寒冷适应对功能性交感溶解中肌肉动脉对肾上腺素反应的影响

封面

如何引用文章

全文:

详细

背景 。 肌肉收缩时 ， 肌肉动脉的血流量会显著增加 ， 这一现象被称为功能性交感溶解。虽然这一现象的机制已有多种解释，但在功能性交感溶解条件下及寒冷适应环境中，肾上腺素对动脉 α- 肾上腺素能受体的药代动力学和药效学作用尚未被定量描述。

研究目的。 评估 30 天寒冷适应对功能性交感溶解中肌肉动脉对肾上腺素反应性的影响。

材料与方法。 实验在四组兔中进行： 1. 对照组 (n=20) ； 2. 功能性交感溶解组 (n=15) ，通过电刺激模拟肌肉收缩； 3. 经历 30 天寒冷适应组 (n=15) ； 4. 经历寒冷适应后模拟功能性交感溶解组 (n=15) 。寒冷适应通过每日在 –10°C 环境中冷却 6 小时建模。实验采用统一方法：在大腿动脉结扎所有吻合支后，通过恒定流量泵对肢体肌肉动脉进行血液灌注，并通过剂量 – 效应关系曲线在 Lineweaver–Burk 双倒数坐标下分析肾上腺素反应性。研究测定最大压力反应 (Pm) 和肾上腺素能受体的敏感性 (1/Km) 。

结果。 功能性交感溶解条件下，肾上腺素对动脉的收缩作用因肾上腺素能受体敏感性降低而减弱 (1/Km 从 1.2±6.7 降至 0.049±0.0016 1/μg·kg, p <0.05) ，但活跃肾上腺素能受体数量无显著变化 (Pm 保持在 222.0±6.7 mmHg) 。寒冷适应条件下，压力型肾上腺素能受体数量显著增加 ( 从 222.0±7.5 mmHg 增至 312.5±11.0 mmHg, p <0.05) ，导致功能性交感溶解作用减弱。然而，肾上腺素能受体的敏感性 (1/Km=0.049±0.0016 1/μg·kg) 与适应前相比无显著变化 ( p >0.05) 。

结论。 寒冷环境中，功能性交感溶解现象依然存在，但较对照组有所减弱。寒冷适应后，由于肾上腺素能受体数量增加，肾上腺素在功能性交感溶解期间引发了更强的动脉收缩反应。这种适应机制可能有助于在寒冷环境中通过增强动脉收缩维持体内热量，提高生存能力。

作者简介

Vladimir N. Ananev

Institute of Biomedical Problems of the Russian Academy of Sciences

编辑信件的主要联系方式.
Email: noradrenalin1952@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-4679-6441
SPIN 代码: 1718-8446

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor

俄罗斯联邦, Moscow

Georgy V. Ananev

JSC "Pharmstandard"

Email: gvananiev@pharmstd.ru
ORCID iD: 0009-0005-4287-8430
SPIN 代码: 4845-8340
俄罗斯联邦, Moscow

Vladimir I. Torshin

Peoples' Friendship University of Russia

Email: vtorshin@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3950-8296
SPIN 代码: 8602-3159

Dr. Sci. (Biology), Professor

俄罗斯联邦, Moscow

Olga V. Ananeva

Tyumen State Medical University

Email: olvasan@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-0672-9164
SPIN 代码: 1239-5484

