Роль кальцію в структурно-функціональних змінах тканин за умов гіперхолестеринемії (автореферат)

КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ ТАРАСА ШЕВЧЕНКА

ЛЯШЕНКО ВАЛЕНТИНА ПЕТРІВНА

УДК 612.08+612:546.41+612.397

Роль кальцію в структурно-функціональних змінах тканин за умов
гіперхолестеринемії

03.00.13 — фізіологія людини і тварин

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

доктора біологічних наук

Київ – 2004

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Дніпропетровському національному університеті МОН
України

Науковий консультант:

доктор біологічних наук, старший науковий співробітник

Шаповал Людмила Миколаївна,

Інститут фізіології ім. О.О.Богомольця НАН України,

провідний науковий співробітник відділу фізіології кровообігу

Офіційні опоненти:

доктор біологічних наук, старший науковий співробітник

Янчук Петро Іванович,

НДІ фізіології імені акад. Петра Богача Київського національного
університету

імені Тараса Шевченка, старший науковий співробітник відділу загальної
фізіології

доктор біологічних наук

Скрипнюк Зеновій Дмитрович,

Науково-дослідний інститут інтегративної-негентропійної Медицини,

керівник відділу біоінформатики

доктор медичних наук, професор

Неруш Петро Опанасович,

Дніпропетровська медична академія МОЗ України,

завідувач кафедрою нормальної фізіології

Провідна установа:

Національний медичний університет ім. О. О. Богомольця МОЗ України,

кафедра нормальної фізіології, м. Київ

Захист відбудеться 11 травня 2005 року о 10 годині на засіданні
спеціалізованої вченої ради Д 26.001.38 у Київському національному
університеті ім. Тараса Шевченка (проспект академіка Глушкова, 2,
біологічний факультет).

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

З дисертацією можна ознайомитися у науковій бібліотеці

Київського національного університету імені Тараса Шевченка за адресою:

01033, Київ-33, вул. Володимирська, 58.

Автореферат дисертації розісланий 6 квітня 2005 року

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради,

кандидат біологічних наук
Цимбалюк О. В.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. За фізіологічних умов холестерин (ХС) є головним
ліпідним компонентом плазматичних мембран клітин, попередником
стероїдних гормонів і жовчних кислот. Звичайно він надходить до
організму при споживанні їжі, багатої на ХС. Надлишкове надходження ХС в
організм лежить в основі аліментарної гіперхолестеринемії (ГХС), яка, по
суті, є екзогенною і спостерігається не досить часто [Лопухин, Арчаков,
1983, 1991; Климов, Никульчева, 1995; Moriel et al., 2000]. Відомо, що
практично всі клітини організму можуть в тій чи іншій мірі синтезувати
ХС з ацетату та інших низькомолекулярних сполук, що регулюється
концентрацією як внутрішньоклітинного, так і позаклітинного холестерину
[Томсон, 1990; Амосова, 1996; Золотарева, Бабов, 1999; Dietschy, Turley,
2001]. Тривале надлишкове утворення ендогенного ХС робить можливим
розвиток ГХС і сприяти розвитку ряду патологічних станів, зокрема
атеросклерозу, ішемічної хвороби серця, панкреатиту, ксантом та інших
[Якушкин, Орехов, 1992; Поляков, Прокопова, 1998; Теппермен, Теппермен,
1989; Какауридзе, 2001; Либов, Иткин, Черкесова, 2001; Кульчицкий и
соавт., 2002]. Важливим фактором, що сприяє надлишковому утворенню
ендогенного ХС є стрес, але, незважаючи на значну кількість
експериментального і клінічного матеріалу, який накопичений з проблем
стресу, питання про механізм стрес-індукованої ГХС до теперішнього часу
залишається значною мірою відкритим.

На цей час отримані дані про надмірне накопичення кальцію в аорті її
ушкодження при ГХС [Вихерт, Сєдов, Соколова, 1970; Сперелакис, 1988;
Чазов, 1992; Kummerow et al., 1994; Perrault et al., 2000]. Відомо, що
порушення кальцієвого гомеостазу негативно впливає на функціональну
активність кардіоміоцитів, нейронів, гепатоцитів, скоротливу активність
судин і скелетних м’язів [Курский, 1989; Логинов, Митюшин, 1994; Гавриш,
Сергиенко, Лисовец, 1999; Ходоров, 2000; Bennani-Kabchi et al., 2000;
Hu, Fukuda, Su, 2001; Liu et al., 2003; Бондаренко, 2004], тому важливим
уявляється дослідження вмісту кальцію в цих органах та виявлення
можливих шляхів порушення кальцієвого гомеостазу в умовах розвитку
ендогенної ГХС. На цей час питання про вплив надлишку кальцію в цих
органах на їхню морфо-функціональну організацію при ендогенній ГХС
залишається не вивченим.

Зважаючи на те, що вхід Са2+ в клітини значною мірою забезпечують
потенціалзалежні Са2+-канали (які широко поширені у нейронах ЦНС,
кардіоміоцитах, гладеньких м’язах судин) [Дьячук, 1991; Авдонин,
Ткачук, 1994; Lemay et al., 2001; Костюк, Костюк, 2003],
(1-адренорецептори [Ikeno et al., 1998; Пшенникова, 2000, 2001; Bur et
al., 2002; Lopez-Farre et al., 2002], або рецептори
ренін-ангіотензинової системи [Tamura, Harris, Gerdes, 2000; Duman et
al., 2001; Wassmann et al., 2002], порушення їхньої роботи можуть
сприяти надмірному накопиченню кальцію в тканинах, але питання про
відносний вклад цих шляхів у зміни функціонування організму в умовах
ендогенної ГХС залишається відкритим.

Ендогенна ГХС є таким станом організму, при якому відбуваються значні
метаболічні перебудови в різних органах, і розуміння принципів
регуляції кальцію в цих умовах має важливе значення як для розширення
наших уявлень про механізми виникнення ендогенної ГХС, так і для пошуку
шляхів її корекції. Логіка виконаної роботи полягала у створенні
експериментальної моделі ендогенної ГХС у щурів, які є зручним об’єктом
для досліджень, але вважаються мало чутливими до надлишку екзогенного
ХС; у визначенні вмісту кальцію в різних органах і порушень їхньої
морфо-функціональної організації в умовах розвитку ендогенної ГХС; в
аналізі вкладу різних шляхів надходження надлишкового кальцію в зміни
морфо-функціональної організації ряду органів при ендогенній ГХС.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертація є
фрагментом наукової роботи кафедри фізіології людини і тварин
Дніпропетровського національного університету за темами:

“Дослідження нервових механізмів керування, регуляції і зв’язку в
організмі людини і тварин”, № державної реєстрації 0195V023144;

“Фундаментальні дослідження впливу синергічних екопатогенних чинників та
наукове обґрунтування нових комплексних методів діагностики, корекції та
профілактики порушень стану здоров(я населення”, № державної реєстрації
0197V000655;

“Дослідження змін масових потенціалів спинного мозку в залежності від
віку”, № державної реєстрації 0100U005213;

“Фундаментальні комплексні дослідження фізіологічних механізмів
виникнення, розвитку та прояву серцево-судинних та шлунково-кишкових
порушень”, № реєстрації по ДНУ БЕФ-85.

Мета і задачі дослідження. Мета роботи – розробити у щурів
експериментальну модель ендогенної гіперхолестеринемії і на відтвореній
моделі дослідити роль кальцію в розвитку структурно-функціональних змін
аорти, серця, печінки, головного мозку, скелетних м’язів.

Для досягнення вказаної мети в роботі вирішуються такі основні задачі:

Розробити модель ендогенної ГХС у щурів, в основі якої лежить створення
зооконфліктної ситуації внаслідок обмеження їхнього життєвого простору.
Провести порівняльний аналіз розробленої моделі ендогенної ГХС і
аліментарної ГХС, в основі якої лежить надходження надлишкового ХС
ззовні.

Провести порівняльний аналіз впливу екзогенної і ендогенної
гіперхолестеринемії на морфологічну структуру аорти, серця, скелетного
м’язу, печінки і головного мозку.

Визначити вміст кальцію в плазмі крові та тканинах досліджуваних органів
щурів при ендогенній гіперхолестеринемії.

Вивчити вплив блокування потенціалзалежних Са2+ каналів L-типу на вміст
кальцію в досліджуваних тканинах, а також загального ХС і холестерину
ліпопротеїдів високої щільності (ХС ЛПВЩ) в сироватці крові на фоні
розвитку ендогенної ГХС.

Вивчити вплив блокування ангіотензинперетворюючого ферменту (АПФ) на
вміст тканинного кальцію, загального ХС і ХС ЛПВЩ в крові при
відтворенні ендогенної ГХС.

Виявити вплив блокування (1-адренорецепторів на динаміку вмісту кальцію
в досліджуваних тканинах, а також загального ХС і ХС ЛПВЩ в сироватці
крові при ендогенній ГХС.

Вивчити вплив К+ і Mg2+ на динаміку рівня кальцію в органах і рівня ХС
і ХС ЛПВЩ в сироватці крові при ендогенній гіперхолестеринемії.

Визначити вплив блокування потенціалзалежних Са2+ каналів L-типу,
(1-адренорецепторів, АПФ, К+ і Mg2+ на мембранний потенціал і електричні
реакції ендотелію аорти щурів на фоні розвитку ендогенної ГХС.

Вивчити особливості скоротливої активності ізольованих препаратів судин
після блокування Са2+ каналів L-типу, (1-адренорецепторів, АПФ і
застосування калій-, магній-аспарагінату при ендогенній ГХС.

Проаналізувати особливості параметрів ЕМГ, нейро-міогенних зв’язків,
рухової і дослідницької діяльності тварин при застосуванні антагоністів
кальцію на фоні розвитку гіперхолестеринемії.

Об’єкт дослідження. Показники рівня тканинного кальцію за фізіологічних
умов, в умовах розвитку гіперхолестеринемії і застосування антагоністів
кальцію, а також параметри функціонального стану організму: мембранний
потенціал ендотелію аорти, скоротлива активність ізольованих препаратів
артерій, частота серцевих скорочень, фонова електроміограма, рухова і
дослідницька діяльність тварин.

Предмет дослідження. Роль кальцію в функціональних і структурних
змінах, що виникають в умовах гіперхолестеринемії.

Методи дослідження. В роботі використані фізіологічні, біохімічні,
морфологічні і математичні методи наукового аналізу.

Наукова новизна отриманих результатів. Вперше у щурів розроблена
експериментальна модель ендогенної гіперхолестеринемії (ГХС) шляхом
створення зооконфліктної ситуації внаслідок обмеження їхнього життєвого
простору і використання NaCI у якості кондиціонуючого фактора. Доведені
переваги розробленої моделі перед моделлю аліментарної
гіперхолестеринемії у щурів. На відтворенній моделі ендогенної
гіперхолестеринемії вперше виявлені і описані зміни морфологічної
структури аорти, серця, скелетного м’язу, печінки і головного мозку.
Показано, що в умовах ендогенної ГХС структурні зміни досліджених
органів розвивались швидше і були більш вираженими, ніж при екзогенній
ГХС. Визначено, що резистентність різних органів до стійкого підвищення
рівня ХС неоднакова.

Вперше одержані дані про динаміку рівня тканинного кальцію в аорті,
серці, скелетних м’язах, печінці і головному мозку щурів в умовах
розвитку ендогенної гіперхолестеринемії. Встановлено, що вміст кальцію у
всіх досліджених органах значно перевершував рівень його фізіологічної
норми.

Встановлено, що блокування потенціал-залежних Ca2+ каналів L-типу,
(1-адренорецепторів, АПФ або введення K+ і Mg2+, супроводжувалось
зниженням рівня кальцію в усіх досліджених органах, що здебільшого
корелювало з вмістом кальцію, ХС і ХС ЛПВЩ в сироватці крові.

Вперше показано, що в умовах ендогенної гіперхолестеринемії, зумовленої
зооконфліктною ситуацією, у щурів пригнічувались ацетилхолін-індуковані
електричні реакції та скоротлива активність ізольованих препаратів
судин, відмічалась модуляція параметрів фонової ЕМГ, посилювалась
рухова і послаблювалась дослідницька діяльність тварин. Доведено, що
найбільш чутливими до гіперхолестеринемічного стану є показники
електричної і скоротливої активності ізольованих препаратів черевної
аорти. Зміни показників ЧСС, параметрів ЕМГ, рухової і дослідницької
діяльності в умовах ГХС були менш вираженими.

Вперше доведено, що при ендогенній ГХС порушення кальцієвого гомеостазу
і активності досліджених функціональних систем в найбільшій мірі були
зумовлені надмірною активацією потенціалзалежних Ca2+ каналів L-типу і
(1-адренорецепторів, що призводило до надмірного накопичення кальцію в
тканинах всіх досліджених органів і пригнічення їхньої функціональної
активності.

Практичне та теоретичне значення отриманих результатів. Отримані нами
відомості про те, що при тривалій ГХС відбувається значне збільшення
вмісту кальцію в аорті, серці, скелетному м’язі, печінці і головному
мозку внаслідок надмірної активації потенціалзалежних Ca2+ каналів
L-типу, (1-адренорецепторів і ренін-ангіотензинової системи, можна
суттєво зменшити шляхом їх блокування, можуть бути корисними для
корекції наслідків тривалої ГХС. Отримані результати можуть бути
врахованими в клінічній практиці при визначенні часу перебігу
адаптаційної реакції на надлишок ХС в патологічний синдром і при виборі
антагоністів кальцію для корекції структурно-функціональних змін
організму при розвитку ендогенної гіперхолестеринемії. Отримані нами
результати можуть бути корисними при розробці нових методів профілактики
гіперхолестеринемічного ушкодження клітин; вони можуть бути врахованими
при розробці нових діагностичних маркерів розвитку ушкодження, особливо
на ранніх, доклінічних стадіях патологічного процесу.

