура усувається атропіном [Манухин 1991; Манухин, 1994; Пасічніченко, 2002]. Тоді як у дослідах in vivo АХ-індукований возоконстрикторний ефект ацетилхоліну на систему ворітної вени не пригнічується М-холіноблокаторами [Янчук,2001].

Отже, подальше вивчення механізмів судинозвужувальної дії ацетилхоліну на печінкову гемодинаміку в цілому та на ізольовані препарати венозних судин печінки зокрема є надзвичайно актуальним.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконувалась згідно з науковою темою кафедри фізіології людини і тварин біологічного факультету Київського національного університету імені Тараса Шевченка, № держреєстрації 0106U005751 „Дослідити системні, клітинні та молекулярні механізми діяльності нервової системи, внутрішніх органів та рухового апарату організму людини і тварин в нормі та патології” керівник - доктор біологічних наук, професор Макарчук М.Ю.

Мета і задачі дослідження.

Мета роботи полягала у з?ясуванні механізмів вазоконстрикторної дії ацетилхоліну на венозні судини печінки.

Згідно обраної мети дослідження були поставлені наступні задачі:

дослідити участь холіно- та адренорецепторів у реакціях венозних судин печінки на ацетилхолін в дослідах in vivo;

дослідити участь М- і Н-холіно- та рецепторів ендотелінового типу у реалізації тонічного компоненту скоротливих реакцій ізольованих сегментів ворітних судин, зумовлених ацетилхоліном;

з?ясувати роль різних підтипів адренорецепторів у здійсненні судинозвужувальної дії ацетилхоліну на ізольовану ворітну вену печінки щура;

вивчити вплив ацетилхоліну на тонічну скоротливу активність різних ділянок печінкової вени щура;

дослідити участь М- і Н-холіно- та адренорецепторів у реалізації судинорухового впливу ацетилхоліну на ізольовані сегменти печінкової вени.

Об?єкт дослідження - ворітні та внутрішньопечінкові судини в умовах цілісного організму, ізольовані ворітні та печінкові вени в умовах дослідів in vitro.

Предмет дослідження - механізми тонічних скоротливих реакцій венозних судин печінки на ацетилхолін.

Методи дослідження - тиск крові у ворітній вені та сонній артерії реєстрували методом електроманометрії, зміни кровонаповнення печінки вивчали з використанням реографічного метода у модифікації В.О.Цибенка та П.І.Янчука [1984], амплітуду тонічних реакцій ізольованих судинних препаратів досліджували за допомогою тензометричної методики реєстрації.

Наукова новизна отриманих результатів. Проведено дослідження ролі холіно- та адренорецепторів у реалізації змін кровонаповнення печінки щура, зумовлених ацетилхоліном. Вперше показано, що зменшення кровонаповнення печінки під впливом ацетилхоліну здійснюється шляхом активування М-холіно- та б-адренорецепторів внутрішньопечінкових ємнісних судин. Встановлено, що реакції мобілізації крові з печінки на ацетилхолін здійснюються за участі печінкових вен і, можливо, синусоїдів, але, без залучення внутрішньопечінкових ворітних вен.

Вперше досліджено судинорухові реакції ізольованих препаратів печінкової вени щура у відповідь на дію ацетилхоліну. Встановлено, що ацетилхолін зумовлює тривале тонічне розслаблення ізольованих сегментів сфінктерної ділянки печінкової вени через її в1-адренорецептори без участі М- чи Н-холінорецепторів. Вперше показано, що ізольовані сегменти несфінктерної ділянки печінкової вени відповідають тонічним скороченням на дію ацетилхоліну, яке реалізується через б1-адренорецептори цих судин.

Практичне значення отриманих результатів. Загальновідомо, що основні захворювання печінки, як правило, пов'язані із порушенням її кровообігу. Такими захворюваннями є цироз печінки, гепатит та інші. Усі ці захворювання супроводжуються портальною гіпертензією, причиною якої є звуження ворітних судин печінки. Нейромедіатор ацетилхолін, який викликає розширення артеріальних судин організму, звужує судини ворітної системи печінки. Тому отримані у цій роботі результати мають важливе значення для з'ясування механізмів виникнення портальної гіпертензії та можуть становити інтерес для клініцистів, патофізіологів і фармакологів.

Результати роботи можуть бути впроваджені у навчальний процес на кафедрах фізіології людини і тварин факультетів біологічного профілю.

Особистий внесок здобувача. Весь обсяг роботи із першоджерелами літератури, проведення експериментів в умовах in vivo та in vitro, статистична обробка і аналіз отриманих результатів виконані здобувачем самостійно. Обговорення результатів та наукова оцінка здійснювалися спільно з науковим керівником, доктором біологічних наук П.І. Янчуком.

