Вайкшнорайте М. А. 1, Седова К. А. 1,2



страница1/19
Дата19.11.2016
Размер2.97 Mb.
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   19
гемодинамические

и электрофизиологические показатели



сердца кролика при экспериментальном сахарном диабете in vivo

Вайкшнорайте М.А. 1, Седова К.А. 1,2

1Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физиологии Коми научного центра

Уральского отделения Российской академии наук, г. Сыктывкар

2Коми филиал ГОУ ВПО «Кировской государственной медицинской академии», г. Сыктывкар

e-mail: m.vaykshnorayte@mail.ru
Актуальность. Поражение сердца при сахарном диабете (СД) проявляется независимо от наличия атеросклероза и ишемической болезни сердца и называется диабетической кардиомиопатией. СД способен вызвать большой спектр изменений, основными из кото-рых являются активация окислительных процессов, некроз и апоп-тоз кардиомиоцитов, заместительное и первичное коллагенообра-зование, эндотелиальная дисфункция, сосудистое ремоделирование и ускоренный атерогенез [1]. Весь комплекс причин обуславливает развитие кардиальной систолической и диастолической дисфунк-ции, что в свою очередь ведет к клинически выраженной кардио-миопатии, сердечной недостаточности и развитию жизнеугро-жающих аритмий [2]. Установлено, что при регистрации электро-кардиограммы с поверхности тела основным предиктором проарит-мических изменений в миокарде при сахарном диабете является изменение длительности и дисперсии длительности интервала QT [3], что связано с изменением последовательности и длительности реполяризации желудочков сердца [4]. Несмотря на большое ко-личество клинических исследований и экспериментальных работ, выполненных на изолированных препаратах, сохраняется опреде-ленный дефицит данных о проаритмических и гемодинамических изменениях миокарда желудочков при сахарном диабете, получен-ных в условиях in vivo.

Цель работыисследование гемодинамических и электрофи-зиологических показателей сердца кролика с индуцированным аллоксаном сахарным диабетом in vivo.

Материалы и методы. Эксперименты проведены на шести-месячных кроликах обоего пола породы Шиншилла контрольная группа (n=17), опытная группа (n=15). Для развития СД кроликам опытной группы вводили однократно внутривенно аллоксан (120 мг/кг). Через 4 недели регистрировали СД у животных при выяв-лении уровня глюкозы в плазме венозной крови натощак более 7 ммоль/л. Кроликов обеих групп наркотизировали золетилом (10 мг/кг, внутримышечно), интубировали и переводили на искус-ственную вентиляцию легких. В обеих группах регистрировали поверхностную ЭКГ относительно терминали Вильсона, по II отве-дению рассчитывали длительность QRS комплекса и QТ интервала, а также QTc считали по формуле [5] для животных, у которых частота сердечных сокращений больше 60 уд./в мин. Посредством катетеризации сонной артерии измеряли давление внутри левого желудочка. Определяли следующие гемодинамические показатели: систолическое (СД ЛЖ), диастолическое (ДД ЛЖ), конечно-диасто-лическое (КДД ЛЖ) давление; максимальную скорость повышения давления (dP/dtmax ЛЖ) и максимальную скорость падения давле-ния (dP/dtmin ЛЖ). После вскрытия грудной клетки с поверхности желудочков сердца методом синхронного многоканального карто-графирования внеклеточного потенциала при спонтанном ритме синусно-предсердного узла с помощью наложения сетки, содержа-щей 64 электрода, регистрировали эпикардиальные электрограммы. В униполярных отведениях определяли время активации (AT), время окончания реполяризации (RT) и длительность реполяри-зации, или интервал активация-восстановление (ARI, разность меж-ду RT и AT). Время окончания активации определяли по dV/dt min в период QRS комплекса, а время окончания реполяризации по dV/dt max в период ST-T. Рассчитывали глобальную и межжелудочковую дисперсию для показателей AT, RT, ARI по разнице между мак-симальным и минимальным показателями.

Статистическая обработка данных проводилась с помощью программ BIOSTAT 4.03. Изучаемые признаки представлены в виде медианы и интерквартильного интервала (Me (25%; 75%)), для сравнения между группами использовался критерий Манна-Уитни, внутри группы Уилкоксон, различия считали значимыми при p<0,05.



Результаты. Электрические показатели сердечной деятель-ности у кроликов контрольной и кроликов с СД групп не отли-чались по длительности QRS комплекса (30 (25;35); 28(22;30), со-ответственно). У кроликов с СД по сравнению с контрольной груп-пой значимо была больше частота сердечных сокращений (266 (219;297) к 226 (208;268), р < 0,05), длительность QT интервала (163(145; 176) к 136 (128;144), р < 0,05), а также длительность QTс (436(432;446) к 429(418;433), р < 0,05).

В результате исследований не были обнаружены различия в последовательности активации и времени окончания реполяризации эпикарда желудочков сердца кроликов контрольной и опытной групп. У кроликов контрольной группы не обнаружены значимые апикобазальный и межжелудочковый градиенты длительности ре-поляризации. В то время как у кроликов с аллоксановым СД на эпикарде левого желудочка сердца был установлен базоапикальный градиент длительностей ARI, на основании длительность реполя-ризации была меньше, чем на верхушке (89 (74;102) и 94 (79;112) мс, р < 0,022; соответственно). Также обнаружена межжелудочковая разница в длительности ARI (ПЖ 96 (83;106) и ЛЖ 79 (71;107), р < 0,022). Исходя из полученных данных, можно предположить, что у животных с сахарным диабетом появление значимого базо-апикального и межжелудочкового градиентов длительностей ARI является причиной увеличения длительности QT на электрокардио-грамме.

