ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ АДРЕНОРЕЦЕПТОРОВ АРТЕРИЙ ПРИ СИМПАТОЛИЗИСЕ В РАБОТАЮЩИХ МЫШЦАХ НА НОРЭПИНЕФРИН ПРИ ХОЛОДОВОЙ АДАПТАЦИИ
Аннотация
Цель: изучить изменения адренореактивности артериальных сосудов на норэпинефрин при функциональном симпатолизисе в артериальных сосудах работающих мышц после 30-дневной холодовой адаптации. Материалы и методы. Эксперименты были проведены на четырех группах кроликов. Первая группа (n = 20) – контрольная, вторая (n = 15) – кролики с электростимуляцией мышц (симпатолизис), третья (n = 15) – кролики после 30 дней холодовой адаптации, четвертая (n = 15) – кролики с симпатолизисом на фоне 30 дней холодовой адаптации. У всех кроликов через бедренную артерию насосом постоянного расхода перфузировали кровью мышцы конечности. Всем кроликам после введения 8 доз норэпинефрина по изменению перфузионного давления в артериях определяли активность а1-адренорецепторов (а1-АR) артерий. Симпатолизис моделировали электростимуляцией мышц задней конечности. Полученные данные доза-эффект анализировались в двойных обратных координатах Lineweaver–Burk, что позволило определить чувствительность (1/К) адренорецепторов к норэпинефрину, количество активных а1-адренорецепторов (Pm), константу диссоциации комплекса медиатор – рецептор (К). Результаты. Исследование показало, что после холодовой адаптации уменьшилась реактивность а1-АR на все дозы норэпинефрина за счет уменьшения количества активных а1-АR c Pm = 172 мм рт. ст. до Pm = 137 мм рт. ст. после холода. Нами доказано, что симпатолизис более выражен у кроликов после холодовой адаптации, чем в группе без холода. Заключение. Симпатолизис после холодовой адаптации был больше, чем симпатолизис без холодовой адаптации, в 1,55 раза, за счет снижения количества активных а1-АR (с Pm = 172 мм рт. ст.) у кроликов при симпатолизисе без холода, (до Pm = 111 мм рт. ст.) при симпатолизисе при холодовой адаптации. В результате у адаптированных к холоду кроликов при симпатолизисе увеличивается кровоток в работающих мышцах больше, чем при симпатолизисе у кроликов без холодовой адаптации.
Литература
2. Castellani J.W., Young A.J. Human Physiological Responses to Cold Exposure: Acute Responses and Acclimatization to Prolonged Exposure. Auton Neuroscience, 2016, vol. 196, pp. 63–74. DOI: 10.1016/j.autneu.2016.02.009
3. Cooper I.R., Just T.P., DeLorey D.S. β‐Adrenoreceptors do not Oppose Sympathetic Vaso-constriction in Resting and Contracting Skeletal Muscle of Male Rats. Applied Physiology, Nutrition and Metabolism, 2019, vol. 44 (11), pp. 1230–1236. DOI: 10.1139/apnm-2019-0130
4. Daanen H.A., Van Marken Lichtenbelt W.D. Human whole Body Cold Adaptation. Temperature, 2016, vol. 3 (1), pp. 104–118. DOI: 10.1080/23328940.2015.1135688
5. Dulaney C.S., Heidorn C.E., Singer T.J., McDaniel J. Mechanisms that Underlie Blood Flow Regulation at Rest and During Exercise. Advances Physiology Education, 2023, vol. 47 (1), pp. 26–36. DOI: 10.1152/advan.00180.2022
6. Haman F., Souza S., Castellani J.W. et al. Human Vulnerability and Variability in the Cold: Establishing Individual Risks for Cold Weather Injuries. Temperature, 2022. DOI: 10.1080/23328940. 2022.2044740
7. Horst J., Møller S., Kjeldsen S.A.S. et al. Functional Sympatholysis in Mouse Skeletal Muscle Involves Sarcoplasmic Reticulum Swelling in Arterial Smooth Muscle Cells. Physiology Rep., 2021, vol. 9 (23), e15133. DOI: 10.14814/phy2.15133
8. ISO 11079:2007. Ergonomics of the Thermal Environment – Determination and Interpretation of Cold Stress when Using Required Clothing Insulation (IREQ) and Local Cooling Effects. Available at: https://www.iso.org/obp/ui/#iso:std:iso:11079:ed-1:v1:en [Google Scholar].
9. Joyner M.J., Casey D.P. Regulation of Increased Blood Flow (Hyperemia) to Muscles During Exercise: a Hierarchy of Competing Physiological Needs. Physiology Rev., 2015, vol. 95, pp. 549–601. DOI: 10.1152/physrev.00035
10. Just T.P., Cooper I.R., DeLorey D.S. Sympathetic Vasoconstriction in Skeletal Muscle: Adaptations to Exercise Training. Exercise Sport Science Rev., 2016, vol. 44, pp. 137–143. DOI: 10.1249/ JES.0000000000000085
11. Kingma B., Sullivan-Kwantes W., Castellani J. et al. We are all Exposed, but some are More Exposed Than Others. International Journal Circumpolar Healthcare, 2023, vol. 82 (1), 2199492. DOI: 10.1080/22423982.2023.2199492
12. Lee L.L., Mulvaney C.A., Wong Y.K.Y. et al. Walking for Hypertension. Cochrane Data-base Syst Rev., 2021, vol. 24, vol. 2 (2), CD008823. DOI: 10.1002/14651858
13. Manukhin B.N., Anan'ev V.N., Anan'eva O.V. Effect of Cold Adaptation of α- and β-adrenergic Responses of Blood Pressure in Hindlimb and Small Intestine in Situ and Systemic Blood Pressure in Rabbits. Biology Bulletin, 2007, vol. 34, no. 2, pp. 133–143. DOI: 10.1134/S1062359007020057
14. Maslov L.N., Vychuzhanina E.A. Role of Sympatho-adrenomedullar System in Adaptation to Cold. Ross Fiziol Zh Im I M Sechenova, 2015, vol. 101 (2), pp. 145–162. PMID: 26012107
15. Sarelius I., Pohl U. Control of Muscle Blood Flow During Exercise: Local Factors and Integrative Mechanisms. Acta Physiology, 2010, vol. 199, pp. 349–365. DOI: 10.1111/j.1748-1716.2010.02129.x
16. Thomas G.D. Functional Sympatholysis in Hypertension. Auton Neuroscience, 2015, vol. 188, pp. 64–68. DOI: 10.1016/j.autneu.2014.10.019
17. Tibenska V., Benesova A., Vebr P. Gradual Cold Acclimation Induces Cardioprotection without Affecting β-adrenergic Receptor-mediated Adenylyl Cyclase Signaling. Journal Appl. Physiology, 2020, vol. 128 (4), pp. 1023–1032. DOI: 10.1152/japplphysiol.00511.2019
18. Tibenska V., Marvanova A., Elsnicova B. et al. The Cardioprotective Effect Persisting During Recovery from Cold Acclimation is Mediated by the β2-adrenoceptor Pathway and Akt Activation. Journal Appl Physiology, 2021, vol. 130 (3), pp. 746–755. DOI: 10.1152/japplphysiol.00756.2020
19. Venturelli M., Rossman M.J., Ives S.J. et al. Passive Leg Movement-induced Vasodilation and Exercise-induced Sympathetic Vasoconstriction. Auton Neuroscience, 2022, vol. 239, 102969. DOI: 10.1016/j.autneu.2022.102969
20. Yurkevicius B.R., Alba B.K., Seeley A.D., Castellani J.W. Human Cold Habituation: Physiology, Timeline, and Modifiers. Temperature (Austin), 2021, vol. 9 (2), pp. 122–157. DOI: 10.1080/ 23328940.2021.1903145
References
1. Ананьев В.Н., Ананьев Г.В., Ананьева О.В. Значение адренорецепторов артерий при симпатолизисе в регуляции кровотока в работающих мышцах // Человек. Спорт. Медицина. 2023. Т. 23, № 2. С. 61–68. [Ananev V.N., Ananev G.V., Ananeva O.V. The Importance of Arterial Adrenoceptors in Sympatholysis in the Regulation of Blood Flow in Working Muscles. Human. Sport. Medicine, 2023, vol. 23 (2), pp. 61–68. (in Russ.)] DOI: 10.14529/hsm2302082. Castellani J.W., Young A.J. Human Physiological Responses to Cold Exposure: Acute Responses and Acclimatization to Prolonged Exposure. Auton Neuroscience, 2016, vol. 196, pp. 63–74. DOI: 10.1016/j.autneu.2016.02.009
3. Cooper I.R., Just T.P., DeLorey D.S. β‐Adrenoreceptors do not Oppose Sympathetic Vaso-constriction in Resting and Contracting Skeletal Muscle of Male Rats. Applied Physiology, Nutrition and Metabolism, 2019, vol. 44 (11), pp. 1230–1236. DOI: 10.1139/apnm-2019-0130
4. Daanen H.A., Van Marken Lichtenbelt W.D. Human whole Body Cold Adaptation. Temperature, 2016, vol. 3 (1), pp. 104–118. DOI: 10.1080/23328940.2015.1135688
5. Dulaney C.S., Heidorn C.E., Singer T.J., McDaniel J. Mechanisms that Underlie Blood Flow Regulation at Rest and During Exercise. Advances Physiology Education, 2023, vol. 47 (1), pp. 26–36. DOI: 10.1152/advan.00180.2022
6. Haman F., Souza S., Castellani J.W. et al. Human Vulnerability and Variability in the Cold: Establishing Individual Risks for Cold Weather Injuries. Temperature, 2022. DOI: 10.1080/23328940. 2022.2044740
7. Horst J., Møller S., Kjeldsen S.A.S. et al. Functional Sympatholysis in Mouse Skeletal Muscle Involves Sarcoplasmic Reticulum Swelling in Arterial Smooth Muscle Cells. Physiology Rep., 2021, vol. 9 (23), e15133. DOI: 10.14814/phy2.15133
8. ISO 11079:2007. Ergonomics of the Thermal Environment – Determination and Interpretation of Cold Stress when Using Required Clothing Insulation (IREQ) and Local Cooling Effects. Available at: https://www.iso.org/obp/ui/#iso:std:iso:11079:ed-1:v1:en [Google Scholar].
9. Joyner M.J., Casey D.P. Regulation of Increased Blood Flow (Hyperemia) to Muscles During Exercise: a Hierarchy of Competing Physiological Needs. Physiology Rev., 2015, vol. 95, pp. 549–601. DOI: 10.1152/physrev.00035
10. Just T.P., Cooper I.R., DeLorey D.S. Sympathetic Vasoconstriction in Skeletal Muscle: Adaptations to Exercise Training. Exercise Sport Science Rev., 2016, vol. 44, pp. 137–143. DOI: 10.1249/ JES.0000000000000085
11. Kingma B., Sullivan-Kwantes W., Castellani J. et al. We are all Exposed, but some are More Exposed Than Others. International Journal Circumpolar Healthcare, 2023, vol. 82 (1), 2199492. DOI: 10.1080/22423982.2023.2199492
12. Lee L.L., Mulvaney C.A., Wong Y.K.Y. et al. Walking for Hypertension. Cochrane Data-base Syst Rev., 2021, vol. 24, vol. 2 (2), CD008823. DOI: 10.1002/14651858
13. Manukhin B.N., Anan'ev V.N., Anan'eva O.V. Effect of Cold Adaptation of α- and β-adrenergic Responses of Blood Pressure in Hindlimb and Small Intestine in Situ and Systemic Blood Pressure in Rabbits. Biology Bulletin, 2007, vol. 34, no. 2, pp. 133–143. DOI: 10.1134/S1062359007020057
14. Maslov L.N., Vychuzhanina E.A. Role of Sympatho-adrenomedullar System in Adaptation to Cold. Ross Fiziol Zh Im I M Sechenova, 2015, vol. 101 (2), pp. 145–162. PMID: 26012107
15. Sarelius I., Pohl U. Control of Muscle Blood Flow During Exercise: Local Factors and Integrative Mechanisms. Acta Physiology, 2010, vol. 199, pp. 349–365. DOI: 10.1111/j.1748-1716.2010.02129.x
16. Thomas G.D. Functional Sympatholysis in Hypertension. Auton Neuroscience, 2015, vol. 188, pp. 64–68. DOI: 10.1016/j.autneu.2014.10.019
17. Tibenska V., Benesova A., Vebr P. Gradual Cold Acclimation Induces Cardioprotection without Affecting β-adrenergic Receptor-mediated Adenylyl Cyclase Signaling. Journal Appl. Physiology, 2020, vol. 128 (4), pp. 1023–1032. DOI: 10.1152/japplphysiol.00511.2019
18. Tibenska V., Marvanova A., Elsnicova B. et al. The Cardioprotective Effect Persisting During Recovery from Cold Acclimation is Mediated by the β2-adrenoceptor Pathway and Akt Activation. Journal Appl Physiology, 2021, vol. 130 (3), pp. 746–755. DOI: 10.1152/japplphysiol.00756.2020
19. Venturelli M., Rossman M.J., Ives S.J. et al. Passive Leg Movement-induced Vasodilation and Exercise-induced Sympathetic Vasoconstriction. Auton Neuroscience, 2022, vol. 239, 102969. DOI: 10.1016/j.autneu.2022.102969
20. Yurkevicius B.R., Alba B.K., Seeley A.D., Castellani J.W. Human Cold Habituation: Physiology, Timeline, and Modifiers. Temperature (Austin), 2021, vol. 9 (2), pp. 122–157. DOI: 10.1080/ 23328940.2021.1903145
Copyright (c) 2024 Человек. Спорт. Медицина
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.