МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ’Я УКРАЇНИ

ЛЬВІВСЬКИЙ Національний МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

імені ДАНИЛА ГАЛИЦЬКОГО

Мандрик Юрій Васильович

УДК 612.327.2:612.815.1

Роль М1-холіно-, D2-дофамінових рецепторів і

L-Са2+ каналів у регуляції секреції, кровоплину та захисту слизової оболонки шлунка

14.03.03 – нормальна фізіологія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата медичних наук

Львів – 2005

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана у Львівському національному медичному університеті імені Данила Галицького МОЗ України

Науковий керівник: | доктор медичних наук, професор

Скляров Олександр Якович,

Львівський національний медичний університет

імені Данила Галицького,

завідувач кафедри біологічної хімії | Офіційні опоненти: | доктор медичних наук, професор

Шевчук Віктор Григорович,

Національний медичний університет

імені О.О. Богомольця МОЗ України, м. Київ,

завідувач кафедри нормальної фізіології | доктор медичних наук, професор

Кононенко Віталій Степанович,

Львівська державна академія ветеринарної медицини імені С.З. Гжицького міністерства аграрної політики України,

завідувач кафедри анатомії сільськогосподарських тварин | Провідна установа: | Дніпропетровська державна медична академія МОЗ України

Захист дисертації відбудеться “ 02 ” листопада 2005 року о 10 год. на
засіданні спеціалізованої вченої ради Д 35.600.03 у Львівському національному медичному університеті імені Данила Галицького МОЗ України за адресою: 79010,
м. Львів, вул. Пекарська, 69

З дисертацією можна ознайомитися у Науковій бібліотеці Львівського національного медичного університету імені Данила Галицького МОЗ України за адресою: 79000, м. Львів, вул. Січових стрільців, 6

Автореферат розісланий “ 29 ” вересня 2005 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Федорів Я. М.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Механізми регуляції секреторної функції шлункових залоз і процесів цитопротекції включають участь нервових механізмів, гормонів, іонів, активних метаболітів і численних біологічних речовин місцевої дії (Золотарев В.А., 2001; Скляров О.Я., 2002, 2005; Ekblad E., 2000; Kasper L.H., 2001; Konturek P.C., 1997, 2004). Суттєва роль у регуляторних процесах належить блукаючому нерву, який за участі аферентних, центральних та еферентних нейронів регулює секрецію, моторику, процеси цитопротекції у слизовій оболонці шлунка (СОШ). Холінергічні процеси пов'язані з участю ацетилхоліну та відповідних холінорецепторів (ХР), серед яких М1-підтип потребує поглибленого вивчення. У шлунку М1-ХР локалізуються на мембранах нехолінергічних неадренергічних нейронів (Del Tacca M., 1989) та ендокринних клітинах – ентерохромафінних і D-клітинах (Sandor A., 1996; Tari A., 2001). Гальмування шлункової секреції, стимульованої різними секретагогами, продукції слизу при дії блокатора М1-ХР гастроцепіну призводило до зменшення секреторної функції шлункових залоз (Kromer V., 2000; Trefilov A.B., 1999, 2004; Vakhrushev Ia.M., 2002). Однак, роль М1-ХР у регуляції базальної шлункової секреції та кровоплину, а також процесів цитопротекції вивчена недостатньо.

Особливе місце в регуляторних процесах шлунка займають D2-дофамінові рецептори (D2-ДР), які беруть участь як у реалізації моторно-евакуаторної функції шлунка, так і виказують вплив на секрецію шлункових залоз. Блокування D2-ДР призводить до зменшення кислотопродукції, у той час як повідомлення про вплив на рівень кровоплину у СОШ є дискутабельними, а тривале застосування метоклопраміду призводить до ульцерогенних ушкоджень СОШ (Бондарчук Т.І., 2002; Takeuchi, 1998).

Значна кількість біологічно активних речовин змінює функціональний стан клітин СОШ шляхом активації L-Са2+ каналів. Це стосується виділення гормонів місцевої дії, змін кровоплину та моторики тощо. Однак, дані щодо ролі L-Са2+ каналів як у регуляції базального соковиділення, так і процесів цитопротекції й ульцерогенезу суперечливі. Відомо, що характер дії блокатора L-Са2+ каналів верапамілу на процеси ліпопероксидації й активність ензимів антиоксидантного захисту залежить від дози препарату та вибраної експериментальної моделі виразкоутворення (Esplugues J.V., 1988; Lutnicki K., 1992; Gutierrez-Cabano C.A., 1993; al-Bekairi A.M., 1994). Не достатньо з’ясованим у процесах секреції шлункових залоз і кровоплину залишається питання взаємозв’язку між холінергічними структурами блукаючого нерва та нейронів метасимпатичної нервової системи, що містять М1-холіно-, D2-дофамінові рецептори та L-Са2+ канали.

Зміни морфо-функціонального стану СОШ призводять до порушення функціонування інших органів травної системи – печінки, підшлункової залози, кишок, а метаболічні процеси у цих органах при ульцерогенних змінах СОШ, зумовлених етанолом, за умов роздільного та поєднаного блокування М1-ХР та L-Са2+ каналів є недостатньо вивченими.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Тема кандидатської дисертації затверджена на засіданні Вченої ради медичного факультету № 2 Львівського національного медичного університету імені Данила Галицького МОЗ України 19 березня 2003 року, протокол № 6. Дисертаційна робота є фрагментом комплексної теми кафедри біологічної хімії Львівського національного медичного університету імені Данила Галицького “Клініко-експериментальні обгрунтування моніторингу діагностики та лікування захворювань органів травної системи та гепатопатій”, № державної реєстрації 0100U002267.