При изучении гемодинамических показателей у животных опытной группы было выявлено существенно меньшее значение макси-мальной скорости прироста систолического давления в левом желу-дочке по сравнению с контрольной группой (1704 (1250;2194), 2837 (2184;3333), соответственно, р=0,024) при отсутствии зна-чимых отличий в КДД ЛЖ между группами. Следовательно, у кроликов с СД по сравнению со здоровыми животными снижена сократимость миокарда.

Выводы. У кроликов с индуцированным сахарным диабетом на эпикарде желудочков сердца обнаружены значимые базоапи-кальный и межжелудочковый градиенты длительности реполяри-зации, в то время как у животных контрольной группы данные градиенты отсутствовали. У кроликов с СД уже через месяц на фоне развития заболевания сахарным диабетом снижается сократимость миокарда.
Литература


  1. Fang Z.Y., Prins J.B., Marwick T.H. Diabetic cardiomyopathy: evidence, mechanisms, and therapeutic implications // Endocr. Rev. 2004. Vol. 25. № 4. P. 543 567.

  2. Ефимов А.С., Скробонская Н.А. Клиническая диабетоло-гия. Киев: Здоровья, 2001. 320 с.

  3. Rutter M.K., Viswanath S., McComb J.M., Kesteven P., Marshall S.M. QT prolongation in patients with Type 2 diabetes and microalbuminuria // Clin. Auton. Res. 2002. Vol. 12. № 5. Р. 366 372.

  4. Schouten E.G., Derrer J.M., Meppelink P., Kok F.J., Vandeubroucke I.P., Pool J. QT- interval prolongation predicts cardiovascular mortality in an apparently healthy population // Circulation. 1991. Vol. 84. P. 1516 1523.

  5. de Bruyne M.C., Hoes A.W., Kors J.A., Hofman A., van Bemmel J.H., Grobbee D.E. Prolonged QT interval predicts cardiac and all-cause mortality in the elderly. The Rotterdam Study // Eur. Heart J. 1999. Feb. Vol. 20. № 4. Р. 278 284.

РЕГИОНАЛЬНЫЕ АСПЕКТЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ РЕСПИРАТОРНОЙ СИСТЕМЫ ЮНОШЕЙ МАГАДАНСКОЙ ОБЛАСТИ



Вдовенко С.И.

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Научно-исследовательский центр «Арктика» ДВО РАН, г. Магадан

e-mail: Vdovenko.sergei@yandex.ru
Особенности функционирования органов дыхания человека в значительной мере определяются эколого-климатическими факто-рами. Аппарат внешнего дыхания является одним из звеньев много-компонентной респираторной системы организма, осуществляющей поглощение кислорода из воздуха, транспорт его к тканям, окис-лительные процессы в них и вынос углекислого газа.

В связи с этим, целью нашей работы явилось выявление осо-бенностей функционирования системы внешнего дыхания (СВД) у юношей, постоянных жителей Магаданской области, определение характерных различий в ее работе в зависимости от возраста испы-туемых, места их проживания и различных сезонов года.



Материалы и методы. В наших исследованиях принимали участие юноши возрасте 17-21 лет. Все обследуемые были студен-тами высших или средних специальных учебных заведений. Всего было обследовано 522 чел.: из них 213 – в возрасте 17 лет, 154 – 18 лет, 75 – 19 лет и 80 – 20-21 год. Показатели СВД определяли в состоянии покоя с помощью компьютерного спироанализатора КМ-АР-01 «Диамант-С» (Россия) в открытой системе. При этом регистрировались фактические объемные и объемно-временные характеристики легких. Полученные значения автоматически срав-нивались с должными величинами, изначально заложенными в программном обеспечении прибора, и представляющими собой данные, рассчитанные для популяции жителей Центрально-Евро-пейской части России. Обработка полученного материала произ-водилась с использованием программы Microsoft Excel Windows (2003). Вычислялись средние величины показателей (M) и их ошибки (±m). Статистическая значимость различий оценивалась по t-критерию Стьюдента для независимых выборок при условии нормальности распределения. При значении р < 0,05 принималась нулевая гипотеза о наличии различий между двумя сравниваемыми выборками.

Результаты. Анализируя результаты исследований, можно констатировать, что существенной возрастной динамики между ис-следуемыми показателями выявлено не было. Все основные пара-метры респираторной системы юношей различных возрастных групп находились в пределах должных величин или превышали их. Наиболее значительные изменения обнаружены для показателей мгновенных объемных скоростей (МОС). Самое высокое повы-шение проходимости средних бронхов относительно нормативных величин зафиксировано для средних (МОС50%) и мелких (МОС75%) бронхиол. В обоих случаях максимальные значения встречались у юношей 19 лет (116 % и 139 % соответственно). При этом ста-тистически значимых различий по данным показателям между юношами различных возрастных групп выявлено не было. Следует отметить, что факт отсутствия межгрупповой динамики является вполне закономерным, учитывая, что к 13 17 годам параметры внешнего дыхания приближаются к показателям, характерным для взрослых мужчин [2].

