Папиллярных мышц левого желудочка сердца крыс при

эмоционально-болевом стрессе (М±m)

 

Вариант опыта	Площадь поперечного сечения мышцы, мм^2	Амплитуда сокращения, % от исходной длины мышцы	Максимальная скорость сокращения, м. е./с	Максимальная скорость расслабления, м. е./с
Контроль
(10)	0,82+0,05	8,41±0,42	0,93±0,04	0,80±0,04
Стресс
(11)	0,98+0,06	4,91+0,25*	0,52±0,03*	0,54±0,03*
Адаптация
(10)	0,78±0,04	9,71±0,49	0,96±0,05	0,93±0,05
Адаптация + стресс (10)
0,78±0,07	7,80+0,39*	0,87+0,04	0,81±0,04
Примечание. Цифра в скобках — число животных; м. е. — мышечная единица; частота сокращений мышцы 20 в минуту. * Отличия от варианта «контроль» достоверны.

папиллярной мышцы животных исследуемых групп в условиях стабильного функционирования при частоте 20 сокращений в минуту и свидетельствуют о том, что стресс у неадаптированных к гипоксии животных приводит к уменьшению амплитуды и скорости сокращения, а также скорости расслабления сердечной мышцы в среднем на 44—33%. Адаптация к гипоксии сама по себе в условиях данного эксперимента не оказала существенного влияния на основные показатели сокращения и расслабления миокарда. Вместе с тем она полностью предупреждала депрессию скорости сокращения и расслабления и в 2 раза уменьшила депрессию амплитуды сокращения сердечной мышцы, развивающуюся под влиянием стресса у неадаптированных животных.

Далее в этой работе исследовали влияние адаптации на изменение при стрессе реакции миокарда на естественные антагонисты Са²⁺ — ионы Na²⁺ и Н+, конкурирующие, как уже упоминалось выше, с Са²⁺ за пункты связывания в структурах сарколеммы кардиомиоцита и способные вытеснять его из этих пунктов и вызывать поэтому депрессию сокращения миокарда. Данные, представленные в табл. 6, отражают влияние увеличения концентрации ионов Na+ и Н+ в растворе на показатели сократительной функции папиллярной мышцы у адаптированных и неадаптированных к гипоксии

Таблица 6. Показатели сократительной функции папиллярной мышцы сердца (—Δ) крыс при увеличении концентрации ионов Н⁺ и Na⁺ (M±m)

 

Вариант опыта	Амплитуда сокращения, % от исходной длины мышцы	Максимальная скорость сокращения, м. е./с	Максимальная скорость расслабления, м. е./с
Уменьшение рН от 7,40 до 6,85
Контроль (10)	36,0±1,8	45,0±2,0	54,0±2,7
Стресс (11)	61,0±3,0	65,0±3,0	73,0±1,8
Адаптация (11)	23,0±1,1	28,0±0,9	24,0±1,1
Адаптация + стресс (10)	35,0±1,7	40,0±1,0	49,0±2,4
Увеличение концентрации NaCl с 118 до 165 ммоль
Контроль (10)	34±1,7	30,0±2,0	38,0±3,8
Стресс (11)	66,0±3,3	65,0±2,9	70,0±3,1
Адаптация (11)	21,0±1,5	16,0±1,3	25,0±1,6
Адаптация + стресс (10)	27,0±l,3	30,0±1,3	31,0±1,6
Примечание. Цифры в скобках — число животных; максимальное уменьшение показателей (— Δ) представлено в % от исходного их значения.

животных, перенесших стресс. Они показывают, что стресс резко увеличивает отрицательный инотропный эффект избытка Н⁺ и Na⁺ у неадаптированных животных. Так, например, у неадаптированных животных, не подвергавшихся действию стресса, максимальные скорости сокращения и расслабления сердечной мышцы снижаются под влиянием избытка Н+ на 45 и 54% соответственно, а у перенесших стресс животных — на 65 и 73%.

Предварительная адаптация к гипоксии не только уменьшает отрицательный инотропный эффект избытка ионов Н⁺ и Na⁺, но, кроме того, существенно предупреждает стрессорную потенциацию этого эффекта. Действительно, как следует далее из табл. 6, у животных, неадаптированных к гипоксии, отрицательный инотропный эффект увеличенной концентрации ионов Н⁺ и Na⁺ для амплитуды сокращения сердечной мышцы составляет при стрессе соответственно 61 и 66%; у животных, адаптированных к гипоксии, эти данные составляют соответственно 35 и 27%, т. е. в 1,7—2,4 раза меньше. Сходные соотношения наблюдаются и для других параметров сократительной функции.