Мета і завдання дослідження. Метою роботи було з’ясування ролі М1-холіно-, D2-дофамінових рецепторів і L-Са2+ каналів у регуляції базальної шлункової секреції, кровоплину та процесів цитопротекції в СОШ.

Для досягнення обраної мети були визначені наступні завдання:

1.

2.

3.

4.

5.

Об’єкт досліджень — механізми секреції шлункових залоз, метаболічні та цитопротективні процеси СОШ.

Предмет досліджень — характер секреції шлункового соку, кровоплину в СОШ, процеси ПОЛ та активність ензимів антиоксидантного захисту, вміст NO у СОШ та інших органах травної системи при дії антагоністів М1-холіно-, D2-дофамінових рецепторів і L-Са2+ каналів.

Методи досліджень. На щурах-самцях лінії Вістар методом перфузії шлунка фізіологічним розчином досліджували секреторну функцію шлункових залоз при блокуванні М1-холіно-, D2-дофамінових рецепторів і L-Са2+ каналів. Кислотопродукуючу функцію оцінювали шляхом визначення рН перфузату та дебіту іонів водню методом титрування, пепсиновидільну – визначаючи концентрацію пепсину колориметричним методом. Швидкість кровоплину (ШК) у СОШ визначали методом кліренсу водню. Процеси цитопротекції та метаболізму були оцінені шляхом визначення кінцевого продукту пероксидного окиснення ліпідів (ПОЛ) – малонового диальдегіду (МДА) та активності ензимів антиоксидантного захисту – супероксиддисмутази (СОД) та каталази, а також за рівнем азоту окису (II) у тканинах органів травної системи. Морфологічні зміни СОШ, викликані етанолом, оцінювали на підставі підрахунку площі уражень за допомогою комп’ютерного сканування та планіметричної програми.

Наукова новизна одержаних результатів. У результаті проведених комплексних досліджень отримані нові дані щодо характеру шлункової секреції, процесів ліпопероксидації, кровоплину та морфологічних змін у СОШ при блокуванні М1-холіно-, D2-дофамінових рецепторів та L-Са2+ каналів.

Уперше відзначено гальмування базального кислотовиділення та тенденцію до зростання процесів цитопротекції в СОШ і зниження концентрації NO у досліджуваних органах травної системи при блокуванні М1-ХР на тлі дії алкоголю. При блокуванні L-кальцієвих каналів виявлено швидке зниження ШК у СОШ порівняно зі змінами секреції за базальних умов та суттєве гальмування кислотовиділення за умов ураження СОШ етанолом.

Уперше показано, що при спільному блокуванні М1-ХР та L-Са2+ каналів у інтактних тварин відбувається посилення гальмування шлункової секреції та ШК у СОШ, тоді як на тлі дії етанолу пригнічення секреції хлоридної кислоти практично не відрізнялося від самостійної дії верапамілу та було суттєво меншим від впливу гастроцепіну за цих умов. Уперше виявлені органоспецифічні зміни процесів ліпопероксидації, активності ензимів антиоксидантного захисту та паралельне зменшення вмісту NO у СОШ, печінці та підшлунковій залозі при спільному блокуванні М1-ХР і L-Са2+ каналів.

Доведена участь периферійних D2-ДР у регуляції базальної шлункової секреції у щурів. Виявлено різке гальмування секреції кислоти та пепсиновиділення, а також зміну напряму судинної відповіді (вазоконстрикцію) при поєднаному блокуванні М1-холіно- та D2-дофамінових рецепторів порівняно з самостійною дією гастроцепіну.

Розкриті різносторонні регуляторні впливи на парієтальні та головні клітини одночасного блокування D2-ДР і L-Са2+ каналів, а також виявлено модулювання вазодилятуючого впливу верапамілу.

Практичне значення отриманих результатів. Отримані результати поглиблюють знання про механізми регуляції секреторної функції шлункових залоз, процеси цитопротекції та ульцерогенезу при самостійному та спільному блокуванні М1-холіно-, D2-дофамінових рецепторів і L-кальцієвих каналів, що може бути використано як у навчальному процесі для студентів медичних ВУЗів і біологічних факультетів університетів, так і в практичній гастроентерології. Результати дисертаційної роботи впроваджені в навчальний процес кафедр нормальної фізіології Львівського національного медичного університету імені Данила Галицького та Івано-Франківського державного медичного університету, кафедр фізіології людини та тварин Київського національного університету імені Т.Г. Шевченка та Львівського національного університету імені Івана Франка.

Результати, що можуть бути використані в практичній медицині, стосуються особливостей поєднаної дії блокаторів. При спільній дії гастроцепіну та верапамілу посилюється гальмування кислото- та пепсиновиділення, різко збільшується рівень кровоплину в СОШ, що забезпечує покращення умов оксигенації тканин, а також зростають процеси цитопротекції. Поєднане застосування метоклопраміду з блокатором кальцієвих каналів верапамілом значно знижує кислотопродукуючу функцію шлунка та зумовлює виражений вазодилятуючий ефект у СОШ. Результати проведеного дослідження слід враховувати при призначенні гастроцепіну з прокінетиком метоклопрамідом, поєднана дія яких суттєво пригнічує секреторну функцію шлунка і водночас може бути фактором розвитку чи посилення деструктивних процесів у СОШ внаслідок зниження рівня кровоплину. Виявлені характеристики комбінованого застосування блокаторів слід враховувати при лікуванні хворих на виразкову хворобу шлунка та дванадцятипалої кишки.