Отримані результати можуть бути використані в учбовому процесі, зокрема
в курсі загальної і патологічної фізіології людини і тварин, а також у
спецкурсах фізіології серцево-судинної системи, фізіології нервів та
м’язів, обміну речовин і енергії.

Теоретичне значення роботи полягає у тому, що наведені дані поглиблюють
сучасні уявлення про важливе значення порушень кальцієвого гомеостазу в
розвитку ендогенної гіперхолестеринемії, що може сприяти більш повному
розумінню механізмів функціонування організму як системи.

Особистий внесок здобувача. Автором самостійно проведено
патентно-інформаційний пошук, визначено мету і задачі роботи, особисто
виконані всі експерименти по визначенню вмісту тканинного кальцію в
органах, рівня гіперхолестеринемії і модуляції параметрів ЕМГ, ЧСС, а
також рухової і дослідницької діяльності тварин. Експерименти по
визначенню морфологічних змін в досліджуваних органах і впливах
антагоністів кальцію проводились разом з к.м.н. Коцарєвим О. С. і к.м.н.
Лукашовим С. М. на базі біолого-екологічного і медичного факультетів
Дніпропетровського національного університету. Визначення мембранного
потенціалу ендотелію аорти щурів було проведено в Інституті фізіології
ім. О. О. Богомольця НАН України; дослідження скоротливої активності
ізольованих препаратів артерій – на кафедрі фізіології людини і тварин
Київського національного університету ім. Тараса Шевченка разом з к.б.н.
Пасічниченко О. М. Аналіз, систематизацію, математичну обробку
результатів та побудову на їхній підставі відповідних висновків автор
провела самостійно. У дисертації не використовувались теоретичні ідеї і
практичні розробки співавторів опублікованих робіт.

Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертації представлені у
доповідях на конференціях Дніпропетровського національного університету
за підсумками науково-дослідних робіт в 1998-2004 рр.; на III-VI Міжнар.
наук.-практ. конференціях (Наука і освіта( (Дніпропетровськ, 2000-2003
р.р); на Міжнародних науково-практичних конференціях (Людина і космос(
(Дніпропетровськ, 1999-2002 р.); на 16-ому з’їзді Українського
фізіологічного товариства (Вінниця, 2002 р.); на Всеукр. наук.-метод.
конф. ”Культура здоров(я як предмет освіти” (Херсон,1998 р.); на II Укр.
конф. молодих вчених, присвяченій пам(яті акад. В. В. Фролькіса (Київ,
2001 р.); на конференції, присвяченій 160-річчю національного мед. ун-ту
(Київ, 2001 р.); на Міжнародній науково-практичній конференції “Биосфера
и человек” (Майкоп, 2001 р.); на Всеукраїнській наук. конференції,
присвяченій 160-річчю каф. фізіології людини і тварин КНУ (Київ, 2002
р.); на Всеукраїнській науково-практичній конференції “Фізіологія людини
і тварин” (Дніпропетровськ, 2003); на Всеукраїнській науково-практичній
конференції “Довкілля і здоров(я” (Тернопіль, 2003); на VIII міжнародній
конференції по квантовій медицині “Теоретические и клинические аспекты
квантовой медицины” (Донецьк, 2003); на симпозіумі “Особливості
формування та становлення психофізіологічних функцій в онтогенезі”
(Черкаси, 2003); на науково-практичній конференції з міжнародною участю,
присвяченій 175-річчю з дня народження І. М. Сєченова “І. М. Сєченов та
Одеська школа фізіологів” (Одеса, 2004); Х конгрес світової федерації
Українських лікарських товариств (Чернівці, 2004).

Публікації. За темою дисертації опубліковано 45 робіт, із яких 30 — у
наукових фахових журналах, 15 є тезами доповідей з’їздів і конференцій,
отримано патент на винахід 7G09B23/28.

Структура та обсяг дисертації. Дисертація складається зі вступу, огляду
літератури, опису методів досліджень, дев’яти розділів результатів
дослідження та їхнього обговорення, висновків і списку використаних
джерел. Дисертація викладена на 277 сторінках, містіть 20 таблиць і 69
рисунків, список використаних джерел із 420 найменувань.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Методика досліджень

2.1. Утримання лабораторних тварин в умовах експерименту та розподіл їх
на групи

Всі експерименти проведені у відповідності з існуючими міжнародними
вимогами і нормами гуманного відношення до тварин.

Досліди виконані на безпородних білих щурах-самцях вагою 125-140 г.
Дослідження проводили вранці, в один і той же час, натще, через кожні
три тижні впродовж всього експерименту, який тривав 21 тиждень. Тварини
були поділені на групи наступним чином. В першу групу ввійшли контрольні
тварини (n=58). Друга група (n=56) — тварини, у яких викликали
аліментарну (екзогенну) гіперхолестеринемію шляхом комбінованого
застосування холестерину (0,5 г/ кг маси тіла) і солей жовчних кислот
(100 мг/ кг маси тіла) [Лопухин, Арчаков, Владимиров, 1983; Климов,
Никульчева, 1995]. В третю групу ввійшли 76 тварин, у яких створювали
ендогенну гіперхолестеринемію шляхом обмеження життєвого простору до
80-100 см2 на одну тварину. Це досягалося тим, що в стандартну клітку
розміром 0,3х0,5 м., де повинно утримуватись 2-3 тварини, розміщували
15-18 щурів. До того ж ці тварини, поряд зі звичайним раціоном
харчування, як кондиціонуючий (підсилюючий) фактор, отримували кухонну
сіль з розрахунку 2 г /кг маси тіла. Всі наступні групи були
представлені тваринами, які паралельно з утворенням ендогенної
гіперхолестеринемії, отримували речовини, що перешкоджали підвищенню
внутрішньоклітинної концентрації кальцію тим чи іншим шляхом. Так,
тварини четвертої групи (n=38) отримували ніфедипін 2мг/кг/добу, який
блокував потенціалзалежні Ca2+ канали L-типу. Щурі п’ятої групи (n=36)
отримували
1-[N-[S]-1-карбокси-3-фенілпропіл]-L-аланіл]-L-пролін-1-етиловий ефір
(фармакологічна назва – еналаприл – 25 мг/кг/добу), який пригнічував
активність ангіотензин-перетворюючого ферменту і зменшував синтез
ангіотензину II . У тварин шостої групи (n=35) на фоні ендогенної ГХС
пригнічували (1-адренорецептори за допомогою 1-(4-аміно-6,
7-діметокси-2-хіназоліл)-4-(2-фуроіл)-піперазину гідрохлориду
(фармакологічна назва – празозін – 1 мг/кг/добу). Тварини сьомої групи
(n=42) отримували додатково K+ і Mg2+ у складі калію-, магнію
аспарагінату (фармакологічна назва – аспаркам – 1,75 г/кг/добу).

2.2. Визначення рівня загального холестерину і холестерину ліпопротеїдів
високої щільності у сироватці крові

Забір крові проводили вранці, натще, кількість загального холестерину
визначали у сироватці за методом Ілька [Меншиков и колл., 1987].
Визначення холестерину ліпопротеїдів високої щільності (ХС ЛПВЩ)
базується на здатності ЛПНЩ і ЛПДНЩ утворювати нерозчинні комплекси з
гепарином в присутності іонів марганцю [Колб, Камышников, 1982].

2.3. Атомно-абсорбційний метод визначення електролітів в тканинах і
сироватці крові

Після декапітації тварин досліджували вміст кальцію, магнію і калію в
аорті, серці, скелетному м’язі, печінці, мозку і сироватці крові. Проби
готувались до аналізу методом вологого озолення. Визначення вмісту
електролітів проводили у полум’ї “ацетилен — повітря” на
атомно-абсорбційному спектрометрі AAS-30 фірми Карл Цейс Йєна
(Німеччина) [Хавазов, Цалев, 1983].

2.4. Реєстрація ЕМГ як показника нейро-міогенних порушень за умов
експерименту

Локальну ЕМГ реєстрували у тварин всіх груп за допомогою біполярних
голкових електродів [Гехт, Коломенская, Строков, 1974]. Відведення ЕМГ
проводили з m. biceps femoris за допомогою поліграфа П6ч-01 (Україна).
Запам(ятовування, зберігання та подальша обробка результатів
експериментальних досліджень проводилась на ЕОМ за допомогою програми
“Eksperiment” (Інститут фізіології ім. О. О. Богомольця, м. Київ) та
“Mathcad 2000”. У всіх записах ЕМГ аналізували середню амплітуду (мкВ),
частоту слідування імпульсів (Гц); кількість турнів на відрізках ЕМГ
тривалістю 1 с і максимальне відношення кількості турнів ЕМГ до
середньої амплітуди за 1 с (peak ratio) [Мейгал и колл., 2000]. Під
турном мали на увазі коливання потенціалу ЕМГ амплітудою більше 100 мкВ
[Антонен, Мейгал, Лупандин, 2002].

2.5. Методика “відкритого поля”. Аналіз рухової і дослідницької
діяльності

Відкрите поле – це відкрита зверху пластикова камера розміром 90х90х60,
дно якої розграфлено на 16 квадратів [Gray, 1974]. Під час досліду кожну
тварину садовили в центр відкритого поля і реєстрували горизонтальну
рухову активність (кількість перетнутих твариною квадратів) і
дослідницьку активність (число заходів тварини в центральні квадратики)
[Саркисов, Куликов, Коломейцева, 1996].

2.6. Визначення мембранного потенціалу ендотелію аорти

Дослідження проведені на ендотелії аорти щурів всіх груп на 21 тижні з
початку експерименту. Мембранний потенціал (МП) ендотелію реєстрували
методом перфорованого patch-clamp у режимі фіксації струму [Marchenko,
Sage, 1993; Бондаренко, Сагач, 1996]. Ацетилхолін додавався в
суперфузуючий розчин у концентрації 2 мкМ.

2.7. Дослідження скоротливої активності ізольованих препаратів артерій

Реєстрували скоротливу активність ізольованих препаратів черевної
ділянки аорти і черевного стовбуру (на 21 тижні експерименту) [Блаттнер
и колл., 1983]. Скорочення реєстрували за допомогою
електрофізіологічного устаткування (Конструкторське бюро інституту
фізіології ім. О.О. Богомольця, Україна). Вазоактивні речовини
(норадреналін — 1(10-5 моль/л, адреналін — 5(10-5 моль/л, ацетилхолін —
1(10-4 моль/л) перфузували по проточній системі з постійною швидкістю
2-3 мл/хв..

2.8. Визначення частоти серцевих скорочень і її змін за умов
експерименту

Дослідження ЧСС у щурів всіх груп проводились в один і той же час,
вранці за допомогою поліграфу П6Ч-01 (блок РКВ). Вимірювання ЧСС
проводилось поверхневим датчиком пульсу у хвостовій артерії.

2.9. Мікроскопічне дослідження тканин

Для дослідження забирали аорту, серце, печінку, мозок та скелетний м(яз.
Після фіксації, зрізи тканин фарбували гематоксилін-еозином [Медведєв,
1969]. Фарбування сполучнотканних елементів робили за допомогою методу
Маллорі (у модифікації Слінченко) [Саркисов, Перов, 1996]. Всі
пофарбовані зрізи поміщали в полістирол і вивчали під мікроскопом Р-16.
Частина експериментального матеріалу була досліджена морфометрично
методом системної стереометрії по Г. Г. Автанділову з використанням
гніздового квадрату площею 2500 мкм2 [Автандилов, Яблучанский, Губенко,
1981].

2.10. Статистична обробка отриманих результатів

Аналіз результатів проводили з використанням аналітичних програм Origin
6.0 Professional і статистичного пакету програм Exel. Результати
представлені як середні значення і середньоквадратична похибка при
обсязі вибірки n. Вірогідність розбіжності між значеннями визначали за
t-критерієм Стьюдента. Відмінності, отримані за методом парних
порівнянь оцінювали як достовірні при Р(0,05. Крім того розраховувався
коефіцієнт кореляції (r) і його помилку (Sr).

Результати досліджень та їх обговорення

Динаміка рівня загального холестерину і ХС ЛПВЩ при моделюванні екзо- і
ендогенної гіперхолестеринемії.

Аналіз динаміки рівня загального ХС крові у щурів контрольної групи
показав наявність незначних плавних коливань, що були в межах
фізіологічної норми, яка становить 1,00 – 2,60 ммоль/л [Трахтенберг и
соавт., 1991] (рис. 1).

При тривалому введенні тваринам холестерину ззовні (група 2), його
рівень в сироватці крові залишався в межах фізіологічної норми впродовж
перших 12-ти тижнів (максимальне значення цього показника складало
2,29+0,24 ммоль/л, Р(0,05). Стійке, статистично вірогідне підвищення
рівня ХС (в 1,4-1,8 разів) у тварин цієї групи спостерігалось тільки
через 15 тижнів, що співпадає з даними інших авторів, які вважають, що
щури є резистентними до надлишку екзогенного холестерину, а тому у них
важко моделювати аліментарну ГХС [Лопухин, Арчаков, Владимиров, 1983;
Климов, Никульчева, 1984, 1995].