На рис. 6 представлены данные о влиянии дефицита и избытка ионов Са²⁺ в омывающем растворе на функцию папиллярных мышц неадаптированных и адаптированных животных после перенесенного эмоциональноболевого стресса. Они говорят о том, что стресс у неадаптированных животных приводит к повышению зависимости сократительной функции от концентрации Са²⁺ во внеклеточном пространстве. В результате в ответ на снижение концентрации СаСl₂ в растворе наполовину (с 2,5 до 1,25 мМ) у перенесших стресс животных возникает депрессия сократительной функции, в 2 раза большая, чем в контроле (см. нижнюю часть рис. 6, А). В ответ на увеличение концентрации СаСl₂ в 3 раза (до 7,5 мМ) у перенесших стресс животных сократимость миокарда увеличивается также существенно больше, чем в контроле (см. верхнюю часть рис. 6, А). Предварительная адаптация к гипоксии полностью предупреждает вызванное стрессом потенцирование отрицательного инотропного эффекта сниженной концентрации Са²⁺ и стрессорное потенцирование положительного инотропного эффекта избытка Са²+ (см. рис. 6, Б). Таким образом, это исследование свидетельствует, о том, что предварительная адаптация животных к прерывистому дей-

 

Рис. 6. Инотропный ответ изолированной папиллярной мышцы у крыс на изменение концентрация Са^2+. А — неадаптированные; Б — адаптированные к высотной гипоксии крысы. Светлые столбики — контроль (беэ стресса); заштрихованные — стресс. Ас, Сс и Ср соответственно: амплитуда сокращения, скорость сокращения, скорость расслабления. Ордината — величины показателей, %; за 100% приняты величины при оптимальной концентрации Са2+ (2,5 мМ) в растворе.

ствию высотной гипоксии предупреждает стрессорную депрессию сократительной функции миокарда и, следовательно, стрессорную недостаточность насосной функции сердца в целом; она, кроме того, в значительной мере уменьшает отрицательный инотропный эффект антагонистов Са²⁺ и предупреждает потенциацию этого эффекта, вызываемую стрессом.

Сопоставление результатов этого исследования и рассмотренных в начале этой главы данных о защитном действии адаптации к физическим нагрузкам свидетельствует о том, что адаптация к высотной гипоксии обладает таким же перекрестным профилактическим эффектом при стрессорных повреждениях сердца, как и тренированность к физическим нагрузкам. При рассмотрении механизмов «антистрессорного» эффекта тренированности к физическим нагрузкам мы выявили непосредственную связь этого эффекта с определенными компонентами структурного «следа» данной адаптации, обеспечивающими уменьшение стресс-реакции, увеличение активности антиоксидантных ферментов, повышение мощности системы транспорта Са²⁺ и т. д. Наличие таких же компонентов в структурном «следе» адаптации к высотной гипоксии позволяет полагать, что перекрестный профилактический эффект этой адаптации при стрессорном повреждении сердца основан на тех же механизмах, которые лежат в основе профилактического

эффекта тренированности к физической нагрузке. В частности, существенное место в противострессорной защите занимает характерное для адаптации уменьшение выраженности стресс-реакции и увеличение функциональной мощности антиоксидантных систем. Именно эти достижения адаптации предупреждают или ограничивают реализацию ключевого звена стрессорных повреждений — активации свободнорадикального окисления. Это положение подтверждается данными о том, что предварительное введение основного блокатора влияния стресс-реакции на сердце индерала, а также антиоксидантов оказывает такое же защитное действие на функцию и метаболизм миокарда при стрессе, как предварительная адаптация к высотной гипоксии (Меерсон Ф. 3., Радзиевский С. А. и др., 1977; Меерсон Ф. 3., Каган В. Е., Голубева Л. Ю. и др., 1979; Уголев А. А. и др., 1980; Устинова Е. Е., 1983, и др.]. Положительные перекрестные эффекты адаптации к высотной гипоксии реализуются при стрессорных воздействиях не только на сердце. Исследования последних лет показали, что эта адаптация приводит к выраженной активации стресс-лимитирующих систем организма от системы опиоидных пептидов до антиоксидантной системы и на этой основе предупреждает ряд самых различных повреждений.

Так, в экспериментах, выполненных сотрудниками нашей лаборатории, установлено, что предварительная адаптация к высотной гипоксии закономерно предупреждает атерогенную дислипопротеидемию у животных, перенесших стресс [Твердохлиб В. П., Лобанова Г. Т., Меерсон Ф. 3., 1986]. Известно также, что такая адаптация предупреждает стрессорную депрессию нормальных киллеров и другие нарушения противоопухолевого иммунитета, обусловленные стрессом [Меерсон Ф. 3., Сухих Г. Т., Фролов Б. А., 1981; Сухих Г. Т., Меерсон Ф. 3., 1985].

Завершая рассмотрение перекрестных эффектов адаптации к высотной гипоксии, следует подчеркнуть, что профилактический эффект такой адаптации при сердечно-сосудистых заболеваниях широко представлен в эпидемиологической литературе, посвященной заболеваниям жителей горных местностей и влиянию эпизодических пребываний в горах¹. В нашем дальнейшем изложении мы вернемся к адаптации к высотной гипоксии при рассмотрении вопросов профилактики и терапии нарушений электрической стабильности сердца.