Научная статья на тему 'Особенности динамики восстановления сердечной деятельности у крыс с различным поведением после постстрессорного геморрагического инсульта'

Особенности динамики восстановления сердечной деятельности у крыс с различным поведением после постстрессорного геморрагического инсульта Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
340
110
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
геморрагический инсульт / крысы / стрессовые эффекты / восстановление сердечной деятельности. / hemorrhagic stroke / rats / stressful effects / recovery of cardiac activity.

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Е В. Коплик, С Я. Классина

Статья посвящена изучению особенностей динамики восстановления сердечной деятельности у крыс с различной поведенческой активностью после экспериментального постстрессового геморрагического инсульта. Эксперименты проводились на 30 самцах крыс линии Вистар. Предварительные испытания животных в тесте «открытое поле» позволили идентифицировать 2 группы крыс: поведенчески активные (15 крыс) и поведенческие пассивные (15 крыс). Через три дня после поведенческого тестирования все крысы подвергались стрессу (2-часовая суточная иммобилизация в течение 6 дней в домах), после чего они подвергались операции по модулированию внутримозгового кровоизлияния в левое хвостовое ядро с использованием модифицированной методики с двойной инъекцией крови. Для оценки состояния сердечнососудистой системы при стрессе и на 1-м, 3-м и 7-м днях восстановления у крыс регистрировали ЭКГ в течение 5 минут. Оценивалась частота сердечных сокращений, амплитуды зубов и длительность сегментов ЭКГ. Для оценки механизмов вегетативной регуляции использовался нормированный коэффициент вариации сердечного ритма. Показано, что динамика восстановления после стресса различна для активных и пассивных крыс. В первый день после инсульта у всех крыс наблюдается резкое снижение частоты сердечных сокращений, что способствует увеличению гипоксии и дефицита кислорода в миокарде. В результате при восстановлении активных крыс, которые имеют высокий уровень симпатического воздействия на сердце, вегетативный баланс нормализуется из-за усиления парасимпатических влияний, что в конечном итоге обеспечивает ритмическую работу сердца и предотвращает рост гипоксии в крови. Когда пассивные крысы с первоначально высоким уровнем парасимпатических воздействий на сердце восстанавливаются, напротив, усиливаются симпатические воздействия. Однако, несмотря на это, сердечный ритм пассивных крыс ниже, чем у активных крыс на 3-й и 7-й день выздоровления. В результате, когда восстанавливаются пассивные крысы, включаются другие механизмы, а именно: увеличивается сердечный выброс, что способствует доставке кислорода в ткани и предотвращает развитие гипоксии. В конце концов, как у активных, так и у пассивных крыс, баланс автономной нервной системы нормализуется, и активируются процессы восстановления ишемического миокарда.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Е В. Коплик, С Я. Классина

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THE PECULIARITIES OF THE RECOVERY DYNAMICS OF HEART ACTIVITY IN THE RATS WITH VARIOUS BEHAVIORS AFTER POST-STRESS HEMORRHAGIC STROKE

The article is devoted to the study of the features of the recovery dynamics of cardiac activity in the rats with different behavioral activity after an experimental post-stressor hemorrhagic stroke. The experiments were performed on 30 male rats of Wistar line. Preliminary testing of animals in the "open field" test allowed the identification of 2 groups of rats: behaviorally active (15 rats) and behaviorally passive (15 rats). Three days after the behavioral testing, all rats were subjected to stress (2-hours daily immobilization for 6 days in the houses) after that they were undergo the operation for modulating intracerebral hemorrhage to the left tailed nucleus with the use a modified technique with a double blood injection. To assess the state of the cardiovascular system under stress and on the 1st, 3rd, and the 7th day of recovery, an ECG was recorded at rats for 5 minutes. The heart rate, the tooth amplitudes and the duration of the ECG segments were assessed. To evaluate the work of the mechanisms of vegetative regulation, the normalized coefficient of heart rate variation was used. It is shown that the recovery dynamics after post-stress stroke is different for active and passive rats. On the first day after a stroke, all rats have a sharp decrease a heart rate, which contributes to increasing of hypoxia and oxygen deficiency in the myocardium. As a result, when restoring active rats that have a high level of sympathetic influences on the heart, the vegetative balance normalizes due to the intensification of parasympathetic influences, which ultimately ensures rhythmic work of the heart and prevents the growth of hypoxia in the blood. When passive rats with an initially high level of parasympathetic influences on the heart are restoring, on the contrary, sympathetic influences are intensified. However, in spite of this, the heart rate of passive rats is lower than at active rats on the 3-rd and 7-th day of recovery. As a result, when passive rats were restoring, other mechanisms are including, namely: the cardiac output is increasing, which promotes for the oxygen delivery to tissues and prevents the hypoxia development. In the end, both the active and passive rats, the balance of autonomic nervous system is normalized, and the processes of ischemic myocardium recovery are activated.