У щурів з відтвореною ендогенною ГХС рівень загального ХС крові
збільшувався значно швидше: вже на третьому тижні від початку
експерименту він перевищував його вміст у тварин контрольної групи в 3,5
рази, максимальне його збільшення спостерігалось через 12 тижнів
(6,95+0,24 ммоль/л, Р<0,05) і підтримувалось до кінця експерименту. Рис. 1. Динаміка рівня загального холестерину в сироватці крові щурів 1, контрольної групи, 2 групи – тварини з аліментарною ГХС та 3 групи – тварини з ендогенною ГХС. По вісі абсцис – час від початку досліду, тижні; по вісі ординат – концентрація холестерину в сироватці крові, ммоль/л. Рівень загального ХС був у 2,5 рази вищий за той, який спостерігався у тварин, що отримували екзогенний холестерин. Застосовані нами кондиціонуючі дози NaCl не змінювали динаміку рівня загального ХС в крові тварин в умовах зооконфліктної ситуації, але збільшували його вміст на 16-18 %. В зв’язку з тим, що в крові ссавців ХС знаходиться у складі ліпопротеїдних комплексів, за допомогою яких здійснюється його транспорт, їх визначення є досить інформативним. Встановлено, що більша частина ХС сироватки крові у чутливих до нього тварин знаходиться у складі ліпопротеїдів низької і дуже низької щільності (ХС ЛПНЩ і ХС ЛПДНЩ). Навпаки, у резистентних до ХС тварин, до яких відносяться щури, транспортерами ХС значною мірою є ліпопротеїди високої щільності (ХС ЛПВЩ) [Климов, Никульчева, 1999], що зумовило саме їх вивчення в проведеному нами дослідженні. На цей час чіткої відповіді на питання про ліпідний спектр крові у щурів в умовах ендогенної ГХС немає. Результати, які отримані за умов стресу різного генезу досить суперечливі [Панин, 1983; Гавриш и колл., 1999; Пшенникова, 2001; Никонов, 2002], що, певною мірою, зумовлено видовими відмінностями тварин. Проведений нами аналіз показав (табл. 1), що при ендогенній ГХС відсоток ХС ЛПВЩ від рівня загального ХС статистично вірогідно збільшувався вже на початку експерименту: через 3 тижні він складав 71,67+5,59 % (Р<0,05), на відміну від його значення у контрольних щурів (54,47+3,61%). Його прогресивне збільшення тривало 12 тижнів, і максимальне значення становило 92,16+10,65 % ( P<0,05). Таблиця 1 Динаміка вмісту ХС ЛПВЩ у сироватці крові щурів контрольної групи (1) і в умовах розвитку ендогенної гіперхолестеринемії (3) (M+m, N=134) Примітки: *- вірогідність змін показника у порівнянні з відповідним контролем при рівні значимості Р<0,05. Через 15 тижнів він починав поступово знижуватись до значень, які були навіть нижчими від таких у контрольних тварин. Отже, при ГХС зміни відсотку ХС ЛПВЩ від рівня загального ХС мали двофазний характер: в першу половину дослідження їх відсоток статистично вірогідно збільшувався, а в другій половині статистично вірогідно зменшувався. Структурні зміни досліджених органів при аліментарній і ендогенній гіперхолестеринемії. Аналіз морфологічної структури аорти, серця, печінки, мозку і посмугованого м’яза у щурів із тривалим (21 тиждень) підвищеним рівнем ХС в крові виявив його ушкоджуючий вплив в тій чи іншій мірі на всі досліджені органи, але в найбільшій мірі ушкоджувались аорта і печінка. Так, якщо у тварин контрольної групи аорта мала класичну будову, кількість клітин в її стінці дорівнювала 6,80+0,29 на 2500 мкм2, то у тварин з аліментарною ГХС стінка аорти була потовщеною за рахунок набряку і склерозу. Ендотелій був набряклим, місцями десквамованим. Еластичні мембрани витончені, дещо розпрямлені, з нечіткими контурами. Між волокнами спостерігалась проліферація гладеньком’язових клітин і клітин сполучної тканини з вираженим поліморфізмом ядер. Частина ядер мала округлу, неправильну форму, відзначався феномен “вертикального розташування ядер”, тобто перпендикулярно до внутрішньої поверхні аорти. В адвентиції спостерігалось явище хронічного запалення з периваскулярним розташуванням круглоклітиного інфільтрату переважно з макрофагів і лімфоїдних елементів. Еластичні волокна були витончені, прозорі, розпрямлені. Кількість клітинних елементів в стінці аорти у тварин цієї групи збільшувалась (11,58+0,90 на 2500 мкм2), що свідчить про інтенсивні процеси гіперплазії. Зміни морфологічної структури аорти при аліментарній і ендогенній ГХС були подібними, але у щурів з ендогенною ГХС спостерігалось більш виражене порушення цитоархітектоніки у вигляді витончення, розщеплення, розпаду і дегенерації еластичних мембран, їх заміні на колагенові волокна, порушення цілісності ендотелію за рахунок десквамації клітин. Стінка аорти мала класичні прояви ксантоматозу і атероматозу. Кількість клітин в стінці аорти на одиницю площі, що досліджувалась, становила 7,80+0,50 (Р(0,05), тобто була статистично вірогідно більша, ніж у контрольних тварин, але значно меншою, ніж у щурів з відтвореною аліментарною ГХС. Порушення цитоархітектоніки печінки проявлялось в тому, що контури печінкових балок були розмиті і синусоїди визначалися важко. Гепатоцити мали гранульовану цитоплазму та гіпохромні ядра з вираженими ядерцями. Відслідковувався набряк гепатоцитів за рахунок жирової дистрофії та зсув ядер на периферію клітини. Чітко визначалися місця апоптозу деяких гепатоцитів. При ендогенній ГХС спостерігались клітини з ознаками не тільки жирової, але й гідропічної дистрофії, а печінкові балки здебільшого зовсім не продивлялися. В кардіоміоцитах відмічались незначні зміни у вигляді дифузного кардіосклерозу з жировою дистрофією м’язових волокон. В тканинах головного мозку відмічався периваскулярний та перицелюлярний набряк, спостерігались дистрофічні зміни у нейронах. Морфологічна структура посмугованих м'язів при відтворенні обох моделей експериментальної ГХС майже не змінювалась. Отже, при тривалому надходженні надлишкового ХС ззовні, або активації синтезу ендогенного ХС зооконфліктною ситуацією спостерігались порушення морфологічної структури, які були якісно подібними, але більш вираженими при ендогенній ГХС. Чутливість досліджених органів до ушкоджуючої дії стійкого підвищення рівня ХС була неоднаковою – найбільш чутливими виявились аорта і печінка, найменш чутливими – скелетні м’язи. Динаміка вмісту кальцію в досліджених органах щурів при ендогенній гіперхолестеринемії (3 група тварин). Аналіз динаміки вмісту кальцію в досліджених органах щурів контрольної групи показав наявність незначних його коливань, що були в межах фізіологічної норми і які, швидше за все, були зумовлені циклічністю фізіологічних процесів (рис.2). При ГХС динаміка вмісту кальцію у всіх органах зберігалась, але його вміст був значно вищим, ніж у контрольних щурів, і збільшення спостерігалось вже на початку дослідження. Так, через 3 тижні в аорті вміст кальцію перевершував його значення у контрольних щурів більш, ніж в 3 рази (рис.2), що корелювало із значним збільшенням вмісту ХС в крові. Максимальне збільшення вмісту кальцію (в 6 разів) відмічалось через 15 тижнів і становило 4223,66+312,73 ммоль/кг, що теж співпадало в часі з максимальним збільшенням вмісту ХС в крові. Підвищений вміст кальцію спостерігався до кінця експерименту, хоч в другій половині дослідження він починав зменшуватись і через 21 тиждень тільки незначно перевищував його рівень у контрольних щурів. Рівень ХС при цьому залишався значно вищим за норму. Рис. 2. Динаміка вмісту кальцію в аорті щурів 1, контрольної групи (білі стовпчики) і 3 групи – тварини з ГХС (чорні стовпчики) впродовж експерименту. По вісі абсцис – час від початку досліду, тижні; по вісі ординат – концентрація кальцію, ммоль/ кг. В міокарді вміст кальцію збільшувався в 2-2,5 рази (Р(0,05) через 3 тижні від початку моделювання ГХС. Максимальне збільшення його вмісту спостерігалось через 12-18 тижнів, коли вміст кальцію досягав 174,10+8,65 ммоль/кг (Р(0,05). Викликає здивування, що таке значне збільшення вмісту кальцію в міокарді не супроводжувалось значними порушеннями його морфологічної структури, на відміну від аорти і печінки. Можливо, первинне ушкодження клітинної мембрани активує Са2+-залежні протеїнкінази і замикає своєрідне “порочне коло” порушення цитоскелету і загибелі клітини [Сперелакис, 1988], тому збільшення цитозольного Са2+ в кардіоміоцитах не призводить до їхньої загибелі. Аналіз цих явищ на ізольованому серці показав, що вони пов’язані з порушенням енергетичного забезпечення [Shine, 1979; Пшенникова, 2001]. Значне збільшення вмісту кальцію спостерігалось у посмугованому м'язі, з максимумом через 15 тижнів від початку дослідження і становило 175,82+18,83 ммоль/кг (P<0,05), тобто перевищувало його рівень в контролі в 7,4 рази. Вміст кальцію в головному мозку щурів при ендогенній ГХС був в 1,5-8 разів вищий, ніж у тварин контрольної групи. Найбільш вираженим виявилось накопичення тканинного кальцію в печінці. Впродовж перших 9 тижнів його вміст збільшився в 1,1-1,5 разів, але через 12 тижнів відмічалось його дуже значне збільшення, яке впродовж наступних трьох тижнів перевищувало рівень контролю у 18-37 разів. Через 21 тиждень вміст кальцію в печінці залишався в 10-12 разів вищим за його рівень у контрольних щурів. Рівень кальцію в сироватці крові щурів контрольної групи впродовж експерименту становив 0,70+0,02 ммоль/л - 1,40+0,11 ммоль/л. В умовах ендогенної ГХС він максимально збільшувався до значень 2,79(0,06 ммоль/л (P<0,05) через 3 тижні від початку дослідження, після чого інтенсивно зменшувався до значень, навіть нижчих за рівень контролю: через 21 тиждень він становив 0,29(0,05 ммоль/л, Р<0,05. Отже, в умовах ендогенної ГХС спостерігалось прогресивне накопичення кальцію в усіх досліджених органах, при цьому вміст кальцію в крові зменшувався в значній мірі. Динаміка накопичення кальцію в досліджених органах була подібною, але кількісні характеристики відрізнялись: найбільш значним збільшення тканинного кальцію виявилось в печінці. Відомо, що при стресі збільшення входу Са2+ в клітину, зумовлене активацією нейро-гуморальної системи, посилює процеси ПОЛ і може сприяти збільшенню утворення ендогенного ХС. Надмірне утворення ХС, в свою чергу, змінюючи специфічні функції мембран, може сприяти порушенню кальцієвого гомеостазу. Тобто кальцій- і ліпотропний ефекти тісно пов’язані один з одним. В проведеному нами дослідженні повільне збільшення вмісту кальцію в органах впродовж перших 9 тижнів дослідження свідчить про досить якісну роботу механізмів його виведення з клітин, але при тривалій дії стресора різке збільшення акумуляції кальцію в досліджених органах вже свідчить про виснаження шляхів енергозабезпечення клітини і ушкодження механізмів кальцієвого гомеостазу. Перевантаження клітин кальцієм стимулює апоптотичні і некротичні процеси, що було виявлено нами при аналізі морфологічної структури досліджених органів. Вважають [Mabile et al., 1995; Новиков, 1996; Уманский, 1996; Froese et al., 1999], що в цих умовах змінюється чутливість та спорідненість мембранних рецепторів до ряду гормонів і стає можливим розвиток так званого “тканинного остеопорозу”, коли кальцій може виходити у міжклітинний простір і вимиватись током крові. В наших дослідах це проявлялось у поступовому зниженні рівня тканинного кальцію майже до вихідних значень через 21 тиждень від початку експерименту. Отже, в умовах ендогенної ГХС прогресивне збільшення в плазмі крові ХС супроводжувалось значним зменшенням в ній вмісту Са2+. Накопичення кальцію в досліджених органах призводило до ушкодження їх морфологічної структури в тій чи іншій мірі. Зміни вмісту тканинного кальцію у досліджених органах при ендогенній гіперхолестеринемії і блокуванні потенціалзалежних кальцієвих каналів L-типу (4 група тварин). Зважаючи на широку розповсюдженість потенціалзалежних Са2+ каналів L-типу в організмі, нам уявлялось важливим визначення їх вкладу в надмірне накопичення кальцію в різних органах при відтворенні ендогенної ГХС. Аналіз отриманих даних показав, що в умовах ГХС блокування потенціалзалежних Са2+ - каналів L-типу за допомогою ніфедипіну попереджувало стійке збільшення вмісту кальцію у всіх досліджених органах. Так, в аорті вже через 3 тижні від початку експерименту вміст кальцію не тільки не підвищувався, але був навіть нижчим за його значення у тварин контрольної групи і підтримувався на цьому рівні впродовж всього експерименту (рис. 3). Рис. 3. Динаміка вмісту кальцію в аорті щурів 1, контрольної групи (білі стовпчики), 3 групи – тварини з ГХС (чорні стовпчики) та 4 групи – тварини з ГХС+ніфедипін (сірі стовпчики) впродовж