Апробація результатів дисертації. Результати, подані у дисертації, доповідались на засіданнях кафедри фізіології людини і тварин біологічного факультету, на міжнародній конференції присвяченої пам`яті проф. Шостаковської І.В. (Львів, 2002), на міжнародній конференції “Клітинні і субклітинні механізми функціонування травної системи” (Львів, 2004), Гастроэнтерология Санкт-Петербурга («Санкт-Петербург Гастро-2005»), на Всеукраїнській науково-практичній конференції “Проблеми вікової фізіології” (Луцьк, 2005), на Першій міжнародній конференції студентів та аспірантів «Молодь і поступ біології» (Львів, 2005), Joint Meeting of The Slovak Physiological Society,The Physiological Society and The Federation of European Physiological Societies, September 11th - 14th, 2007, Bratislava, Slovakia.

Публікації. Результати дисертації викладено у 3 наукових статтях та 8 тезах доповідей.

Обсяг та структура дисертації. Дисертація складається із вступу, огляду наукової літератури, опису матеріалів і методів дослідження, результатів досліджень та їх обговорення, аналізу та узагальнення отриманих результатів, висновків та списку використаних джерел. Робота викладена на 126 сторінках та проілюстрована 24 рисунками.

2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Матеріали та методи досліджень

Досліди були проведені на білих лабораторних щурах обох статей масою 180 - 310г. Тварин наркотизували шляхом внутрішньоочеревинного введення уретану (1 г/кг) чи нембуталу (40 мг/кг).

У дослідах in vivo реєстрували тиск крові у сонній артерії та ворітній вені електроманометром ЕМТ-31. Впродовж досліду у щурів реєстрували внутрішньоректальну температуру за допомогою електротермометра ТПЕМ-1 і підтримували її на рівні 38 ± 0,5о С за допомогою електрообігрівача.

Реєстрацію змін кровонаповнення печінки (КНП) здійснювали методом імпедансної плетизмографії у модифікації В.О. Цибенка та П.І. Янчука [1984]. Для цього використовували модифікований реограф РГ 4-01, сигнал з якого через посилювач УБП 2-03 та інтегруючий ланцюг подавався на шлейф реєстратора H.071.6M.

Об'єм крові (), що знаходився в печінці, визначали після закінчення експерименту, використовуючи метод кількісного визначення гемоглобіну крові за допомогою фотоелектроколориметра [Бернштейн, 1964].

Іn vitro реєстрували скорочення поздовжніх сегментів препаратів ворітної та печінкової вен за допомогою методики тензометричної реєстрації. У якості датчика використовували механоелектричний перетворювач 6МХ1С, сигнал від якого підсилювався за допомогою підсилювача постійного струму, змонтованого на мікросхемі 140 ЧД8. Для візуального контролю за сигналом використовували осцилограф СІ-64А. Запис тонічної скоротливої активності ізольованого препарату здійснювали за допомогою реєстратора Н338 на папері. Розрахунки змін амплітуди тонічного напруження гладеньких м'язів ізольованих судинних препаратів проводились в абсолютних одиницях міліньютонах (мН).

Вазоактивні досліджувані речовини подавали в камеру по проточній системі із постійною швидкістю 2-3 мл/хв. З тією ж швидкістю здійснювали відмивання тестованих речовин розчином Тіроде.

В роботі були використані: ацетилхолін, норадреналін, фентоламін, празосин, пірроксан, обзидан, атенолол, атропін, ендотелін (вищеперераховані препарати виготовлені ВАТ "Здоров'я", Харків), тубокурарин-D (Sigma, USA), нікотин (Sigma, USA), BQ-123 (Merk, HF).

2.3. Статистична обробка отриманих результатів

Результати, отримані у дослідженнях, представляли у вигляді середніх значень (М) та помилок середнього ( m). Статистичну обробку результатів проводили за допомогою аналітичного пакета STATISTICA, використовуючи t-критерій Ст'юдента для результатів, що мали нормальний розподіл. Вірогідними вважали результати із рівнем значущості p < 0,05.

Результати досліджень та їх обговорення

Участь холіно- та адренорецепторів у реакціях венозних судин печінки на ацетилхолін в дослідах in vivo. Внутрішньопортальне введення ацетилхоліну (1мкг/кг) викликало наступні зміни печінкової гемодинаміки: системний артеріальний тиск (САТ) знижувався на 39,5±6,41% (від 105,5±12,1 мм рт. ст. до 64,0±11,8 мм рт. ст. ) (p<0,05), тиск у ворітній вені (Твв) зростав в середньому на 23,5±2,52% (від 6,3±0,2 мм рт. ст. до 7,8±0,3 мм рт. ст. ) (p<0,001). Поряд з цим, кровонаповнення печінки (КНП) зменшувалось на 21,7±8,4 % (від 21,3±1,7 мл/100 г до 16,6±1,2 мл/100 г ) (p<0,01) відносно вихідного рівня.

Таким чином, отримані нами результати дають змогу зробити висновок про вазоконстрикторний вплив ацетилхоліну на ворітні та печінкові вени і підтверджують загальновідомий факт розширення артеріальних судин під впливом ацетилхоліну.

