Швидка гіпотензивна реакція на голодування у спонтанно гіпертонічних щурів
Це дослідження було підтримане грантами Інституту серця, легенів та крові HL 56259, HL 51971 та грантом штатного дослідника від Американської асоціації серця (AHA) та Genentech доктору Бренду. Доктор Фіцджеральд є лауреатом стипендії докторської стипендії від філії Міссісіпі Південного дослідницького консорціуму AHA.
Sharyn M. Fitzgerald, John E. Hall, Michael W. Brands, Швидка гіпотензивна реакція на голодування у спонтанно гіпертонічних щурів, Американський журнал гіпертонії, том 14, випуск 11, листопад 2001 р., Сторінки 1123–1127, https: // doi. org/10.1016/S0895-7061 (01) 02209-9
Анотація
У цьому дослідженні вивчалися зміни функції нирок та середнього артеріального тиску (MAP) у спонтанно гіпертонічних (SHR) та Wistar-Kyoto (WKY) щурів протягом 48 годин голодування, незалежно від змін споживання натрію. Спонтанно гіпертонічним щурам (n = 17) та щурам WKY (n = 10) було проведено інструментальне введення катетерів артерій та вен, а споживання натрію було встановлено на рівні 2,1 мЕкв/добу. До 2-го дня голодування MAP зменшився на -10 ± 1 мм рт. Ст. (P
Обмеження їжі знижує середній артеріальний тиск (MAP), і кілька досліджень вказують на те, що зменшення споживання калорій має більший депресорний ефект у гіпертоніків, ніж у нормотензивних пацієнтів. 1–3 Механізми, що відповідають за реакцію депресора, недостатньо вивчені, хоча пропонується безліч механізмів. 2–4 Зниження маси тіла, яке зменшує гіпертонічний вплив ожиріння, ймовірно, є причиною зниження артеріального тиску (АТ), яке спостерігається при хронічному обмеженні калорій. Однак значне зниження АТ спостерігається також через 24 години голодування, перш ніж відбудуться великі зміни ожиріння або маси тіла. 5
Потенційним механізмом пояснення швидкого зниження артеріального тиску при дефіциті калорій є придушення діяльності симпатичної нервової системи. Численні дослідження продемонстрували, що голодування та обмеження калорій зменшують симпатичну активність. 6–8 Слід зазначити, однак, що подібні зниження симпатичного тонусу спостерігаються у гіпертонічних та нормотензивних тварин, що голодують. 9 Тому здається малоймовірним, що більша гіпотензивна реакція на голодування, що спостерігається у гіпертоніків, зумовлена лише зниженням симпатичної активності. 9
Ще одним наслідком обмеження калорій, яке може сприяти зниженню АТ, є зменшення споживання натрію. Дійсно, комбінований ефект зменшення споживання натрію та збільшення виведення натрію, пов’язаного з голодуванням, відомий як натрійурез натще, може призвести до значних втрат натрію та сприяти депресорному ефекту голодування. 10 Однак роль змін балансу натрію у сприянні гіпотензивним ефектам голодування у нормотензивних та гіпертонічних тварин незрозуміла. Отже, у цьому дослідженні ми визначили відповідь АТ на 48 год голодування у спонтанно гіпертонічних (SHR) порівняно з щурами Wistar-Kyoto (WKY), у яких споживання натрію було постійним шляхом внутрішньовенної інфузії натрію.
Методи
Експерименти проводились на 12-тижневих самцях WKY (339 ± 7 г, n = 10) та SHR (286 ± 7 г, n = 17), а протоколи були схвалені Інституційним комітетом з догляду та використання тварин при Університеті Медичний центр Міссісіпі. Анестезію індукували внутрішньоочеревинним пентобарбіталом натрію (50 мг/кг), а внутрішньоочеревинним атропіном (40 мкг на щура) вводили вільні дихальні шляхи. В асептичних умовах імплантували артерійний і венозний катетер, як описано раніше. 11 Усі розрізи інфільтрували пеніциліном G прокаїном (300 000 ОД/мл) і сенсоркаїном при закритті, і обидва катетери підводили підшкірно до лопаткової області та екстеріоризували.
Після виходу з наркозу щурів поміщали в окремі метаболічні клітини, а катетери підключали до двоканального гідравлічного вертлюга (Instech, Plymouth Meeting, PA), встановленого над кліткою. Венозний катетер був підключений гідравлічним поворотом до шприцевого насоса (Гарвардський апарат, Мілліс, Массачусетс), який працював безперервно протягом усього дослідження. Артеріальний катетер заповнювали розчином гепарину (1000 USP U/мл) і з'єднували, також гідравлічним вертлюгом, з датчиком тиску (Maxxim Medical, Афіни, штат Техас), встановленим на зовнішній стороні клітини на рівні щура. Пульсуючі сигнали артеріального тиску посилювались, передавались в аналого-цифровий перетворювач та аналізувались за допомогою комп’ютера за допомогою спеціального програмного забезпечення. Аналоговий сигнал відбирався 4 секунди щохвилини, 24 години на добу.
Експериментальний протокол
Протягом 4-денного контрольного періоду щури отримували їжу та воду ad libitum, а потім усіх щурів протягом 48 годин позбавляли їжі, але не води. Період голодування супроводжувався 3-денним періодом відновлення, протягом якого щури знову мали вільний доступ як до їжі, так і до води. Щоб обмежити споживання натрію на рівні 2,1 мЕкв/добу, незалежно від прийому їжі, щурів годували дієтою з дефіцитом натрію і вводили безперервну внутрішньовенну інфузію 13 мл стерильного 0,9% сольового розчину на день.