Особистий внесок здобувача. Автором особисто виконано весь обсяг експериментальних досліджень на базі кафедри біологічної хімії Львівського національного медичного університету імені Данила Галицького, проведено статистичне опрацювання одержаних результатів, самостійно підібрана та проаналізована наукова література за темою дисертації, підготовлені наукові праці до друку, оформлено дисертаційну роботу. Планування напрямків досліджень, обговорення їх результатів, формулювання висновків здійснено за участі наукового керівника.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертаційної роботи доповідалися та обговорювалися на Львівсько-Люблінських конференціях з експериментальної та клінічної біохімії (Львів, 2000, 2004; Люблін, 2002); Піроговських студентських наукових конференціях (Москва, 2001, 2002); II міжнародній науковій конференції “Мікроциркуляція та її вікові зміни” (Київ, 2002); ІІІ міжнародній медичній конференції студентів та молодих учених “Медицина – Здоров’я – XXI сторіччя” (Дніпропетровськ, 2002); ІІІ з’їзді Українського біофізичного товариства (Львів, 2002); XVI з’їзді Українського фізіологічного товариства (Вінниця, 2002); VII з’їзді всеукраїнського лікарського товариства (Тернопіль, 2003); наукових конференціях “Алкоголь та здоров’я” (Польща 2003, 2004); міжнародній конференції “Нейро-гуморальні і клітинні механізми регуляції процесів травлення” (Львів, 2004); міжнародній конференції, присв’яченій 80-річчю з дня народження проф. І.В. Шостаковської (Львів, 2004); засіданнях кафедр біохімії та нормальної фізіології Львівського національного медичного університету імені Данила Галицького (2003 - 2005).

Публікації. За матеріалами роботи опубліковано 16 друкованих праць, з них 5 статей (3 – у фахових наукових виданнях, рекомендованих ВАК України, 2 – у закордонних виданнях), 11 тез – у збірниках матеріалів вітчизняних і міжнародних наукових конференцій та з’їздів.

Структура та обсяг дисертації. Дисертація складається зі вступу, огляду літератури, опису матеріалів і методів досліджень, 3 розділів з викладом отриманих власних результатів, аналізу та узагальнення результатів досліджень, висновків, списку використаних літературних джерел, що містить 256 найменувань (з них 34 – країн СНД, 222 – інших країн), 4 додатків. Матеріали дисертаційної роботи викладені на 156 сторінках машинописного тексту, ілюстровані 26 таблицями та 28 рисунками.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Матеріали та методи дослідження. Досліди виконані на статевозрілих щурах самцях лінії Вістар вагою 180 – 320 г. загальною кількістю 217 штук, що перебували на водній дієті впродовж 20 годин до початку досліду. За умов гострого експерименту досліджували секреторну функцію шлункових залоз у поєднанні з рівнем кровоплину та морфологічним станом СОШ, активністю процесів ПОЛ і ензимів антиоксидантного захисту в інтактних тварин, а також на тлі дії етанолу.

Секреторну функцію шлунка вивчали методом його перфузії фізіологічним розчином (Гройсман С.Д., 1988; Rotker J.D., 1995; Kato S., 1997). Оцінювання функціонального стану шлункових залоз проводилося шляхом визначення в шлунковому перфузаті показників секреції: рН (Мыш В.П., 1987; Берегова Т.В., 2001), дебіту іонів Н+ методом титрування (Гройсман С.Д., 1988; Kato S., 1997) та концентрації пепсину колориметричним способом (Тин В.П., 1976). Швидкість кровоплину у СОШ визначали на основі методу кліренсу водню (Leung F.W., 1984; Murakami M.M., 1982; Дадиани Л.Н., 1987, Самонина Г.Е., 2001). Ульцерогенні зміни в СОШ моделювали шляхом перфузії шлунка 50 % розчином етанолу (Katori V., 1990; Katsuharu B., 2001; Yoshimura T., 2002). Площу та ступінь структурно-геморагічних змін (СГЗ) слизової оболонки визначали за допомогою попереднього сканування та планіметричної комп’ютерної програми (Katsuharu B., 2001; Khan H.A., 2004). Процеси ліпопероксидації оцінювали шляхом визначення МДА (Тимирбулатов Р.А., 1981) та активності ензимів антиоксидантного захисту – СОД (Костюк В.А., 1990; Сторожук П.Г., 1998; Lolisze M.P., 1997) і каталази (Королюк М.А., 1988). Рівень азоту окису (ІІ) в тканинах органів травної системи визначали з додаванням реактиву Грісса (Green L.C., 1982; Schmidt H.H.W., 1995).

Роль М1-ХР оцінювали шляхом їх блокування гастроцепіном (“Beoringer Inhelheim”, Німеччина) у дозі 3 та 6 мг/кг (Sigman H.H., 1991), D2-ДР – метоклопрамідом (“Дарниця”, Україна) у дозі 2 мг/кг (Nomura K., 1995) та L-Са2+ каналів – верапамілу гідрохлоридом (“Дарниця”, Україна) у дозі 1,25 мг/кг (al-Dohayan A.D., 1996). При спільній дії блокатори застосовувалися у вище наведених дозах. Речовини вводили у стегнову вену в об’ємі 0,1 мл/100 г маси. Для контролю волемічних змін у циркуляторному руслі СОШ були проведені дослідження з застосуванням аналогічного об’єму фізіологічного розчину.

Необхідні статистичні розрахунки та побудову діаграм проводили за допомогою ЕОМ типу AMD Athlon (TM) з використанням програми Microsoft Excel, Statistica v5.5a Statsoft®. Одержані результати опрацьовували комп’ютерним тестом ANOVA з використанням непараметричних підходів для порівняння масиву даних у кількох вибірках (Боровиков В.П., 1998; Гланц С., 1999).

Результати досліджень та їх обговорення

Секреторна функція та кровоплин у СОШ при блокуванні М1-ХР. Впродовж першої та другої годин після введення гастроцепіну в дозі 3 мг/кг базальна секреція хлоридної кислоти не відрізнялася від показників контрольної групи тварин, тоді як дебіт пепсину знизився на 16 % відповідно.

З метою виявлення ймовірного дозозалежного ефекту при блокуванні М1-ХР у наступній серії досліджень гастроцепін застосовували у дозі 6 мг/кг. Дія гастроцепіну в цій дозі проявлялася тенденцією до зменшення дебіту Н+ іонів. При цьому дебіт пепсину впродовж двох годин знизився на 28 % (р<0,05) порівняно з контрольною групою (рис. 1). Таким чином, проведеними дослідженнями з’ясовано, що характер кислото- та пепсиновиділення при блокуванні М1-ХР є дозозалежним та неоднозначним, оскільки гальмування виділення пепсину відбувається більшою мірою.

Рис. 1. Динаміка кислотопродукуючої (А) та пепсиновидільної (Б) функцій шлункових залоз при блокуванні М1-ХР та L-Ca2+ каналів:

1, А– | Динаміка секреції та дебіт при дії гастроцепіну (3 мг/кг);

2, Б– | Динаміка секреції та дебіт при дії верапамілу (1,25 мг/кг);

3, В– | Динаміка секреції та дебіт при спільній дії гастроцепіну та верапамілу.

Блокування М1-ХР гастроцепіном у дозі 3 мг/кг через 5 хв після введення призводило до зниження ШК на 34 % (р<0,05), а на 15-й хв – на 62 % (р<0,01) порівняно з контролем. У дозі 6 мг/кг найбільше зниження ШК проявлялося на 30 хв (35 %, р<0,05). У подальшому різко виражена вазодилятація змінювалася тенденцією до помірного відновлення вихідного рівня ШК (рис. 2).

Рис. 2. Порівняльна характеристика зміни ШК у СОШ при блокуванні
М1-ХР гастроцепіном, L-Са2+ каналів верапамілом та їх спільній дії:

1– | Гастроцепін у дозі 3 мг/кг;

2– | Верапаміл у дозі 1,25 мг/кг;

3– | Спільна дія гастроцепіну та верапамілу.

Порівнюючи динаміку змін секреції та ШК в СОШ при блокуванні М1-ХР встановлено, що гастроцепін зумовлює більш виражені зміни гемодинаміки, ніж секреції. Це може бути пов’язано з тим, що М1-, М2- та М3-ХР ідентифіковані безпосередньо у різних відділах судинного русла (Oda M., 1998; Vanner S., 1996; Eglen R.M., 1990), тоді як механізми регуляції секреції опосередковуються участю М1-ХР нейронів метасимпатичної нервової системи та ендокринних клітин. Слід відзначити, що не зважаючи на виражену вазодилятацію у СОШ, відбувається гальмування пепсиновиділення, що свідчить про різноспрямований ефект блокування М1-ХР на механізми регуляції секреції та вазомоторики.

Порівняльна характеристика секреції шлункових залоз при ваготомії та блокуванні М1-ХР у щурів. Повна девагалізація шлунка зумовлювала різке зниження (50 %, р=0,006) вмісту хлоридної кислоти впродовж перших 60 хв з подальшим відновленням та стабілізацією секреції на рівні, що був на 35 % (р<0,005) нижчим від вихідних показників (рис. 4). Гальмування секреції кислоти суттєво відрізнялося від ефекту селективного блокування М1-ХР гастроцепіном у дозах 3 та 6 мг/кг. Вміст пепсину в перфузаті синхронно зменшувався як при введенні гастроцепіну, так і після стовбурової ваготомії.

Секреторна функція шлунка при блокуванні М1-ХР на тлі дії етанолу. Особливої уваги заслуговує вивчення дії вибраних блокаторів секреції на тлі пошкодження СОШ ульцерогенними факторами. Це пов’язано з тим, що хлоридна кислота та пепсин беруть участь у розвитку деструктивних процесів, а тому ступінь гальмування секреції парієтальних та головних клітин є однією з ланок захисту СОШ. Двохвилинна перфузія шлунка 50 % розчином етанолу викликала різке зниження кислотопродукції та менш виражену зміну концентрації пепсину. При цьому дебіт Н+ іонів знизився на 30 % (р<0,05), а пепсину на 16 % (р<0,05).

Блокування М1-ХР за умов дії алкоголю суттєво пригнічувало секрецію хлоридної кислоти – гальмування секреції іонів Н+ на 15 хв було на 48 % (р<0,005), а на 60 хв – на 54 % (p<0,05) більшим порівняно з самостійною перфузією етанолом (рис. 3). У той же час дебіт-година іонів Н+ знизилася на 50 % (p<0,05). Блокування М1-ХР на тлі дії етанолу практично не змінювало динаміки пепсиновиділення порівняно з самостійною перфузією етанолом.

Рис. 3. Порівняльна характеристика динаміки та дебіту кислоти (А) і пепсину (Б) при блокуванні М1-ХР і L-Са2+ каналів на тлі перфузії шлунка етанолом:

1, А– | Динаміка секреції та дебіт при дії гастроцепіну (6 мг/кг);

2, Б– | Динаміка секреції та дебіт при дії верапамілу (1,25 мг/кг);

3, В– | Динаміка секреції та дебіт при спільній дії гастроцепіну та верапамілу.

Слід відзначити, що блокування М1-ХР у тварин з інтактною СОШ не призводило до виражених змін кислотопродукції та супроводжувалося незначним гальмуванням пепсиновиділення впродовж першої години, тоді як на тлі дії етанолу кислотовиділення різко зменшувалося, а концентрація пепсину суттєво не відрізнялася від такої при перфузії етанолом. Це свідчить про неоднакову чутливість секреторних залоз до блокування М1-ХР за умов інтактної слизової та на тлі дії алкоголю.

Секреторна функція та кровоплин у СОШ при блокуванні L-Са2+ каналів. Кислотопродукуюча функція шлункових залоз за базальних умов, оцінюючи вміст іонів Н+ в одержаному перфузаті, становила 0,62±0,085 мкмоль/15хв. Блокування L-Са2+ каналів проявляло тенденцію до зниження концентрації іонів водню. Слід відзначити, що дебіт кислоти за першу годину знизився незначно, а впродовж другої години був меншим на 12 % порівняно з контролем. Особливістю секреції пепсину було її наростаюче гальмування впродовж другої години. Так, концентрація пепсину зменшилась з 57,33±6,76 мкг/мл до 35,33±5,97 мкг/мл, що становило 18 % (р<0,05) порівняно з контрольною групою тварин. Таким чином, введення верапамілу призводить до повільного гальмування кислото- та пепсиновиділення, при цьому більш виражено прослідковується зниження секреції пепсину. Порівняльна оцінка ступеня гальмування секреції парієтальних і головних клітин демонструє паралелізм змін їх функціональної активності при блокуванні L-Са2+ каналів (див. рис. 1).

На 5 хв після введення верапамілу відзначено різке зниження ШК (73 %, p=0,04) з подальшим поступовим її відновленням, яка на 60 хв була на 38 % (p=0,025) нижчою порівняно з контрольними показниками (див. рис. 2).

Отримані результати свідчать про те, що L-кальцієві канали відіграють певну роль у регуляції виділення кислоти, пепсину та мікроциркуляції, що підтверджують показники зниження дебіту цих речовин та ШК. Оскільки на сьогоднішній день немає прямих свідчень наявності L-кальцієвих каналів на парієтальних і головних клітинах, можливо, у реалізації гальмівного ефекту беруть участь кальцієві канали метасимпатичної нервової системи та ендокринних клітин (ентерохромафінних та D-клітин), на мембранах яких були знайдені N- та L- кальцієві канали (Parkman H.P., 1997; Zeng N., 1999; Lindstrom E., 2001).

Секреторна функція шлунка при блокуванні L-Са2+ каналів на тлі дії етанолу. Блокування L-кальцієвих каналів за умов перфузії шлунка етанолом зумовлювало суттєве пригнічення кислотопродукції. На 45 хв і 60 хв концентрація іонів водню була на 30 % (р<0,01) нижчою порівняно з самостійною перфузією етанолом (див. рис. 3). Дебіт іонів водню при цьому знизився на 21 % (р<0,05). Пепсиновиділення за умов дії етанолу змінювалося без закономірності.

Отримані результати свідчать, що за умов розвитку СГЗ у СОШ, викликаних етанолом, блокування L-кальцієвих каналів призводить до вираженого гальмування функції парієтальних клітин, тоді як характер пепсиновиділення суттєво не змінюється. Слід відзначити, що блокування L-кальцієвих каналів верапамілом на тлі моделювання ульцерогенних змін у СОШ алкоголем призводить до більш суттєвого гальмування кислотовиділення порівняно з впливом на секрецію в інтактних тварин, що може бути пов’язано зі зниженням концентрації гастрину і, внаслідок цього, суттєвим пригніченням секреції кислоти (Lyons H., 1992).

Роль D2-дофамінових рецепторів у регуляції шлункової секреції та кровоплину в СОШ щурів. Блокування центральних та периферійних D2-ДР практично не виявляло впливу на зміну базальної секреції в щурів. Не змінюючи кислотопродукуючу функцію, метоклопрамід, натомість, виявляв стимулюючу дію на головні клітини (рис. 5). Блокування D2-ДР у інтактних щурів призводило до стрімкого наростання (28 %, р<0,05) концентрації пепсину в перфузаті впродовж перших 30 хв порівняно з контролем і поступового зниження до кінця першої години. Впродовж другої години пепсиновиділення не відрізнялося від контрольних значень.

Перед введенням метоклопраміду ШК становила 259,02±27,71 мл/хв/100г. Блокування D2-ДР призводило до несуттєвих коливань вихідного значення впродовж години спостереження (рис. 6).

Таким чином, блокування D2-ДР у тварин з інтактною нервовою системою незначно впливає на рівень базальної секреції хлоридної кислоти, натомість, призводить до короткотривалого та значного зростання протеолітичної активності перфузату та незначно змінює ШК у СОШ.

Для з’ясування участі D2-ДР метасимпатичної нервової системи у процесах базальної секреції щурів метоклопрамід застосовувався за умов повного виключення центрального впливу блукаючих нервів шляхом двобічної піддіафрагмальної стовбурової ваготомії. На тлі пригнічення кислотопродукції (35 %), зумовленої ваготомією, блокування периферійних D2-ДР впродовж другої години експерименту призводило до гальмування секреції Н+ іонів на 18 – 25 % (р<0,05), при цьому дебіт іонів водню зменшився на 19 % (р<0,05) порівняно з ваготомією (рис. 4).

Рис. 4. Секреторна функція шлунка при блокуванні D2-дофамінових рецепторів на тлі двобічної стовбурової ваготомії.

Зростання кислотовиділення, що спостерігалося через короткий проміжок часу (1 год) після його різкого зниження внаслідок двобічної стовбурової ваготомії, є підтвердженням того, що в щурів регуляція базального рівня секреції відбувається як за участі блукаючого нерва, так і гуморальних факторів (Трефилов А.Б., 1989; Hanisch E., 1982). У зв’язку з цим, зниження кислотовиділення внаслідок блокування периферійних D2-ДР метасимпатичної нервової системи, можливо, зумовлене або гальмуванням виділення гастрину, або пов’язано з посиленням секреції гальмівних гуморальних регуляторів (соматостатин, простагландин Е2). Не можна виключати і того, що дія метоклопраміду за цих умов пов’язана з активацією гальмівних нейронів, які в свою чергу за участі вазоінтестинального поліпептиду та інших медіаторів гальмують діяльність парієтальних клітин.

Слід відзначити, що при блокуванні D2-ДР за умов цілісності блукаючих нервів макроскопічні зміни СОШ не визначалися. У щурів, яким вводили метоклопрамід на тлі ваготомії, було виявлено гіперемію та набряк СОШ, а у частини тварин – різного ступеня СГЗ слизової оболонки.

Секреторна функція та кровоплин у СОШ при одночасному блокуванні М1-ХР та L-Са2+ каналів. Динаміка концентрації іонів Н+ у перфузаті за умов спільного блокування М1-ХР та L-кальцієвих каналів характеризувалася значним гальмуванням процесу секреції. На 60 хв секреція хлоридної кислоти була на 35 % (p<0,05) нижчою порівняно з контролем, а також суттєво відрізнялася від самостійного блокування М1-ХР і L-кальцієвих каналів (див. рис. 1). Подібне гальмування кислотовиділення спостерігалося в динаміці до кінця експерименту. Таким чином, дебіт іонів Н+ за першу годину знизився на 25 % (p<0,05), а впродовж другої – на 29 % (p<0,01) порівняно з контрольними величинами.

Секреція головних клітин за умов спільного блокування М1-ХР та L-кальцієвих каналів змінювалася односпрямовано і рівною мірою з гальмуванням секреції іонів водню парієтальними клітинами. Так, на 60 хв поєднана дія гастроцепіну та верапамілу пригнічувала концентрацію пепсину в перфузаті на 32 % (p<0,05) порівняно з контрольною групою, що на 21 % (p<0,05) та на 16 % (p<0,05) перевищувало ефект самостійного блокування М1-ХР і L-Са2+ каналів відповідно; на 120 хв експерименту гальмування пепсиновиділення становило 41 % (p<0,05). При цьому дебіт пепсину впродовж першої години був на 23 % (p<0,05), а за другу годину експерименту – на 29 % (p<0,05) нижчим порівняно з контролем.

Особливе значення мало з’ясування рівня кровоплину в СОШ при спільному блокуванні М1-ХР і L-кальцієвих каналів. Найсуттєвіше зменшення показників спостерігалось на 5 хв, коли ШК зменшилась на 90 % (p=0,002) порівняно з контрольною групою. На 30-й хв ШК поступово відновилася на 1/3 (p=0,006), а на 60-й хв – на 2/3 (p=0,001) від свого вихідного рівня (див. рис. 2). Різке зниження, що спостерігалося на 5 хв, було на 56 % (р=0,04) більшим ніж при дії гастроцепіну та на 17 % (p=0,008) порівняно з самостійною дією верапамілу. Подібна часова закономірність ефекту прослідковувалася до кінця експерименту та свідчить про домінуючий вплив верапамілу на стан судин СОШ.

Гальмування секреції кислоти і пепсину та рівень кровоплину у СОШ при поєднаному блокуванні М1-ХР та L-кальцієвих каналів не є взаємозалежними, що пов’язано з характером дії речовин на різні регуляторні механізми. Таким чином, хоча спільна дія гастроцепіну та верапамілу на секреторні клітини шлункових залоз не є прямою, секреторна функція останніх різко гальмується. Це, на нашу думку, пов’язано з блокуванням передачі нервових імпульсів у нейронах метасимпатичного відділу вегетативної нервової системи, тоді як тенденція до синергізму дії блокаторів на характер кровоплину пов’язана з блокуванням М1-ХР симпатичних гангліїв і L-кальцієвих каналів плазматичних мембран гладких м’язів у стінці судин. Цей ефект має важливе значення не тільки для розкриття регуляторних механізмів тонусу судин, але і є цінним для практичної медицини. Приєднання до традиційної схеми лікування гастроцепіном вазодилятатора верапамілу може призводити до покращення кровопостачання та підвищення регенерації СОШ у хворих на виразкову хворобу.

Секреторна функція шлунка при одночасному блокуванні М1-ХР і L-кальцієвих каналів на тлі дії етанолу. Попереднє внутрішньовенне введення гастроцепіну (6 мг/кг) та верапамілу (1,25 мг/кг) за 15 хв до перфузії шлунка 50 % алкоголем призводило до швидкого зменшення концентрації іонів Н+, яка на 60 хв була на 40 % (p<0,005) нижчою порівняно з самостійною дією етанолу (див. рис. 3). Дебіт іонів водню за годину зменшився на 23 % (p<0,05). Характер секреції кислоти при поєднаному блокуванні М1-ХР і L-кальцієвих каналів у інтактних тварин та за умов ураження СОШ етанолом суттєво не відрізнявся. Проте, спільне блокування М1-ХР та L-кальцієвих каналів на тлі дії етанолу меншою мірою пригнічувало секрецію іонів водню ніж самостійна дія гастроцепіну і практично не відрізнялося від самостійної дії верапамілу, у той час як у щурів з інтактною слизовою оболонкою поєднана дія блокаторів проявляла потенціюючий гальмівний ефект на базальну секрецію.

Як свідчать результати досліджень, пригнічення секреції пепсину за умов перфузії шлунка етанолом має менш виражений характер порівняно з результатами, одержаними на тваринах з інтактною слизовою оболонкою. Така секреторна відповідь за умов суттєвого зменшення функціональної площі СОШ зумовлена залученням місцевих стимулюючих механізмів, які, ймовірно, викликані деструктивними та запальними змінами в слизовій оболонці, не пов’язаними з М1-ХР і L-кальцієвими каналами.

Секреторна функція та кровоплин у СОШ при одночасному блокуванні М1-холіно- та D2-дофамінових рецепторів. Якщо самостійна дія гастроцепіну та метоклопраміду суттєво не впливала на кислотовиділення впродовж двох годин експерименту, то одночасне блокування М1-ХР та D2-ДР призводило до різкого його гальмування (рис. 5). Найвираженіші зміни спостерігались на 45 – 90 хв досліду, коли концентрація Н+ іонів на 25 – 32 % (р<0,01) була нижчою порівняно з контрольною групою, а також суттєво відрізнялася від самостійного впливу гастроцепіну та метоклопраміду. Дебіт хлоридної кислоти за цих умов зменшився на 23 % (р=0,015) за першу годину досліджень та на 25 % (р=0,004) впродовж другої години експерименту порівняно з контрольною групою тварин.

Одночасне блокування М1-ХР та D2-ДР впродовж перших 30 хв призводило до зростання концентрації пепсину у перфузаті, а починаючи з 45 хв і до кінця досліду пепсиновиділення суттєво зменшувалося. Впродовж другої години досліду концентрація пепсину знизилась на 28 - 38 % (р<0,01) порівняно з самостійною дією гастроцепіну та метоклопраміду. Дебіт пепсину за II години експерименту зменшився на 32 % (р<0,01) порівняно з контрольною групою тварин. Таким чином, на відміну від самостійного блокування тільки М1-ХР, їх спільне блокування з D2-ДР призводить до різкого зниження дебіту кислоти та пепсину. Особливістю спільного введення блокаторів є протилежна направленість процесу пепсиновиділення порівняно з самостійною дією метоклопраміду. Вважають, що механізм моторно-евакуаторної дії метоклопраміду пов’язаний з активацією виділення ацетилхоліну з постгангліонарних нейронів (Baldrick P., 1998), а блокування М1-ХР за цих умов зменшує секрецію як кислоти, так і пепсину.

Рис. 5. Динаміка кислотопродукуючої (А) та пепсиновидільної (Б) функцій шлункових залоз при блокуванні М1-холіно- та D2-дофамінових рецепторів:

1, А– | Динаміка секреції та дебіт при дії гастроцепіну (3 мг/кг);

2, Б– | Динаміка секреції та дебіт при дії метоклопраміду (2 мг/кг);

3, В– | Динаміка секреції та дебіт при спільній дії гастроцепіну та метоклопраміду.

Поєднане застосування гастроцепіну та метоклопраміду викликає швидке зростання ШК у СОШ на 45 % (p<0,05) вже на 5 хв. У подальшому спостерігалося помірне зниження: ШК на 15 хв досліду була на 28 % (p<0,05), на 30 хв – на 15 % (р<0,01), а через годину – на 25 % (р<0,01) вищою ніж у контрольній групі (рис. 6).

Рис. 6. Порівняльна характеристика зміни ШК у СОШ при блокуванні
М1-ХР гастроцепіном, D2-ДР метоклопрамідом та їх спільній дії:

1– | Гастроцепін у дозі 3 мг/кг;

2– | Метоклопрамід у дозі 2 мг/кг;

3– | Спільна дія гастроцепіну та метоклопраміду.

Одержані дані поєднаного блокування М1-ХР та D2-ДР свідчать про зміну характеру кровоплину в СОШ, що проявлялося суттєвим його зниженням порівняно з самостійною дією гастроцепіну. Таким чином, гальмування D2-ДР нейронів метасимпатичної нервової системи призводить не тільки до змін секреції шлункових залоз, але й до модулювання судинної відповіді. При цьому, ймовірно, у залежності від комбінованого впливу на ті чи інші рецептори можливе як зростання, так і зменшення кровоплину в СОШ.

Секреторна функція та кровоплин у СОШ при одночасному блокуванні L-Ca2+ каналів і D2-дофамінових рецепторів. Спільне блокування L-Ca2+ каналів та D2-ДР призводило до поступового зниження концентрації іонів водню, яка на 60 хв була на 24 % (р=0,018) меншою порівняно з контрольною групою, і незначно змінювалась впродовж наступної години спостереження. Дебіт хлоридної кислоти знизився за першу та другу години на 22 % та 20 % (р=0,02) відповідно порівняно з контролем (рис. 7).

Рис. 7. Динаміка кислотопродукуючої (А) та пепсиновидільної (Б) функцій шлункових залоз при блокуванні L-Ca2+ каналів і D2-дофамінових рецепторів:

1, А– | Динаміка секреції та дебіт при дії метоклопраміду (2 мг/кг);

2, Б– | Динаміка секреції та дебіт при дії верапамілу (1,25 мг/кг);

3, В– | Динаміка секреції та дебіт при спільній дії метоклопраміду та верапамілу.

При одночасному блокуванні L-Ca2+ каналів та D2-ДР концентрація пепсину зростала впродовж першої години та суттєво не відрізнялась від контрольної групи за другу годину. Так, на 30 хв та 45 хв після спільного введення блокаторів концентрація пепсину в перфузаті була на 17 – 20 % (p<0,05) вищою порівняно з контрольною групою і на 27 – 29 % (p<0,05) перевищувала показники при дії верапамілу. Тобто, якщо самостійне блокування L-Ca2+ каналів призводило до наростаючого помірного зменшення виділення пепсину, то при їх одночасному блокуванні з D2-ДР рецепторами проявлялася домінуюча дія метоклопраміду. Отже, поєднане блокування D2-ДР і L-Ca2+ каналів чинить різнобічний вплив на парієтальні та головні клітини: посилення гальмування виділення кислоти супроводжується зростанням пепсиновиділення.

Спільне блокування L-Ca2+ каналів разом з D2-ДР зумовлювало достовірне послаблення вазодилятуючого ефекту верапамілу. Так, на 5 хв експерименту зниження ШК становило лише 52 % (р=0,027) і значно швидше вирівнювалося порівняно з ефектом верапамілу, тому на 60 хв ШК лише на 23 % (p<0,05) відрізнялася від контрольної групи. Таким чином, при спільному блокуванні L-Ca2+ каналів та D2-ДР відзначається менш виражене зниження ШК, посилення гальмування кислотопродукції та зростання вмісту пепсину в перфузаті, що доводить модулюючу роль D2-ДР у регуляції секреторної функції шлункових залоз та рівня кровоплину в СОШ.

Цитопротективні механізми та процеси ліпопероксидації в СОШ і органах травної системи при блокуванні М1-ХР і L-Ca2+ каналів за умов перфузії шлунка етанолом. При перфузії шлунка 50 % етанолом виникали різної тяжкості структурно-геморагічні ушкодження СОШ, сумарна площа яких дорівнювала 77 %, серед них ураження у вигляді ерозій з масивними крововиливами становили 19 %, а точкові крововиливи та гіперемія слизової – 58 % від загальної площі (рис. 8). При цьому відзначалося зростання вмісту МДА у СОШ на 16 % (р<0,01), що свідчить про активацію процесів ліпопероксидації. При дії етанолу активність ензимів антиоксидантного захисту – СОД та каталази, зменшувалась на 26 % (р<0,01) та 19 % відповідно, а вміст активного метаболіту – NO зростав на 14 %. Отримані нами дані впливу 50 % етанолу на процеси ліпопероксидації в СОШ співпадають з результатами досліджень інших авторів (Lutnicki K., 1992; Anandan R., 2004; Natale G., 2004).

Рис. 8. Структура уражень СОШ щурів при блокуванні М1-ХР гастроцепіном, L-Ca2+ каналів верапамілом та їх комбінованої дії на тлі ульцерогенного впливу етанолу:

1 – Масивні крововиливи з ерозивною поверхнею;

2 – Гіперемія та точкові крововиливи;

3 – Інтактна слизова оболонка.

У наших дослідженнях блокування М1-ХР гастроцепіном (6 мг/кг), введеним за 15 хв до ульцерогенної дії етанолу, виявило тенденцію до цитопротекції (див. рис. 8). При дії гастроцепіну вміст МДА у СОШ зменшився на 20 % (p<0,05), водночас різко зросла активність СОД (у 1,7 рази, p<0,005) та незначно каталази (на 16 %), вміст NO зменшився на 17 %. Отже, блокування М1-ХР гастроцепіном у дозі 6 мг/кг суттєво не впливає на характер морфологічних змін СОШ, викликаних етанолом, однак зменшує активність ПОЛ, призводить до зростання активності ензимів антиоксидантного захисту та зменшення вмісту NO у СОШ.

Блокування L-Ca2+ каналів верапамілом у дозі 1,25 мг/кг значно посилювало ульцерогенний вплив етанолу. Це проявлялося збільшенням площі ерозивної поверхні, яка становила 34 % (див. рис. 8). За цих умов вміст МДА у тканині СОШ знизився на 23 % (р<0,05), а активність СОД – на 29 % та суттєво зросла активність каталази (на 45 %, р<0,01). Концентрація NO при дії верапамілу зменшувалася на 14 % (р<0,05) порівняно з самостійною дією етанолу. Отримані результати свідчать про різноспрямованість морфологічних і метаболічних змін у СОШ при блокуванні L-Ca2+ каналів. З одного боку відмічається зростання площі макроскопічних структурних ушкоджень СОШ, з іншого – зменшується вміст МДА.

Одночасне блокування М1-ХР та L-Са2+ каналів призводило до зростання ушкоджень СОШ, викликаних етанолом, порівняно з впливом гастроцепіну та їх зменшення порівняно з дією верапамілу (див. рис. 8). Процеси ліпопероксидації в СОШ при спільній дії