В виду того, что Магаданская область характеризуется чрез-вычайным разнообразием по степени дискомфортности воздей-ствия экологических факторов на функциональное состояние чело-века, становится очевидным, что данная экстремальная зона долж-на быть подразделена на весьма различные в природном отношении территории [3]. В связи с этим было проведено изучение функцио-нирования респираторной системы у юношей, проживающих в приморской (г.Магадан) и континентальной (г.Сусуман) климато-географических зонах области. В процессе исследвований было показано, что функциональный статус СВД у юношей, проживаю-щих в г. Сусумане, формируется как отчетливая адаптационная реакция на более экстремальные условия внешней среды, при этом компенсаторно-приспособительный ответ проявляется в виде сни-жения (на фоне магаданских юношей) форсированной жизненной емкости легких (до 97 %), объема форсированного выдоха за пер-вую секунду (до 101 %), пиковой объемной скорости (до 100 %), что является защитной реакцией в ответ на воздействие низких тем-ператур. В то же время у сусуманцев наблюдалось увеличение по-казателя МОС75%, характеризующего проходимость мелких брон-хиол (до 150 % от нормы), что можно рассматривать как компен-саторную реакцию, обеспечивающую повышенный кислородный запас и приспособление к энергетическим потребностям организма. Данная адаптационная особенность позволяет снизить травмирую-щее воздействие более холодного континентального воздуха на респираторную систему за счет роста т.н. функционального мерт-вого пространства, что, в свою очередь, позволяет увеличить долю согретого воздуха, первым попадающим в альвеолы [4].



Экстремальность климато-географических районов Севера обостряется в периоды межсезонья, когда возникают резкие коле-бания температуры, давления, ветровой нагрузки и фотопериодиз-ма. В связи с этим было проанализировано состояние СВД мага-данских и сусуманских юношей в весенний (март) и осенний (октябрь) периоды года, на которые традиционно приходится пик межсезонных изменений [1]. Проведенные исследования показали, что у юношей г. Магадана в осенний период наблюдалось повы-шение жизненной емкости легких (ЖЕЛ), форсированной жизнен-ной емкости легких (ФЖЕЛ), форсированного выдоха за первую секунду (ОФВ1), а также пиковой объемной скорости (ПОС), что может говорить об улучшении работы верхних отделов бронхоле-гочных структур. У юношей г. Сусумана сезонная динамика по ряду показателей носила противоположный характер. Так, осенью у них наоборот отмечалось уменьшение показателей ОФВ1 и ПОС. При этом не было выявлено снижения форсированной жизненной ем-кости, что может свидетельствовать о сохранении потенциальной воздухоносности легочного дерева при уменьшении скоростных ха-рактеристик выдоха [4]. Наиболее лабильными показателями рес-пираторной системы с точки зрения сезонных изменений оказались мгновенные объемные скорости выдоха. Осеннее снижение бронхо-проходимости отмечалось для всех участков легочного дерева, на что также косвенно указывал интегральный показатель средних скоростей СОС25-75%. Осенью по сравнению с весной проходимость крупных (МОС25%) и средних (МОС50%) бронхов уменьшалась на 8 %, а проходимость мелких бронхиол (МОС75%) – на 13 %. Стоит обратить внимание, что подобное снижение проходимости мелких бронхиол в осенний период также наблюдалось и у магаданских юношей, однако у них оно не было статистически значимым и носило тенденциозный характер.

Выводы. Функциональный статус системы внешнего дыхания у юношей, проживающих в Магаданской области, формируется как отчетливая адаптационная реакция на экстремальные условия внешней среды, при этом компенсаторно-приспособительные реак-ции проявляются в увеличении проходимости мелких бронхов, что является защитной реакцией в ответ на воздействие низких тем-ператур. Сезонные тенденции адаптивных изменений указывают на подготовку дыхательной системы к повышенным нагрузкам в осеннее-зимний период. В наибольшей степени это выражено в отношении молодых жителей именно континентальной климато-географической зоны проживания.
Литература

  1. Бойко, Е.Р., Ткачев А.В. Влияние продолжительности све-тового дня на гормональные и биохимические показатели у чело-века на Севере // Физиологический журнал им. И. М. Сеченова. 1995. Т. 81 № 7. С. 86 – 82.

  2. Бреслав И.С., Исаев Г.Г. Физиология дыхания. СПб.: Наука, 1994. 680 с.

  3. Максимов А.Л. Концептуальные и методические подходы к комплексному районированию территорий с экстремальными условиями проживания. Магадан, 2006. 54 с.

  4. Шишкин Г.С., Преображенская В.К., Куличевский Д.В. Мобилизация функционального резерва респираторных отделов легких при адаптации к климатическим факторам Севера // Очерки по экологической физиологии. Новосибирск, 1999. С. 112-118.

УГЛЕВОДНЫЙ ОБМЕН У МАЛЬЧИКОВ СЕВЕРА

НА РАЗНЫХ СТАДИЯХ ПОЛОВОГО СОЗРЕВАНИЯ

В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СОДЕРЖАНИЯ НЕКОТОРЫХ БИОЭЛЕМЕНТОВ



Власова О.С., Нестерова Е.В.

Федеральное государственное бюджетное учреждение

Институт физиологии природных адаптаций

Уральского отделения РАН, г. Архангельск

e-mail: olgawlassova@mail.ru
Исследование полового развития детей и подростков, изу-чение функционального становления различных систем организма является важной медико-физиологической задачей. Наступление и течение пубертата зависят от многих факторов, в том числе от экологических и климатогеографических условий проживания [1]. Во время полового созревания организма сильные изменения пре-терпевает эндокринная система, что оказывает влияние на растущий организм, в том числе и на работу метаболических систем и их взаимодействие.

Цель исследования – изучение взаимоотношений некоторых биоэлементов (кальций, фосфор, магний, медь) и параметров угле-водного обмена у мальчиков на разных этапах полового созревания в двух северных регионах, различающихся климатогеографиче-скими условиями проживания.