експерименту. По вісі абсцис – час від початку досліду, тижні; по вісі ординат – концентрація кальцію, ммоль/ кг. Аналіз морфологічної структури аорти (через 21 тиждень) показав, що блокування потенціалзалежних Са2+ - каналів L-типу не усувало повністю її пошкодження, але зменшувало їх: еластичні мембрани залишались витонченими, волокна розрізненими, без чітких контурів, але розпаду і дегенерації мембран не виявлено. Простір між мембранами був розширений і заповнений ксантомними, гладеньком’язовими клітинами і фібробластами. Ядра гладко’мязових клітин поліморфні. Ендотелій набухлий, але цілісність його не порушена. Стереометричні дослідження стінки аорти виявили значне зростання кількості клітинних елементів в порівнянні з показниками щурів з відтвореною ГХС (12,00+1,06 на 2500 мкм2 , Р(0,05). Аналогічним чином, блокування потенціалзалежних Са2+ - каналів L-типу попереджувало збільшення вмісту кальцію в міокарді: впродовж перших 15 тижнів він не відрізнявся від значень у контрольних щурів, а через 18 тижнів навіть знижувався відносно його значень у щурів контрольної групи. Динаміка вмісту кальцію в скелетному м’язі була подібною тій, що спостерігалась в міокарді: через 3 тижні рівень тканинного кальцію в скелетному м’язі знижувався майже до контрольних величин, а через 18 тижнів цей показник ставав навіть нижчим за контрольні значення і складав 1,1+0,1 ммоль/кг. У головному мозку вміст кальцію знизився в перші 12 тижнів в середньому в 1,9 разів, а через 15 тижнів і до кінця експерименту – в 5 разів, порівняно з його вмістом у щурів з ГХС без застосування ніфедипіну, але впродовж практично всього експерименту вміст кальцію перевищував його значення у контрольних щурів. Застосування ніфедипіну не з початку моделювання ГХС, а на піку її прояву, тобто з 12-го тижня, також досить суттєво знижувало рівень тканинного кальцію в досліджених органах, але в меншій мірі, ніж при його застосуванні паралельно з розвитком ГХС (Р(0,05). Отримані дані можуть свідчити, що впродовж перших 12 тижнів моделювання ГХС функціональна активність мембранних структур залишається майже неушкодженою. Вміст кальцію в плазмі крові різко збільшувався впродовж перших 6 тижнів до значень 5,17 +0,20 ммоль/л. Через 15 тижнів спостерігалось максимальне його збільшення, яке сягало 7,99+0,09 ммоль/л. Через 18-21 тиждень рівень кальцію у сироватці крові знижувався навіть нижче рівня контролю. Найбільш високий рівень кореляції між вмістом кальцію в досліджених органах і крові виявлено в період 15-21 тиждень дослідження (r= 0,99; P<0.001). В печінці після блокування потенціалзалежних Са2+ - каналів L-типу вміст кальцію впродовж перших 9 тижнів від початку дослідження теж був майже на рівні його значень у контрольних щурів. Через 12 тижнів він становив 1,97+0,03 ммоль/кг, а через 15 тижнів – 2,99+0,01 ммоль/кг, тобто вміст кальцію в печінці знижувався майже в 20 разів порівняно з щурами, у яких ГХС формувалась без блокування потенціалзалежних Са2+ - каналів L-типу. Цей факт цікавий тим, що в печінці не виявлено потенціалзалежних Са2+ - каналів L-типу. Зважаючи на це, не виключено, що ніфедипін впливав на вміст кальцію в цьому органі непрямо. Блокування потенціалзалежних Са2+-каналів L-типу супроводжувалось зменшенням вмісту ХС та ХС ЛПВЩ в крові (табл.2). Коефіцієнт кореляції між вмістом ХС ЛПВЩ крові і кальцію печінки впродовж всього часу дослідження був досить високим і вірогідним: r=0,83-0,86, Р(0,001. Таблиця 2 Динаміка вмісту ХС і ХС ЛПВЩ в сироватці крові щурів при блокуванні потенціалзалежних кальцієвих каналів на фоні ГХС (М+m, N=38) Примітки: * - достовірні зміни по відношенню до значень групи 1; * * - достовірні зміни по відношенню до значень групи 3. Таким чином, отримані дані дають підставу вважати, що ендогенна ГХС розвивалась, значною мірою, в результаті надмірної активації потенціалзалежних Са2+- каналів L-типу, оскільки пригнічення цього шляху надходження Ca2+ в клітину значно зменшувало його вміст в досліджених органах і ХС в сироватці крові. Роль ренін-ангіотензинової системи у збільшенні вмісту тканинного кальцію при ендогенній гіперхолестеринемії (5 група тварин). Відомо, що активація ренін-ангіотензин-альдостеронової системи сприяє підвищенню рівня внутрішньоклітинного кальцію, тому блокатори рецепторів АТ 1, АТ 2 і ангіотензинперетворюючого ферменту (АПФ) широко використовуються в клініці і фізіологічних експериментах з метою запобігання гіпертрофії і гіперплазії судин та міокарду [Tamura et al., 2000; Gouzalez et al., 2001; Mandarim-Lacerda, Pereira, 2001], надмірного синтезу колагену [Molteni et al., 2000], зниження активації ПОЛ [Свіщенко та ін., 2002], тощо. У зв’язку з цим, важливим уявляється визначення ролі ренін-ангіотензинової системи у підвищенні вмісту кальцію у досліджених нами органах і їх ушкодженні в умовах розвитку ендогенної ГХС. В проведеному дослідженні ми використовували блокатор ангіотензинперетворюючого ферменту (АПФ) еналаприл. Проведене нами дослідження показало, що застосування еналаприлу з початку відтворення ГХС значно збільшувало вміст тканинного кальцію в досліджених органах, особливо в аорті (рис. 4), де це збільшення перевищувало значення у контрольних щурів в 15-30 разів і було в 6-8 разів більшим за його рівень у щурів з ГХС. Зокрема в аорті значне збільшення вмісту кальцію спостерігалось на початку дослідження і тривало 9 тижнів, після чого (12-15 тижні) вміст кальцію зменшувався до рівня, не тільки нижчого за рівень у щурів з ГХС, але також у контрольних щурів. Мінімальний вміст кальцію становив 82,10+1,10 ммоль/кг і спостерігався через 12 тижнів після початку моделювання ГХС. Через 18 тижнів вміст тканинного кальцію знову перевищував його рівень у щурів з ГХС. Рис. 4. Динаміка вмісту кальцію в аорті щурів 1, контрольної групи (білі стовпчики), 3 групи – тварини з ГХС (чорні стовпчики) та 5 групи – тварини з ГХС+блокування АПФ (посмуговані стовпчики) впродовж експерименту. По вісі абсцис – час від початку досліду, тижні; по вісі ординат – концентрація кальцію, ммоль/ кг. Подібна динаміка вмісту кальцію спостерігалась також в серці, посмугованому м’язі і головному мозку, але зміни були кількісно менш вираженими, ніж в аорті. Дуже вираженими були зміни вмісту кальцію в печінці: в період перших 6 тижнів він збільшувався в 10-12 разів, після чого інтенсивно знижувався до значень, які наближались до його вмісту у контрольних щурів (9-21 тиждень). Динаміка рівня кальцію в досліджених органах у тварин, яким вводили еналаприл починаючи з 12-го тижня, аналогічна тій, що спостерігалась у тварин при застосуванні еналаприлу з початку моделювання ендогенної ГХС, але кількісні показники вмісту кальцію при цьому були дещо вищими. Рівень кальцію в крові при блокуванні АПФ впродовж перших 12 тижнів мав тенденцію до зниження. Через 15 тижнів він різко зростав і перевершував показники тварин з ГХС. На останніх тижнях дослідження рівень кальцію в сироватці крові становив 0,22+0,05 і 0,18+0,01 ммоль/л, що було нижче значень тварин з ендогенною ГХС. Нами виявлена висока ступінь вірогідності (Р(0,001) кореляційних коефіцієнтів між вмістом кальцію в крові і тканинним кальцієм. Відомо, що блокування АПФ блокує вихід кальцію із внутрішньоклітинних депо і може викликати його масовий вхід із позаклітинного простору [Авдонин, Ткачук, 1994]: при заблокованих внутрішньоклітинних депо вхід зовнішнього кальцію може бути в декілька разів більший, ніж за фізіологічних умов. Такий високий рівень кальцію в цитозолі сприяє активації механізмів його виведення. Мабуть, цей процес і віддзеркалюють отримані нами результати про значне збільшення вмісту кальцію в крові через 9-15 тижнів дослідження. Застосування еналаприлу на фоні розвитку ендогенної ГХС попереджувало значне підвищення рівня ХС в крові шурів впродовж всього експерименту порівняно з тваринами, у яких ГХС моделювали без блокування АПФ (табл.3). Таблиця 3 Динаміка вмісту ХС і ХС ЛПВЩ в сироватці крові щурів при блокуванні АПФ на фоні ГХС (М+m, N=36) Примітки: * - достовірні зміни по відношенню до значень групи 1; * * - достовірні зміни по відношенню до значень групи 3. Особливо виражене зменшення рівня загального ХС спостерігалось впродовж перших 6 тижнів моделювання ГХС, причому відмічалось значне і вірогідне зменшення ХС ЛПВЩ. Звертає на себе увагу той факт, що відносний вклад ХС ЛПВЩ на перших тижнях дослідження залишався досить високим і становив близько 60% від вмісту загального ХС, що було дещо вищим за норму, але нижчим за їх значення у тварин з ГХС. Однак, впродовж експерименту відсоток ХС ЛПВЩ від рівня загального холестерину неухильно падав. Кореляційний аналіз отриманих даних показав, що найбільш високий коефіцієнт кореляції існує між рівнем загального ХС і ХС ЛПВЩ саме на початку розвитку ГХС. Свідченням протекторної ролі блокування АПФ в умовах розвитку ГХС були результати морфологічного аналізу досліджених органів. Так, у аорті, стінка якої зазнає ушкоджуючого впливу ГХС у найбільшій мірі, застосування еналаприлу впродовж всього дослідження зменшувало ушкоджуючий вплив ГХС на її структурно морфологічні характеристики: не було виявлено порушення цитоархитектоніки, явищ ксантоматозу і атероматозу, зберігалась цілісність ендотелію. В той же час застосування еналаприлу не усувало повністю ушкоджуючий вплив ГХС: спостерігався набряк ендотелію, витончення еластичних мембран, проліферація ГМК, фібробластів. Кількість клітин в стінці аорти на 2500 мкм2 – 11,38+1,06, що, приблизно, в 1,5 рази перевершує відповідні показники тварин контрольної групи і групи з ендогенною ГХС. Морфологічна організація тканин серця, скелетного м’яза, печінки і головного мозку не відрізнялась від означеної за фізіологічних умов, тобто тканини мали звичайну будову. Слід зазначити, що ці тканини мали високу резистентність до впливу ГХС, і їхні структурні зміни не були вираженими при ГХС. Отже, проведене нами дослідження дає підстави вважати, що в умовах ендогенної ГХС можлива активація ренін-ангіотензинової системи, яка вносить значний вклад у порушення морфо-функціональної організації окремих органів, зокрема судин, за рахунок збільшення вмісту кальцію. Блокування активності АПФ зменшувало вміст ХС в крові, а також зменшувало пошкоджуючий вплив ГХС на морфологічну структуру досліджених органів. Вплив блокування (1-адренорецепторів на вміст кальцію в досліджених органах щурів при ендогенній гіперхолестеринемії (6 група тварин). За фізіологічних умов активація (1-адренорецепторів через деполяризацію і стимуляцію фосфоліпази С призводить до підвищення внутрішньоклітинної концентрації Ca2+. Для визначення вкладу цих рецепторів в розвиток гіперкальцігістії при ендогенній ГХС, ми застосовували антагоніст цієї групи рецепторів - празозін. Проведене нами дослідження показало, що після блокади (1-адренорецепторів, вміст кальцію в досліджених органах значно зменшувався впродовж майже всього експерименту. Так в аорті, вміст кальцію починав зменшуватись через 6 тижнів після початку дослідження і залишався на рівні, нижчому, ніж у щурів з ГХС і у контрольних щурів впродовж всього експерименту (рис.5). Рис. 5. Динаміка вмісту кальцію в аорті щурів 1, контрольної групи (білі стовпчики), 3 групи – тварини з ГХС (чорні стовпчики) та 6 групи – тварини з ГХС+блокування (1-адренорецепторів (посмуговані стовпчики) впродовж експерименту. По вісі абсцис – час від початку досліду, тижні; по вісі ординат – концентрація кальцію, ммоль/ кг. Мікроскопічні дослідження стінки аорти щура показали, що блокування (1-адренорецепторів не усувало повністю пошкоджень, викликаних ГХС. Кількість клітин на одиницю площі, що досліджувалась, дорівнювала 7,88+0,65, що було дещо більшим від значень тварин як контрольної групи, так і групи з ГХС. Вміст кальцію в серці і скелетному м’язі впродовж дослідження теж був вірогідно нижчим за значення тварин з ГХС. Динаміка вмісту кальцію в головному мозку була подібною до тієї, що відмічалась в аорті. В печінці блокування (1-адренорецепторів практично не впливало на вміст тканинного кальцію впродовж 6 тижнів, після чого його вміст зменшувався до рівня, нижчого, ніж у тварин з ГХС і контрольних тварин. Отже, блокування (1-адренорецепторів впливало на вміст тканинного кальцію в аорті і печінці в більшій мірі, ніж на його вміст в інших досліджених органах. Застосування антагоністу (1-адренорецепторів з 12-го тижня моделювання ендогенної ГХС, супроводжувалось зниженням вмісту кальцію в досліджених органах навіть у більшій мірі, ніж його застосування з перших днів розвитку ендогенної ГХС. ? ? E I I ????