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor

俄罗斯联邦, Tyumen

参考

  1. Aghajanyan NA, Erma kova NV. Ecological portrait of a man in the North. Moscow: KRUK; 1997. (In Russ.)
  2. Kaznacheev V.P. Modern aspects of adaptation. Novosibirsk: Nauka; 1980. (In Russ.) EDN: RZYABH
  3. Maslov LN, Vychuzhanina EA. Role of sympatho-adrenomedullar system in adaptation to cold. Russian Journal of Physiology. 2015;101(2):145–162. EDN: THWQIH
  4. Pastukhov YuF, Khaskin VV. Adrenergic control of thermogenesis during experimental adaptation of animals to cold. Uspekhi fiziologicheskikh nauk. 1979. Vol. 10, N 3. P. 121–144.
  5. Dulaney CS, Heidorn CE, Singer TJ, McDaniel J. Mechanisms that underlie blood flow regulation at rest and during exercise. Adv Physiol Educ. 2023;47(1):26–36. doi: 10.1152/advan.00180.2022
  6. Krivoshchekov SG, Leutin VP, Chukhrova MG. Psychophysiological aspects of incomplete adaptation. Novosibirsk; 1998. (In Russ.) EDN: RNGKKD
  7. Gudkov AB, Tedder YuR, Dyogteva GN. Some features of the physiological reactions of workers’ bodies during the expeditionary-rotational method of labor organization in the Arctic. Fiziologiya Cheloveka. 1996;22(4):137–142. EDN: TYSRVZ
  8. Kelly KR, Pautz CM, Palombo LJ, et al. Altered sympathoadrenal activity following cold-water diving. J Spec Oper Med. 2023;23(3):74–81. doi: 10.55460/T5CZ-JXVK
  9. Sun Z, Cade R. Cold-induced hypertension and diuresis. J Therm Biol. 2000;25(1-2):105–109. d oi: 10.1016/s0306-4565(99)00085-6
  10. Shechtman O, Papanek PE, Fregly M. Reversibility of cold-induced hypertension after removal of rats from cold. Can J Physiol Pharmacol. 1990;68(7):830–835. doi: 10.1139/y90-126
  11. Hansen AB, Moralez G, Romero SA, et al. Mechanisms of sympathetic restraint in human skeletal muscle during exercise: role of α-adrenergic and nonadrenergic mechanisms. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2020;319(1):H192-H202. d oi: 10.1152/ajpheart.00208.2020
  12. van der Horst J, Møller S, Kjeldsen SAS, et al. Functional sympatholysis in mouse skeletal muscle involves sarcoplasmic reticulum swelling in arterial smooth muscle cells. Physiol Rep. 2021;9(23):e15133. doi: 10.14814/phy2.15133
  13. Saltin B, Mortensen SP. Inefficient functional sympatholysis is an overlooked cause of malperfusion in contracting skeletal muscle. J Physiol. 2012. Vol. 590, N 24. P. 6269–6275. d oi: 10.1113/jphysiol.2012.241026
  14. Burton DA, Stokes K, Hall GM. Physiological effects of exercise. Continuing Educ Anaesthesia Crit Care Pain. 2004. Vol. 4, N 6. P. 185–188. doi: 10.1093/bjaceaccp/mkh050
  15. Sarelius I, Pohl U. Control of muscle blood flow during exercise: local factors and integrative mechanisms. Acta Physiol (Oxf). 2010;199(4):349–365. doi: 10.1111/j.1748-1716.2010.02129.x
  16. Remensnyder JP, Mitchell JH, Sarnoff SJ. Functional sympatholysis during muscular activity. Observations on influence of carotid sinus on oxygen uptake. Circ Res. 1962;11:370–380. d oi: 10.1161/01.RES.11.3.370.
  17. Joyner MJ, Casey DP. Regulation of increased blood flow (hyperemia) to muscles during exercise: a hierarchy of competing physiological needs. Physiol Rev. 2015;95(2) :549–601. doi: 10.1152/physrev.00035.2013
  18. Thomas GD, Segal SS. Neural control of muscle blood flow during exercise. J Appl Physiol (1985). 2004;97(2):731–738. doi: 10. 1152/japplphysiol.00076.2004
  19. Manukhin BN, Ananieva OV, Ananiev VN. Changes of alpha1-adrenergic and muscarinic cholinergic responses of arterial blood pressure in the rabbit during adaptation to cold. Russian Journal of Physiology. 2006;92(3):308–317. EDN: HTGIXV
  20. Ananev VN, Ananev GV, Ananeva OV. The importance of arterial adrenoceptors in sympatholysis in the regulation of blood flow in working muscles. Human. Sport. Medicine. 2023;23(2):61–68. EDN: ILACTH doi: 10.14529/hsm230208
  21. Khayutin VM. Vasomotor reflexes. Moscow: Nauka; 1964. (In Russ.)
  22. Manukhin BN. Physiology of adrenoreceptors. Moscow: Nauka; 1968. (In Russ.)
  23. Lineweaver H, Burk D. The determination of enzyme dissociation constants. Journal of the American Chemical Society. 1934;56(3 ):658–666. doi: 10.1021/ja01318a036
  24. Varfolomeev SD, Gurevich KG. Biokinetics. Practical course. Moscow: Fair Press; 1999. EDN: (In Russ.) YLWARF
  25. Cornish-Bowden E. Fundamentals of enzymatic kinetics. Moscow: Mir; 1979. (In Russ.)
  26. Sergeev PV, Shimanovsky NL, Petrov VI. Receptors of physiologically active substances. Volgograd: Seven Winds; 1999. (In Russ.) EDN: PFIAIK
  27. Avdonin PV, Tkachuk VA. Receptors and intracellular calcium. Moscow: Nauka; 1994. (In Russ.)
  28. Galenko-Yaroshevsky PA, Adzienko LM, Bobrov VA, et al. Pharmacological regulation of vascular tone. Moscow: RAMN; 1999. (In Russ.) EDN: RDSPQF

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. Fig. 1. Increase in perfusion pressure in the femoral artery in 4 groups of rabbits by 8 doses of epinephrine in the control group of animals (N1), rabbits during sympatholysis (N2), animals after 30 days of cold adaptation (N3), animals after 30 days of cold adaptation during sympatholysis (N4) in double inverse Lainiover–Burk coordinates. X-axis: epinephrine dose in reciprocal 1/(µg/kg). Y-axis: perfusion pressure in reciprocal value 1/(mmHg).

下载 (252KB)
索引源数据
3. Fig. 2. Increase in perfusion pressure in the femoral artery in 4 groups of rabbits by 8 doses of epinephrine in the control group of animals (N1), rabbits during sympatholysis (N2), animals after 30 days of cold adaptation (N3), animals after 30 days of cold adaptation during sympatholysis (N4). X-axis: epinephrine dose in mcg/kg (Y), Y-axis: increase in perfusion pressure (mmHg). All differences in the experimental values during sympatholysis (N2) and control (N1) are significant ( p <0.01). All differences in the magnitude of the experiments during sympatholysis against the background of 30 days of cold (N4) and after 30 days of cold (N3) are significant ( p <0.01). Data from experiments with sympatholysis against the background of 30 days of cold (N4) and sympatholysis (N2) are reliable at doses of epinephrine from 2 μg/kg to 30 μg/kg ( p <0.05).

下载 (144KB)
索引源数据

版权所有 © Eco-Vector, 2024

Creative Commons License
此作品已接受知识共享署名-非商业性使用-禁止演绎 4.0国际许可协议的许可。
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».