Материалы и методы. Обследованы мальчики в возрасте 8-18 лет, проживающие в Северо-Западном (СЗР) (Архангельская область – 205 чел.) и Северо-Восточном (СВР) (Чукотский АО – 241 чел.) регионах на разных стадиях полового развития (по Tanner’у). В сыворотке крови методом спектрофотометрии опреде-ляли концентрации параметров углеводного обмена: глюкозы (ГЛЮ), лактата (ЛАК), пирувата (ПИР) и биоэлементов – кальция (Са), фосфора (Р), магния (Mg) и меди (Сu) – на биохимическом анализаторе «МАРС» с использованием наборов «Chronolab AG» (Швейцария). Рассчитывались значения коэффициента ЛАК/ПИР (Л/П). Статистическую обработку данных проводили с использо-ванием пакета прикладных программ SPSS 13.0 for Windows. Кри-тический уровень значимости (p) при проверке статистических гипотез принимался за 0,05. Достоверность различий показателей в группах определена с использованием U-критерия Манна-Уитни. Были проведены корреляционный (по Спирмену) и однофакторный дисперсионный анализы данных.

Результаты. Изучение изменений содержания в сыворотке крови показателей углеводного обмена и биоэлементов, корреля-ционных взаимосвязей между ними и результатов дисперсионного анализа позволило выявить определенную специфику их взаимо-отношений на разных стадиях полового развития, а также в зави-симости от территории проживания. У мальчиков СЗР снижение содержания ГЛЮ происходило на 2-й и 3-й СПР при установлении прямых корреляционных взаимосвязей между ГЛЮ и биоэлемен-тами Са и Р, оказывающих, вероятно, слабое стимулирующее влияние на ГЛЮ. На 3-й СПР Mg и Сu оказывали воздействие на активность анаэробных процессов, причем на фоне достижения наибольших концентраций их влияние на ЛАК было ингибирую-щим. Помимо этого, на первых трех СПР свое участие в регуляции интенсивности анаэробных реакций принимал Р. На 4-й СПР уровень ГЛЮ повышался, одной из причин этого могло быть сни-жение активности гликолиза. Это могло происходить, в том числе, и под влиянием Са, известно, что элемент ингибирует активность одного из ключевых ферментов гликолиза – пируваткиназы, кроме того, Са мог оказывать влияние опосредованно через контрин-сулярные гормоны – глюкагон и глюкокортикоиды [2, 4].

У мальчиков СВР Р оказывал свое влияние на углеводные показатели на всех стадиях, кроме 4-й СПР. Для ГЛЮ элемент зна-чимым фактором являлся на 1-й СПР, когда уровень ГЛЮ был мак-симальным, и элемент оказывал на гексозу ингибирующее влияние и мог стимулировать резкое снижение уровня ГЛЮ на 2-й СПР за счет усиления её гликолитического расщепления, а также прямого окисления через пентозофосфатный шунт. На 2-й, 3-й и 5-й СПР Р оказывал влияние на ПИР и ЛАК, причем по мере полового созревания и при установлении тенденции к снижению содержания элемента на двух последних СПР степень его влияния уменьшалась. Исходя из результатов корреляционного и факторного анализов, Са мог принимать участие в регуляции содержания ГЛЮ на 1-й, 2-й и 4-й СПР. Mg и Сu на 2-й СПР, вероятно, оказывали свое влияние на снижение уровня ЛАК до минимальных величин. На 3-й СПР у мальчиков СВР не выявлено дальнейшего снижения уровня ГЛЮ, оно наблюдается на 4-й СПР, и на 5-й ГЛЮ достигала наименьших значений, скорее всего, за счет усиления аэробных реакций гли-колиза при вероятном стимулирующем влиянии Сu, поскольку элемент обладает гипогликемическим действием [3].



Выводы. Таким образом, у мальчиков СВР наибольшее ко-личество взаимосвязей между показателями биоэлементного и угле-водного обменов установлено на 2-й СПР, в СЗР и на 3-й, когда про-исходило снижение уровней ГЛЮ, а в СВР и ЛАК и ПИР. В меж-системных взаимоотношениях в данном случае участвуют все че-тыре биоэлемента, и их влияние опосредовано в основном действи-ем на ЛАК и ПИР, в СЗР – и на ГЛЮ со стороны Са и Р. На 4-й СПР в СЗР, когда уровень ГЛЮ повышался, устанавливалась только од-на взаимосвязь – между Са и ГЛЮ, свидетельствующая, возможно, об ингибирующем влиянии элемента на гликолитические процес-сы. В СВР взаимоотношения Са и Р с углеводными показателями прослеживаются на протяжении всего периода полового созре-вания, на 5-й включалась и Сu, что косвенно может указывать на её участие в повышении активности гликолиза на этой стадии на фоне достижения ГЛЮ минимальных величин, а ПИР – максимальных.
Литература

  1. Дедов И.И., Семичева Т.В. Половое развитие детей: норма и патология. М., 2002. 232 с.

  2. Кендыш И.Н. Регуляция углеводного обмена. М.: Меди-цина, 1985. 272 с.

  3. Скальный А.В., Рудаков И.А. Биоэлементы в медицине. М., 2004. 272 с.

  4. Morand C., Remesy C., Demigne C. Modulation of glucagon effects by changes in extracellular pH and calcium // Biochem. Biophys. Acta. 1988. Vol. 968. № 2. P. 192 – 202.

ХРОНОТИП, ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ СНА



И УСПЕВАЕМОСТЬ ШКОЛЬНИКОВ с. ОБЪЯЧЕВО РЕСПУБЛИКИ КОМИ

Войкова Ю.С.

МОУ Объячевская СОШ, с. Объячево, Прилузский район, Республика Коми
Успеваемость детей и подростков в школе зависит от многих факторов: от уровня интеллекта учеников, способностей препода-вателей, родительского контроля и т.д. В последнее время в раз-личных странах мира активно исследуется вопрос о влиянии суточ-ного режима активности и отдыха учеников на их успеваемость. Установлено, что успеваемость зависит от хронотипа (фазы ритма сна-бодрствования) и продолжительности сна [1-6]. Дети, которые относятся к позднему хронотипу и мало спят, имеют более низкую успеваемость. Ранее было показано, что хронотип оказывает в два раза сильнее влияние на успеваемость школьников и студентов, проживающих на Европейском Севере России, чем продолжи-тельность сна [3]. Однако некоторые исследователи отмечают более важную роль продолжительности и качества сна [4].