< t Ue X Z \ ‚ „ o ” - ????????????в, що його рівень був вищим за норму впродовж майже всього експерименту, але в перші 3 тижні він збільшувався в значно меншій мірі, ніж в дослідах без блокування рецепторів (табл. 4). Таблиця 4 Динаміка вмісту ХС і ХС ЛПВЩ в сироватці крові щурів при блокуванні (1-адренорецепторів на фоні ГХС (М+m, N=35) Примітки: * - достовірні зміни по відношенню до значень групи 1; * * - достовірні зміни по відношенню до значень групи 3. Що стосується ХС ЛПВЩ, то його рівень впродовж експерименту прогресивно зменшувався, починаючи з 9-го тижня експерименту. На 18-му і 21-му тижнях цей показник був навіть нижчим за значення тварин контрольної групи і становив всього 13,66+1,15% і 19,90+1,26% відповідно від рівня загального ХС. Як виявилось, празозін в найбільшій мірі знижував відсоток ХС ЛПВЩ. Існує багато відомостей [Moiseev, Ivleva, Kobalava, 1995; Ikeno et al., 1998; Woisetshlager et al., 2002], що блокування (1-адренорецепторів призводить до зниження рівня ХС і підвищення ХС ЛПВЩ. Вірогідне збільшення рівня ХС і зменшення ХС ЛПВЩ крові при тривалій дії антагоніста можна пояснити як видовими реакціями тварин, що застосовувались в експерименті, так і відмінностями умов експерименту. Але на наш погляд найбільш вірогідним виглядає припущення, що різке зменшення вмісту тканинного кальцію печінки приводить до зменшення утворення ХС ЛПВЩ, особливо на останніх тижнях дослідження. Крім того, тривале застосування константних доз блокаторів може викликати сенситизацію (1-адренорецепторів. Динаміка рівня кальцію в сироватці крові тварин була подібна тій, що спостерігалась у контрольних щурів, але вміст кальцію був більший. Кореляційний аналіз виявив самий високий коефіцієнт між вмістом кальцію і загального ХС в сироватці крові як перших r=0,87 (Р(0,05), так і на останніх r=0,98 (Р(0,001) тижнях дослідження. Таким чином, застосування антагоністу (1-адренорецепторів у щурів з ендогенною ГХС, досить суттєво знижувало рівень тканинного кальцію в усіх досліджених органах, що вірогідно корелювало з підвищенням вмісту кальцію в сироватці крові. Кількісні відмінності вмісту кальцію в досліджених органах можливо пов’язані з відмінностями у щільності і сенситизації (1-адренорецепторів в досліджених органах. Празозін дещо зменшував негативний вплив ГХС на морфологічну структуру досліджених органів. Вплив іонів калію і магнію на вміст кальцію в досліджених органах при моделюванні ендогенної гіперхолестеринемії (7 група тварин). Відомо, що K+ і Mg2+ впливають на електролітний гомеостаз, який лежить в основі нормального функціонування організму. Вони активують також ферменти обміну ХС і мають тісний функціональний зв’язок з іонами кальцію. З погляду на те, що калій-, магній-аспарагінат модулює іонний склад і обмінні процеси в організмі шляхом підвищення концентрації K+ і Mg2+, то дуже важливим є вивчення змін їх вмісту в досліджених органах. Аналіз вмісту Mg2+ в досліджених органах показав, що за фізіологічних умов він дещо коливався впродовж експерименту, не виходячи за межі норми. На відміну від Са2+, такі коливання мали тенденцію до зниження з мінімумом на 15 тижні і деякого зростання в другій половині експерименту. В ході відтворення ГХС рівень тканинного Mg2+ в усіх органах інтенсивно зростав. Застосування на фоні відтворення ендогенної ГХС калій-, магній-аспарагінату призводило до різкого зменшення вмісту тканинного Mg2 в усіх досліджених органах з 3 по 15 тижні і його збільшення через 18-21 тиждень експерименту. В аорті він перевершував значення як контрольних тварин, так і тварин з ГХС; в серці і скелетних м'язах він був нижчим за значення у тварин з ГХС, але вищим за контрольні значення; в печінці і головному мозку - нижчим за значення як тварин з ГХС, так і контрольних тварин. У щурів, які отримували калій-, магній-аспарагінат паралельно з відтворенням ГХС, вміст Mg2+ в крові був нижчий за значення у контрольних тварин і тих, що з ГХС. Виявлена чітка кореляція між вмістом магнію в тканинах і крові. Динаміка вмісту Mg2+ і К+ в досліджених тканинах при ГХС була подібною. Аналіз вмісту тканинного кальцію при застосуванні калій-, магній-аспарагінату на фоні відтворення ендогенної ГХС показав, що його рівень в усіх досліджених органах був значно вищим за значення у тварин з ГХС впродовж перших 12 тижнів від початку дослідження. Він значно знижувався тільки через 15 тижнів і підтримувався на цьому низькому рівні впродовж трьох наступних тижнів (рис. 6). На 21 тижні дослідження вміст кальцію знов зростав і перевершував показники тварин 3-ої групи більш ніж в 2 рази (778,18+13,73ммоль/кг). Застосування, калій-, магній-аспарагінату мало впливало на морфологічну структуру аорти в умовах ГХС, хоч деструкція дещо зменшилась. Вміст тканинного кальцію в серці, скелетному м’язі і головному мозку щурів максимально збільшувався в 5-20 разів впродовж перших 12-ти тижнів експерименту, де він перевершував показники контрольних тварин і тварин з ГХС. Через 15 тижнів значення цього показника різко знижувались, а через 18-21 тиждень знов зростало і перевершувало значення тварин з ГХС. Рис. 6. Динаміка вмісту кальцію в аорті щурів 1, контрольної групи (білі стовпчики), 3 групи – тварини з ГХС (чорні стовпчики) та 7 групи – тварини з ГХС+аспаркам (посмуговані стовпчики) впродовж експерименту. По вісі абсцис – час від початку досліду, тижні; по вісі ординат – концентрація кальцію, ммоль/ кг. В печінці щурів вміст тканинного кальцію перевершував показники як контрольної групи, так і групи з ендогенною ГХС впродовж перших 9 тижнів, після чого різко знижувався: на 12 тижні він був нижчий, ніж у тварин з ГХС, хоч перевищував вміст у щурів контрольної групи. Через 15 тижнів вміст кальцію був на рівні контролю. Через 18-21 тижні спостерігалось значне збільшення вмісту тканинного кальцію печінки, який становив 6,12+0,85 ммоль/кг (21 тиждень). Рівень загального холестерину і ХС ЛПВЩ впродовж майже всього дослідження був вірогідно вищим за показники тварин контрольної групи, але нижчим, ніж у тварин з ендогенною гіперхолестеринемією. Відсоток ХС ЛПВЩ від рівня загального ХС коливався біля величин 65,39+6,93 % і 82,52+3,14 % і з часом експерименту мав тенденцію до зростання (табл. 5). Таблиця 5 Динаміка вмісту ХС і ХС ЛПВЩ в сироватці крові щурів 7 групи (М+m, N=42) Примітки: * - достовірні зміни по відношенню до значень групи 1; * * - достовірні зміни по відношенню до значень групи 3. Застосування калій-, магній-аспарагінату з 12 тижня експерименту змінювало динаміку вмісту тканинного кальцію в досліджених органах: спостерігалось його зниження до рівня, який на 21 тижні був навіть нижчим за контроль. Вивчення вмісту кальцію в плазмі крові тварин за умов застосування калій-, магній-аспарагінату на фоні ендогенної ГХС показало, що на початку дослідження (3-9 тижні) спостерігалось підвищення цього показника, потім (12-15 тижні) – зниження до контрольних значень з подальшою стабілізацією біля рівня 1,47-1,40 ммоль/л на 18-21 тижнях. Дані кореляційного аналізу показали, що в усіх органах спостерігалась зміна коефіцієнту кореляції між рівнем тканинного кальцію і магнію з високого негативного (контрольна група) до низького негативного (чи позитивного) – група тварин з ендогенною ГХС і до позитивного значення (група тварин, які на фоні ендогенної ГХС приймали калій-, магній-аспарагінат). По зменшенню швидкості змін коефіцієнту кореляції між тканинним кальцієм і магнієм органи можна розташувати наступним чином: серце, аорта, скелетний м'яз, мозок. Печінка в цьому випадку виявилась найбільш стабільною. В тканині печінки в усіх групах тварин коефіцієнт кореляції між тканинним кальцієм і магнієм тримався на рівні –0,66-0,67. Виходячи з отриманих даних, можна зазначити, що за фізіологічних умов динаміка вмісту тканинного кальцію і магнію є відображенням функціонального антагонізму цих іонів. При відтворенні ендогенної ГХС і застосуванні калій-, магній-аспарагінату ця динаміка змінювалася таким чином, що дозволяла підтримати співвідношення Mg2+/Са2+ на рівні, здатному найбільш адекватно пристосуватися до умов, викликаних ендогенною ГХС. Причому швидкість цих перетворень в різних органах залежала, на наш погляд, від функціональної значущості органа в адаптаційно-трофічній відповіді організму на відтворення ГХС. Зміни функціональних показників серцево-судинної системи щурів в умовах проведення експерименту. Мембранний потенціал ендотелію аорти щурів різних експериментальних груп. Середнє значення мембранного потенціалу (МП) ендотеліальних клітин аорти щурів контрольної групи становило –43,80+1,32 мВ. Аплікація ацетилхоліну (АХ) (2 мкмоль/л) викликала значну пролонговану гіперполяризацію ендотеліальних клітин з піком –64,80+1,40 мВ (рис.7). Рис.7. Ацетилхолініндукована електрична відповідь інтактного ендотелію ізольованої аорти щура контрольної групи на 21 тижні дослідження. По горизонталі – час дослідження електричної відповіді, секунди (с); по вертикалі – рівень мембранного потенціалу, мВ. Риска на рисунку – час аплікації ацетилхоліном. В більшості препаратів гіперполяризація супроводжувалась наступною реполяризацією до рівня МП спокою. Ці результати узгоджуються з даними, що були отримані іншими дослідниками [Chen, Cheung, 1992; Marchenko, Sage, 1993; Бондаренко, Сагач, 1996; Бондаренко, 2004]. У щурів з відтвореною ендогенною ГХС (група 3) МП ендотелію був зафіксований на рівні –41,60+0,75 мВ (Р(0,05), тобто спостерігалась хоч незначна, але вірогідна деполяризація МП ендотеліальних клітин. В той же час, ендогенна ГХС суттєво пригнічувала АХ-індуковану гіперполяризацію (рис.8): аплікації АХ супроводжувались гіперполяризацією мембрани ендотеліальних клітин від –41,60+0,75 мВ до –51,67+1,84 мВ. Відмивання ацетилхоліну відновлювало МП спокою. Відомо, що ендотеліальні клітини аорти не містять потенціалзалежних Са2+ каналів [Cannel, Sage, 1989], тому досить несподіваними були отримані нами дані про те, що у щурів, які на фоні ендогенної ГХС приймали ніфедипін, спостерігалась тенденція до зменшення деполяризації мембрани: МП клітин становив -42,67+1,45 мВ. Рис. 8. Ацетилхолініндукована електрична відповідь інтактного ендотелію ізольованої аорти щура на 21 тижні відтворення ГХС. Позначення такі самі, як на рис. 7. Ацетилхолін-індуковані електричні реакції судинного ендотелію відновлювались практично повністю: суперфузія розчином з ацетилхоліном викликала пікову гіперполяризацію ендотеліальних клітин в середньому до –64,50+0,99 мВ, тобто ніфедипін сприяв відновленню пригніченої в умовах ГХС АХ-індукованої гіперполяризації. Зважаючи на те, що ендотеліальні і гладеньком’язові клітини судин є електрично зв’язаними [Beny, Paccica, 1994; Marchenko, Sage, 1994], не виключена можливість, що дія ніфедипіну реалізується через гладеньком’язові клітини та передається через міоендотеліальні контакти на ендотелій. Про це може свідчити більший латентний період розвитку піку гіперполяризації у щурів цієї групи, у порівнянні з ендотелієм інтактної аорти. Відомо, що норадреналін, 5-НТ, ангіотензин ІІ (АІІ) викликають деполяризацію і осциляції МП ендотелію інтактної аорти щура [Marchenko, Sage, 1994]. Як виявилось, більшість з рецепторів до цих речовин теж розміщена не на ендотеліальних, а на гладеньком’язових клітинах аорти щура [Ruffolo, et al., 1988, 1991]. В проведеному нами дослідженні після паралельного з розвитком ендогенної ГХС, тривалого блокування активності АПФ за допомогою еналаприлу, МП спокою становив –43,33+1,21 мВ, тобто він практично не відрізнявся від МП спокою інтактної аорти. Аплікація ацетилхоліну супроводжувалась гіперполяризацією ендотелію, яка сягала –64,33+1,21 мВ. Наступна за гіперполяризацією реполяризація не перевищувала рівень МП спокою, тобто ацетилхолін-індуковані електричні реакції ендотелію практично не відрізнялись від тих, що спостерігались у інтактному ендотелії. Отримані дані дають підставу думати, що ангіотензин ІІ є важливим фактором, який сприяє пригніченню електричних реакцій ендотелію аорти в умовах ГХС, і тому блокада ангіотензинперетворюючого ферменту мала потужну протекторну дію на ці реакції в умовах ендогенної ГХС. Після тривалого (21 тиждень) блокування (1-адренорецепторів празозіном МП ендотеліальних