Крім описаних вище змін печінкової гемодинаміки, нашу увагу привернули часові характеристики цих реакцій. Так, латентний період змін САТ у відповідь на дію ацетилхоліну тривав в середньому 4,0 ± 0,3 с. Максимальну амплітуду зниження АТ реєстрували на 22,5±2,3 секунді після початку введення препарату. Реакції тиску у ворітній вені починали розвиватися зі значно більшим латентним періодом, ніж САТ. Зокрема, пресорна відповідь Твв набувала свого розвитку лише на 12,1±2,0 секунді від початку введення нейромедіатора, а час розвитку максимуму реакцій становив 36,6±8,1 с.

Загальновідомо, що АХ реалізує свій судиноруховий вплив на артерії саме через М-холінорецептори. Так, внутрішньопортальне введення неселективного М-холіноблокатора атропіну (1 мг/кг) практично не впливало на перебіг пресорних реакцій ворітних судин у відповідь на дію АХ. Тиск крові у ворітній вені на фоні дії блокатора зростав майже так само (на 22,6%) (від 6,5±0,3 мм рт. ст. до 8,0±0,5 мм рт. ст. ), як і до введення атропіну (на 23,5%) (від 6,3±0,2 мм рт. ст. до 7,8±0,3 мм рт. ст. ), і становив при цьому 8,0±0,5 мм рт. ст. (p<0,001) (рис.1,табл. 1.). Однак, поряд з цим, реакції зниження САТ під дією АХ істотно пригнічувалися на фоні дії атропіну, а реакції КНП також усувалися введенням блокатора і навіть спостерігалося невелике, але невірогідне, збільшення КНП у відповідь на дію ацетилхоліну (з 21,3±1,7 мл/100 г до 23,7±2,4 мл/100 г ).

Разом з тим, було показано, що свій констрикторний вплив на ворітні судини печінки АХ здійснює без участі М-холінорецепторів. Ми вирішили перевірити, а яким же чином АХ реалізує свою судинорухову дію на ємнісні судини печінки.

Для перевірки можливої участі б-адренорецепторів у реалізації судинозвужувального впливу ацетилхоліну на внутрішньопечінкові ємнісні судини ми досліджували зміни кровонаповнення печінки, зумовлені ацетилхоліном, за умов блокади б-адренорецепторів фентоламіном. Повторне введення ацетилхоліну у ворітне русло печінки на фоні блокади б-адренорецепторів фентоламіном (2 мг/кг) викликало депресорні реакції САТ, амплітуда яких була майже такою, як і до блокади б-адренорецепторів, та практично не змінювало рівень Твв і кровонаповнення печінки (табл.2.). Такі реакції свідчать про те, що фентоламін пригнічує судинозвужуючі реакції ворітних і печінкових вен, викликані АХ.

Таблиця 1. Реакції системного артеріального тиску (САТ), тиску у ворітній вені (Твв) та кровонаповнення печінки (КНП) у відповідь на внутрішньопортальне введення ацетилхоліну ( 1мкг/кг ) до і під час блокади М-холінорецепторів атропіном (1мг/кг)

Отже, отримане нами зменшення кровонаповнення печінки у відповідь на введення ацетилхоліну, в першу чергу, зумовлене звуженням істинно ємнісних судин: печінкових венул та вен малого і середнього діаметру, а також може бути результатом як звуження пресинусоїдних сфінктерів, так і скорочення клітин Іто, які ініціюють зменшення просвіту печінкових синусоїдів. Усунення змін кровонаповнення печінки як атропіном, так і фентоламіном вказує на те, що здійснюються ці вазоконстрикторні ефекти, ймовірно, шляхом активації М-холінорецепторів ендотеліоцитів з подальшим залученням посередника, зокрема норадреналіну, який активує б-адренорецептори на гладеньком'язових клітинах ємнісних судин.

Таблиця 2 Реакції системного артеріального тиску (САТ), тиску у ворітній вені (Твв) та кровонаповнення печінки (КНП) у відповідь на внутрішньопортальне введення ацетилхоліну ( 1мкг / кг ) до і під час блокади б-адренорецепторів фентоламіном (2 мг/кг).

Вплив адреноблокаторів на амплітуду скоротливих реакцій ворітної вени (ВВ) печінки щура, викликаних ацетилхоліном. Деякі дослідники припускають, що у механізмі нетипової дії ацетилхоліну у ворітному руслі печінки беруть участь адренорецептори. Наші дослідження повністю підтвердили той факт, що у ворітній системі печінки ацетилхолін виступає у ролі вазоконстриктора. У контрольних спробах ацетилхолін у концентрації 1•10-5 моль/л спричиняв тривале тонічне скорочення гладенькомґязового препарату ворітної вени у середньому на 6,8±0,71 мН (n=20) (p<0,05), що становить 80% від сили вихідного натягу (8,5±0,94 мН). Окрім цього, під впливом АХ зростали частота та амплітуда фазних спонтанних скорочень, що співпадає з літературними даними [Pfaffendorf,1993].

Щоб дослідити участь адренорецепторів у констрикторних реакціях ворітної вени на АХ, у декількох окремих серіях експериментів нами було перевірено вплив різних типів адреноблокаторів на ці реакції. Так, після 10-хвилинної перфузії препарату ВВ неселективним б-адреноблокатором пірроксаном у концентрації 2•10-7 моль/л, скоротливі відповіді на ацетилхолін зменшувалися на 20% (5,6±0,45мН), а після інфузії пірроксану у концентрації 2•10-5моль/л - на 65% (2,4±1,31мН) (p<0,05) (рис. 2.).