Цель. Изучить влияния хронотипа и продолжительности сна на успеваемость учащихся средней школы с. Объячево Республики Коми.

Материалы и методы. В исследовании приняли анонимное и добровольное участие ученики 5, 7, 9 и 10 классов МОУ Объячев-ская СОШ. Всего обследовано 59 чел. (24 мальчика и 35 дево-чек). Хронотип (середину фазы сна) и продолжительность сна рес-пондентов оценивали с помощью компьютерного варианта Мюн-хенского теста для оценки хронотипа [7]. Тест переведен на русский язык, и компьютерная его версия создана старшим научным сот-рудником Института физиологии Коми научного центра УрО РАН М.Ф.Борисенковым. Результаты исследования учеников с. Объячево сравнивали с ранее полученными М.Ф.Борисенковым данными о режиме сна-бодрствования, хронотипе и успеваемости учащихся, проживающих в трех городах и пяти селах Республики Коми и в одном городе Мурманской области [1,3]. Достоверность различий между сравниваемыми показателями оценивали с помощью t-критерия Стьюдента.

Результаты. Проведенными исследованиями установлено, что продолжительность сна жителей с. Объячево сокращается с 8 ч 21 мин у учеников 5 класса до 7 ч 11 мин в 9 классе и 6 ч 40 мин у учащихся 10 класса. Продолжительность сна у учеников 9 класса на 40 мин (P < 0,05), а у ребят 10 класса – на 1 ч 22 мин (P < 0,0001) короче, чем у их сверстников, проживающих в других селах Республики Коми. Середина фазы сна жителей с. Объя-чево смещается в сторону позднего хронотипа с 4 ч 09 мин в 5 классе до 6 ч 10 мин в 10 классе. У учеников 10 класса, прожи-вающих в с. Объячево, наблюдается на 1 ч 42 мин более сильное смещение в сторону позднего хронотипа, чем у их сверстников, про-живающих в других селах Республики Коми (P < 0,0001). Ученики средней школы с. Объячево с низкой успеваемостью спят на 1 ч 30 мин меньше их сверстников с высокой успеваемостью (P< 0,001). У учеников с низкой успеваемостью отмечено смещение середины фазы сна на 55 мин в сторону позднего хронотипа по сравнению с их сверстниками с высокой успеваемостью (P < 0,05).

Выводы:

1. Таким образом, ученики, которые мало спят и относятся к позднему хронотипу, отличаются более низкой успеваемостью.

2. Основной причиной низкой успеваемости учащихся сред-ней школы с. Объячево является недостаточная продолжительность сна.
Литература


  1. Борисенков М.Ф. Хронотип человека на Севере // Физио-логия человека. 2010. Т. 36. С. 117 – 122.

  2. Beşoluk Ş., Önder İ., Deveci İ. Morningness-eveningness preferences and academic achievement of university students // Chronobiol. Int. 2011. Vol. 28. P. 118 – 125.

  3. Borisenkov M.F., Perminova E.V., Kosova A.L. Chronotype, sleep length, and school achievement of 11- to 23-year-old students in northern European Russia // Chronobiol. Int. 2010. Vol.27. P. 1259 – 1270.

  4. Gomes A.A., Tavares J., de Azevedo M.H.P. Sleep and academic performance in undergraduates: A multi-measure, multi-predictor approach // Chronobiol. Int. 2011. Vol. 28. P. 786 – 801.

  5. Randler C., Frech D. Correlation between morningness-eveningness and final school leaving exams // Biol. Rhythm Res. 2006. Vol.37. P.233 – 239.

  6. Randler C., Frech D. Young people's time-of-day preferences affect their school performance // J. Youth Stud. 2009. Vol.12. P. 653 – 667.

  7. Roenneberg T., Wirz-Justice A., Merrow M. Life between the clocks: daily temporal patterns of human chronotypes // J. Biol. Rhythms. 2003. Vol.18. P. 80 – 90.

МЕХАНИЗМ ВЛИЯНИЯ АЦЕТИЛХОЛИНА НА ВРЕМЯ НАЧАЛА АГГЛЮТИНАЦИИ ЭРИТРОЦИТОВ ЧЕЛОВЕКА



Володченко А.И.

Вятский государственный гуманитарный университет, г. Киров, Казанский государственный медицинский университет, г. Казань

e-mail: strelnikovaai@mail.ru
В мембране эритроцитов содержатся популяции М1, М2, М3, М4-холинорецепторов (М1, М2, М3, М4-ХР). Установлено, что аце-тилхолин оказывает влияние на скорость агглютинации [1], которая у женщин зависит от фазы цикла и наличия беременности [2]. Поэтому эритроциты могут быть удобным объектом исследования, позволяющим прижизненно определять эффективность активации их М-ХР и косвенно – М-холинореактивность внутренних органов.

Цель нашей работы – изучить механизм влияния ацетилхо-лина на скорость агглютинации эритроцитов человека.