клітин аорти становив –43,50+0,65 мВ, тобто він практично не відрізнявся від МП ендотелію у інтактного щура. Ацетилхолін-індукована гіперполяризація складала в середньому –66,25+1,49 мВ, тобто вона навіть перевищувала значення піку гіперполяризації ендотелію інтактної аорти. Надмірна активація (1-адренорецепторів при ГХС виглядає логічною, якщо зважити, що остання зумовлена стресовою реакцією на обмеження життєвого простору тварин. Блокування цих рецепторів вірогідно відновлювало не тільки МП, а й ацетилхолін-індуковані електричні реакції ендотелію аорти, попереджуючи негативний ефект ГХС. У щурів, які на фоні розвитку ендогенної ГХС отримували аспаркам, тобто додатковий Mg2+ і K+, МП ендотелію становив –43,67+1,21 мВ, а пік АХ-індукованої гіперполяризації становив –68,75+1,16 мВ (Р(0,05). Отже, у тварин цієї групи, МП максимально наближався до його значення в інтактному ендотелії, а електричні реакції на АХ посилювались і були навіть більш вираженими, ніж в інтактній аорті. Таким чином, в умовах ендогенної ГХС спостерігалось пригнічення електричних реакцій ендотелію аорти щура. Всі антагоністи Са2+ в тій чи іншій мірі попереджували негативний вплив ГХС на МП спокою і електричні реакції ендотелію аорти. Після блокування потенціалзалежних Ca2+ каналів L-типу і ангіотензинперетворюючого ферменту МП спокою майже не відрізнявся від контролю, а після блокування (1–адренорецепторів і додавання Mg2+ і K+ залишався на рівні контролю. Що стосується АХ-індукованих електричних реакцій, то всі використані антагоністи Са2+ повністю попереджали негативний вплив ГХС. Скоротлива активність ізольованих препаратів артерій щурів в умовах гіперхолестеринемії і застосування антагоністів кальцію. В умовах ендогенної ГХС пригнічувались також скоротливі реакції ізольованих препаратів черевної аорти. Скорочення м’язових волокон звичайно опосередковане потенціалом дії, який сприяє виходу Са2+ із саркоплазматичного ретикулуму і входу Са2+ із позаклітинного середовища, що призводить до збільшення вмісту внутрішньоклітинного Са2+, необхідного для активації актоміозинової системи. У щурів ми аналізували АХ- і адреналін-індуковані реакції. На ізольованих препаратах черевної аорти тварин контрольної групи спостерігалось розслаблення судинних препаратів під дією ацетилхоліну (АХ) (1(10-4 ммоль/л) на 1,4+0,07 мН від рівня вихідного напруження і їх скорочення з амплітудою 1,23+0,1 мН при дії адреналіну (А) (5(10-5 ммоль/л). Перфузія препаратів в безкальцієвому розчині не впливала на ацетилхолін-індуковані реакції, які пов’язані із вихідом К+ із клітини і тому вважаються кальцій-незалежними, але повністю пригнічувала скоротливі реакції на адреналін. В умовах тривалої ендогенної ГХС, в препаратах черевної аорти не відмічалось стійкого тонусу, можливо внаслідок нестабільного електролітного статусу; в них також були відсутні обидва типи судинних реакцій – розслаблення і скорочення, в основі чого могла лежати стійка деполяризація ендотеліальних клітин, а також ушкодження їхньої морфологічної структури. Порушенню функціональної активності аорти могла сприяти і надлишкова активація NO-синтази ендотелію внаслідок значного збільшення входу Са2+ в умовах ГХС і утворення надлишку оксиду азоту. В умовах блокування потенціал-залежних Са2+-каналів L-типу ніфедипіном скоротливі реакції препарату черевної аорти на А не тільки відновлювались, але навіть за амплітудою перевищували такі в інтактній аорті (1,7+0,4 мН). Можливо це носило компенсаторний характер на зниження тонусу судин внаслідок тривалого блокування потенціал-залежних кальцієвих каналів L-типу. Реакції на АХ як в розчині Тіроде, так і в безкальцієвому розчині не реєструвались тому, що вже релаксована аорта не реагувала розслабленням на АХ. В безкальцієвому розчині не було реакцій і на адреналін, оскільки скорочення ГМК є кальційзалежними. В умовах відтворення ендогенної ГХС на фоні блокади АПФ у щурів значно менше пригнічувались АХ-індуковані реакції, які в середньому становили 1,0+0,1 мН. Скоротливі реакції на А відновлювались в меншій мірі, вони становили в середньому 0,75+0,2 мН. На наш погляд, зменшення синтезу ангіотензину-II і альдостерону в цих експериментах призводило до підвищення концентрації калію в плазмі і зменшення вихіду калію з клітини. Цей процес супроводжувався зменшенням розслаблення на ацетилхолін і підвищенням позаклітинної концентрації калію, що може гіперполяризувати мембрану і зменшити, таким чином, реакцію на адреналін. Після блокування (1-адренорецепторів за допомогою празозіну на фоні ГХС не було зареєстровано жодної реакції ні на АХ, ні на адреналін. Празозін міг викликати стійке розслаблення судин, тому не було зареєстровано додаткових реакцій розслаблення. Хоч реакції на адреналін були відсутні, після первинного розтягування препарату спостерігалась їх фазна спонтанна активність з частотою 3,0+1,0 скорочення за хвилину. Під дією адреналіну ця активність зростала до 6,0+1,0 скорочень за хвилину, а потім падала до 1-2 скорочень. Тобто спостерігались фазні поодинокі скорочення, частота яких на фоні адреналіну збільшилась. В той же час тонічні скорочення на адреналін не відмічались. Можливо, це є відображенням функціональної значущості лігандзалежних каналів в аорті, щільність яких в цьому органі більша, ніж потенціалзалежних, тому в проведеному нами дослідженні блокування перших знижувало вміст тканинного кальцію в 30-100 разів, а блокування других лише в 3-18 разів . Додавання щурам Mg2+ і K+ в складі аспаркаму в процесі відтворення ГХС приводило до того, що скоротлива активність ізольованих препаратів черевної аорти майже не пригнічувалась. Вони скорочувались на адреналін з силою 1,5+0,5 мН і розслаблялись на ацетилхолін з амплітудою 1,2+0,3 мН (рис. 9). Можна думати, що Mg2+ і K+, відновлюючи електролітну рівновагу, сприяли реполяризації деполяризованого мембранного потенціалу. Отже, проведене дослідження переконливо показало, що надмірне збільшення вмісту Ca2+ при тривалій ГХС викликало пригнічення скоротливої активності ізольованих препаратів черевної аорти щурів, а застосування антагоністів кальцію значно зменшувало негативний вплив ГХС. Особливо вираженою виявилась протекторна дія аспаркаму (Рис.9). Рис.9. Скоротливі реакції ізольованих препаратів черевної аорти щурів 7 групи (ГХС+аспаркам) на дію вазоактивних речовин. Стрілками позначено початок дії препарату. А – адреналін (5(10-5 ммоль/л); АХ – ацетилхолін (1(10-4 ммоль/л); Х – відмивання розчинів. Вплив ГХС і антагоністів кальцію на частоту серцевих скорочень тварин. У тварин контрольної групи ЧСС коливалась в межах 440-449 уд/хв. За умов моделювання ГХС стресом спостерігалось збільшення частоти серцевих скорочень, яке не було статистично вірогідним. Зареєстроване незначне збільшення ЧСС у щурів можна пояснити високим симпатичним тонусом у тварин даного виду. З цим фактом пов'язано і те, що застосування на фоні ГХС антагоністів кальцію суттєвого впливу на ЧСС не мало, хоч спостерігалась тенденція до зменшення цього показника. Зміни ЧСС, що спостерігались у тварин всіх груп не мали сильних корелятивних зв’язків ні з вмістом кальцію в серці і сироватці крові щурів, ні з рівнем загального холестерину. Вплив ендогенної гіперхолестеринемії і антагоністів кальцію на модуляцію параметрів ЕМГ і нейро-міогенні зв’язки. Відомо, що навіть в стані відносного фізіологічного спокою м’язи проявляють незначну електричну активність, пов’язану з асинхронним напруженням невеликої кількості тонічних рухових одиниць. В реалізації тонічного м’язового напруження важливу роль відіграють іони кальцію. Проведене дослідження показало, що у щурів контрольної групи середня амплітуда хвиль ЕМГ і peak ratio (максимальне відношення кількості турнів ЕМГ до середньої амплітуди хвиль за 1 с) коливались в межах фізіологічної норми (табл. 8). Таблиця 8 Електроміографічні показники m. biceps femoris контрольних щурів (1), з відтвореною ГХС (3) і при застосуванні антагоністів Са2+ (4-7), (М+m, N=97) Примітки: * - достовірні зміни по відношенню до значень групи 1; ** - достовірні зміни по відношенню до значень групи 3. В процесі відтворення ГХС (3 група) середня амплітуда хвиль ЕМГ і peak ratio зростали впродовж всього експерименту, з максимумом через 15 тижнів (366,95+15,61 мкВ (P<0,05). Вірогідне збільшення peak ratio з одночасним підвищенням середньої амплітуди ЕМГ може свідчити про включення в процес формування тонічної ЕМГ більшої кількості функціонуючих м’язових волокон. Блокування потенціал-залежних Са2+-каналів L-типу на фоні відтворення ГХС (4 група) супроводжувалось вірогідним зниженням амплітуди. Через 21 тиждень середня амплітуда ЕМГ наближалась до її значення у контрольних щурів. Вірогідне зменшення peak ratio в цих умовах свідчило про збільшення нейрогенних впливів на амплітуду ЕМГ. Блокування АПФ на фоні відтворення ГХС (5 група) супроводжувалось початковим збільшенням середньої амплітуди ЕМГ і peak ratio, що свідчило про її переважно міогенну природу. Через 15 тижнів відмічалось зменшення середньої амплітуди ЕМГ і peak ratio, тобто превалювали нейрогенні механізми модуляції електроміографічних показників. Після блокування (1-адренорецепторів (6 група) спостерігались зміни ЕМГ, подібні до тих, що відмічались після блокади потенціалзалежних Са2+ каналів L-типу. Калій-, магній-, аспарагінат на фоні ГХС (7 група) викликав зростання середньої амплітуди ЕМГ і peak ratio (Р(0,05) впродовж майже всього дослідження. В умовах ГХС зростала середня амплітуда хвиль ЕМГ. Найбільш виражені зміни ЕМГ відмічались через 15 тижнів від початку експерименту, тобто в період максимального збільшення вмісту кальцію в скелетному м’язі і ХС в крові. Виявлена кореляція між значеннями середньої амплітуди ЕМГ, вмістом кальцію в скелетних м’язах, головному мозку і холестерину в крові. Це дає підставу думати, що в умовах ГХС зміни ЕМГ значною мірою пов’язані саме з цими показниками. Рухова і дослідницька діяльності тварин в умовах гіперхолестеринемії і застосування антагоністів кальцію. У тварин контрольної групи рухова активність і дослідницька діяльність суттєво не змінювались з часом дослідження, що добре узгоджується з даними літератури [Трахтенберг и соавт.,1991; Буреш, Бурешова, Хьюстон, 1991; Саркисов, Куликов, Коломойцева, 1996]. В умовах ГХС локомоторні реакції щурів впродовж всього дослідження були посиленими відносно тварин контрольної групи, а їх дослідницька діяльність прогресивно знижувалась (рис.10А). Блокування потенціалзалежних Ca2+ каналів L-типу знижувало рухову активність і підвищувало дослідницьку діяльність. Рис. 10. Поведінкові реакції щурів з відтвореною ГХС (3) і тих, що на фоні ГХС отримували аспаркам (7) в тесті “відкрите поле” Вісі – час дослідження, тижні. Коло – показники поведінки тварин контрольної групи, прийняті за 100 %. Довгий штрих - значення рухової діяльності тварин по відношенню до значень контрольної групи, %. Короткий штрих – значення дослідницької діяльності тварин по відношенню до значень контрольної групи, %. Блокада АПФ суттєво впливала на рухову активність, але дослідницька діяльність залишалась досить зниженою. У щурів після блокування (1-адренорецепторів на фоні ГХС покращувалась рухова і дослідницька активність, особливо в другій половині дослідження. Найбільшу протекторну дію щодо поведінкових реакцій тварин мав калій-, магній-, аспарагінат (рис.10В). Рухова активність тварин цієї групи практично з перших тижнів дослідження сягала значень контролю. Такі показники свідчать про зменшення процесу невротизації внаслідок тривалої зооконфліктної ситуації. Дослідницька діяльність тварин досить суттєво виросла, особливо після 12-ти тижнів експерименту. Заключення Таким чином, проведене дослідження переконливо свідчить про те, що у щурів можна досить легко і швидко відтворити модель ендогенної ГХС шляхом обмеження їх життєвого простору: вже через 3 тижні від початку експерименту спостерігалось стійке підвищення рівня загального холестерину у крові, на відміну від аліментарної ГХС, коли вміст ХС в крові щурів практично не виходив за межі фізіологічної норми впродовж 12 тижнів. В якості кондиціонуючого фактору ми використовували NaCl, який посилював ефекти ГХС на 18-20%. Розроблена модель дозволяє працювати на щурах, які вважаються резистентними до надлишку холестерину. Особливість розробленої моделі, яка, по суті, є стресс-індуковоною, полягає у тому, що в кров