У наступній серії експериментів досліджували дозозалежний вплив блокатора б1-адренорецепторів празосину на реакції ворітної вени, індуковані ацетилхоліном. Ефект пригнічення амплітуди скоротливих реакцій ВВ на АХ спостерігався у діапазоні концентрацій празосину 5,5•10-4 - 4•10-6 моль/л (n=15) та мав лінійний характер (p<0,05).

Результати описаної серії експериментів свідчать про те, що б-адренорецептори беруть участь у опосередкуванні вазоконстрикторних реакцій ворітної вени на ацетилхолін, ймовірно, завдяки виділенню ендотеліоцитами під впливом АХ посередника, можливо, норадреналіну. Разом з тим, неможливість повного пригнічення АХ-індукованих скорочень сегментів ворітної вени б-адреноблокаторами свідчить про те, що це не єдиний шлях реалізації дії ацетилхоліну на гладеньком?язові клітини ворітної вени, тобто існують інші констрикторні фактори, задіяні у цих реакціях.

Участь М- та Н-холінорецепторів у реакціях ізольованної ворітної вени печінки щура на ацетилхолін. Загальновідомо, що свій вазодилятаторний ефект ацетилхолін здійснює шляхом взаємодії з мускариновими холінорецепторами, які розташовані на судинному ендотелії [Young,1986; Ceballos,1998; Walch,2000].

Нами було досліджено вплив неселективного антагоніста М-холінорецепторів атропіну на АХ-індуковані скоротливі реакції ворітної вени. Тривале скорочення ВВ, викликане ацетилхоліном (1•10-5М) із амплітудою тонічного напруження 9,4±1,50 мН (у контрольних спробах) повністю пригнічувалося атропіном у концентрації 1•10-8моль/л (p<0,05) (рис.3.). судинозвужувальний ацетилхолін печінка препарат

Однак, деякі дослідники не відкидають можливості констрикторної дії ацетилхоліну на ворітні судини печінки і за рахунок залучення Н-холінорецепторів. З метою перевірки можливої участі Н-холінорецепторів у скоротливих реакціях ізольованої ворітної вени ми використовували тубокурарин (ТБ) у різних концентраціях. У серії експериментів на 11 препаратах ворітної вени за умов її перфузії розчином ацетилхоліну (1?10-5 моль/л) спостерігали тривале тонічне скорочення ворітної вени, амплітуда якого становила 70% від вихідного натягу (9,60,74 мН) (p<0,05). Після тривалої (близько 20 хвилин) перфузії препаратів ворітної вени розчином тубокурарину (1,510-6моль/л) спостерігалось зниження амплітуди АХ-індукованого скорочення препаратів на 20% відносно вихідного натягу.

Наші дослідження свідчать про те, що ацетилхолін реалізує свій судинозвужувальний вплив на ворітну вену печінки щура так само, як і судинорозширювальний вплив на артеріальні судини організму, через М-холінорецептори, розташовані на мембрані ендотеліальних клітин вени.

За відомостями літературних джерел тубокурарин та бензогексоній можуть аллостерично взаємодіяти з М-холінорецепторами. Також є свідчення того, що бензогексоній може блокувати відкриті йонні канали, а не Н-холінорецептори [Харкевич Д.А., 2000]. Для того, щоб уникнути помилки і з'ясувати справжню участь Н-холінорецепторів у опосередкуванні констрикторної дії ацетилхоліну на ВВ, у дослідах ми застосовували класичний Н-холіноміметик - нікотин, який, як відомо, у великих концентраціях викликає конкурентну блокаду Н-холінорецепторів. Нікотин зменшував скоротливі тонічні реакції ВВ на 32%.

Отже, отримані нами результати підтверджують те, що ацетилхолін викликає скорочення ізольованих сегментів ворітної вени великого діаметру, яке реалізується шляхом активації М-холінорецепторів. Поряд з цим, пригнічення АХ-індукованих скоротливих реакцій ворітної вени тубокурарином та нікотином свідчить про участь у реалізації цих реакцій і Н-холінорецепторів.