Материалы и методы. В исследовании использовали веноз-ную кровь 60 мужчин, имеющих ΙΙ, ΙΙΙ или IV группы крови. При оценке холинореактивности эритроцитов использовали метод Цир-кина В. И. и соавт. [3]. Для проведения реакции агглютинации на плоскость наносили каплю изогемагглютинирующей сыворотки группы 0αβ(Ι), каплю гепаринизированной крови и каплю раствора Кребса (контроль) или каплю ацетилхолина (10-10 – 10-6 г/мл). Все три капли перемешивали стеклянной палочкой и определяли время начала агглютинации (ВНА, с) в отсутствии ацетилхолина (конт-роль) или при его наличии (опыт). ВНА опытной пробы выражали в процентах к ВНА контрольной пробы. Кроме того, в опытах использовали М1-холиноблокатор гастроцепин в концентрации 10-6 г/мл, М2-холиноблокатор метоктрамин (10-6 г/мл), М3-холи-ноблокатор 4-DAMP (10-6г/мл), М4-холиноблокатор тропикамид (10-6г/мл). Для уточнения вероятных механизмов внутриклеточной передачи сигнала использовали антагонист кальмодулина трифлуо-перазин (10-6 г/мл) и блокатор Гардош-эффекта хлорид бария (10-6 г/мл). Для исключения влияния веществ, находящихся в сыво-ротке крови, было проведено исследование холинореактивности от-мытых эритроцитов и эритроцитов, инкубированных в сыворотке крови того же донора. Для этого исходно определяли ВНА в раст-воре Кребса и исследовали холинореактивность эритроцитов цель-ной крови. Затем эритроциты отделяли от плазмы центрифугиро-ванием в течение 10 мин при 1500 об/мин, трижды отмывали в физиологическом растворе и определяли ВНА эритроцитов в при-сутствии раствора Кребса и ацетилхолина в исследуемых концен-трациях. Эти же параметры определяли для эритроцитов, после 5-минутной экспозиции в сыворотке крови того же донора.

Результаты исследования подвергнуты статистическому ана-лизу (в тексте они представлены в виде M±m). Различия оценивали по критерию Манна-Уитни, считая их статистически значимыми при р<0,05 [4].



Результаты. Показано (см. таблицу), что ацетилхолин в кон-центрациях 10-10-10-6 г/мл дозозависимо снижает ВНА (p < 0,05). Экспозиция эритроцитов с блокатором М1-ХР гастроцепином (10-6 г/мл) полностью снимала влияние ацетилхолина на ВНА эритроцитов (p < 0,05). Блокатор М2-ХР метоктрамин (10-6 г/мл) не влиял на эффект ацетилхолина (p > 0,1). Селективный М3-холино-блокатор 4-DAMP (10-6 г/мл) блокировал способность ацетилхолина уменьшать ВНА (p < 0,05). Подобный эффект характерен и для блокатора М-ХР тропикамида (10-6 г/мл), так как на его фоне снижение ВНА под влиянием ацетилхолина было статистически не значимо (p > 0,1). Таким образом, снижение ВНА под влиянием ацетилхолина обусловлено активацией М1-ХР, М3-ХР и, вероятно, М4-ХР.

Антагонист кальмодулина трифлоуперазин (10-6 г/мл) и бло-катор Са2+-зависимых К+-каналов, или Гардош-каналов (10-6 г/мл), полностью блокировали снижение ВНА под влиянием ацетилхо-лина (p < 0,05). Следовательно, способность ацетилхолина повы-шать скорость агглютинации эритроцитов реализуется за счет ак-тивации кальмодулина и повышения выхода ионов К+ из эритроцита через Гардош-каналы.

Способность ацетилхолина повышать скорость агглютинации эритроцитов не зависела от наличия каких-либо веществ, находя-щихся в сыворотке крови, так как ацетилхолин снижал ВНА в одинаковой степени у эритроцитов цельной крови, а также от-мытых эритроцитов и отмытых эритроцитов, повторно помещенных на 5 мин в сыворотку того же донора (p > 0,1).

Выводы.

1. Ацетилхолин повышает скорость агглютинации эритро-цитов за счет активации их М1-ХР, М3-ХР и, вероятно, М4-ХР.

2. Эта способность ацетилхолина реализуется за счет акти-вации кальмодулина и повышения выхода ионов К+ из эритроцита

через Гардош-каналы, и она не зависит от наличия каких-либо веществ, находящихся в сыворотке крови.


Литература

  1. Чагин С.О., Очереднюк А.А., Тамилова Д.С., Тюфякова С.С. Механизм влияния ацетилхолина на скорость агглютинации эритроцитов человека // Вопросы фундаментальной и прикладной физиологии в исследованиях студентов вузов: Материалы III ре-гиональной молодежной научной конференции. Киров: Изд-во ВятГГУ, 2011. С. 54 – 55.

  2. Садыкова Е.М., Закарая Н.Э., Шабалина А.Н. Холино-реактивность эритроцитов человека при различных физиологиче-ских состояниях // Вопросы фундаментальной и прикладной физио-логии в исследованиях студентов вузов: Материалы II региональной молодежной научной конференции. Киров, 2010. С. 37 – 39.

  3. Циркин В.И., Громова М.А., Колчина Д.А. и др. Оценка адренореактивности эритроцитов, основанная на способности адре-налина повышать скорость агглютинации эритроцитов // Фундамен-тальные исследования. 2008. № 7. С. 59 – 60.

  4. Гланц С. Медико-биологическая статистика. М.: Практика, 1999. 459 с.

ВЛИЯНИЕ БЕТА-ЭНДОРФИНА НА ПРОЛИФЕРАТИВНЫЙ ОТВЕТ ЛИМФОЦИТОВ И ФАГОЦИТАРНУЮ АКТИВНОСТЬ НЕЙТРОФИЛОВ У ЖЕНЩИН РАЗЛИЧНЫХ ВОЗРАСТНЫХ ГРУПП



Гилева С.Г., Гейн С.В.