поступає ендогенний ХС, надлишок якого утворюється клітинами організму. Для стрес-індукованої ГХС характерним було значно більш виражене підвищення вмісту ХС в крові, у порівнянні з аліментарною гіперхолестиренемією, відтвореною шляхом надлишкового введення холестерину ззовні. Зважаючи на те, що в основі розробленої нами моделі ГХС лежить реакція організму на стрес, то основним запускаючим її механізмом безумовно була активація симпато-адреналової системи, вторинним посередником якої, як відомо, є Са2+ [Barrit, Hughes, 1991; Авдонін, Ткачук, 1994; Tordjmann et al., 1995], тому активація цієї системи супроводжувалась збільшенням входу Са2+ в клітини різних органів, активуючи каскад внутрішньоклітинних процесів, що призводили до утворення в них надлишку холестерину (Рис.11). Рис.11. Схема індукційної ролі кальцію в синтезі ендогенного холестерину. М – мембрана, СПР – саркоплазматичний ретикулюм, МХ – мітохондрія, КМ – кальмодулін, Са-КМ-ПК – кальмодулінзалежна протеїнкіназа, ФІ – фосфотиділінозитол, ІФ3 – інозитолтрифосфат, ДАГ – діацилгліцерол, ПК-С – протеїнкіназа С, ХС – холестерин, ХС ЛПВЩ – холестерин ліпопротеїдів високої щільності. Значне збільшення вмісту загального холестерину в крові відмічалось нами вже на початку експерименту і підтримувалось на дуже високому рівні впродовж всього дослідження (21 тиждень). При значному і тривалому надлишковому збільшенні холестерину в крові дуже ймовірним є порушення клітинних мембран різних органів, що збільшує їх проникність для Са2+. Порушення кальцієвого гомеостазу сприяло значному накопиченню кальцію у всіх досліджених органах, причому воно корелювало із збільшенням вмісту холестерину і зменшенням вмісту кальцію в крові. Проведене дослідження показало, що резистентність різних органів до ушкоджуючого впливу надлишку ХС неоднакова, найбільш чутливими виявились аорта і печінка. Надлишковий холестерин, який при короткотривалій дії стресора має адаптивне значення, при його довготривалій дії набував характер негативного чинника. Результати проведеного нами дослідження свідчать, що він сприяв значному накопиченню кальцію в тканинах різних органів і викликав, в кінцевому рахунку, порушення морфологічної структури різних органів, зокрема судин, серця, печінки, головного мозку. Порушення структури відбивалось на функціях. Так, в склерозованих судинах пригнічувалась їх електрична і скоротлива активність. Зважаючи на отримані дані про накопичення значної кількості надлишкового кальцію в досліджених органах в процесі розвитку ендогенної ГХС, виникає питання про можливі шляхи його надходження в клітини для визначення механізмів розвитку ендогенної ГХС. Оскільки серед можливих шляхів входу Са2+ в клітину можуть бути: (1-адренорецептори, потенціалзалежні Са2+ канали L-типу, які широко розповсюджені в тканинах, порушення електролітного балансу або збільшення продукції ангіотензину ІІ, в проведеному дослідженні було визначено участь цих шляхів в негативному впливі ендогенної ГХС на структурно-функціональну організацію всіх досліджених органів шляхом застосування антагоністів, які перешкоджали входу Са2+ в клітину. Дослідження показали, що на фоні відтворення ендогенної ГХС, блокування (1-адренорецепторів чи потенціалзалежних Са2+ каналів L-типу в найбільшій мірі перешкоджало порушенням функціональної і морфологічної організації досліджених органів. Отримані нами дані переконливо свідчать про вклад кожного з цих факторів в порушення структури і функції всіх досліджених органів, а також про можливість попередження і корекції негативних наслідків ГХС шляхом зменшення входу Са2+ в клітини за допомогою тих чи інших антагоністів кальцію. Проведене нами дослідження дає підстави вважати, що в умовах ендогенної ГХС можлива активація ренін-ангіотензинової системи, яка вносить значний вклад у порушення морфо-функціональної організації органів, зокрема судин, за рахунок збільшення вмісту кальцію. Застосування антагоністу (1-адренорецепторів у щурів з ендогенною ГХС, досить суттєво знижувало рівень тканинного кальцію в усіх досліджених органах, що вірогідно корелювало з підвищенням вмісту кальцію в крові. Проведене дослідження переконливо свідчить про те, що стрес-індукована ендогенна ГХС є значною мірою наслідком надмірної активації потенціал-залежних Ca2+каналів L-типу і (1-адренорецепторів, яка супроводжувалась надходженням значної кількості Ca2+ в клітини і стимуляцією синтезу додаткового ХС. В свою чергу, надмірний синтез холестерину в умовах тривалої стрес-реакції сприяв порушенню механізмів кальцієвого гомеостазу і призводив до порушення структури і функції досліджених органів. ВИСНОВКИ На розробленій моделі ендогенної гіперхолестеринемії вивчався вплив надлишку синтезованого в організмі холестерину на структурно-функціональну організацію аорти, серця, посмугованих м’язів, печінки і головного мозку. Показано, що в основі порушення їхньої структури і функції за умов довготривалої гіперхолестеринемії лежало надмірне накопичення кальцію в тканинах досліджених органів, якому сприяла надмірна активація (1-адренорецепторів, порушення роботи потенціал-залежних Са2+ каналів L-типу, активація ренін-ангіотензинової системи і порушення електролітного балансу в організмі. Порівняльний аналіз аліментарної ГХС, зумовленої надлишковим надходженням холестерину в організм ззовні, і ендогенної ГХС, зумовленої обмеженням життєвого простору щурів і створенням у них зооконфліктної ситуації, показав ряд переваг останньої: вона відтворюється значно швидше і кількісно виражена більше. Тривала ендогенна гіперхолестеринемія призводила до більш виражених порушень морфологічної структури всіх досліджених органів, ніж аліментарна. Чутливість різних органів до негативного впливу гіперхолестеринемії була неоднаковою: найбільш чутливою виявилась аорта. У всіх досліджених органах розвиток ендогенної гіперхолестеринемії супроводжувався значним збільшенням в них вмісту кальцію. Блокування потенціал-залежних Са2+ каналів L-типу, паралельно з розвитком ендогенної гіперхолестеринемії, супроводжувалось зменшенням вмісту тканинного кальцію в досліджених органах, яке корелювало із зменшенням вмісту загального холестерину крові. Блокування (1-адренорецепторів на фоні гіперхолестеринемії призводило до значного зменшення вмісту тканинного кальцію у всіх досліджених органах і підвищення його рівня в крові. Після блокування ангіотензинперетворюючого ферменту в умовах розвитку ендогенної гіперхолестеринемії спостерігались фазні зміни вмісту тканинного кальцію: його збільшення в початкову фазу експерименту, зменшення через 12-15 тижнів і подальше накопичення до завершення експерименту. Зміни електролітного складу при застосуванні калій-, магній-, аспарагінату супроводжувались зниженням рівня загального холестерину крові і збільшенням вмісту холестерину ліпопротеїдів високої щільності, а також переважно збільшенням вмісту тканинного кальцію Блокування потенціалзалежних Са2+ каналів L-типу, (1-адренорецепторів, активності ангіотензинперетворюючого ферменту і застосування калій-, магній-, аспарагінату мало протекторну дію на морфологічну структуру всіх досліджених органів. Найбільшу протекторну дію мало блокування активності ангіотензинперетворюючого ферменту. Ендогенна гіперхолестеринемія пригнічувала електричну і скоротливу активність судин, модулювала параметри ЕМГ, впливала на рухову і дослідницьку діяльність щурів. Блокування потенціалзалежних Са2+ каналів L-типу, (1-адренорецепторів, активності ангіотензинперетворюючого ферменту і застосування калій-, магній-, аспарагінату сприяли відновленню порушених функцій. Отримані дані про порушення морфо-функціональної організації аорти, серця, головного мозку, печінки і скелетних м’язів в умовах тривалої ендогенної гіперхолестеринемії і про можливість її відновлення шляхом попередження входу надлишкового Са2+ в клітину свідчать про тісний взаємозв’язок між кальцієвим і холестериновим гомеостазом в організмі. СПИСОК РОБІТ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ Статті у наукових фахових виданнях Ляшенко В. П., Лукашев С. Н., Зорова Ж. В. Изменение содержания макроэлементов в тканях на ранних стадиях экспериментального атеросклероза //Збірник наук.-метод. праць. - Херсон, 1998. -С. 65-68. Ляшенко В. П. Исследование динамики изменений уровня холестерина в сыворотке крыс при различных способах моделирования атеросклероза. //Збірник наук.-метод. праць. - Херсон, 1998. -С. 69-72. Ляшенко В. П. Динамика изменения уровня магния в тканях при разных моделях атеросклероза //Вісник ДДУ “Медицина і охорона здоров(я”. Вип. 1. – Дніпропетровськ, 1998. – С. 82-85. Ляшенко В. П., Лукашев С. Н., Зорова Ж. В. Комплексные исследования изменений содержания микроэлементов в тканях в условиях экспериментального атеросклероза //Вісник ДДУ “Біологія. Екологія”. Вип. 6. – Дніпропетровськ, 1999. – С. 3-7. Лукашев С. Н., Ляшенко В. П., Зорова Ж. В. Изменение гормонального спектра на ранних стадиях экспериментального атеросклероза //Вісник ДДУ “Біологія. Екологія”. Вип. 6. –Дніпропетровськ, 1999. – С. 7-12. Ляшенко В. П., Лукашев С. Н., Майкова Т. Н., Зорова Ж. В. Динамика содержания кальция в аорте в процессе экспериментального атеросклероза //Вісник проблем біології і медицини. Вип. 2. –Полтава, 2000. –С. 10-14. Зорова Ж. В., Ляшенко В. П., Майкова Т. Н., Лукашев С. Н. Сравнительная характеристика содержания кальция в мышечных тканях при экспериментальном атеросклерозе //Вісник проблем біології і медицини. Вип. 2. –Полтава, 2000. –С. 41-44. Ляшенко В. П., Зорова Ж. В., Дослідження змін вмісту холестерину в крові при розвитку експериментального атеросклерозу //Вісник ДНУ “Біологія. Екологія”. Вип. 8. –Т.1. –Дніпропетровськ, 2000. – С. 94-97. Ляшенко В. П., Мирошниченко А. А.; Лукашев С.Н., Полетаева В. И. Особенности кальциевого и магниевого обмена в ткани печени в условиях патогенеза атеросклероза //Вісник ДНУ “Біологія. Екологія”. Вип. 8. –Т. 2. –Дніпропетровськ, 2000. – С. 3-6. Ушакова Г. А., Ляшенко В. П., Лукашев С.Н. Влияние факторов риска развития атеросклероза на экспрессию глиального фибриллярного кислого белка в мозге крыс //Вісник ДНУ “Біологія. Екологія”. Вип. 7. –Дніпропетровськ, 2000. – С. 232-237. Мирошниченко А. А., Ляшенко В. П., Лукашев С. Н. Динамика изменений уровня тканевого кальция и магния в головном мозге при гиперхолестеринемии //Вісник ДНУ “Біологія. Екологія”. Вип. 9. –Т. 1. –Дніпропетровськ, 2001. – С. 167-171. Ляшенко В. П., Попова Н. В. Влияние стрессового фактора на динамику изменения уровня холестерина в сыворотке крови крыс //Вісник ДНУ “Біологія. Екологія”. Вип. 9. –Т.2. –Дніпропетровськ, 2001. – С. 20-23. Мирошниченко А. А., Ляшенко В. П., Лукашев С. Н., Политаева В.И. Действие стресса на динамическое содержание кальция в головном мозге, печени и сыворотке крови крыс //Вісник ДНУ “Біологія. Екологія”. Вип. 10. –Т.1. –Дніпропетровськ, 2002. – С.155-159. Ляшенко В. П., Лукашов С. М., Ляшенко А.В. Зміни електроміографічної активності за умов перебігання стадій стресу //Вісник ДНУ “Біологія. Екологія”. Вип. 10. –Т.2. –Дніпропетровськ, 2002. – С.3-6. Мірошниченко А. А., Ляшенко В. П., Лукашов С. М., Майкова Т. М. Порівняльне дослідження накопичення кальцію у тканинах головного мозку та печінки за умов аліментарної гіперхолестеринемії //Фізіологічний журнал. –2002. –Т.48, №4. –С.28-32. Мірошниченко А. А., Ляшенко В. П., Лукашов С. М. Виплив стресу різного генезу на накопичення кальцію в печінці та її функціональну активність // Фізіологічний журнал. –2002. –Т.48, №5. –С.22-27. Ляшенко В. П., Лукашов С. М., Зорова Ж. В., Політаєва В. І. Спосіб моделювання атеросклерозу //Промислова властивість (офіційний бюллетень). – 2002. - № 1. - С. 4.81. Задорожна Г. О., Ляшенко В. П. Зміни електричної активності гіпоталамусу на перших етапах розвитку стресу //Матеріали Всеукраїнської науково-практичної конференції “Фізіологія людини та тварини”. - Дніпропетровськ, 2003. - С. 6-8. Ляшенко В. П., Никифорова О. А., Лукашов С. М. Вплив блокування (1-адренорецепторів на накопичення кальцію в серці щурів за умов перебігання стадій стресу //Таврический медико-биологический вестник. –2004. – Т. 7, №1. – С. 82-85. Ляшенко В. П., Лукашов С. М., Никифорова О. А. Динаміка вмісту холестерину й іонізованого кальцію в сироватці крові щурів за умов аліментарного стресу. Матеріали Всеукраїнської науково-практичної конференції “Довкілля і здоров(я” – Тернопіль, 2003. – С. 100-101. Задорожна Г. О., Лукашов С. М., Ляшенко В. П. Зміни електричної активності передньої і задньої зон гіпоталамусу за умов стресу //Таврический медико-биологический вестник. –2004. . – Т. 7, №1. – С. 68-70. Ляшенко В. П., Лукашов С. М. Вплив стресу на кальцієвий гомеостаз м’язових тканин //Фізіологічний журнал. –2003. –Т. 49, № 5. –С. 76-81. Ляшенко В. П., Політаєва В. І. Зв’язок між гіперхолестеринемією і морфологічними змінами аорти і печінки //Фізіологічний журнал. –2003. –Т. 49, № 6. –С.64-69. Ляшенко В. П. Вплив концентрації тканинного кальцію печінки на ліпідний спектр крові //Вісник ДНУ “Біологія. Екологія”. – Дніпропетровськ, 2003. Вип. 11. –Т.2.