Вплив почергового введення блокаторів б-адрено - та ЕТА-рецепторів на скоротливі реакції ізольованної ворітної вени щура під дією ацетилхоліну. Одним із найбільш потужних вазоконстрикторних факторів, виділення якого викликає звуження ворітної вени є ендотелін (ЕТ). У цій серії дослідів ми порівнювали силу АХ-індукованих скорочень після введення в фізіологічний розчин, що омиває судинні препарати, спочатку блокатора ЕТА-рецепторів BQ-123 потім пірроксану і, в останню чергу, сумісно пірроксану і BQ-123 (рис.4.). У контрольних спробах ацетилхолін в концентрації 110-5 моль/л викликав підвищення тонусу ворітної вени на 6,30,71 мН (n=7). Після 15-хвилинної перфузії ВВ розчином пірроксану у концентрації 210-5моль/л відбувалося вірогідне зниження середньої амплітуди скорочення ворітної вени до 2,41,36 мН (n=7) (p<0,05). Слід нагадати, що пірроксан пригнічував скоротливі реакції ворітної вени, зумовлені ацетилхоліном, в середньому на 65% (p<0,05). Перфузія судинних препаратів ворітної вени розчином із блокатором ЕТА-рецепторів BQ-123 у концентрації 110-8моль/л викликала зменшення АХ-викликаних скоротливих реакцій ВВ на 15% і становила 5,10,11 мН (n=7) (p<0,05). Подальше сумісне введення в омиваючий ВВ розчин пірроксану та BQ-123 пригнічувало вазоконстрикторні реакції ворітної вени на ацетилхолін на 65% і становило 2,51,41 мН (n=7) (p<0,05).

Дослідження вазоактивних реакцій ізольованої печінкової вени на ацетилхолін. Надзвичайно цікавим питанням поряд із дослідженням стовбурової частини ворітної вени, яка знаходиться на вході у печінку, є дослідження печінкових вен (ПВ), які знаходяться на виході з органа. Варто зазначити, що не існує літературних джерел з приводу експериментів на ізольованій печінковій вені. Тому, необхідно було з'ясувати, яким чином АХ діє на ізольовані сегменти печінкових вен великого та середнього діаметру, тобто на сфінктерну ділянку печінкової вени щура, яка розташована на відстані 0,5 см від місця злиття її з задньою порожнистою веною, та на передсфінктерну її ділянку, що знаходиться на відстані 0,5-1 см від попередньої ділянки, у місці галуження печінкової вени на судини меншого діаметру.

У 26 ізольованих препаратів позасфінктерної ділянки печінкових вен ми спостерігали спонтанну скоротливу активність, яка характеризувалася невеликими фазними скороченнями (0,2-0,5мН) та періодами тонічних хвиль (до 2 мН). Під час перфузії печінкових вен цієї групи розчином АХ у концентрації 1-10-5моль/л спостерігалося тонічне скорочення печінкової вени із силою 3,1±0,67 мН, що становило 55% від рівня вихідного натягу (p<0,05).

У зв?язку з тим, що нашою робочою гіпотезою була можливість участі норадреналіну в якості судинозвужувального фактора у відповідь на дію АХ, ми вирішили перевірити судинорухові реакції печінкової вени на ацетилхолін на фоні блокади б-адреноблокатором пірроксаном. Так 10-хвилинна перфузія препарату ПВ пірроксаном у концентрації 1,2•10-5моль/л призводила до зменшення констрикторних реакцій викликаних ацетилхоліном на 50% і складала 1,5±0,71мН (p<0,05). Перфузія ПВ розчином пірроксану у концентрації 2,4•10-5 моль/л зменшувала АХ-індуковані реакції на 30% (до 1,9±0,64 мН) (p<0,05) (рис. 5).

Таким чином, пригнічення пірроксаном констрикторних реакцій позасфінктерних ділянок печінкових вен на ацетилхолін свідчить про те, що реалізація судинозвужувального ефекту ацетилхоліну у цій частині печінкового русла, принаймні частково, здійснюється шляхом активації б-адренорецепторів цих судин. Отримані дані чітко підтверджують результати наших експериментів in vivo стосовно участі б-адренорецепторів ємнісних судин печінки у реалізації констрикторних реакцій останніх на ацетилхолін. Ефект блокуючої дії пірроксану на АХ-індуковані скоротливі реакції печінкових вен подібний до такого у системі ворітної вени, де також спостерігалося значне пригнічення тонічних скоротливих реакцій на АХ б-адреноблокатором.

Вплив М- та Н-холіноблокаторів на вазоконстрикторні реакції ізольованих печінкових вен, зумовлені ацетилхоліном. Препарати печінкових вен сфінктер них ділянок відповідали на дію АХ розслабленням. Так, 15-хвилинна перфузія ацетилхоліну у концентрації 1•10-5моль/л викликала тривале тонічне розслаблення цих ділянок печінкових вен із амплітудою 1,5±0,58 мН (n=70) (p<0,05). Відомо, що АХ як класичний вазодилятатор діє через М-холінорецептори ендотеліоцитів. У зв?язку з цим ми вирішили перевірити, чи справедливий такий механізм дії ацетилхоліну щодо печінкових вен сфінктерної зони.

Так, 20-хвилинна перфузія судинного препарату розчином із атропіном у концентрації 1•10-8моль/л не викликала статистично достовірних змін вазодилятаторних реакцій печінкових вен зумовлених ацетилхоліном (1,2±0,45мН) (рис.6). Таким чином, наші дослідження свідчать про те, що ацетилхолін реалізує свій судинорозширювальний вплив не через М-холінорецептори, а якимось іншим, поки що невідомим нам шляхом.