Институт экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН,

г. Пермь

e-mail: gein@iegm.ru
Опиоидные пептиды – большая группа физиологически актив-ных пептидов с выраженным сродством к рецепторам опиоидного (морфинного) типа (мю, дельта, каппа). В настоящее время экс-прессия трёх основных типов опиатных рецепторов доказана на всех популяциях клеток иммунной системы [1]. Эндогенные опио-идные пептиды, в частности бета-эндорфин, секретируются в кровь при стрессах, травмах, психоэмоциональных состояниях, а также продуцируются местно клетками различных органов и тканей, в том числе и клетками иммунной системы в ответ на попадание антигена, обусловливая широкий спектр иммунорегуляторных эф-фектов, реализуемых по пара- и аутокринному механизму. В на-стоящее время известно, что секреция бета-эндорфина, в частности, его продукция лимфоцитами в норме и при стрессе существенно изменяются в течение жизни [2]. Ранее нами было показано, что у здоровых доноров-добровольцев в возрасте от 20 до 30 лет бета-эндорфин стимулировал пролиферативный ответ лимфоцитов в от-вет на ФГА [3, 4].

Цель работы – исследовать влияние бета-эндорфина на пролиферативный ответ лимфоцитов здоровых доноров – добро-вольцев женского пола различных возрастных групп.

Материалы и методы. В группу исследования вошли сома-тически здоровые доноры – добровольцы женского пола в возрасте 20 – 29 лет, 30 – 39, 40 – 49 и 50 – 59 лет. Гепаринизированную венозную кровь помещали в термостат при температуре 370С на 60 – 90 мин. После отстаивания верхний слой плазмы с лейко-цитами снимали и центрифугировали при 1500 об/мин в течение 15 мин. Затем осадок ресуспендировали в 2 мл полной культуральной среды. Использовали микрометод культивирования лимфоцитов в пластиковых круглодонных 96-луночных планшетах (завод «Меди-полимер», Санкт-Петербург). Каждая культура содержала 2*10 клеток в 0,2 мл полной культуральной среды. Последнюю готовили ex tempore на основе среды 199 с добавлением 2 мМ L-глутамина, 10 мМ HEPES, 100 мкг/мл гентамицина сульфата и 10 % ауто-плазмы. В качестве Т-клеточного митогена использовали фито-гемагглютинин П (ФГА, «Sigma») в концентрациях 2,5 и 20 мкг/мл. Культивирование осуществляли во влажной среде с 5 % СО при 370С в течение 72 ч. За 18 ч до окончания культивирования в каж-дую лунку вносили по 2 мкКи 3Н-меитилтимидина в объеме 10 мкл. Содержимое каждой лунки последовательно осаждали на фильтро-вальную бумагу при давлении вакуумного насоса 0,5 – 1,0 атм., промывая каждую лунку 0,9 % раствором натрия хлорида не менее 4-5 раз. Фильтры промывали для удаления несвязавшегося тими-дина 5 мл 0,9 % NaCI, 5 мл охлажденной до 4 0С 5% трихлор-уксусной кислоты и 5 мл 0,9 % NaCI. Радиоактивность проб опре-деляли после высушивания фильтров на жидкостном сцинтилля-ционном счетчике «Guardian» («Wallac», Финляндия). При подсчете использовали сцинтилляционную жидкость ЖС-107. Фагоцитарную активность лейкоцитов периферической крови оценивали в модификации метода [5]. В экспериментах in vitro использовали -эндорфин в концентрациях 10-7 – 10-10 М. Полученные результаты были обработаны статистически с помощью однофакторного дис-персионного анализа и LSD-критерия Фишера [6].

Результаты. Установлено, что у лиц женского пола в возрасте от 20 – 29 лет бета-эндорфин пролиферативный ответ лимфоцитов не модулировал. В то же время у женщин в возрастном диапазоне 30 – 39 лет бета-эндорфин в концентрациях 10-8 – 10-10 М угнетал пролиферацию в присутствии субоптимальной концентрации ФГА и в концентрациях 10-9 – 10-10 М – в присутствии оптимальной кон-центрации митогена. В группе доноров 40 – 49 лет бета-эндорфин угнетал пролиферацию в присутствии только оптимальной концен-трации ФГА в концентрации 10-10 М. У женщин в группе от 50 до 59 лет пептид оказывал выраженное стимулирующее влияние на спонтанную пролиферацию в концентрациях 10-7, 10-8, 10-10 М, индуцированную субоптимальной концентрацией ФГА – в кон-центрации 10-10 М. Пролиферативный ответ в присутствии ФГА 20 мкг/мл бета-эндорфин снижал в концентрации 10-10 М.

Оценка влияния бета-эндорфин на фагоцитарную активность нейтрофилов показала, что у доноров женского пола во всех воз-растных группах влияния бета-эндорфина на фагоцитарную актив-ность нейтрофилов зарегистрировано не было.



Выводы. Таким образом, полученные данные свидетельст-вуют о том, что модуляция пролиферативной активности лимфоци-тов бета-эндорфином у женщин сохраняется дольше, чем у мужчин [7]. В возрастной группе 50 – 59 лет бета-эндорфин стимулирует ин-тенсивность пролиферации в спонтанных и ФГА 2,5 стимулирован-ных культурах, а в группе 30 – 39 лет, в противоположность муж-чинам, пептид снижает выраженность пролиферативного ответа.
Литература

  1. Sharp B.M. Multiple opioid receptors on immune cells modulate intracellular signaling // Brain. Behav. Immun. 2006. Vol. 20. P. 9 – 14.

  2. Panerai A.E., Sacerdote P. Beta-endorphin in the immune system: A role at last // Trends. Immunol. Today. 1997. Vol. 18. P. 317 – 319.