Текст научной работы на тему «Особенности динамики восстановления сердечной деятельности у крыс с различным поведением после постстрессорного геморрагического инсульта»

JOURNAL OF NEW MEDICAL TECHNOLOGIES - 2018 - V. 25, № 2 - P. 54-61

УДК: 591.1 DOI: 10.24411/1609-2163-2018-16028

ОСОБЕННОСТИ ДИНАМИКИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ СЕРДЕЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ У КРЫС С РАЗЛИЧНЫМ ПОВЕДЕНИЕМ ПОСЛЕ ПОСТСТРЕССОРНОГО ГЕМОРРАГИЧЕСКОГО ИНСУЛЬТА

Е.В. КОПЛИК, С.Я. КЛАССИНА

ФГБУ НИИ нормальной физиологии им. П.К. Анохина, ул. Балтийская, д. 8, г. Москва, 125315, Россия,

тел.: +7(905)5476234, e-mail: [email protected]

Аннотация. Статья посвящена изучению особенностей динамики восстановления сердечной деятельности у крыс с различной поведенческой активностью после экспериментального постстрессового геморрагического инсульта.

Эксперименты проводились на 30 самцах крыс линии Вистар. Предварительные испытания животных в тесте «открытое поле» позволили идентифицировать 2 группы крыс: поведенчески активные (15 крыс) и поведенческие пассивные (15 крыс). Через три дня после поведенческого тестирования все крысы подвергались стрессу (2-часовая суточная иммобилизация в течение 6 дней в домах), после чего они подвергались операции по модулированию внутримозгового кровоизлияния в левое хвостовое ядро с использованием модифицированной методики с двойной инъекцией крови. Для оценки состояния сердечнососудистой системы при стрессе и на 1-м, 3-м и 7-м днях восстановления у крыс регистрировали ЭКГ в течение 5 минут. Оценивалась частота сердечных сокращений, амплитуды зубов и длительность сегментов ЭКГ. Для оценки механизмов вегетативной регуляции использовался нормированный коэффициент вариации сердечного ритма.

Показано, что динамика восстановления после стресса различна для активных и пассивных крыс. В первый день после инсульта у всех крыс наблюдается резкое снижение частоты сердечных сокращений, что способствует увеличению гипоксии и дефицита кислорода в миокарде. В результате при восстановлении активных крыс, которые имеют высокий уровень симпатического воздействия на сердце, вегетативный баланс нормализуется из-за усиления парасимпатических влияний, что в конечном итоге обеспечивает ритмическую работу сердца и предотвращает рост гипоксии в крови. Когда пассивные крысы с первоначально высоким уровнем парасимпатических воздействий на сердце восстанавливаются, напротив, усиливаются симпатические воздействия. Однако, несмотря на это, сердечный ритм пассивных крыс ниже, чем у активных крыс на 3-й и 7-й день выздоровления. В результате, когда восстанавливаются пассивные крысы, включаются другие механизмы, а именно: увеличивается сердечный выброс, что способствует доставке кислорода в ткани и предотвращает развитие гипоксии. В конце концов, как у активных, так и у пассивных крыс, баланс автономной нервной системы нормализуется, и активируются процессы восстановления ишемического миокарда.

Ключевые слова: геморрагический инсульт; крысы, стрессовые эффекты; восстановление сердечной деятельности.

Эмоциональный стресс (ЭС) и связанные с ним психосоматические заболевания - одна из наиболее актуальных проблем медико-биологической науки [16]. В развитии стресса определяющая роль принадлежит острым или хроническим конфликтным ситуациям, в которых человек или животные лишены возможности удовлетворить ведущие социальные или биологические потребности [1,5,12,15]. Нервно-гуморальные изменения, возникающие при эмоциональном стрессе, оказывают генерализованное влияние на периферические органы [3,14]. Стрессорные воздействия у млекопитающих сопровождаются системной реакцией, проявляющейся в нарушении различных фи-

зиологических функций, однако ведущая роль принадлежит сердечно-сосудистым нарушениям [11,18].

Особую актуальность в настоящее время приобретает проблема развития постстрессор-ных нарушений мозгового кровообращения, самое тяжелое из которых - внутримозговое кровоизлияние, или геморрагический инсульт. Факторами риска заболевания считают возраст пациентов и стрессорные нагрузки, приводящие к повышению артериального давления и, как следствие, к разрыву сосудов мозга [5,19].

К настоящему времени накоплен обширный фактический материал, иллюстрирующий различия индивидуальной устойчивости мле-

копитающих к развитию отрицательных последствий эмоционального стресса [11,18]. Для прогностической оценки устойчивости животных к стрессу широко используется тест «открытое поле». В работах Е.В. Коплик (2002) было показано, что в данном тесте поведенчески активные крысы более устойчивы к стрессу, а пассивные крысы, наоборот, предрасположены к формированию нарушений при стрессорных воздействиях. Например, в открытом поле пассивные крысы более склонны к снижению кровотока в коре мозга и летальному исходу при ишемии, вызванной двусторонней окклюзией сонных артерий [9]. Установлена прямая корреляция между двигательной активностью животных и ЭКГ-показателями, отражающими нарушения сердечной деятельности в условиях гипокинезии. У поведенчески пассивных и активных особей наблюдается разная динамика биоэлектрической активности подкорковых структур мозга при стрессе [4]. Показано, что у поведенчески пассивных и активных особей предварительная эмоциональная стрессорная нагрузка изменяет динамику содержания но-радреналина, дофамина и, в меньшей степени, серотонина в сенсомоторной коре мозга крыс после моделирования кровоизлияния в хвостатом ядре головного мозга [6]. Однако динамика процесса восстановления сердечной деятельности у крыс с различной поведенческой активностью после экспериментального пост-стрессорного геморрагического инсульта до сих пор остается не изученной.

