Адрено- и холинореактивность эритроцитов и анализ их сопряжённости с показателями сердечного ритма у крыс

У нелинейных крыс определяли величины β-адренореактивности эритроцитов (β-АРЭ) и М-холинореактивности эритроцитов (М-ХРЭ) по степени торможения гипосмотического гемолиза в среде инкубации соответственно анаприлином и атропином, параметры вариабельности сердечного ритма (ВСР) на аппаратно-программном комплексе «Варикард». Установлены средние значения и диапазоны варьирования β-АРЭ (44,2±1,0, от 11 до 84 отн.ед.), М-ХРЭ (9,2±0,4, от 1,5 до 18 отн.ед.). С применением метода кластеризации выявлено, что среди нелинейных крыс преобладают особи со средними (32,9-50,0 отн.ед.) и высокими (>50 отн.ед.) величинами β-АРЭ (до 85% численности), но с низкими (1,7-7,6 отн.ед.) и средними (7,9-14,2 отн.ед.) значениями М-ХРЭ (до 75% численности). Крысам с низкой β-АРЭ и М-ХРЭ характерна более высокая напряженность сердечного ритма, высокая централизация управления при низкой мощности HF-волн. β-АРЭ и М-ХРЭ интактных крыс слабо коррелируют между собой, образуют разные по силе, но преимущественно слабые связи, с показателями ВСР, в большей мере сопряжены с индексом напряжения и мощностью волн спектра ВСР, нежели с частотой сердечного ритма. Факторный анализ β-АРЭ, М-ХРЭ и параметров ВСР выявил 4 информационных фактора, из которых Ф1, Ф3 и Ф4 образованы преимущественно показателями ВСР, а фактор Ф2 - показателями реактивности эритроцитов, особенно β-АРЭ, М-ХРЭ коррелирует с Ф1 и Ф4. Следовательно, β-АРЭ и М-ХРЭ могут выступать как факторообразующие показатели при характеристике регуляторных влияний. Определение β-АРЭ и М-ХРЭ в комплексе с параметрами ВСР способно значительно дополнить представления об изменении регуляторных влияний на уровне клеточных мембран при организации медико-биологических исследований с использованием лабораторных животных.

адрено- и холинореактивность эритроцитов, вариабельность сердечного ритма, кластерный анализ, факторный анализ, нелинейные крысы

1. Баевский Р.М. Анализ вариабельности сердечного ритма в космической медицине // Физиология человека. - 2002. - Т. 28, № 2. - С. 70-82.

2. Бань А.С., Парамонова Н.А., Загородный Г.М. Анализ взаимосвязи показателей вариабельности ритма сердца // Военная медицина. - 2010. - № 4. - С. 21-24.

3. Боровская М.К., Кузнецова Э.Э., Горохова В.Г. Структурно-функциональная характеристика мембран эритроцита и ее изменение при патологиях разного генеза // Бюллетень ВСНЦ СО РАМН. - 2010. - № 3. - С. 334-354.

4. Коркушко О.В., Шатило В.Б., Писарук A.B., Лишневская В.Ю., Чеботарев Н.Д. Анализ вариабельности ритма сердца в клинической практике: 25-летний опыт изучения // Электр. ресурс: мат-лы межд. конф. - 2002. - С. 5-20.

5. Купреева М.С., Петросян Э.А., Сухинин А.А. Оценка состояния красной крови при желчном перитоните // Бюллетень Волгоградского науч. центра РАМН. - 2008. - № 2. - С. 49-51.

6. Курьянова Е.В. К вопросу о применении спектральных и статистических параметров вариабельности сердечного ритма для оценки нейровегетативного состояния организма в эксперименте // Бюллетень СО РАМН. - 2009. - Т. 140, № 6. - С. 30-37.

7. Курьянова Е.В. Возрастные, половые и типологические особенности механизмов регуляции сердечного ритма и свободнорадикальных процессов у нелинейных крыс: автореф. дисс. … докт. биол. наук. - Астрахань. - 2012. - 45 с.

8. Курята А.В., Соя Е.В. Уровень активности β-адренорецепторов, состояние функции эндотелия и мембран эритроцитов у больных старших возрастных групп с сердечной недостаточностью и их изменением под влиянием лечения // Укр. кардiо. ж. - 2004. - № 3. - С. 60-65.

9. Липунова Е.А., Скоркина М.Ю. Физиология крови: моногр. исслед. - Белгород: БелГУ. - 2007. - 324 с.

10. Малкова М.И., Булашова О.В., Хазова Е.В. Определение адренореактивности организма по адренорецепции клеточной мембраны при сердечно-сосудистой патологии // Практическая медицина. - 2013. - T. 71, № 3. - С. 20-23.

11. Манухин Б.Н., Нестерова Л.А. Аллостерическое влияние атропина и карбахола на активность альфа2-адренорецепторов мембран коры головного мозга крыс // Биологические мембраны. - 2011. - Т. 28, № 5. - С. 382-386.

12. Муравьев А.В., Муравьев А.А. Вне- и внутриклеточные механизмы изменения агрегации эритроцитов // Физиология человека. - 2005. - Т. 31, № 4. - С. 108-112.

13. Ноздрачев А.Д. Большой практикум по физиологии человека и животных: уч. пособ. для студ. вузов в 2 т. - М.: Академия. - 2007. - 608 с.

14. Сергеева О.В., Алипов Н.Н., Смирнов В.М. Влияние атропина, пропранолола и атенолола на волновую структуру колебаний ритма сердца у крыс // Бюлл. эксп. биол. и мед. - 2008. - Т. 145, № 4. - С. 364-367.

15. Скоркина М.Ю. Морфофизиологический анализ механизмов регуляции объема клеток крови: автореф. дисс. … докт. биол. наук. - Астрахань. - 2014. - 40 с.

16. Стрельникова А.И., Циркин В.И., Крысова А.В., Хлыбова С.В., Дмитриева С.Л. М-холинореактивность эритроцитов небеременных и беременных женщин, определяемая по изменению скорости агглютинации эритроцитов под влиянием ацетилхолина // Бюлл. эксп. биол. и мед. - 2012. - Т. 154, № 8. - С. 140-143.

17. Стрюк Р.И., Длусская И.Г. Адренореактивность и сердечно-сосудистая система. - М.: Медицина. - 2003. - 160 с.

18. Тихомирова И.А., Муравьев А.В., Гусева Е.П. Адренореактивность организма и агрегатные свойства эритроцитов в норме и при патологии // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. - 2006. - Т. 18, № 2. - С. 63-68.

19. Циркин В.И., Анисимов К.Ю., Хлыбова С.В., Дмитриева С.Л., Братухина О.А., Попова В.С., Шушканова Е.Г. Хемореактивность эритроцитов как отражение течения беременности и родов // Вестник уральской мед. акад. науки. - 2015. - № 4. - С. 143-150.

20. Bristow M.R. β-Adrenergic receptor blockade in chronic heart failure // Circulation. - 2000. - V. 101. - No. 5. - Рp. 558-569.

21. Carvalho F.A., Mesquita R., Martins-Silva J., Saldanha C. Acetylcholine and choline effects on erythrocyte nitrite and nitrate levels // J. Appl. Toxicol. - 2004. - V. 24. - Is. 6. - Pp. 419-427.

22. Dalefielda R.R., Oehmea F.W. The presence of a muscarinic receptor on canine erythrocyte membranes // Gen. Pharmacol.: The Vascular System. - 1999. - V. 32. - Is. 3. - Pp. 341-344.

23. Katzung B.G., Masters S.B., Trevor A.J. Basic and Clinical Pharmacology. - McGraw-Hill Companies, Inc. - 2012. - 1245 p.

24. Lopes de Almeida J.P., Saldanha C. Nonneuronal Cholinergic System in Human Erythrocytes Biological Role and Clinical Relev // J. Memb. Biol. - 2010. - V. 234. - Pp. 227-234.

25. Baevskiy R.M. Analiz variabelnosti serdechnogo ritma v kosmicheskoy medicine [Analysis of heart rate variability in space medicine]. Fiziologiya cheloveka [Human Physiology]. 2002. Vol. 28, No. 2. Pp. 70-82. (In Russian).

26. Ban A.S., Paramonova N.A., Zagorodnyy G.M. Analiz vzaimosvyazi pokazateley variabelnosti ritma serdca [Analysis of the relationship between heart rate variability indices]. Voennaya medicina [Military medicine]. 2010. No. 4. Pp. 21-24. (In Russian).

27. Borovskaya M.K., Kuznecova E.E., Gorohova V.G. Strukturno-funkcionalnaya harakteristika membran ehritrocita i ee izmenenie pri patologiyah raznogo geneza [Structural and functional characteristics of erythrocyte membranes and its change in pathologies of different genesis]. Byulleten VSNC SO RAMN [Bulletin VSNC of Siberian Branch of Russian Academy of Medical Sciences]. 2010. No. 3. Pp. 334-354. (In Russian).

28. Korkushko O.V., Shatilo V.B., Pisaruk A.B., Lishnevskaya V.Yu., Chebotarev N.D. Analiz variabelnosti ritma serdca v klinicheskoy praktike: 25-letniy opyt izucheniya [Heart rate variability analysis in clinical practice: 25 years of experience]. Ehlektr. resurs: mat-ly mezhd. konf. [Electr. resource: materials of the international conference]. 2002. Pp. 5-20. (In Russian).

29. Kupreeva M.S., Petrosyan E.A., Suhinin A.A. Ocenka sostoyaniya krasnoy krovi pri zhelchnom peritonite [Assessment of the state of red blood for bile peritonitis]. Byulleten Volgogradskogo nauch. centra RAMN [Bulletin of Volgograd Science Center of Russian Academy of Medical Sciences]. 2008. No. 2. Pp. 49-51. (In Russian).

30. Kuryanova E.V. K voprosu o primenenii spektralnyh i statisticheskih parametrov variabelnosti serdechnogo ritma dlya ocenki neyrovegetativnogo sostoyaniya organizma v eksperimente [On the Application of Spectral and Statistical Parameters of Heart Rate Variability to Evaluate the Neurovegetative State of an Organism in an Experiment]. Byulleten SO RAMN [Bulletin of Siberian Branch of Russian Academy of Medical Sciences]. 2009. Vol. 140, No. 6. Pp. 30-37. (In Russian).

31. Kuryanova E.V. Vozrastnye, polovye i tipologicheskie osobennosti mekhanizmov regulyacii serdechnogo ritma i svobodnoradikalnyh processov u nelineynyh krys [Age, sexual and typological features of the mechanisms of regulation of the heart rate and free radical processes in nonlinear rats]: avtoref. diss. … d.b.n. [abstract of the thesis … Dr.Sci.Biol.]. - Astrakhan. 2012. 45 p. (In Russian).

32. Kuryata A.V., Soya E.V. Uroven aktivnosti β-adrenoreceptorov, sostoyanie funkcii endoteliya i membran eritrocitov u bolnyh starshih vozrastnyh grupp s serdechnoy nedostatochnostyu i ih izmeneniem pod vliyaniem lecheniya [Level of β-adrenoreceptor activity, the state of endothelial function and erythrocyte membranes in patients of older age groups with heart failure and their change under the influence of treatment]. Ukr. kardio. zhurnal [Ukrainian J. of Cardiology]. 2004. No. 3. Pp. 60-65. (In Russian).

33. Lipunova E.A., Skorkina M.Yu. Fiziologiya krovi: monogr. issled. [Physiology of blood: monographic study]. - Belgorod: BelGU. 2007. 324 p. (In Russian).

34. Malkova M.I., Bulashova O.V., Hazova E.V. Opredelenie adrenoreaktivnosti organizma po adrenorecepcii kletochnoy membrany pri serdechno-sosudistoy patologii [Determination of adrenoreactivity of the body by adrenoreceptance of the cell membrane in cardiovascular pathology]. Prakticheskaya medicina [Practical Medicine]. 2013. Vol. 71, No. 3. Pp. 20-23. (In Russian).

35. Manuhin B.N., Nesterova L.A. Allostericheskoe vliyanie atropina i karbahola na aktivnost alfa2-adrenoreceptorov membran kory golovnogo mozga krys [Allosteric effects of atropine and carbachol on the activity of alpha2-adrenergic receptors in rat cerebral cortex membranes]. Biologicheskie membrany [Biological membranes]. 2011. Vol. 28, No. 5. Pp. 382-386. (In Russian).

36. Muravev A.V., Muravev A.A. Vne- i vnutrikletochnye mekhanizmy izmeneniya agregacii eritrocitov [Extra- and intracellular mechanisms of erythrocyte aggregation change]. Fiziologiya cheloveka [Human Physiology]. 2005. Vol. 31, No. 4. Pp. 108-112. (In Russian).

37. Nozdrachev A.D. Bolshoy praktikum po fiziologii cheloveka i zhivotnyh: uch. posob. dlya stud. vuzov v 2 t. [A large workshop on the physiology of man and animals: Textbook allowance for stud. universities in 2 volumes]. - Мoscow: Akademiya. 2007. 608 p. (In Russian).

38. Sergeeva O.V., Alipov N.N., Smirnov V.M. Vliyanie atropina propranolola i atenolola na volnovuyu strukturu kolebaniy ritma serdca u krys [Influence of atropine, propranolol and atenolol on the wave structure of heart rate fluctuations in rats]. Byulleten eksperimentalnoy biologii i mediciny [Bulletin of Experim. Biology and Medicine]. 2008. Vol. 145, No. 4. Pp. 364-367. (In Russian).

39. Skorkina M.Yu. Morfofiziologicheskiy analiz mekhanizmov regulyacii obema kletok krovi [Morphological and physiological analysis of the mechanisms regulating the volume of blood cells]: avtoref. diss. … d.b.n. [abstract of the thesis … Dr.Sci.Biol.]. - Astrakhan. 2014. 40 p. (In Russian).

40. Strelnikova A.I., Cirkin V.I., Krysova A.V., Hlybova S.V., Dmitrieva S.L. M-holinoreaktivnost eritrocitov neberemennyh i beremennyh zhenshchin opredelyaemaya po izmeneniyu skorosti agglyutinacii eritrocitov pod vliyaniem acetilholina [M-cholinoreactivity of erythrocytes of nonpregnant and pregnant women, determined by the change in the rate of agglutination of erythrocytes under the influence of acetylcholine]. Byull. eksp. boil. i med. [Bulletin of Experim. Biology and Medicine]. 2012. Vol. 154, No. 8. Pp. 140-143. (In Russian).

41. Stryuk R.I., Dlusskaya I.G. Adrenoreaktivnost i serdechno-sosudistaya sistema. [Adrenoreactivity and cardiovascular system]. Мoscow: Medicina. 2003. 160 p. (In Russian).

42. Tihomirova I.A., Muravev A.V., Guseva E.P. Adrenoreaktivnost organizma i agregatnye svoystva eritrocitov v norme i pri patologii [Adrenoreactivity of the organism and aggregate properties of erythrocytes in norm and in pathology]. Regionarnoe krovoobrashchenie i microcirculaciya [Regional Hemodinamics and Microcirculation]. 2006. Vol. 18, No. 2. Pp. 63-68. (In Russian).

43. Cirkin V.I., Anisimov K.Yu., Hlybova S.V., Dmitrieva S.L., Bratuhina O.A., Popova V.S., Shushkanova E.G. Hemoreaktivnost eritrocitov kak otrazhenie techeniya beremennosti i rodov [Chromoreactivity of erythrocytes as a reflection of the course of pregnancy and childbirth]. Vestnik uralskoy med. akad. nauki [J. of Ural Medical Academic Science]. 2015. No. 4. Pp. 143-150. (In Russian).

44. Bristow M.R. β-Adrenergic receptor blockade in chronic heart failure. Circulation. 2000. V. 101. No. 5. Рp. 558-569.

45. Carvalho F.A., Mesquita R., Martins-Silva J., Saldanha C. Acetylcholine and choline effects on erythrocyte nitrite and nitrate levels. J. Appl. Toxicol. 2004. V. 24. Is. 6. Pp. 419-427.

46. Dalefielda R.R., Oehmea F.W. The presence of a muscarinic receptor on canine erythrocyte membranes. Gen. Pharmacol.: The Vascular System. 1999. V. 32. Is. 3. Pp. 341-344.

47. Katzung B.G., Masters S.B., Trevor A.J. Basic and Clinical Pharmacology. McGraw-Hill Companies, Inc. 2012. 1245 p.

48. Lopes de Almeida J.P., Saldanha C. Nonneuronal Cholinergic System in Human Erythrocytes Biological Role and Clinical Relev. J. Memb. Biol. 2010. V. 234. Pp. 227-234.