  3. Гейн С.В., Симоненко Т.А., Черешнев В.А. Эффекты бета-эндорфина и [d-ala2,n-me-phe4,gly5-ol]-энкефалина на пролифера-тивную активность лимфоцитов в условиях блокады опиатных рецепторов in vitro // Российский иммунологический журнал. 2007. Т. 1. № 10. С. 266 – 271.

  4. Гейн С.В., Баева Т.А., Гейн О.Н., Черешнев В.А. Роль мо-ноцитов в реализации эффектов -эндорфина и селективных аго-нистов - и -опиатных рецепторов на пролиферативную актив-ность лимфоцитов периферической крови // Физиология человека. 2006. Т. 32. № 3. С 111 – 116.

  5. Шилов Ю.И., Владыкина В.П., Атнагузина А.Т. Некото-рые методические подходы к оценке показателей общего и диффе-ренцированного фагоцитоза лейкоцитов периферической крови. Ха-рактеристика различий у здоровых людей // Пермский медицин-ский журнал. 1998. Т. 15. № 2. С. 3 – 9.

  6. Боровиков В.П. STATISTICA искусство анализа данных на компьютере, 2-е изд., СПб., 2003. 700 с.

  7. Гилева С.Г., Гейн С.В. Влияние бета-эндорфина на проли-феративный ответ лимфоцитов у мужчин различных возрастных групп // Физиология человека и животных: от эксперимента к кли-нической практике. Материалы конференции (19 – 21 апреля 2011), Сыктывкар, 2011. С. 53 – 56.



Разработка Клеточных моделей для изучения РЕГЕНЕРАЦИи и терапии поврежденного МИОКАРДА

Голованова Т.А., Нерубацкая И.В., Белостоцкая Г.Б.

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова Российской академии наук, ФГБУ «ФЦСКЭ им. В.А. Алмазова» Минздравсоцразвития России, г. Санкт-Петербург,
e-mail: Golovanovata@inbox.ru

Актуальность. До недавнего времени взрослое сердце млеко-питающих рассматривалось как окончательно дифференцирован-ный орган, клетки которого не способны к делению и восстанов-лению сердечной мышцы после ишемии/реперфузии и/или инфарк-та миокарда. Новые данные о наличии в миокарде стволовых (СК) и прогениторных (ПК) клеток, которые могут принимать участие в процессах самообновления и регенерации сердечной мышцы [Par-macek, Epstein, 2005], опровергли это представление и направили интерес ученых по пути поиска способов стимуляции резервных регенеративных возможностей миокарда. Однако в настоящее время отсутствуют адекватные клеточные модели, позволяющие исследо-вать фундаментальные и клинические аспекты физиологии рези-дентных сердечных СК и ПК и предоставляющие возможности для изучения внешних и внутренних модулирующих факторов, способ-ных оказать влияние на процессы пролиферации и дифференци-ровки этих клеток. Кроме того, поскольку важным элементом терапии поврежденного миокарда является использование кардио-тропных средств, позволяющих защищать больное сердце в усло-виях ишемии/реперфузии, когда значительно усиливается образо-вание активных кислородных радикалов (АКР), необходимы надеж-ные тест-системы для отбора и скрининга новых антиоксидантных препаратов.

Цель. Изучение морфофункциональных характеристик зре-лых кардиомиоцитов и резидентных СК и ПК миокарда неона-тальной крысы в экспериментах in vitro и создание клеточных моде-лей для регенеративной медицины и клинических исследований.

Материалы и методы. Работа выполнена на первичной куль-туре клеток миокарда новорожденных крыс линии Wistar. Крыс усыпляли ингаляцией СО2, согласно международным правилам работы с животными. Условия выделения и культивирования СК и ПК подробно описаны в работах [Голованова, Белостоцкая, 2011; 2012].

Резидентные СК и ПК выявляли с помощью антител к c-kit, Sca, isl1 антигенам, меченными флуорохромами (Alexa 405, 532, 594 и FITC). Идентификацию клеток проводили на флуоресцентном PFM (WPI, США) и конфокальных микроскопах Leica (Германия): TCS SP5, TCS SL и SP5 [Голованова, Белостоцкая, 2011; 2012].

На основе свежевыделенных функционально активных кар-диомиоцитов новорожденных крыс с помощью пероксида водорода (Н2О2) в диапазоне концентраций 10-3 – 10-7 М была создана модель оксидативного стресса, имитирующего образование АКР в условиях ишемии/реперфузии.

Результаты. В культуре клеток миокарда новорожденных крыс среди монослоя крупных зрелых кардиомиоцитов (dср=12,3±0,4 мкм) нами было выявлено присутствие незначитель-ной популяции мелких клеток (dср=6,9±0,6 мкм) (рис. 1, А). На фоне процессов прекращения деления и перехода от гиперплазии к гипертрофии основной популяции зрелых кардиомиоцитов мелкие клетки проявляли активную пролиферацию и формировали ко-лонии (~1-2 клона на 100 тыс. клеток), которые можно было зафик-


Б

Рис. 1. Микрофотографии клеток миокарда новорожденных крыс линии Wistar в первичной культуре. А) Монослой клеток на 2-й день культивирования: зрелые интерфазные кардиомиоциты (а); делящиеся (к-митозы) кардиомиоциты (б); резидентные СК и/или ПК (в). Б) Сокра-щающаяся колония (частота сокращений 2-3 уд/мин) на 10-й день раз-вития in vitro. Цифровая камера Leica DFC300 FX, инвертированный микроскоп PIM III (WPI, США), об. х 40.
сировать уже на пятые сутки in vitro (рис. 1, Б). С помощью иммуно-цитохимии нами было выявлено, что колонии образованы резидентными СК c-kit+- и Sca+- типов и Isl1+ ПК (рис. 2).



  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   19


База данных защищена авторским правом ©bezogr.ru 2016
обратиться к администрации

    Главная страница