– С. 94-99. Задорожна Г. О, Ляшенко В. П. Зміни електрографічної активності гіпоталамусу на перших етапах розвитку стресу //Вісник ДНУ “Біологія. Екологія”. – Дніпропетровськ, 2003. Вип. 11. –Т.2.– С. 48-51. Ляшенко В. П., Мельнікова О. З. Модуляція параметрів ЕМГ щурів за умов зооконфліктної ситуації та застосування ніфедипіну //Вісник запорізького держуніверситету. Біологічні науки. – 200 . - № . – С. Ляшенко В. П., Пахомов О. Є. Модуляція рухової і дослідницької діяльності щурів за умов зооконфліктної ситуації і застосування ніфедипіну чи празозіну //Науковий вісник Чернівецького університету. Біологія. – 200 . - Вип. – С. Мірошниченко А. О., Ляшенко В. П., Лукашов С. М. Динаміка вмісту кальцію в тканині головного мозку при гіперхолестеринемії //Фізіологічний журнал. –2004. –Т. 50, № 5. –С.43-49. Ляшенко В. П., Лукашов С. М., Майкова Т. М. Вплив аспаркаму і еналвприлу на ліпідний спектр сироватки крові щурів за умов моделювання атеросклерозу стресом //Збірник наукових праць співробітників КМАПО ім.П.Л.Щупика. Вип. 13. Книга 3. – Київ, 2004. – С. 43-49. Авторські свідоцтва та патенти Ляшенко В. П., Лукашов С. М., Зорова Ж. В., Політаєва В. І. Спосіб моделювання атеросклерозу. Деклараційний патент на винахід 7G09B23/28. Матеріали конференцій та тези доповідей Зорова Ж.В., Ляшенко В. П., Лукашев С.Н. Изменение уровня кальция в аорте при атеросклерозе // Матер. ІІІ Міжн. конф. “Наука і освіта-2000”. –Т. 4. - Київ-Дніпропетровськ, 2000. – С. 22-23. Ляшенко В. П., Зорова Ж.В., Лукашев С.Н., Никифорова Е.А. Изменение гормонального фона в стрессовых условиях различного генеза. II Всеукр. молодіжна наук.-практична конф. “Людина і космос”. Збірник тез. -Дніпропетровськ. :НЦАОМУ, 2000. – С.346. Ляшенко В. П.; МирошниченкоА.А. Зміни рівня утримання кальцію в печінці щурів при експериментальному атеросклерозі. II Укр. конф. молодих вчених, присвячена памяті акад. В.В.Фролькіса. Тези. -Київ,2001. –С.80. Мирошниченко А.А.; Ляшенко В. П.; Лукашев С.Н.; Политаева В.И.; Майкова Т.Н.; Деменко В.Б. Особенности электролитного состава крови на ранних стадиях стресса. IIІ Міжнародна молодіжна наук.-практична конф. “Людина і космос”. Збірник тез. -Дніпропетровськ. :НЦАОМУ, 2001. – С.342. Мирошниченко А.А.; Ляшенко В. П.; Политаева В.И.; Лукашев С.Н. Изменение содержания кальция в ткани головного мозга при гиперхолестеринемии // Архив клинич. и эксперим. медицины. -2001. –Т.10, № 2. –С.188. Ляшенко В. П.; Лукашев С.Н., Политаева В.И. Роль стрессового фактора в прцессе патогенеза атеросклероза // Архив клинич. и эксперим. медицины. -2001. –Т.10, № 2–С.183. Мирошниченко А.А.; Ляшенко В. П.; Лукашев С.Н.; Майкова Т.Н., Политаева В.И.; Изменение уровня содержания кальция и магния в крови при развитии экспериментального атеросклероза // Междунар. научно-практ. конф. “Биосфера и человек”. Материалы конф. –Майкоп. –2001.-С.288-290. Мірошниченко А. А.; Ляшенко В. П., Лукашов С. М. Зміни утримання кальцію в головному мозку щурів на початкових стадіях стресу // Матер. V Міжн. Наук.-практ. конф. ”Наука і освіта-2002” –Т.6. - Дніпропетровськ – Донецьк, 2002. –С.28. Ляшенко В. П. Динаміка вмісту загального холестерину та морфологічні зміни аорти за умов стресу різного генезу // Фізіологічний журнал. –2002. –Т.48, №2. –С.72. Ляшенко В. П., Никифорова О.А., Мірошниченко А. А. Характеристика змін вмісту кальцію у головному мозку та аорті щурів за умов іммобілізаційного стресу // Фізіологічний журнал. –2002. –Т.48, №2. –С.72. Мірошниченко А. А.; Ляшенко В. П., Лукашов С. М.; Влияние ограничения жизненного пространства на содержание кальция в печени // IV Міжнародна молодіжна наук. –практична конф. “Людина і космос” Збірник тез –Днепропетровськ :НЦАОМУ, 2002 –С. 426. Ляшенко В. П. Роль кальцію у виникненні гіперхолестеринемії, викликаної стресом Психофізіологічні та вісцеральні функції в нормі і патології // Тези доп. Всеукраїнської наукової конференції присвяченої 160 річчю кафедри фізіології людини і тварин КНУ ім. Т. Шевченка (Київ 3-4 жовтня 2002 р.) – Київ, 2002. Ляшенко В. П.; Лукашов С. М. Зміни ЕМГ за умов перебігання стадій стресу // Матеріали VI міжнародної наук-практ. конф. “Наука і освіта-2003” 20-24 січня 2003 р. - Дніпропетровськ-Донецьк-Харків Т.3 Біологія. – Дніпропетровськ :Наука і освіта, 2003. –с. 36. Ляшенко В.П., Никифорова О.А., Політаєва В І. Зв’язок між накопиченням кальцію в м'язах і електроміографічною активністю // Матеріали симпозіуму “Особливості формування та становлення психофізіологічних функцій в онтогенезі”. - Черкаси,: ЧДУ, 2003. – С. 58. Ляшенко В. П. Зміни кальцієвого гомеостазу головного мозку за умов застосування ніфедипіну, еналаприлу та празозіну на фоні розвитку стрес-реакції // І.М.Сєченов та одеська школа фізіологів. Тези доповідей наук.-практичної конф. з міжнародною участю, присвяченої 175-річчю з дня народження І.М.Сєченова. –Одеса, 2004. –С.174-177. Ляшенко В.П. Роль кальцію в структурно-функціональних змінах тканин за умов гіперхолестеринемії. – Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора біологічних наук за фахом 03.00.13. – фізіологія людини і тварин. – Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, 2005. На розробленій у щурів моделі тривалої стрес-індукованої гіперхолестеринемії (ГХС) з використанням NaCI в якості кондиціонуючого фактору вивчалась роль порушень кальцієвого гомеостазу в структурно-функціональних змінах судин, серця, головного мозку, печінки і скелетних м’язів. Виявлено ушкодження морфологічної структури досліджених органів, найбільш виражене в аорті і печінці. Прогресивне збільшення ХС в крові супроводжувалось значним зменшенням в ній вмісту Са2+ і його накопиченням в досліджених органах, пригніченням електричних і скоротливих реакцій ізольованих препаратів судин, підвищенням рухової і зниженням дослідницької діяльності. Вивчення можливих шляхів порушення кальцієвого гомеостазу при ГХС показало важливе значення потенціалзалежних Ca2+каналів L-типу і (1-адренорецепторів: їх блокування супроводжувалось значним зниженням рівня кальцію у всіх досліджених органах. Негативний вплив ГХС зменшувало блокування АПФ, що вказує на можливість активації ренін-ангіотензинової системи. Зниженню вмісту кальцію в тканинах сприяло також відновлення електролітного балансу в організмі шляхом введення додатково K+ і Mg2+. Отже, тривала стрес-індукована ГХС є значною мірою наслідком надмірної активації потенціалзалежних Ca2+каналів L-типу і (1-адренорецепторів, що супроводжується надходженням значної кількості Ca2+ в клітини і активацією синтезу надлишкового ХС, порушенням механізмів кальцієвого гомеостазу, що завершується порушенням структури і функції досліджених органів. Ключові слова: гіперхолестеринемія, кальцій, потенціалзалежні Ca2+канали L-типу, ангіотензинперетворюючий фермент, ?1-адренорецептори, калій, магній, ЕМГ, мембранний потенціал, скоротливі реакції, рухова активність, дослідницька діяльність. Ляшенко В.П. Роль кальция в структурно-функциональных изменениях тканей в условиях гиперхолестеринемии. – Рукопись. Диссертация на соискание научной степени доктора биологических наук по специальности 03.00.13. – физиология человека и животных. – Киевский национальный университет имени Тараса Шевченко, Киев, 2005. Разработанна модель экспериментальной гиперхолестеринемии (ГХС) у крыс путем создания стрессовой ситуации, обусловленной ограничением жизненного пространства животных и кондиционированием с помощью NaCl. Поскольку при стрессе избыточный синтез и освобождение эндогенного холестерина запускается Ca2+, в работе проанализирована его динамика в аорте, сердце, скелетной мышце, печени и мозге в условиях длительной (21 неделя) ГХС. Показано, что в крови увеличение холестерина сопровождалось уменьшением содержания Са2+ , который накапливался в исследованных органах, в конечном счете приводя к нарушению их морфологической структуры. Наиболее чувствительными к действию ГХС оказались аорта и печень, наименее чувствительными – скелетне мышцы. В условиях ГХС несколько снижался мембранный потенциал покоя эндотелиальных клеток аорты, существенно угнетались электрических реакций на ацетилхолин и подавлялись сократительные реакции изолированных препаратов сосудов, возрастала двигательная и снижалась исследовательская активность животных. Изучение возможных путей нарушения кальциевого гомеостаза при ГХС показало особенно важное значение потенциалзависимых кальциевых каналов L-типа и (1-адренорецепторов: после их блокирования значительно снижался уровень кальция в исследуемых органах. Блокирование ангиотензинпревращающего фермента или добавление ионов магния и калия тоже сопровождалось снижением уровня кальция в исследованных органах и увеличением его концентрации в крови. Антагонисты кальция способствовали уменьшению содержания холестерина и холестерина липопротеидов высокой плотности в сыворотке крови. Блокада потенциал-зависимых Ca2+ каналов, (1-адренорецепторов, а также ангиотензинпревращающего фермента в значительной степени предупреждала угнетение электрических и сократительных реакцій, а также поведенческих реакций. Проведенное иследование свидетельствует о том, что при длительной стресс-индуцированной гиперхолестеринемии чрезмерно активируются потенциалзависимые Ca2+каналы L-типа, (1-адренорецепторы, что способствует входу значительного количества Ca2+ в клетку и активации синтеза избыточного ХС. Ключевые слова: гиперхолестеринемия, кальций, потенциалзависимые Ca2+каналы L-типа, ангиотензинпреобразующий фермент, ?1-адренорецепторы, калий, магний, ЕМГ, мембранный потенціал, сократительные реакции, двигательная активность, исследовательская деятельность. Lyashenko V.P. “Role of calcium in structural and functional changes in tissues at hypercholesterinemia”. – Manuscript. Dissertation for doctor of science degree by specialty 03. 00.13. - human and animal physiology. – Taras Shevchenko Kiev National University, 2005. The dissertation is devoted to investigation of the role of calcium in structural and functional changes in aorta, heart, skeletal muscle, liver and brain under stress- induced hypercholesterinemia in rats. A model of experimental stress-induced hypercholesterinemia has been made on rats which are thought to be resistant to alimentary hypercholesterinemia. It has been shown that prolonged (21 weeks) hypercholesterinemia resulted in injuring the morphological structure of all the organs observed, but the most pronounced damage proved to be in aorta. In all the organs under exploration we have determined a marked increase in the calcium content which correlated with an increase in cholesterol content in the blood. To study the contribution of different calcium antagonists. Inhibiting of L-type calcium channels and (1-adrenoreceptors have been shown to be the most important ways to protect structure and function of all the organs under exploration under endogenic hypercholesterinemia. Inhibiting of L-type calcium channels, (1-adrenoreceptors, and angiotensin-converting enzyme parallel to hypercholesterinemia development resulted in an improvement of the electric and contractile responses of the aorta, behavioral responses and exploratory activity. Key words: hypercholesterinemia calcium, L-type calcium channels, angiotensin converted enzyme, ?1-adrenoreceptors, potassium, magnesium, electric and contractile responses, motor perfomance, exploratory activity. Підписано до друку 19.01.2005. Формат 60х90/16. Папір друкарський. Друк плоский. Гарнітура Times New Roman. Умовн. друк. арк. 1,9. Тираж – 100 прим. Замовлення №384. Друкарня ДНУ, м. Дніпропетровськ, вул. Наукова, 5. PAGE 25

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *