1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова
  4. T. 105, № 7, 2019

Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова, 2019, T. 105, № 7, стр. 902-912

Макро- и микрогемодинамика легких при экспериментальной тромбоэмболии легочной артерии в условиях блокады альфа- и бета-адренорецепторов

В. И. Евлахов 1, 2, *, И. З. Поясов 1, 3

1 Институт экспериментальной медицины
Санкт-Петербург, Россия

2 1-й Санкт-Петербургский Государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова
Санкт-Петербург, Россия

3 Санкт-Петербургский Государственный университет аэрокосмического приборостроения
Санкт-Петербург, Россия

* E-mail: viespbru@mail.ru

Поступила в редакцию 07.11.2018
После доработки 03.04.2019
Принята к публикации 22.04.2019

Полный текст (PDF)

Аннотация

В острых опытах на кроликах изучали изменения микроциркуляции легких при моделировании тромбоэмболии легочной артерии в условиях двухканальной перфузии изолированных легких в контроле и на фоне блокады α-адренорецепторов фентоламином и β-адренорецепторов пропранололом. У животных в контроле эмболизация легочной артерии на фоне повышения давления в ней приводила к увеличению пре- и посткапиллярного сопротивлений, легочного сосудистого сопротивления, капиллярного гидростатического давления и коэффициента капиллярной фильтрации. Применение фентоламина вызывало снижение давления в легочной артерии, прекапиллярного и легочного сосудистого сопротивления. В случае применения пропранолола сдвиги большинства исследуемых показателей были противоположными по знаку по сравнению с их изменениями в условиях блокады α-адренорецепторов. В ответ на тромбоэмболию легочной артерии на фоне блокады α-адренорецепторов показатели микроциркуляции легких повышались меньше, чем в контроле, а коэффициент капиллярной фильтрации увеличивался в два раза. При тромбоэмболии легочной артерии в условиях блокады β-адренорецепторов большинство гемодинамических показателей возрастало в большей степени, чем на фоне блокады α-адренорецепторов; повышение коэффициента капиллярной фильтрации в обоих случаях было примерно одинаковым. Величина его сдвигов обусловлена реципрокным взаимодействием α- и β-адренергических механизмов регуляции проницаемости эндотелия сосудов легких.

Ключевые слова: тромбоэмболия легочной артерии, изолированные легкие, коэффициент капиллярной фильтрации, легочные вены, α-адренорецепторы, β-адренорецепторы

Из литературы известно, что реакции артериальных и венозных сосудов легких в ответ на применение катехоламинов зависят от взаимодействия между α- и β-адренергическими механизмами [1, 2]. В случае возбуждения α1,2-адренорецепторов гладкомышечных клеток легочных сосудов отмечена вазоконстрикция [1, 3–6], тогда как в ответ на активацию β2-адренорецепторов – дилатация [1–5, 7–10]. Данные современной литературы свидетельствуют также о том, что α- и β-адренорецепторы различных подтипов располагаются на поверхности эндотелиальных клеток [11–14], где их активация, с одной стороны, может влиять на процессы сокращения и расслабления гладкомышечных клеток сосудов легких [8], а с другой – на проницаемость эндотелия [13–15]. Более того, в исследовании [16] показано, что в условиях ишемии эндотелий сосудов может синтезировать катехоламины. В литературе имеются сведения о ведущей роли α1-адренергических механизмов в патогенезе идиопатической легочной гипертензии [17] и легочной гипоксической вазоконстрикции [18]. Также известно [6, 12, 19, 20], что первичные констрикторные реакции легочных сосудов в ответ на возбуждение α-адренорецепторов гладкомышечных клеток сменяются дилататорными при активации α-адренорецепторов эндотелия и выделении оксида азота. Усиление высвобождения последнего отмечено как при активации α1-адренорецепторов, так и α2-адренорецепторов эндотелиальных клеток [12, 19, 20]. Следовательно, суммарная реакция легочных сосудов в ответ на активацию адренергических рецепторов зависит от баланса между прямым констрикторным действием катехоламинов на гладкомышечные клетки и их косвенным вазодилатирующим влиянием при активации адренорецепторов эндотелия.

Вместе с тем, большинство современных работ, касающихся изучения механизмов регуляции тонуса легочных сосудов в норме и при патологических изменениях выполнено, как правило, на изолированных сосудистых колечках, легочных срезах или клеточных культурах [4, 5, 9, 10, 15, 17, 21]. Однако изучение реакций легочных сосудов в ответ на применение вазоактивных веществ в указанных методических условиях, естественно, не позволяет представить целостную картину легочной микроциркуляции и механизмов ее регуляции как в интактных легких, так и при моделировании гемодинамических нарушений.

В ранее проведенных исследованиях [22, 23] нами было показано, что при тромбоэмболии легочной артерии в условиях перфузии изолированных легких активация α-адренергических механизмов способствует повышению легочного сосудистого сопротивления, и при этом проявляются констрикторные реакции не только артериальных, но и легочных венозных сосудов. Однако сведения о характере взаимодействия α- и β-адренергических механизмов в реакциях легочных сосудов и сдвигах фильтрационно-абсорбционного равновесия в условиях тромбоэмболии легочной артерии в литературе не представлены. Поэтому целью исследования явилось проведение сравнительного анализа изменений легочной макро- и микрогемодинамики, а также коэффициента капиллярной фильтрации в условиях перфузии изолированных легких при экспериментальной тромбоэмболии легочной артерии в контроле и на фоне блокады α- и β-адренорецепторов.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследование выполнено с соблюдением биоэтических норм обращения с экспериментальными животными в соответствии с “Правилами лабораторной практики в Российской Федерации” (приказ МЗ РФ от 19.06.2003 № 267) на 23 кроликах массой 3.0–4.0 кг под наркозом (уретан + хлоралоза: 500 и 50 мг/кг, соответственно, внутрибрюшинно), при вскрытой грудной клетке и искусственной вентиляции легких, осуществляемой аппаратом “Фаза-9”. Параметры легочной вентиляции (частота дыхания 30–40 циклов/мин, дыхательный объем 15–20 см3/кг) подбирали таким образом, чтобы у животных не было гипоксии и нарушения кислотно-основного состояния, которое контролировали газоанализатором ABL-50 (“Radiometer”, Дания). Напряжение кислорода и углекислого газа в артериальной крови (в левой сонной артерии) составляли соответственно 94.5 ± 4.2 и 37.2 ± 2.4 мм рт. ст., а pH 7.36 ± 0.02 и оставались практически неизменными в течение опыта.

Проведено три серии экспериментов. В первой из них (7 кроликов, контроль) тромбоэмболия легочной артерии проводилась в условиях перфузии изолированных легких in situ по модифицированной методике двухканальным насосом постоянного расхода производства ФГБНУ “ИЭМ” [23]. Вначале у животных забирали кровь в катетер длиной 15 см, внутренним диаметром 0.8 мм, и в шприц объемом 1 мл из левой яремной вены. Из шприца и катетера удаляли сформировавшийся кровяной сгусток и путем его разрезания изготовляли эмболы цилиндрической формы диаметром 0.8 мм и длиной 1–1.5 мм, которую определяли при помощи стальной линейки [23, 24]. Затем животным внутривенно вводили гепарин и из левой сонной артерии через катетер полностью удаляли кровь в подогреваемую емкость. Для предотвращения ретроградного кровотока перевязывали аорту, а также краниальную и каудальную полые вены. После катетеризации легочной артерии и левого предсердия осуществляли двухканальную перфузию легких, как и в ранее проведенных экспериментах [23]. Эмболы вводили непосредственно в легочную артерию через Т-образный тройник, соединенный с перфузионным насосом.

Во второй серии опытов (8 кроликов) в условиях перфузии изолированных легких in situ вначале применяли блокатор α1-, α2-адренорецепторов фентоламин (Россия) в дозе 1.5–2.0 мг/кг, а через 5–10 мин после его применения моделировали тромбоэмболию легочной артерии, как и в первой серии опытов. В третьей серии опытов (8 кроликов) в условиях перфузии изолированных легких in situ вначале применяли блокатор β1-, β2-адренорецепторов пропранолол (обзидан, ISIS Pharma, Германия) в дозе 2.0–2.5 мг/кг, а через 5–10 минут после его применения моделировали тромбоэмболию легочной артерии, как и во второй серии опытов. (Выбор доз указанных блокаторов, как и в работе [1], был произведен в предварительных сериях опытов таким образом, чтобы у животных не было сдвигов перфузионного давления в легочной артерии соответственно в ответ на применение α‑миметика мезатона и β-миметика изопротеренола).

В экспериментах у животных определяли величину давления в легочной артерии и левом предсердии, среднего капиллярного гидростатического давления, коэффициента капиллярной фильтрации, а также рассчитывали прекапиллярное и посткапиллярное сопротивления перфузируемых легких, отношение прекапиллярного сопротивления к посткапиллярному и легочное сосудистое сопротивление [23]. В конце экспериментов измеряли массу изолированных легких, которая составляла 28.3 ± 3.5 г.

Характер и величину изменений исследуемых гемодинамических показателей сравнивали у животных на 5-й минуте тромбоэмболии, когда были отмечены максимальные сдвиги давления в легочной артерии. Измеряемые показатели записывали на жесткий диск компьютера после аналого-цифрового преобразования платой L-Сard L-783 с последующим определением расчетных гемодинамических параметров и анализом по программе АСТ (Россия). Статистическую обработку результатов проводили с использованием t-критерия Стьюдента (проверялась гипотеза отличий сдвигов исследуемых гемодинамических показателей от нуля), оригинальных и стандартных (Axum 5.0, Math Soft Inc.) компьютерных программ.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исходные значения исследуемых показателей легочной микроциркуляции у кроликов первой, второй и третьей серий экспериментов представлены в табл. 1 и 2; различия между ними были статистически недостоверными.

Таблица 1.  

Характер и величина изменений показателей легочной микроциркуляции у кроликов с перфузией легких в условиях блокады альфа- и бета-адренорецепторов

Показатель Исходное значение, размерность Изменение показателя после применения фентоламина Изменение показателя после применения обзидана
II серия опытов III серия опытов
Перфузионное давление в легочной артерии 24 ± 3 мм рт. ст. 23 ± 3 мм рт. ст. –21 ± 6** 30 ± 6**
Давление в левом предсердии 5.4 ± 0.5 мм рт. ст. 4.8 ± 0.3 мм рт. ст. –20 ± 4** 6 ± 3
Кровоток в легочной артерии 136 мл/мин 136 мл/мин 0 0
Капиллярное гидростатическое давление (Pc) 9.1 ± 0.4 мм рт. ст. 7.5 ± 0.6 мм рт. ст. –7 ± 4 16 ± 4**
Легочное сосудистое сопротивление 182 ± 13 дин с см–5 181 ± 24 дин с см–5 –17 ± 6* 34 ± 7**
Прекапиллярное сопротивление (Ra) 146 ± 15 дин с см–5 154 ± 22 дин с см–5 –24 ± 5** 34 ± 6**
Посткапиллярное сопротивление (Rv) 36 ± 3 дин с см–5 27 ± 3 дин с см–5 8 ± 5 30 ± 5**
Отношение Ra/Rv 4.1 ± 0.8 5.7 ± 0.8 –24 ± 6** 4 ± 3
Коэффициент капиллярной фильтрации, CFC 0.04 ± 0.01
мл/мин/100 г/ мм рт. ст. 		0.04 ± 0.008
мл/мин/100 г/ мм рт. ст. 		0 ± 2 25 ± 7**

Исходные значения показателей и их изменения в процентах к исходному уровню представлены в виде M ± m, где М – средняя арифметическая изменений показателей, m – средняя ошибка средней. Цифры со знаком (–) – снижение показателя; * – p < 0.05; ** – p < 0.01. Отсутствие звездочки – недостоверные изменения показателя.

Таблица 2.  

Направленность и величина изменений показателей микрогемодинамики легких при тромбоэмболии легочной артерии у кроликов с перфузией легких в контроле и на фоне блокады адренорецепторов

Показатель Исходное значение, размерность. I серия опытов (контроль) Изменение показателя при тромбоэмболии легочной артерии
В контроле На фоне блокады альфа-адренорецепторов На фоне блокады бета-адренорецепторов
Перфузионное давление в легочной артерии 30 ± 4 мм рт. ст. 90 ± 22** 42 ± 14* 153 ± 12**
Давление в левом предсердии 5.6 ± 0.3 мм рт. ст. –4 ± 2 6 ± 3 4 ± 3
Кровоток в легочной артерии 136 мл/мин 0 0 0
Капиллярное гидростатическое давление (Pc) 8.9 ± 0.4 мм рт. ст. 17 ± 4** 7 ± 3 22 ± 5**
Легочное сосудистое сопротивление 239 ± 8 дин с см–5 111 ± 31** 50 ± 17* 186 ± 15**
Прекапиллярное сопротивление (Ra) 207 ± 7 дин с см–5 120 ± 26** 62 ± 18** 209 ± 61*
Посткапиллярное сопротивление (Rv) 32 ± 4 дин с см–5 53 ± 11** 13 ± 4* 51 ± 16*
Отношение Ra/Rv 6.5 ± 0.5 43 ± 9** 44 ± 10** 103 ± 32*
Коэффициент капиллярной фильтрации, CFC 0.04 ± 0.01 мл/мин/ 100 г/мм рт. ст. 25 ± 7** 50 ± 12** 60 ± 14**

Исходные значения показателей и их изменения в процентах к исходному уровню для животных в контроле или к фону после блокады α-, β-адренорецепторов представлены в виде M ± m, где М – средняя арифметическая изменений показателей, m – средняя ошибка средней. Цифры со знаком (–) – снижение показателя; * – p < 0.05; ** – p < 0.01. Отсутствие звездочки – недостоверные изменения показателя.

После эмболизации легочной артерии у кроликов в контроле отмечено повышение перфузионного давления в легочной артерии, капиллярного гидростатического давления, коэффициента капиллярной фильтрации и легочного сосудистого сопротивления. При этом возрастало не только прекапиллярное, но и посткапиллярное (венозное) сопротивление, хотя прирост последнего был менее выражен. В результате увеличивалось отношение прекапиллярного к посткапиллярному сопротивлению (Ra/Rv). Некоторое снижение давления в левом предсердии было статистически недостоверным (табл. 2). Следовательно, в условиях острой тромбоэмболии легочной артерии проявляются констрикторные реакции как артериальных, так и венозных сосудов легких, влияющие на процессы фильтрационно-абсорбционного равновесия.

Применение неселективного блокатора α-адренорецепторов фентоламина приводило у животных к снижению перфузионного давления в легочной артерии, давления в левом предсердии, легочного сосудистого сопротивления и прекапиллярного сопротивления. При этом, однако, не было отмечено достоверных сдвигов посткапиллярного сопротивления, тогда как отношение пре- к посткапиллярному сопротивлению (Ra/Rv) уменьшалось. В указанных условиях капиллярное гидростатическое давление и коэффициент капиллярной фильтрации достоверно не изменялись (табл. 1).

В ответ на применение блокатора β1-, β2-адренорецепторов пропранолола у кроликов повышалось перфузионное давление в легочной артерии, легочное сосудистое сопротивление, пре- и посткапиллярное сопротивления. При этом отношение пре- к посткапиллярному сопротивлению (Ra/Rv) достоверно не изменялось (табл. 1). В опытах отмечено также увеличение капиллярного гидростатического давления и коэффициента капиллярной фильтрации. Следовательно, блокада β-адренорецепторов сосудов легких характеризовалась противоположными по знаку сдвигами практически всех исследуемых гемодинамических показателей по сравнению с их изменениями в случае блокады α-адренорецепторов.

Тромбоэмболия легочной артерии у кроликов на фоне блокады α-адрено-рецепторов приводила к меньшему, чем в контроле, повышению давления в легочной артерии, капиллярного гидростатического давления, легочного сосудистого сопротивления, а также прекапиллярного и посткапиллярного сопротивлений (табл. 2). При этом отношение прекапиллярного к посткапиллярному сопротивлению (Ra/Rv) было таким же, как и у животных в контроле, а сдвиги давления в левом предсердии оказались статистически не достоверными. Обратил на себя внимание факт, что коэффициент капиллярной фильтрации в указанных условиях возрастал практически в два раза больше, чем при тромбоэмболии легочной артерии у кроликов в контроле (табл. 2).

В условиях же блокады β-адренорецепторов в ответ на тромбоэмболию легочной артерии величины прироста большинства исследуемых гемодинамических показателей были выражены в большей степени, чем на фоне блокады α-адренорецепторов, за исключением коэффициента капиллярной фильтрации, повышение которого в обоих случаях было примерно одинаковым. Увеличение же давления в левом предсердии оказалось статистически недостоверным (табл. 2). Таким образом, при тромбоэмболии легочной артерии в условиях блокады β-адренорецепторов отмечено усиление α-адренергических механизмов констрикторных реакций артериальных и венозных сосудов легких. Однако это усиление не вызывало большего повышения коэффициента капиллярной фильтрации по сравнению с его приростом при эмболизации легочной артерии на фоне блокады α-адренорецепторов.

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ

В нашем исследовании проведен сравнительный анализ сдвигов показателей легочной макро- и микрогемодинамики и фильтрационно-абсорбционного равновесия при моделированиии тромбоэмболии легочной артерии у кроликов в контроле и на фоне блокады α- и β-адренорецепторов. Данная работа кардинально отличается от большинства современных исследований, касающихся изучения механизмов регуляции тонуса легочных сосудов в норме и при патологических изменениях, которые, как отмечено выше, выполнены на изолированных сосудистых колечках, легочных срезах или клеточных культурах [4, 5, 7, 8, 10, 15, 17, 21] и не позволяют представить целостную картину легочной микроциркуляции и механизмов ее изменений при моделировании гемодинамических нарушений.

Следует особо подчеркнуть, что измерение капиллярного гидростатического давления, коэффициента капиллярной фильтрации, пре- и посткапиллярного сопротивления представляет собой методически и технически весьма сложную и дорогостоящую задачу даже в стационарных условиях легочного кровообращения [3]. Для изучения указанных выше гемодинамических параметров зарубежные авторы, как правило, используют гравиметрический метод, предусматривающий непрерывную регистрацию массы изолированных перфузируемых легких [18, 25]. Так, в работе [18] в условиях перфузии изолированных легких показано, что при активации α-адренорецепторов фенилэфрином констрикторные реакции легочных артериальных сосудов в ответ на острую гипоксическую гипоксию возрастают. Однако недостатком гравиметрического метода даже на интактных легких являются их дыхательные экскурсии, отражающиеся на записи массы и затрудняющие получение достоверной оценки ее изменений. Поэтому для изучения характера взаимодействия α- и β-адренергических механизмов при реакциях сосудов легких в ответ на легочную тромбоэмболию нами был применен метод волюмометрии экстракорпорально циркулирующей крови [23].

Результаты проведенных опытов на изолированных легких у кроликов в контроле показали, что при тромбоэмболии легочной артерии на фоне повышения давления в ней возрастали капиллярное гидростатическое давление, коэффициент капиллярной фильтрации и легочное сосудистое сопротивление. При этом увеличивались пре- и посткапиллярное (венозное) сопротивления, хотя прирост последнего был менее выражен. В результате увеличивались отношение прекапиллярного к посткапиллярному сопротивлению (Ra/Rv). Можно поэтому полагать, что увеличение коэффициента капиллярной фильтрации в указанных условиях было обусловлено преимущественным повышением прекапиллярного сопротивления, соотношения Ra/Rv и капиллярного гидростатического давления. Следовательно, проявляющиеся в условиях острой тромбоэмболии легочной артерии констрикторные реакции как артериальных, так и венозных сосудов легких, влияют на процессы фильтрационно-абсорбционного равновесия. Полученные данные согласуются с результатами ранее проведенных нами исследований [23].

В условиях блокады α-адренорецепторов фентоламином у животных отмечено уменьшение давления в легочной артерии, давления в левом предсердии, легочного сосудистого сопротивления и прекапиллярного сопротивления. При этом сдвиги посткапиллярного сопротивления были недостоверными, отношение пре- к посткапиллярному сопротивлению (Ra/Rv) уменьшалось, а капиллярное гидростатическое давление и коэффициент капиллярной фильтрации также достоверно не изменялись (табл. 1). В работе [25] также не было отмечено достоверных сдвигов коэффициента капиллярной фильтрации в ответ на применение фентоламина.

На фоне блокады β-адренорецепторов большинство исследуемых показателей легочной микроциркуляции возрастало, т.е. их сдвиги были противоположными по знаку по сравнению с таковыми в случае блокады α-адренорецепторов. Рост коэффициента капиллярной фильтрации в ответ на применение пропранолола можно объяснить увеличением посткапиллярного сопротивления, а также капиллярного гидростатического давления. Таким образом, результаты этих опытов свидетельствуют о наличии в условиях перфузии изолированных легких нейрогенного компонента тонуса легочных артериальных и венозных сосудов, обусловленного симпатическими адренергическими влияниями [2, 10, 18, 23].

При тромбоэмболии легочной артерии на фоне блокады α-адренорецепторов фентоламином давление в легочной артерии, капиллярное гидростатическое давление и легочное сосудистое сопротивление возрастали меньше, чем в контроле. При этом величины прироста прекапиллярного и посткапиллярного сопротивлений были меньше, чем в контроле, а отношение прекапиллярного к посткапиллярному сопротивлению (Ra/Rv) в обоих случаях было практически одинаковым (табл. 2). Следовательно, в указанных условиях фентоламин блокировал адренергические механизмы констрикторных реакций как артериальных, так и венозных сосудов легких.

Вместе с тем, обратил на себя внимание тот факт, что коэффициент капиллярной фильтрации при легочной тромбоэмболии на фоне блокады α-адренорецепторов возрастал практически в два раза больше, чем в контроле (табл. 2). Поскольку, как отмечено выше, в обоих случаях отношение прекапиллярного к посткапиллярному сопротивлению (Ra/Rv) было практически одинаковым, можно полагать, что возрастание коэффициента капиллярной фильтрации было обусловлено преимущественно повышением проницаемости стенки капилляров. Если бы прирост посткапиллярного сопротивления (Rv) был более выражен, чем в контроле, то тогда повышение коэффициента капиллярной фильтрации можно было объяснить сдвигами фильтрационно-абсорбционного равновесия. Но поскольку величина посткапиллярного сопротивления в условиях тромбоэмболии легочной артерии на фоне блокады α-адренорецепторов была меньше, чем в контроле, то высказанное предположение о роли повышения проницаемости стенки капилляров в росте коэффициента капиллярной фильтрации является более правомочным. Нельзя исключить, что повышение указанного показателя могло быть следствием активации катехоламинами β-адренорецепторов эндотелия легочных сосудов, которая усиливалась на фоне блокады α-адренорецепторов. В работах [15, 21] представлены сведения о роли β-адренорецепторов эндотелия в регуляции проницаемости микрососудов легких, в частности, для липополисахаридов. Показано [21], что активация β2-адренорецепторов оказывает протективное действие на эндотелиальные клетки легочных микрососудов.

Поэтому, естественно, возник вопрос, каковы будут изменения микроциркуляции легких при эмболии легочной артерии на фоне блокады β-адренорецепторов. Результаты опытов показали, что в ответ на тромбоэмболию легочной артерии в условиях применения β-блокатора пропранолола большинство исследуемых гемодинамических показателей, в том числе капиллярное гидростатическое давление, пре- и посткапиллярное сопротивления, возрастали в большей степени, чем на фоне блокады α-адренорецепторов. Важно особо отметить, что прирост капиллярного гидростатического давления при эмболизации легочной артерии в условиях блокады β-адренорецепторов был практически в три раза больше такового на фоне применения α-блокатора фентоламина. Вместе с тем, повышение коэффициента капиллярной фильтрации в обоих случаях было примерно одинаковым (табл. 2). Таким образом, хотя при тромбоэмболии легочной артерии в условиях блокады β-адренорецепторов и отмечено усиление α-адренергических механизмов констрикторных реакций артериальных и венозных сосудов легких, но оно не вызывало большего повышения коэффициента капиллярной фильтрации по сравнению с его приростом при эмболизации легочной артерии на фоне блокады α-адренорецепторов. Следовательно, можно полагать, что сдвиги коэффициента капиллярной фильтрации в условиях тромбоэмболии легочной артерии обусловлены не только изменениями капиллярного гидростатического давления, соотношения пре- и посткапиллярного сопротивлений (Ra/Rv), но и проницаемостью эндотелия, которая зависит от активации его адренорецепторов.

Результаты проведенных опытов позволяют предположить, что активация катехоламинами β-адренорецепторов эндотелия сосудов легких способствует увеличению его проницаемости, что проявилось в опытах с применением α-блокатора фентоламина: в ответ на легочную тромбоэмболию коэффициент капиллярной фильтрации возрастал больше, чем в контроле (табл. 2). Напротив, активация α-адренорецепторов эндотелия легочных сосудов приводит к уменьшению его проницаемости: в условиях блокады β-адренорецепторов при тромбоэмболии легочной артерии на фоне выраженного увеличения капиллярного гидростатического давления, пре- и посткапиллярного сопротивлений и соотношения Ra/Rv, коэффициент капиллярной фильтрации возрастал практически на такую же величину, как и на фоне блокады α-адренорецепторов. При этом нельзя, однако, исключить то, что в условиях применения пропранолола, который является блокатором β1-, β2-адренорецепторов, при тромбоэмболии легочной артерии могли активироваться и β3-адренорецепторы, представленные как в эндотелиальных так и гладкомышечных клетках сосудов [7, 8, 11–13]. Однако это предположение нуждается в дополнительных исследованиях.

Таким образом, реципрокный характер взаимодействия между α- и β-адренергическими механизмами в условиях тромбоэмболии легочной артерии существует не только при регуляции сократительной активности гладкомышечных клеток легочных сосудов, но и оказывает влияние на проницаемость эндотелия.

Вместе с тем, следует отметить, что в нашем исследовании не было проведено определения коэффициента осмотического отражения, показывающего проницаемость мембран капилляров для белков. Это обусловлено тем, что в опытах рассматривались сдвиги легочной микроциркуляции на 5-й минуте после тромбоэмболии. Изменения же коэффициента осмотического отражения происходят в более длительном временном интервале, спустя 1–2 ч после ишемии легочной ткани, и являются характерными при развитии реперфузионного отека легких [26]. Поэтому можно полагать, что в проведенных опытах сдвиги проницаемости капилляров для белков были слабовыраженными и не оказывали существенного влияния на сдвиги легочной микроциркуляции.

