CC BY
54
УДК 612.2.05
И.Р. Хазипова
аспирант, кафедра морфологии, физиологии человека и животных, ФГБОУ ВПО «Башкирский государственный университет»
В.Г. Шамратова
д-р биол. наук, профессор, кафедра морфологии, физиологии человека и животных,
ФГБОУ ВПО «Башкирский государственный университет»
ОСОБЕННОСТИ ВЛИЯНИЯ АДРЕНОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ НА СКОРОСТЬ ОСЕДАНИЯ ЭРИТРОЦИТОВ У СТУДЕНТОВ В ДИНАМИКЕ ОБУЧЕНИЯ В ВУЗЕ
Аннотация. Изучена адренореактивность эритроцитов по характеру и выраженности СОЭ-зависимой реакции красных клеток крови на действие адреноактивных веществ в динамике обучения студентов. Продемонстрировано ослабление клеточного ответа на воздействие адреналина и бло-катора ß-адренорецепторов пропранолола у студентов к концу обучения в вузе.
Ключевые слова: адренореактивность эритроцитов, пропранолол, ß-адренорецепторы, G-белок-аденилатциклазная система, десенситизация.
I.R. Khazipova, Bashkir State University
V.G. Shamratova, Bashkir State University
FEATURES OF INFLUENCE OF ADRENOAKTIVE SUBSTANCES ON A BLOOD
SEDIMENTATION RATE IN DYNAMICS OF STUDENTS LEARNING
Abstract. The adrenoreaktivity of erythrocytes is studied on the nature and severity of ESR-dependent reaction of red blood cells on action of adrenoaktivity substances in dynamics of students learning. Weakening of the cell-like answer to adrenaline and blocker ß-adrenoreceptor influence рropranolol of students the end of the study is shown.
Keywords: adrenoreaktivity of erythrocytes, рropranolol, ß-adrenoreceptor, G-protein-cyclase system, desensitization.
Важная роль в формировании местных механизмов регуляции, адаптирующих региональные обменные процессы в соответствии с целостными реакциями организма, принадлежит адреналину, оказывающему многообразное влияние на эритроциты благодаря наличию на их мембране специфических рецепторов [8]. Основное действие адреналина, опосредуемое ß-адренорецепторами, направлено на стимуляцию энергетического обмена при участии системы G-белок-аденилатциклаза. Вместе с тем эффекты его действия на многие параметры эритроцитов могут иметь различную направленность. Так, известны неоднозначные по характеру и выраженности сдвиги электроповерхностных свойств красных клеток крови [7], кинетики кислотного гемолиза [1], агрегации клеток [3]. В связи с этим актуальность проблемы оценки ответной реакции эритроцитов на воздействие адренергических веществ и выявления ее механизмов не вызывает сомнения.
Цель настоящего исследования заключалась в анализе СОЭ-зависимой адреноре-активности эритроцитов и ее модификации в присутствии блокатора ß-дренорецепторов пропранолола (ПП) у студентов на начальном и заключительном этапе обучения в вузе. При этом мы исходили из того, что длительное обучение в вузе меняет характер приспо-
собительно-компенсаторных механизмов в организме студентов [2], а психоэмоциональное состояние влияет на адренореактивность эритроцитов [5].
В обследовании приняло участие 260 человек обоего пола: первокурсники в возрасте 17-18 лет и студенты 4-го курса (21-22 лет). В венозной крови испытуемых определяли адренореактивность эритроцитов (АРЭ) по СОЭ-зависимой реакции в присутствии адреналина (в конечном разведении 10"14-10"5 г/мл). В соответствии с предложенной нами методикой [4] рассчитывали среднюю величину отклонений СОЭ от исходного значения; направленность сдвигов оценивали положительными знаками при понижении СОЭ (антиагрегационный тип АРЭ), отрицательными - при повышении (аг-регационный тип АРЭ). Влияние неселективного блокатора p-адренорецепторов про-пранолола, предварительно вносимого в пробы крови тех же людей (в концентрации 10-6 моль/л), учитывали для каждой концентрации адреналина (Р-адренореактивность -БАР). Ответную реакцию эритроцитов на адреналин дифференцировали по дозам вносимого агониста: физиологические (10-14 -10-9 г/мл) и стрессовые (10"8-10"5 г/мл).
Результаты исследования. Соотношение типов АРЭ, оцениваемых по направленности индуцированных адреналином сдвигов СОЭ, существенно не различается в двух выборках студентов. Снижение СОЭ под действием агониста (антиагрегационный эффект) у первокурсников и студентов 4-го курса наблюдается у 41% и 51%, соответственно; повышение СОЭ (агрегационный тип) - у 48% и 40%; у 11% и 9% ответная реакция на внесение in vitro адреналина отсутствует (рис. 1,2).
Рисунок 1 - Процентное соотношение Рисунок 2 - Процентное соотношение различных типов АРЭ у студентов первого различных типов АРЭ у студентов четвер-курса того курса
1 - агрегационный тип АРЭ; 2 - антиагрегационный тип АРЭ; 3 - ареактивный тип АРЭ
На рис. 3 представлены средние величины АРЭ и БАР студентов 1-го и 4-го курсов для каждого из типов адренергической реакции с учетом дозы вносимого в пробы крови адреналина (физиологические и стрессовые концентрации).
Видно, что в динамике обучения не происходит значимых изменений выраженности АРЭ антиагрегационого типа по отношению и к физиологическим, и к стрессовым концентрациям адреналина. Что касается АРЭ агрегационного типа, то здесь на четвертом курсе отмечается достоверное уменьшение показателей по сравнению с тако-
выми у первокурсников.
Щ - антиагрегационный тип АРЭ;
Щ - агрегационный тип АРЭ;
Щ - АРЭ в присутствие ПП (БАР)
Предшествующее внесению адреналина воздействие на адренорецепторы бло-катора сопровождается однотипной реакцией, выражающейся в снижении абсолютной величины СОЭ. У первокурсников значимое влияние ПП на средние величины АРЭ обнаруживается в пробах крови с разным типом реактивности по отношению к адреналину. Однако эффективность действия пропранолола существенно выше в пробах, характеризующихся в отсутствие ингибитора агрегационным типом АРЭ.
У студентов 4-го курса ПП достоверно не влияет на величины АРЭ антиагрега-ционного типа, как при физиологических, так и при стрессовых концентрациях адреналина. В то же время отмечено значимое действие ПП на средние величины АРЭ агре-гационного типа при стрессовых концентрациях адреналина.
Таким образом, у студентов четвертого курса в целом реакция на агонист и антагонист выражена слабее, чем у первокурсников.
При учете нами различных концентраций агониста не было выявлено достоверных отличий величин АРЭ. Очевидно, используемые in vitro физиологические концентрации адреналина вызывают насыщение всех рецепторов на эритроцитах и дальнейшее возрастание концентрации не сказывается на величине АРЭ.
В проведенном исследовании обнаружено ослабление клеточного ответа на действие адреналина в динамике обучения. Возможно, одна из причин снижения реактивности эритроцитов кроется в явлении десенситизации адренореценторов клеточных мембран. Этот феномен «потери специфической чувствительности» заключается в исчезновении способности ткани реагировать на гормон после длительной экспозиции ткани в повышенной концентрации, направленный на предотвращение энергетического истощения клеток [6].
Уменьшение адренореактивности у старшекурсников может быть обусловлено систематическим психоэмоциональным напряжением в период обучения в вузе. Де-сенситизацию в условиях возросшей нервно-эмоциональной нагрузки отмечали Струк Р.И., Длусская И.Г. [5]. Показано, что причиной снижения чувствительности аде-нилатциклазной системы при избытке катехоламинов является уменьшение концентрации мест связывания рецептора [6]. Причем длительное связывание ß-адренорецепторами агонистов имеет регуляторное значение: в результате уменьшения количества активных рецепторов снижается тканевая чувствительность к катехо-ламинам.
В проведенном исследовании продемонстрировано, что адреналин может вызвать разнонаправленное влияние на СОЭ-зависимую реакцию эритроцитов, что обусловлено участием в ее реализации различных механизмов. В случае адреналина основную роль играет, по всей видимости, исходное функциональное состояние самих клеток, которое у здорового человека определяется главным образом возрастом эритроцитов. Реализация действия адреналина на молодые клетки осуществляется через систему G-белок - аденилатциклаза. Блокатор ß-адренорецепторов снижает этот эффект. Для старых эритроцитов механизм действия адреналина на ß-адренорецепторы осуществляется через регуляцию Na+/H+- обмена [5]: при этом адреналин усиливает агрегацию эритроцитов, а ПП нейтрализует действие агониста. Согласно результатам нашего исследования, этот эффект ПП отчетливо проявляется при агрегационном типе АРЭ. Результирующий ответ на действие адренергических веществ в свою очередь зависит от степени функциональной гетерогенности эритроцитарной популяции и соотношения в ней субпопуляций клеток с различными свойствами.
Список литературы:
1. Иванов В.И. Возрастная динамика картины крови и кислотного гемолиза по данным автоматизированного экспресс-анализа в условиях г. Кемерово / В.И. Иванов, И.Л. Голенда // Физиология человека. - 1996. - Т. 22, № 6. - С. 76-81.
2. Лимаренко А.П. Показатели физического развития студентов 17 лет педагогического университета северного региона // Материалы III Всеросс. конф. «Проблемы формирования здоровья и здорового образа жизни». - Тюмень, 2005. - 233 с.
3. Сравнительный анализ влияния на агрегацию эритроцитов но-шпы, папаверина, верапомила стабильного аналога цАМФ / Муравьев А.В. [и др.] // Материалы ме-
ждунар. конф. «Микроциркуляция и гемореология». Физиология человека. - 2005. - Т. 31, № 4. - С. 9-14.
4. Способ оценки адренореактивности эритроцитов: пат. 2471189 Рос. Федерации № 2011122065/15; заявл. 31.05.2011; опубл. 27.12. 2012.
5. Стрюк Р.И. Адренореактивность и сердечно-сосудистая система / Р. И. Стрюк, И.Г. Длусская. - М.: Медицина, 2003. - 160 с.
6. Тихомирова И.А. Анализ взаимосвязи электрофоретической подвижности и агрегационных свойств эритроцитов человека / И.А. Тихомирова, А.В. Муравьев, Л.А. Михайличенко // Физиология человека. - 2006. - Т. 32, № 6. - С. 14-17.
7. Шамратова В.Г. Регуляция электрокинетических свойств эритроцитарных популяций при различном функциональном состоянии организма: автореф. дис. ... д-ра биол. наук: 03.00.13 / Шамратова Валентина Гусмановна. - Казань, 2002. - 32 с.
8. Ногда J.F. A beta-2-adrenergic receptor activates adenilate cyclase in human erythrocyte membranes of physiological calcium plasma concentrations / J.F. Но^э, J. Gisbert, J.C. De Agustin // Blood Cells. Molecules and Diseases. - 2000. - Vol. 26, № 3. - Р. 223-230.
List of references:
1. Ivanov V. I. Age dynamics of a picture of blood and acid hemolysis according to the automated snap analysis in the conditions of Kemerovo / V. I. Ivanov, I.L. Golenda // Human physiology. - 1996. - Vol. 22, №. 6. - P. 76-81.
2. Limarenko A.P. Indexes of physical development of students of 17 years of pedagogical university of the northern region // Materials of the III All-Russian Conference «Problems of formation of health and healthy lifestyle». - Tyumen, 2005. - 233 p.
3. Comparative analysis of influence on aggregation of erythrocytes of Nospanum, papaverine, Verapamilum of stable analog of Adenizin acid cyclic monophosphate / Muravyov A.V. [et al.] // Materials of the International Conference «Microcirculation and hemorheology» // Human physiology. - 2005. - Vol. 31, № 4. - P. 9-14.
4. Way of an assessment of an adrenoreativity of erythrocytes: Russian Federation: MPK G01N 33/48, G01N 33/52 / Shamratova V.G., Hazipova I.R., Bagautdinava R.Sh.
5. Stryuk R. I. Adrenoreaktivity and cardiovascular system / R. I. Stryuk, I.G. Dlussky. - M: Medicine, 2003. - 160 p.
6. Tikhomirovа I.A. Analysis of interrelation of electrophoretic mobility and aggregation properties of erythrocytes of the person / I.A. Tikhomirovа, A.V. Muravyov, L.A. Mikhaylichenko // Human physiology. -2006. - Vol. 32, № 6. - P.14-17.
7. Shamratovа V.G. Regulation of electrokinetic properties of erithrocites at a various functional condition of an organism: dr. sci. biol. - Kazan, 2002. - 32 р.
8. Hcrga J.F. A beta-2-adrenergic receptor activates adenilate cyclase in human erythrocyte membranes of physiological calcium plasma concentrations / J.F. ^rga, J. Gisbert, J.C. De Agustin // Blood Cells. Molecules and Diseases. - 2000. - Vol. 26, № 3. - Р. 223-230.