Цель исследования - изучение особенностей динамики восстановления сердечной деятельности у крыс с различной поведенческой активностью после экспериментального пост-стрессорного геморрагического инсульта.

Материалы и методы исследования. Эксперименты проведены на крысах-самцах Ш1з1ат (30 крыс с массой тела 250-300 г). Предварительное тестирование животных по поведенческим реакциям в тесте «открытое поле» с помощью специальной компьютерной программы позволило выделить 2 группы крыс-самцов линии Ш^аг: поведенчески активные (15 особей, прогностически устойчивых к ЭС) и поведенчески пассивные (15 особей, прогностически предрасположенных к ЭС). Через 3 суток после поведенческого тестирования все крысы подвергались стрессорному воздействию (2-х часовая ежедневная иммобилизация в течение 6 дней в домиках), после чего их

оперировали, модулируя внутримозговое кровоизлияние (ВМК) в левом хвостатом ядре, используя модифицированную методику с двойным введением крови [17].

Для оценки состояния сердечнососудистой системы в состоянии стресса и в 1-ые, 3-и, 7-ые сутки восстановления у крыс регистрировали ЭКГ в течение 5 минут во 11-ом стандартном отведении. Для регистрации ЭКГ использовали компьютерный электрокардиограф «Поли-Спектр-8» (фирма «Нейрософт», Иваново, Россия). На основе полученной ЭКГ оценивали ЧСС (уд/мин), амплитуды зубцов (мс) и длительность сегмента ОЯБ (мс) ЭКГ. Для оценки механизмов вегетативной регуляции и степени напряжения регуляторных систем использовали нормированный коэффициент вариации кардиоинтервалов, который рассчитывали по формуле: СУ=с/М (%), где М - математическое ожидание динамического ряда ##-интервалов ЭКГ в мс, а - средне-квадратическое отклонение в мс [2].

Статистическая обработка полученных данных проводилась с использованием непараметрической статистики. Достоверность различия одноименных показателей определяли на основе критерия Вилкоксона и Манна-Уитни. Критический уровень значимости при проверке статистических гипотез в данном исследовании принимали равным 0,05.

Результаты их обсуждение. Ишемиче-ские повреждения миокарда после инсульта зависят от особенностей эндокринной и сердечнососудистой системы. При этом основная роль в обеспечении механизмов адаптации и восстановления принадлежит вегетативной нервной системе, а показатели вариабельности сердечного ритма используются для оценки механизмов вегетативной регуляции и степени напряжения регуляторных систем. Метод позволяет выявить ранние изменения в работе механизмов регуляции, предшествующие метаболическим нарушениям.

В состоянии стресса (с) у пассивных крыс (П) по сравнению с активными крысами (А) показатель СУ был значимо выше и составил 8,3±0,9% против 4,8±1,3% (р<0,05). Это позволяет утверждать, что у активных крыс в состоянии стресса симпатические влияния на сердце были более выражены (рис. 1).

cv,%

10 9 8 7 6 5 4 3

*

\ \

4 ' ^^ т \ ' X

--J

Рис. 1. Динамика коэффициента вариации сердечного ритма (СУ,%) у активных (А, сплошная линия) и пассивных (П, пунктирная линия) крыс в процессе восстановления после инсульта (1-е, 3-и и 7-ые сутки). Обозначения: * - уровень значимости различия показателя (р<0,05) по отношению к предыдущему состоянию

Из рисунка видно, что в процессе постинсультного восстановления уровень симпатических влияний на сердце у активных крыс (А) снижался, что подтверждается ростом показателя СУ. Максимум показателя СУ отмечен на 3-ий день восстановления и его величина составила 6,0±0,2% против 4,8±1,3% (р<0,05) при стрессе, что позволяет говорить о смещении баланса вегетативной нервной системы (ВНС) в сторону усиления парасимпатических влияний и снижении стресса. Процесс восстановления пассивных крыс (П), наоборот, характеризовался усилением симпатических влияний в 1-ые сутки и последующим достоверным их ослаблением к 3-им суткам (р<0,05). Однако к 7-ым суткам баланс ВНС снова смещался в сторону усиления симпатических влияний. Отсюда следует, что в период восстановления у пассивных крыс отмечается тенденция к усилению симпатических влияний на сердце, а у активных, наоборот, - к ослаблению симпатических влияний. Все это позволяет утверждать, что в процессе восстановления после постстрессорного инсульта, как у активных, так и у пассивных крыс, происходит нормализация вегетативного баланса.

Ишемические повреждения миокарда после инсульта и процесс восстановления электрической активности проводящей системы сердца проявляются в зубцах и сегментах ЭКГ (табл. 1).