Іншим можливим шляхом реалізації вазодилятаторної дії ацетилхоліну на печінкові вени могла бути участь у цих реакціях Н-холінорецепторів. Однак, Н-холіноблокатор тубокурарин також не виявив блокуючого ефекту на реакції тонічного розслаблення печінкових вен, викликані ацетилхоліном. Так, під час 20-хвилинної перфузії препаратів печінкових вен (n=10) тубокурарином у концентрації 2•10-6моль/л амплітуда вазоактивних реакцій венозних судин під впливом ацетилхоліну достовірно не змінювалася і майже не відрізнялася від контролю (1,4±0,55 мН).

Вплив в1-адреноблокатора на рекції печінкових вен, зумовлені ацетилхоліном. Тривалі латентні періоди дії ацетилхоліну на венозні судини печінки вказують на можливість синтезу або виділення якогось посередника, який і діє на судини. У зв?язку з цим нами була висунута робоча гіпотеза про те, що вплив ацетилхоліну на печінкові вени може бути опосередкований синтезом та виділенням адреналіну, який, діючи на в-адренорецептори ГМК, викликає їх розслаблення. У серії експериментів на 10 препаратах печінкових вен було досліджено вплив в1-адреноблокатора атенололу на вазодилятаторні реакції печінкових судин, викликані ацетилхоліном.

У контрольних спробах ацетилхолін зумовлював тривале тонічне розслаблення печінкової вени із амплітудою 1,5±0,58 мН (p<0,05). Протягом 20-хвилинної перфузії печінкової вени розчином з атенололом у концентрації 1•10-5моль/л судинорухові реакції на ацетилхолін блокувалися на 80% і становили 0,3±0,09мН (p<0,05). Після тривалого відмивання вазодилятаторні реакції печінкових вен на ацетилхолін поверталися до контрольних значень.

Таким чином, ізольовані сегменти печінкових вен (не сфінктерна частина) під впливом ацетилхоліну скорочуються. Реалізуються такі реакції, принаймні частково, за участю посередника, ймовірно, норадреналіну шляхом активації б1-адренорецепторів цих судин. Разом з тим, ацетилхолін зумовлює розслаблення ізольованих сегментів сфінктерної ділянки печінкової вени без участі М- чи Н-холінорецепторів, стимулюючи виділення посередника, можливо адреналіну, який, у свою чергу, активує в1-адренорецептори м'язових клітин цієї судини.

ВИСНОВКИ

У даній роботі, що була виконана із використанням методів тензометрії та імпедансної плетизмографії, досліджували зміни амплітуди скоротливих реакцій ізольованих венозних судин печінки та зміни кровонаповнення цього органу під дією ацетилхоліну та вплив адрено-, холіноблокаторів та антагоністів ендотелінових рецепторів на ці реакції.

Ацетилхолін викликає зменшення кровонаповнення печінки на 21,7%, яке реалізується шляхом активації М-холіно- та б-адренорецепторів її ємнісних судин.

Ацетилхолін спричиняє тонічне скорочення ізольованих сегментів ворітної вени, яке повністю усувається блокадою М-холінорецепторів та частково - б1-адрено- і ЕТА-рецепторів цієї судини.

Пригнічення АХ-індукованих тонічних скоротливих реакцій сегментів ворітної вени тубокурарином та нікотином свідчить про участь Н-холінорецепторів у реалізації цих реакцій.

Ізольовані сегменти печінкових вен (не сфінктерної частини) під впливом ацетилхоліну тонічно скорочуються. Пригнічуються ці вазоконстрикторні реакції шляхом блокади б-адренорецепторів пірроксаном.

Ацетилхолін зумовлює тонічне розслаблення ізольованих сегментів сфінктерної ділянки печінкової вени, яке реалізується через її в1-адренорецептори.

Ацетилхолін спричиняє звуження венозних судин печінки, зумовлюючи мобілізацію депонованої крові з органа, та розширює сфінктери печінкових вен, сприяючи посиленню відтоку депонованої в печінці крові. Це збільшує до певної міри об'єм циркулюючої крові, що є корисним у випадку захисних реакцій організму.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ РОБІТ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Пасічніченко О.М., Приходько Т.П., Комаренко В.І., Янчук П.І. Вплив адренолітиків на скоротливі реакції ізольованої ворітної вени печінки щурів під дією ацетилхоліну // Вісник Київського університету. Проблеми регуляції фізіологічних функцій. - 2005. - №10. - С. 16 - 17. (Здобувач - проведення експериментів та статистична обробка даних, робота з літературою, підготовка матеріалу до друку).

2. П.І. Янчук, О.М. Пасічніченко, В.І. Комаренко, Т.П. Приходько, В.О. Цибенко З'ясування механізмів звужувальної дії ацетилхоліну на ворітну вену та її внутрішньопечінкові гілки // Фізіол. журн. - 2006. - Т.52, №5. - С. 28 - 33. (Здобувач - проведення експериментів, статистична обробка даних, підготовка матеріалу до друку).

3. Цыбенко В.А., Янчук П.И., Пасичниченко О.М., Комаренко В.И., Приходько Т.П., Исследование вазоконстрикторного эффекта ацетилхолина в венозных сосудах печени // Бюлл. Эксп. Биол. и Мед. - 2007.- Т.143, №3. - С. 258 - 262. (Здобувач - проведення експериментів, робота з літературою, підготовка матеріалу до друку).

4. Пасічніченко О.М., Дерепа Н.В.,Ємельянова Т.П. Роль інтрамуральних нервових елементів у скоротливій активності ворітної вени печінки // Тез. Доп. Міжнародної конференції присвяченої пам`яті проф. Шостаков-ської І.В.-Львів.- 2002. - С.76.

5. Янчук П.І., Пасічніченко О.М., Комаренко В.І., Ємельянова Т.П. Дослідження участі адренорецепторів у механізмі констрикторної дії ацетилхоліну на ворітні судини печінки // Матеріали міжнар. конференції “Клітинні і субклітинні механізми функціонування травної системи”. - Львів, 2004. - С.80.

6. Янчук П.И., Комаренко В.И., Пасичниченко О.М., Приходько Т.П., Цыбенко В.А. Особенности реализации суживающего влияния ацетилхолина на внутрипеченочные воротные сосуды // Гастроэнтерология Санкт-Петербурга («Санкт-Петербург Гастро-2005»). - 2005. - №1-2. - С. М164.

7. Янчук П.І., Комаренко Т.П., Пасічніченко О.М., Приходько Т.П. Роль -адрено - і Н-холінорецепторів у вазомоторних ефектах ацетилхоліну у ворітному руслі печінки // Матеріали всеукраїнської науково-практичної конференції “Проблеми вікової фізіології” (Присвячена пам'яті професора Гіттіка Л.С.). - Луцьк, 2005. - С. 171 - 172.

8. Приходько Т.П., Янчук П.І., Пасічніченко О.М. Дослідження участі адренорецепторів у механізмі констрикторної дії ацетилхоліну на ворітні судини печінки // Тези доп. Першої Міжнародної конференції студентів та аспірантів «Молодь і поступ біології». - Львів, 2005. - С.207.

9. Янчук П.И., Комаренко В.И, Пасичниченко О.М., Приходько Т.П, Цыбенко В.А. Вазоконстрикторные эффекты ацетилхолина в воротном русле печени и участие в них Н-холино- и б-адренорецепторов // Тез. Докл. "Механизмы функционирования висцеральных систем" - IV Всероссийская конференция с международным участием, посвященная 80-летию Института физиологии им. И.П. Павлова РАН. - Санкт-Петербург, 2005.-С. 280-281.

10. П.І. Янчук, В.І. Комаренко, Пасічніченко О.М.,Т.П. Приходько, В.О. Цибенко Вазоконстрикторні ефекти ацетилхоліну у ворітному руслі печінки та участь у них холіно- і адренорецепторів // Фізіол. журн. Матеріали XVII з'їзду Українського фізіологічного товариства з міжнародною участю, Чернівці, 2006. -- 52, N 2. -- С. 107-108.

11. Yanchuk P., Komarenko V., Pasichichenko O., Prikhodko T., Terekhov A.,Tsybeko V. Vasomotor effects of Ach on hepatic venous vessels and mechanisms of its realization // Joint Meeting of The Slovak Physiological Society. The Physiological Society and The Federation of European Physiological Societies September 11th - 14th, 2007, Bratislava, Slovakia. - P.75.

АНОТАЦІЇ

Приходько Т.П. Механізми скоротливих реакцій венозних судин печінки на ацетилхолін. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.13 - фізіологія людини і тварин. - Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, 2008.

Дисертація присвячена з'ясуванню механізмів скоротливих реакцій венозних судин печінки (ворітних та печінкових вен), зумовлених ацетилхоліном (АХ). Дослідження виконані на білих лабораторних щурах, наркотизованих шляхом внутрішньоочеревинного введення розчину уретану (1г/кг). Встановлено, що АХ викликає звуження ворітних судин печінки та зменшення кровонаповнення цього органу. Судинозвужувальні впливи АХ на ємнісні судини печінки усуваються блокадою М-холіно- та б-адренорецепторів. Встановлено, що ворітні вени не беруть участі у реакціях кровонаповнення. АХ викликає тонічне скорочення ізольованих препаратів ворітної вени (ВВ), яке опосередковується активуванням М-холінорецепторів, ймовірно, із подальшим залученням посередника, можливо норадреналіну, який активує б-адренорецептори на гладеньком?язових клітинах цих вен і викликає їх звуження. Показано, що Н-холіно- та ендотелінові рецептори А-типу також частково опосередковують ці реакції.

Досліджено систему печінкових вен (ПВ), які знаходяться на виході із печінки. Встановлено, що сфінктерна ділянка ПВ відповідає на дію АХ розслабленням. Реалізується такий вплив АХ у цій ділянці активуванням в1-адренорецепторів. Передсфінктерна частина ПВ відповідає на АХ тонічним скороченням у механізмі якого задіяні б-адренорецептори.

Ключові слова: ворітні вени, печінкові вени, кровонаповнення печінки, ацетилхолін, М-холінорецептори, Н-холінорецептори, б-адренорецептори, в1-адренорецептори, ЕТА-рецептори.

Приходько Т.П. Механизмы сократительных реакций венозных сосудов печени на ацетилхолин. - Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.13 - физиология человека и животных. - Киевский национальный университет имени Тараса Шевченко, Киев, 2008.

Диссертация посвящена изучению механизмов сосудосуживающего действия ацетилхолина (АХ) на венозные сосуды печени (на печеночную гемодинамику в целом и на изолированные воротные и печеночные вены). Исследования проводились на белых лабораторных крысах, наркотизированных уретаном (1г/кг). Показано, что АХ вызывает сужение воротных сосудов печени и уменьшение кровенаполнения органа. Влияние АХ на емкостные сосуды опосредуется активацией их М-холино - и б-адренорецепторов. Установлено, что в реакциях кровенаполнения не принимают участия внутрипеченочные воротные вены. К такому выводу мы пришли на основании того, что реакции уменьшения кровенаполнение, вызваные ацетилхолином, блокируются М-холиноблокатором атропином, в то время как реакции возростания давления в воротной вене на АХ атропин не блокирует. Изолированные препараты воротных вен отвечают на действие АХ тоническим сокращением, которое реализуется путем активации М-холинорецепторов, т.к. М-холиноблокатор атропин полностью устраняет вазоконстрикторное влияние ацетилхолина. Показано, что в сократительных реакциях изолированных воротных вен на АХ задействованы также б-адренорецепторы. Амплитуда тонического сокращения препаратов воротных вен на АХ существенно уменшалась под действием неселективного б-адреноблокатора пирроксана. Длительные латентные периоды действия ацетилхолина и существенный блокирующий эффект б-адреноблокаторами, свидетельствуют о синтезе и выделении посередника, возможно норадреналина, который активизирует б-адренорецепторы на мышечных клетках вен, вызывая их тоническое сокращение. Также показано участие Н-холино- и ЭТА-рецепторов в реализации вазоконстрикторного влияния АХ на изолированы воротные вены.

Исследованы сократительные реакции изолированных препаратов печеночных вен (ПВ), находящиеся на выходе из печени. Показано, что эти сосуды имеют два участка, которые отличаются по локализации и по характеру тонических реакций. Сфинктерные участки ПВ, которые находятся на выходе из печени (на расстоянии 0,5 см от места впадения ПВ в заднюю полую вену) реагируют на действие АХ тоническим расслаблением, которое опосредуется активацией в1-адренорецепторов. Предсфинктерные участки ПВ, которые локализированны в местах разветвления печеночных вен на сосуды меньшего диаметра, отвечают на действие АХ тоническим сокращением, амплитуда котрого существенно уменьшается блокадой б-адренорецепторов.

Таким образом, на основании полученых результатов можно говорить о том, что АХ сужает венозные сосуды печени, обуславливая мобилизацию депонированной в печени крови и расширяет сфинктерные участки печеночные вен, облегчая отток крови из органа.

Ключевые слова: воротные вены, печеночные вены, кровенаполнение, ацетилхолин, б-адренорецепторы, в1-адренорецепторы, М-холинорецепторы, Н-холинорецепторы, ЭТА-рецепторы.

Prikhodko T.P. The mechanisms of vasomotor effects of Acetylcholine on hepatic venous vessels. - Manuscript.

Dissertation for scientific degree of candidate of biological sciences on speciality 03.00.13 - physiology of human and animals. - Taras Shevchenko Kyiv National University, Kyiv, 2008.

The objectives of PhD progect is to elucidate the vasomotor effects of acetylcholine (Ach) on liver venous vessels (portal and hepatic veins). In acute experiments on the anesthetized rats (uretan - 1g/kg) the blood pressure in carotid artery (AP) and in portal vein (PV), and changes of the liver blood volume (LBV) were registrated after intraportal administration of Ach. It has been established, that the Ach caused the constriction of the liver portal vessels and the decrease of liver blood volume. Vasoconstricting effects of Ach on capacitive liver vessels are removed by the blockade of М- cholino - and б-adrenoreceptors. It was shown that the portal vessels (PV) did not take part in reactions of the liver blood filling. Ach induced the tonic constriction of the portal vessels in the isolated sumples, which is mediated by the activation of M-cholinoreceptors, possibly, with further involvement of noradrenaline as a hypothesized mediator that activates б-adrenoreceptors in smooth muscule cells of these vessels and cause its constructions. It was shown that N-cholin- and endotelinreceptors of A-type also partly mediated these reactions.

In addition, the outgoing system of hepatic veins (HV) was investigated. It was found that the sphincter area of HV responded on Ach action by the relaxation.

Such Ach effect in this area was realized by the activation of в1- adrenoreceptors. Presphincter part of liver vessels responded on Ach action by the tonic constriction, which involved б-adrenoreceptors.

Keywords: portal vessels, hepatic veins, liver blood filling, acetylcholine, М- cholinoreceptors, N- cholinoreceptors, б-adrenoreceptors, в1- adrenoreceptors, ETA-receptors.

Размещено на Allbest.ru