|
ФГБУН Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М.Сеченова РАН (Санкт-Петербург)
Карельская Государственная Педагогическая академия (Петрозаводск)
Гистамин и серотонин являются одними из самых распространенных медиаторов тучных клеток, влияющих на состояние нижних дыхательных путей. В настоящее время известно, что они оказывают двухфазное действие на гладкую мышцу трахеи и бронхов, а проявление той или иной фазы зависит от целого ряда факторов: концентрации вещества, наличия возбуждающих или тормозных рецепторов, располагающихся на разных структурах стенки респираторного тракта и от функционального состояния нижних дыхательных путей. Сократительные реакции трахеи и бронхов при действии этих медиаторов, особенно наблюдаемые при патологии легких, довольно подробно освящены в литературе, тогда как о дилатационном действии этих веществ известно гораздо меньше. И гистамин, и серотонин могут вызывать релаксацию дыхательных путей, используя как прямые, так и опосредованные механизмы воздействия. Прямое действие связано с влиянием непосредственно на гладкомышечные клетки; опосредованное действие обоих веществ может происходить с участием нейронов интрамуральных ганглиев [1, 2] и различных рецепторных структур – трахеобронхиальных быстро и медленно адаптирующихся стретч-рецепторов при влиянии гистамина [4], β - адренорецепторов – серотонина [3]. В настоящее время мало сведений о гетерогенности действия гистамина и серотонина, особенно их низких доз, на ответы гладкой мышцы разных участков нижних дыхательных путей, вызванные электрической стимуляцией. Нашей задачей было изучить дилатирующее действие ГА (0,01-10 мкг) и СТ (0,01-100 мкг) на ответы трахеи и бронхов, вызванные стимуляцией электрическим полем, и выражающиеся в снижении сократительной активности и увеличении фазы расслабления гладкой мышцы. Активация нервных волокон и мышечных клеток изолированных препаратов трахеи и бронхов проводилась с помощью электрического стимулятора, подающего импульсы с различной частотой, амплитудой и длительностью. При обработке экспериментальных данных определяли средние величины амплитуды сокращения и расслабления и латентный период ответа, ошибку средней, проводили сравнение средних величин с использованием критерия Стьюдента и метод сравнения совокупностей с попарно связанными вариантами.
Аппликация гистамина при стимуляции мышцы дозо-зависимо снижала ответы трахеи до 82,6±4,4% и бронхов до 87,1±1,0%, а при стимуляции постганглионарных нервов ответы бронхов до 89,9±1,7%. Блокада бронхиальных рецепторов новокаином доза-зависимо снижала ответы трахеи на гистамин при преганглионарной стимуляции со 100,0±2,3% до 75,1±3,9%. Гистамин снижал величину расслабления с 17÷18 мг до 9÷13 мг, вызванного стимуляцией преганглионарных нервов. Однако, на фоне новокаина, аппликация гистамина восстанавливала величину расслабления, и при 10 мкг гистамина она составляла 18,7±2,4 мг вместо 9,2±1,8 мг до обработки новокаином (P<0,01).. Блокада бронхиальных рецепторов новокаином смещала вниз кривую доза-эффект сокращений для гистамина на 5,3÷8,8 % и увеличивала величину расслабления с 10 до 30 мг, хотя собственно гистамин и до, и после обработки бронхов новокаином практически не оказывал влияния на расслабление. Обработка препаратов трахеи циметидином практически не сказывалась на ответы гистамина, вызываемые стимуляцией преганглионарных нервов, но значительно увеличила ответы, вызванные стимуляцией мышцы: при дозе 0,1 мкг с 91,8+3,3% до 102,8+3,5% и при дозе 10 мкг с 82,6+4,4% до 105,3+4,4%. На препаратах бронхов эффект циметидина был еще сильнее, при стимуляции мышцы при дозе 0,1 мкг ответы изменились с 82,2+3,2% до 110,0+5,1%, а при дозе 10 мкг гистамина с 81,4+2,9% до 115,9+6,5%.
Серотонин оказывал дилатирующее влияние на трахею и бронхи только после блокады серотониновых рецепоторов метисергидом или кетансерином. При пре- и постганглионарной стимуляции нервов трахеи и преганглионарной стимуляции бронхов серотонин усиливал сокращение гладкой мышцы до 114%. На фоне кетансерина (1,0 мкг) серотонин дозо-зависимо снижал ответы трахеи до 60-63% и бронхов до 75-79%. Гексаметоний (100,0 мкг) снижал серотонин-вызванные ответы трахеи при постганглионарной стимуляции до 64% и бронхов при всех видах раздражения до 82-84%. Атропин (1,0 мкг) снижал эффект серотонина при стимуляции постганглионарных нервов и мышцы трахеи до 75-77%. На препаратах бронхов атропин снижал эффект серотонина при преганглионарной стимуляции до 83%.
Таким образом, гистамин и серотонин оказывают разное влияние на сокращения и расслабления трахеи и бронхов в зависимости от того, какие структуры стимулируются электрическим полем. Разнообразие ответов определяется наличием возбуждающих и тормозных гистаминовых и серотонических рецепторов, локализованных на разных структурах дыхательных путей. В результате проведенных экспериментов определено наличие тормозных гистаминовых Н2-рецепторов на гладкомышечных клетках, опосредующих расслабление трахеи и бронхов при стимуляции мышцы. Тормозные серотониновые рецепторы, вызывающие снижение сократительных ответов, располагаются на постганглионарных холинергических терминалях, а вызывающие расслабление гладкой мышцы – на постганглионарных нервных окончаниях, ответственных за расслабление, и, вероятно, регулируют выход медиатора торможения.
Список литературы:
1. Федин А.Н. Функциональные характеристики нейронов ганглиев нижних дыхательных путей. Успехи физиол. наук. 2001; 32(1): 96-109.
2. Baumgartner R.A., Matsuzaki Y., Ishibashi M. et al. Serotonin induces constriction and relaxation of the guinea pig airway. J. Pharm. Exper. Therap. 1990; 255 (1): 165-173..
3. Campos-Bedolla P, Vargas MH, Calixto E et al. Alpha-methyl-5-HT, a 5-HT2 receptor agonist, stimulates beta2-adrenoceptors in guinea pig airway smooth muscle. Pharmacol Res. 2006 Dec; 54(6): 468-73.
4. Matsumoto S., Kanno T., Nagayama T. et al. H1- and H2-receptor influences of histamine and ammonia on rapidly adapting pulmonary stretch receptor activities. J. Auton. Nerv. Syst. 1993; 43 (1): 17-25.
|