Таблица 1

Параметры ЭКГ при стрессе и в период восстановления после инсульта у активных (А) и пассивных (П) крыс

Параметры ЭКГ (в скобках диапазон нормы) стресс 1 день 3 день 7 день

M±m M±m M±m M±m

ЧСС, уд/мин (250-350) А 464,56±10,88 434,75±6,95 467,13±11,85* 450,25±13,37

П 479,50±5,54 445,57±6,20# 460,83±8,31# 443,00±12,63#

QRS, мс А 149,00±27,42 84,50±8,58# 68,75±3,82# 92,00±14,99*

П 80,60±5,99 95,43±2,37 80,83±7,42 79,71±3,44

Q, мВ А -0,003±0,001 -0,03±0,02* -0,03±0,01 -0,01±0,01

П -0,020±0,010 -0,04±0,01 -0,03±0,01 -0,01±0,01

R, мВ А 0,28±0,08 0,20±0,04 0,27±0,04 0,24±0,24*

П 0,21±0,03 0,24±0,04 0,17±0,05 0,21±0,02

S, мВ А -0,02±0,01 -0,05±0,03 -0,02±0,02 -0,03±0,03

П -0,12±0,07 -0,01±0,01 -0,01±0,01 -0,01±0,01#

Примечание: уровни значимости различий между одноименными показателями внутри групп представлены: * - р<0,05 по отношению к состоянию стресс; # - р<0,05 по отношению к предыдущему состоянию. Нормы показателей ЭКГ у крыс даны по [13]

Частота сердечных сокращений (ЧСС) является важной интегральной характеристикой состояния сердечной деятельности. У крыс диапазон нормы по ЧСС составляет 250350 уд/мин, однако после стрессорного воздействия ЧСС увеличивалась на 33,4%. Достоверных отличий ЧСС у активных и пассивных крыс не отмечено (табл.1), однако динамика изменения ЧСС в процессе восстановления у пассивных и активных крыс различна (рис. 2).

Рис. 2. Сдвиги средних значений ЧСС (%) по отношению к состоянию стресс у активных (А, светлый узор) и пассивных (П, темный узор) крыс в процессе восстановления после инсульта (1-е, 3-и и 7-ые сутки)

Из рис. 2 видно, что на протяжении всего восстановительного периода сдвиги ЧСС у крыс небольшие и не превышали 8%. Однако, как у активных, так и у пассивных крыс в 1-ые сутки восстановления отмечались наиболее выра-

7

с

женные отрицательные сдвиги ЧСС, что говорит о снижении ЧСС в первые сутки после инсульта. На 3-и сутки ЧСС повышалась и практически возвращалась к стрессовому уровню, причем у активных крыс это носило более выраженный характер (р<0,05) (табл. 1). Седьмые сутки восстановления характеризовались повторным снижением ЧСС, однако у активных крыс это снижение было менее выражено.

В процессе восстановления после ВМК меняются зубцы и сегменты ЭКГ. Известно, что в здоровом организме длительность ОКБ-комплекса выполняет защитную функцию в работе сердца: чем выше ЧСС, тем длиннее сегмент ОКБ, то есть тем более замедляется внутрижелудочковое проведение импульса. После ВМК у крыс этот механизм нарушается. Из данных табл. 1 видно, что если у пассивных крыс длительность сегмента ОКБ в 1-ый день восстановления повышалась, то в последующие дни восстановления становилась такой же, как при стрессе и далее практически не менялась в течение всего периода восстановления. У активных крыс в 1-ые сутки восстановления длительность сегмента ОКБ достоверно снижалась со 149,0±27,4 до 84,5±8,6 мс (р<0,05), на 3-ии сутки на фоне повышения ЧСС сегмент ОКБ продолжил снижаться до 68,7±3,8 мс (р<0,05), что позволяет думать о «включении» защитного физиологического механизма. Однако, уже к 7-ым суткам длительность сегмента ОКБ снова начинает расти до 92,0±15,0 мс (р<0,05) (табл. 1).

Тот факт, что динамика изменения параметров ЭКГ у активных и пассивных крыс была различной, произведем расчет относительных сдвигов параметров ЭКГ по отношению к уровню стресса (табл. 2). Такой подход позволит произвести корректный сравнительный анализ изменения параметров ЭКГ в процессе восстановления.

Из рис. 3 видно, что у пассивных крыс по сравнению с активными сразу после ВМК зубец О был менее глубоким, а по мере восстановления его глубина постепенно снижалась. У активных крыс в 1-е 3-и сутки восстановления зубец О был особенно глубоким, что говорит о наличии кислородного дефицита в миокарде, однако к 7-ым суткам его глубина также снижалась. Полагаем, что именно активные крысы имели наиболее выраженные ишемические повреждения миокарда после инсульта, хотя и те, и другие восстанавливались к 7-ым суткам.

Таблица 2

Сдвиги (%) параметров ЭКГ по отношению к состоянию стресса в 1-ый, в 3-ий и 7-ой день постстрессорного восстановления после ВМК у активных (А) и пассивных (П) крыс

Дни Сдвиги, % 1 день 3 день 7 день

сдв. ОЯ8,% А -43,3 -53,9 -38,3

П 18,4 0,3 -1,1

сдв. О,% А -1016,7 -1183,3 -266,7

П -310,1 -266,7 -184,0

сдв. я,% А -30,6 -3,8 -15,2

П 15,7 -15,4 3,1

сдв. 8,% А -389,3 -244,6 -317,0

П -112,0 -111,2 -108,4

Из данных табл. 2 видно, что и у крыс группы «А», и у крыс группы «П», отмечаются нарушения в работе сердца. Наиболее любопытным здесь является зубец О, отражающий кислородный дефицит в тканях миокарда (рис. 3).

Рис. 3. Сдвиги средних значений амплитуды зубца О (%) по отношению к состоянию стресс у активных (А, светлый узор) и пассивных (П, темный узор) крыс в процессе восстановления после инсульта (1-е, 3-и и 7-ые сутки)

Обобщая полученные данные по механизмам постинсультного восстановления сердечной активности активных и пассивных крыс, следует отметить:

У активных крыс в 1-ый день восстановления (сразу после ВМК) отмечено снижение ЧСС (-6,4%) и ОКБ (-43,3%), выраженное углубление зубца О (-1016,7%), снижение амплитуды зубца К (-30,6%) вкупе с выраженным углублением зубца Б (-389,3%). Все это свидетельствует в пользу нарушения работы механизмов вегета-

тивной регуляции. В соответствии с результатами исследования Коваленко снижение амплитуды зубца К вкупе с выраженным углублением зубца Б отражает состояние гипоксии [10], а выраженное углубление зубца О на ЭКГ - позволяет говорить о дефиците кислорода в тканях миокарда [7]. Полагаем, что 1-ый день после ВМК - тяжелый день в борьбе за выживание у активных крыс, обусловленный гипоксией.

Третий день восстановления у активных крыс характеризовался восстановлением ЧСС (0,6%) и дальнейшим снижением ОКБ (-53,9%). Зубец О еще больше углубился (-1183,3%), а амплитуда зубца К практически восстановилась (3,8%) вкупе со уменьшением глубины зубца Б (-244,6%). Полагаем, что повышение ЧСС в этот период восстановления направлен на ликвидацию гипоксии, однако дефицит кислорода в миокарде остался прежним.

К 7-ому дню восстановления ЧСС снова проявила тенденцию к снижению (-3,1%) на фоне тенденции к нормализации О-зубца (266,7%). Кислородный дефицит в миокарде имеет тенденцию к снижению на фоне ослабления симпатических влияний на сердце. Полагаем, что все это позволяет говорить о нормализации вегетативного баланса у активных крыс и росте эффективности работы механизмов восстановления.

У пассивных крыс в 1-ый день восстановления также отмечено снижение ЧСС (-7,1%), но происходящее на фоне тенденции к росту длительности ОКБ (18,4%), что также говорит о нарушении механизмов вегетативной регуляции. Отмечено углубление О-зубца (-310,1%), тенденция к повышению зубца К (15,7%) и снижению Б-зубца (-112,0%). Тот факт, что амплитуда К-зубца отражает объем левого желудочка и фактически коррелирует с систолическим выбросом [8], позволяет говорить о тенденции к повышению сердечного выброса у пассивных крыс. Вероятно, у пассивных крыс на фоне нарушений в работе механизмов вегетативной регуляции, значимое снижение ЧСС компенсировалось повышением сердечного выброса, что и позволило избежать нарастания гипоксии в крови.

Третий день восстановления по сравнению с первым днем у пассивных крыс характеризо-

вался повышением ЧСС (-3,9%) и восстановлением длительности сегмента ОКБ (0,3%). Зубец О становится менее глубоким (-266,7%), а амплитуда зубца К и глубины зубца Б практически не меняются по отношению к 1-ому дню восстановления. Повышение ЧСС в этот период восстановления является защитной реакцией, предотвращающей появление гипоксии, но дефицит кислорода в миокарде снизился слабо.

К 7-ому дню восстановления ЧСС снова резко снижается на фоне нормализации О-зубца и тенденции к росту амплитуды К-зубца. Рост амплитуды К-зубца позволяет говорить об увеличении систолического выброса. Вероятно, несмотря на снижение ЧСС у пассивных крыс на фоне усиления симпатических влияний на сердце компенсаторно увеличивается сердечный выброс.

Заключение. Процесс восстановления после постстрессорного инсульта у активных и пассивных крыс различен. В работе показано, что в первый день после инсульта у всех крыс резко снижается ЧСС, что способствует возникновению гипоксии и дефициту кислорода в миокарде. В результате при восстановлении активных крыс, имеющих при стрессе высокий уровень симпатических влияний на сердце, происходит нормализация вегетативного баланса, а именно усиливаются парасимпатические влияния, направленные на поддержание ритма сердца и предотвращающие рост уровня гипоксии в крови. При восстановлении пассивных крыс, имеющих исходно высокий уровень парасимпатических влияний на сердце, наоборот, усиливаются симпатические влияния на сердце. Однако, несмотря на это, у этих крыс ЧСС все же ниже, чем у активных крыс. В результате при восстановлении пассивных крыс включаются другие механизмы, а именно: компенсаторно повышается сердечный выброс, способствующий доставке кислорода тканям и предотвращающий развитие гипоксии. В конечном итоге, как у активных, так и у пассивных крыс, происходит нормализация баланса вегетативной нервной системы, активизируются процессы восстановления ишемизированно-го миокарда.

THE PECULIARITIES OF THE RECOVERY DYNAMICS OF HEART ACTIVITY IN THE RATS WITH VARIOUS BEHAVIORS AFTER POST-STRESS HEMORRHAGIC STROKE

E.V. KOPLIK, S.YA. KLASSINA

P.K. Anokhin Research Institute of Normal Physiology, 8, Baltiyskaya Str., Moscow, 125315, Russia, tel.:

+7(905)5476234, e-mail: [email protected]

Abstract. The article is devoted to the study of the features of the recovery dynamics of cardiac activity in the rats with different behavioral activity after an experimental post-stressor hemorrhagic stroke.

The experiments were performed on 30 male rats of Wistar line. Preliminary testing of animals in the "open field" test allowed the identification of 2 groups of rats: behaviorally active (15 rats) and behaviorally passive (15 rats). Three days after the behavioral testing, all rats were subjected to stress (2-hours daily immobilization for 6 days in the houses) after that they were undergo the operation for modulating intracerebral hemorrhage to the left tailed nucleus with the use a modified technique with a double blood injection. To assess the state of the cardiovascular system under stress and on the 1st, 3rd, and the 7 th day of recovery, an ECG was recorded at rats for 5 minutes. The heart rate, the tooth amplitudes and the duration of the ECG segments were assessed. To evaluate the work of the mechanisms of vegetative regulation, the normalized coefficient of heart rate variation was used.

It is shown that the recovery dynamics after post-stress stroke is different for active and passive rats. On the first day after a stroke, all rats have a sharp decrease a heart rate, which contributes to increasing of hypoxia and oxygen deficiency in the myocardium. As a result, when restoring active rats that have a high level of sympathetic influences on the heart, the vegetative balance normalizes due to the intensification of parasympathetic influences, which ultimately ensures rhythmic work of the heart and prevents the growth of hypoxia in the blood. When passive rats with an initially high level of parasympathetic influences on the heart are restoring, on the contrary, sympathetic influences are intensified. However, in spite of this, the heart rate of passive rats is lower than at active rats on the 3-rd and 7-th day of recovery. As a result, when passive rats were restoring, other mechanisms are including, namely: the cardiac output is increasing, which promotes for the oxygen delivery to tissues and prevents the hypoxia development. In the end, both the active and passive rats, the balance of autonomic nervous system is normalized, and the processes of ischemic myocardium recovery are activated.

Key words: hemorrhagic stroke; rats, stressful effects; recovery of cardiac activity.

Литература

References

1. Анохин П.К. Эмоциональные напряжения как предпосылка к развитию неврогенных заболеваний сердечнососудистой системы // Вестник АМН СССР. 1965. Т. 20, № 6. С. 10-18.

1. Anokhin PK. EHmocional'nye napryazheniya kak predposylka k razvitiyu nevrogennykh zabolevanij serdechnososudistoj sistemy [Emotional tension as a prerequisite for the development of neurogenic diseases of the cardiovascular system]. Vestnik AMN SSSR. 1965;20(6):10-8. Russian.

2. Баевский Р.М., Иванов Г.Г., Чирейкин Л.В., Гаврилушкин А.П., Довгалевский П.Я., Кукушкин Ю.А., Миронова Т.Ф., Прилуцкий Д. А., Семенов А.В., Федоров В.Ф., Флейшман А.Н., Медведев М.М. Анализ вариабельности сердечного ритма при использовании электрокардиографических систем // Вестник аритмологии. 2002. N24. С. 65.

2. Baevskij RM, Ivanov GG, CHirejkin LV, Gavrilushkin AP, Dovgalevskij PYA, Ku-kushkin YUA, Mironova TF, Priluckij DA, Semenov AV, Fedorov VF, Flejshman AN, Medvedev MM. Analiz variabel'nosti serdechnogo ritma pri ispol'zovanii ehlektrokardiograficheskikh sistem [Analysis of heart rate variability using electrocardiographic systems]. Vestnik aritmologii. 2002;24:65. Russian.

3. Березина Т.П., Овсянников В.И. Механизмы подавления сократительной активности илиоце-кальной зоны у кроликов при психогенном стрессе // Российский физиол. журнал. 2005. Т. 91, № 8. С. 893-902.

3. Berezina TP, Ovsyannikov VI. Mekha-nizmy po-davleniya sokratitel'noj aktiv-nosti iliocekal'noj zony u krolikov pri psikhogennom stresse [The mechanisms of suppression of contractile activity in the ileocecal area in rabbits during psychogenic stress]. Rossijskij fiziol. zhurnal. 2005;91(8):893-902. Russian.

JOURNAL OF NEW MEDICAL TECHNOLOGIES - 2018 - V. 25, № 2 - P. 54-61

4. Гладких П.Г., Токарев А.Р., Купеев В.Г. Транскраниальная электростимуляция в сочетании с аминалоном при психоэмоциональном стрессе (краткое сообщение) // Вестник новых медицинских технологий. Электронное издание. 2017. №4. Публикация 2-8. URL:

http://www.medtsu.tula.ru/VNMT/Bulletin/E2017-4/2-8.pdf (дата обращения 21.11.2017).

5. Денисова Т.П., Шкода А.С., Малинова Л.И., Астафьева Н.Т. Социальный стресс как фактор риска ишемической болезни сердца // Терапевтический архив. 2005. Т. 77, № 3. С. 52-55.

6. Иванникова Н.О., Перцов С.С., Крылин В.В. Особенности содержания биогенных аминов в коре головного мозга при экспериментальном геморрагическом инсульте у крыс с различной поведенческой активностью // Бюл. экспер. биол. и медицины. 2012. Т. 153, №5. С. 631-634.

7. Кардиология в таблицах и схемах. / Под ред. М. Фрида, С. Грайнса. Пер.с англ. к.м.н. М.А. Осипова и к.м.н. Н.Н. Алипова. М.: "Практи-ка",1996. 728 с.

8. Карпов Р.С., Дудко В.А. Атеросклероз: патогенез, клиника, функциональная диагностика, лечение. Томск: БТТ, 1998. 672 с.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

9. Коплик Е.В. Метод определения критерия устойчивости крыс к эмоциональному стрессу. // Вестник новых медицинских технологий. 2002. Т.1Х, N1. С. 16-18.

10. Руководство по кардиологии. Практическое пособие. /Под ред. В.Н. Коваленко. Киев: "Морион", 2008. 1424 с.

11. Судаков К.В. Избранные труды. Т.3 «Эмоции и эмоциональный стресс», 2012. 534 с.

12. Токарев А.Р., Хадарцев А.А. Аппаратно-программный метод выявления профессионального стресса и возможность его коррекции методом транскраниальной электростимуляции (краткое сообщение) // Вестник новых медицинских технологий. Электронное издание. 2017. №4. Публикация 2-26. URL: http://www.medtsu.tula.ru/VNMT/Bulletin/E2017-4/2-26.pdf (дата обращения 15.12.2017). DOI: 10.12737/article_5a38d3425cbed3.24947719.

4. Gladkikh PG, Tokarev AR, Kupeev VG. Transkra-nial'naya elektrostimulyatsiya v sochetanii s ami-nalonom pri psikhoemotsional'nom stresse (krat-koe soobshchenie) [Transcranial electrostimulation in combination with aminalon at psychoemotional stress (short message)]. Vestnik novykh meditsin-skikh tekhnologiy. Elektronnoe izdanie[internet]. 2017[cited 2017 Nov 21];4[about 4 p.]. Russian. Available from: http://www.medtsu.tula.ru/VNMT/ Bulletin/E2017-4/2-8.pdf.

5. Denisova TP, SHkoda AS, Malinova LI, Astafeva NT. Social'nyj stress kak faktor riska ishemicheskoj bolezni serdca [Social stress as a risk factor for coronary heart disease]. Terapevticheskij arkhiv. 2005;77(3):52-5. Russian.

6. Ivannikova NO, Percov SS, Krylin VV. Osoben-nosti soderzhaniya biogennykh aminov v kore golov-nogo mozga pri ehksperimental'nom gemorragi-cheskom insul'te u krys s razlichnoj povedencheskoj aktivnost'yu [Features of the content of biogenic amines in the cerebral cortex in experimental he-morrhagic stroke in rats with different behavioral activity]. Byul. ehksper. biol. i mediciny. 2012;153(5):631-4. Russian.

7. Kardiologiya v tablicakh i skhemakh. / Pod red. M. Frida, S. Grajnsa. Per.s angl. k.m.n. M.A. Osipova i k.m.n. N.N. Alipova. Moscow: "Praktika";1996. Russian.

8. Karpov RS, Dudko VA. Ateroskleroz: patogenez, klinika, funkcional'naya diag-nostika, lechenie [Atherosclerosis: pathogenesis, clinic, functional diagnostics, treatment]. Tomsk: STT; 1998. Russian.

9. Koplik EV. Metod opredeleniya krite-riya ustoj-chivosti krys k ehmocional'nomu stressu [Method of determination of the criterion of resistance of rats to emotional stress]. Vestnik novykh medicinskikh tekhnologij. 2002;1KH(1):16-8. Russian.

10. Guidelines for cardiology. Practical guide. /Under the editorship of V. N. Kovalenko. Kyiv:" Morion"; 2008. Russian.

11. Sudakov KV. Izbrannye trudy. T.3 «EHmocii i ehmocional'nyj stress» [Selected works. Vol. 3 " Emotions and emotional stress»]; 2012. Russian.

12. Tokarev AR, KHadarcev AA. Apparatno-programmnyj metod vyyavleniya professio-nal'nogo stressa i vozmozhnost' ego korrekcii metodom trans-kranial'noj ehlektrostimulyacii (kratkoe soobshche-nie) [Hardware-software method of professional stress detection and the possibility of its correction by transcranial electrical stimulation (short message)]. Vestnik novykh medicinskikh tekhnologij. EHlektronnoe izdanie [internet]. 2017[cited 2017 Dec 15];4[about 7 p.]. Available from:

JOURNAL OF NEW MEDICAL TECHNOLOGIES - 2018 - V. 25, № 2 - P. 54-61

http://www.medtsu.tula.ru/VNMT/ Bulletin/E2017-4/2-26.pdf. DOI: 10.12737/article_

5a38d3425cbed3.24947719. Russian.

13. Трахтенберг И.М., Сова В.О., Шефтель Р.Е., Оникиенко Ф.А. Показатели нормы у лабораторных животных в токсикологическом эксперименте (современные представления и методические подходы, основные параметры и константы). М.: «Медицина», 1978. 176 с.

14. Хадарцев А.А., Морозов В.Н., Хрупачев А.Г., Карасева Ю.В., Морозова В.И. Депрессия антистрессовых механизмов как основа развития патологического процесса // Фундаментальные исследования. 2012. № 4 (часть 2). С. 371-375.

13. Trakhtenberg IM, Sova VO, SHeftel' RE, Onikienko FA. Pokazateli normy u labo-ratornykh zhivotnykh v toksikologicheskom ehksperimente (sovremennye pred-stavleniya i metodicheskie podkhody, osnovnye parametry i konstanty) [Norm indicators in laboratory animals in Toxicological experiment (modern concepts and methodological approaches, basic parameters and constants)]. Moscow: «Medicina»; 1978. Russian.

14. KHadarcev AA, Morozov VN, KHrupachev AG, Karaseva YUV, Morozova VI. Depressiya antistresso-vykh mekhanizmov kak osnova razvitiya patologi-cheskogo processa [Norm indicators in laboratory animals in Toxicological experiment (modern concepts and methodological approaches, basic parameters and constants)]. Fundamental'-nye issledovaniya. 2012;4(chast' 2):371-5. Russian.

15. Хадарцев А.А., Фудин Н.А. Психоэмоциональный стресс в спорте. Физиологические основы и возможности коррекции (обзор литературы) // Вестник новых медицинских технологий. Электронное издание. 2015. №3. Публикация 8-4. URL: http://www.medtsu.tula.ru/VNMT/Bulletin/E2015-3/5256.pdf. URL: http:// http://www.medtsu.tula.ru/VNMT/Bulletin/E2015-3/5256.pdf (дата обращения 30.09.2015). DOI: 10.12737/13378.

16. Хритинин Д.В., Олейникова М.М., Михайлова А.А., Зилов В.Г., Разумов А.Н., Хадарцев А.А., Малыгин В.Л., Котов В.С. Психосоматические и сома-тоформные расстройства в реабилитологии (диагностика и коррекция): Монография. Тула, 2003. 120 с.

17. Deinsberger W., Vogel J., Kuschinsky W., Auer L.M., Boker D.K. Experimental intracerebral hemorrhage: description of a double injection model in rats. // Neurol. Res. 1996. N5. P. 475-477.

18. O'Mahony C.M., Clarke G., Gibney S., Dinan T.G., Cryan J.F. Strain differences in the neurochemical response to chronic restraint stress in the rat: Relevance to depression // Pharmacol. Biochem. Behavior. 2011. Vol. 97, N 4. P. 690-699.

19. Rainforth M.V., Schneider R.H., Nidich S.I. Stress reduction programs in patients with elevated blood pressure: a systematic review and meta-analysis // Curr. Hypertens. Rep. 2007. N 6. P. 520-528.

15. Khadartsev AA, Fudin NA. Psikhoemotsional'nyy stress v sporte. Fiziologicheskie osnovy i voz-mozhnosti korrektsii (obzor literatury) [Psycho-emotional stress in sport. Physiological basis and possibilities of correction (literature review)]. Vestnik novykh meditsinskikh tekhnologiy. Elektronnoe izda-nie [internet]. 2015[cited 2015 Sep 30];3:[about 9 p.]. Russian. Available from: http://www.medtsu.tula.ru/VNMT/Bulletin/E2015-3/5256.pdf. DOI: 10.12737/13378.

16. KHritinin DV, Olejnikova MM, Mikhajlova AA, Zilov VG, Razumov AN, KHadarcev AA, Malygin VL, Kotov VS. Psikhosomatiche-skie i somatoformnye rasstrojstva v rea-bilitologii (diagnostika i korrek-ciya): Monografiya [Psychosomatic and somatoform disorders in rehabilitation (diagnosis and correction): Monograph]. Tula; 2003. Russian.

17. Deinsberger W, Vogel J, Kuschinsky W, Auer LM, Boker DK. Experimental intracerebral hemorrhage: description of a double injection model in rats. Neurol. Res. 1996;5:475-7.

18. O'Mahony CM, Clarke G, Gibney S, Dinan TG, Cryan JF. Strain differences in the neurochemical response to chronic restraint stress in the rat: Relevance to depression. Pharmacol. Biochem. Behavior. 2011;97(4):690-9.

19. Rainforth MV, Schneider RH, Nidich SI. Stress reduction programs in patients with elevated blood pressure: a systematic review and meta-analysis. Curr. Hypertens. Rep. 2007;6):520-8.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.