Таким образом, в проведенном исследовании впервые показано, что при тромбоэмболии легочной артерии у кроликов на фоне блокады α-адренорецепторов показатели микроциркуляции легких возрастали в меньшей степени, чем у животных в контроле, а коэффициент капиллярной фильтрации, напротив, увеличивался в два раза больше. В ответ на легочную тромбоэмболию в условиях блокады β-адренорецепторов большинство исследуемых гемодинамических показателей возрастало в большей степени, чем на фоне блокады α-адренорецепторов. При этом отношение прекапиллярного сопротивления к посткапиллярному было также более выраженным, чем в условиях блокады α-адренорецепторов. Однако в обоих случаях коэффициент капиллярной фильтрации увеличивался примерно в равной степени. Можно поэтому полагать, что величина его сдвигов в условиях легочной тромбоэмболии обусловлена не только изменениями капиллярного гидростатического давления, соотношения пре- и посткапиллярного сопротивлений, но и реципрокным характером взаимодействия α- и β-адренергических механизмов регуляции проницаемости эндотелия сосудов легких.

Список литературы

  1. Физиология и патофизиология легочных сосудов. Пер. с англ. Ред. Е.К. Уэйр и Дж.Т. Ривс. М.: Медицина, 1995. [Pulmonary vascular physiology and pathophysiology. (translated). Edited by E. Kenneth Weir, John T. Reeves. Moscow: Medicina, 1995 (In Russ.)].

  2. Vaillancourt M., Chia P., Sarji S., Nguyen J., Hoftman N., Ruffenach G., Eghbali M., Mahajan A., Umar S. Autonomic nervous system involvement in pulmonary arterial hypertension. Respir Res. 18(1): 201–216. 2017.

  3. Евлахов В.И., Поясов И.З., Овсянников В.И., Шайдаков Е.В. Легочная гемодинамика при хронической тромбоэмболической легочной гипертензии. Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. 103 (11): 1225–1240. 2017. [Evlakhov V.I., Poyassov I.Z., Ovsyannikov V.I., Shaidakov E.V. Pulmonary hemodynamics following chronic thromboembolic pulmonary hypertension. Russ. J. Physiol. 103 (11): 1225–1240. 2017. (In Russ.)]

  4. Görnemann T., von Wenckstern H., Kleuser B., Villalón C.M., Centurión D., Jähnichen S., Pertz H.H. Characterization of the postjunctional alpha 2C-adrenoceptor mediating vasoconstriction to UK14304 in porcine pulmonary veins. Br. J. Pharmacol. 151(2): 186–194. 2007.

  5. Görnemann T., Villalón C.M., Centurión D., Pertz H.H. Phenylephrine contracts porcine pulmonary veins via alpha(1B)-, alpha(1D)-, and alpha(2)-adrenoceptors. Eur. J. Pharmacol. 613 (1–3): 86–92. 2009.

  6. Kaye A.D., Hoover J.M., Baber S.R., Ibrahim I.N., Fields A.M. Effects of norepinephrine on alpha-subtype receptors in the feline pulmonary vascular bed. Crit. Care Med. 32(11): 2300–2303. 2004.

  7. Bronquard C., Maupoil V., Arbeille B., Fetissof F., Findlay I., Cosnay P., Freslon J.L. Contractile and relaxant properties of rat-isolated pulmonary veins related to localization and histology. Fundam. Clin. Pharmacol. 21 (1): 55–65. 2007.

  8. Davel A.P., Victorio J.A., Delbin M.A., Fukuda L.E., Rossoni L.V. Enhanced endothelium-dependent relaxation of rat pulmonary artery following β-adrenergic overstimulation: involvement of the NO/cGMP/VASP pathway. Life Sci. 125 (1): 49–56. 2015.

  9. Rassler B. Role of α- and β-adrenergic mechanisms in the pathogenesis of pulmonary injuries characterized by edema, inflammation and fibrosis. Cardiovasc. Hematol. Disord. Drug Targets. 13(3): 197–207. 2013.

  10. Rieg A.D., Rossaint R., Uhlig S., Martin C. Cardiovascular agents affect the tone of pulmonary arteries and veins in precision-cut lung slices. PLoS One. 6(12): 296–298. 2011.

  11. Dessy C., Moniotte S., Ghisdal P., Havaux X., Noirhomme P., Balligand J.L. Endothelial beta3-adrenoceptors mediate vasorelaxation of human coronary microarteries through nitric oxide and endothelium-dependent hyperpolarization. Circulation. 110 (8): 948–954. 2004.

  12. Guimaraes S., Moura D. Vascular adrenoceptors: an update. Pharmacol. Rev. 53 (2): 319–356. 2001.

  13. Shiina S., Kanemura A., Suzuki C., Yamaki F., Obara K., Chino D., Tanaka Y. β-Adrenoceptor subtypes and cAMP role in adrenaline- and noradrenaline-induced relaxation in the rat thoracic aorta. J. Smooth Muscle Res. 54 (1): 1–12. 2018.

  14. Vanhoutte P.M. Endothelial adrenoceptors. J. Cardiovasc Pharmacol. 38 (5): 796–808. 2001.

  15. Yang J., Sun H., Zhang J., Hu M., Wang J., Wu G., Wang G. Regulation of β-adrenergic receptor trafficking and lung microvascular endothelial cell permeability by Rab5 GTPase. Int. J. Biol. Sci. 11(8): 868–878. 2015.

  16. Sorriento D., Santulli G., Del Giudice C., Anastasio A., Trimarco B., Iaccarino G. Endothelial cells are able to synthesize and release catecholamines both in vitro and in vivo. Hypertension. 60(1): 129–36. 2012.

  17. Salvi S.S. Alpha1-adrenergic hypothesis for pulmonary hypertension. Chest. 115(6): 1708 –1719. 1999.

  18. Ketabchi F., Karimi Z., Shid-Moosavi S.M. Sustained Hypoxic Pulmonary Vasoconstriction in the Isolated Perfused Rat Lung: Effect of α1-adrenergic Receptor Agonist. Iran Journ. Med. Sci. 39 (3): 275–81. 2014.

  19. Looft-Wilson R.C., Todd S.E., Araj C.A., Mutchler S.M., Goodell C.A. Alpha(1)-adrenergic-mediated eNOS phosphorylation in intact arteries. Vascul. Pharmacol. 58(1): 112–117. 2013.

  20. Tuttle J.L., Falcone J.C. Nitric oxide release during alpha1-adrenoceptor-mediated constriction of arterioles. Am. J. Physiol.(Heart Circ. Physiol.). 281(3): H873–881. 2001.

  21. Li Y., Wang G., Lin K., Yin H., Zhou C., Liu T., Wu G., Qian G. Rab1 GTPase promotes expression of beta-adrenergic receptors in rat pulmonary microvascular endothelial cells. Int. J. Biochem. Cell Biol. 42 (7): 1201–1209. 2010.

  22. Евлахов В.И., Поясов И.З., Шайдаков Е.В. Гемодинамика в легких при экспериментальной тромбоэмболии легочной артерии на фоне блокады альфа-адренорецепторов. Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. 102 (7): 815–824. 2016. [Evlakhov V.I., Poyassov I.Z., Shaidakov E.V. The pulmonary hemodynamics following experimental pulmonary thromboembolism and after blockade of the alpha-adrenoceptors. Russ. J. Physiol. 102 (7): 815–824. 2016. (In Russ.)].

  23. Евлахов В.И., Поясов И.З., Шайдаков Е.В. Роль реакций венозных сосудов легких в изменениях легочной гемодинамики при экспериментальной тромбоэмболии легочной артерии. Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. 103 (7): 778–788. 2017. [Evlakhov V.I., Poyassov I.Z., Shaidakov E.V. The role of pulmonary veins reactions in the pulmonary hemodynamic changes after experimental acute pumonary embolism. Russ. J. Physiol. 103 (7): 778–788. 2017. (In Russ.)].

  24. Chen H.M., Duan Y.Y., Li J., Zhou N., Yuan L.J., Cao T.S., Hou W., Zhang H.X., Cao W., Yang Y.H. A rabbit model with acute thrombo-embolic pulmonary hypertension created with echocardiography guidance. Ultrasound Med. Biol. 34(2): 221–227. 2008.

  25. Sakakibara H., Hashiba Y., Taki K., Kawanishi M., Shimada Y., Ishikawa N. Effect of sympathetic nerve stimulation on lung vascular permeability in the rat. Amer. Rev. Respir. Dis. 145 (3): 685–692. 1992.

  26. Yamagishi H., Yamashita C., Okada M. Preventive influence of inhaled nitric oxide on lung ischemia-reperfusion injury. Surg. Today. 29(9): 897–901. 1999.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал