УДК 615. 214 .31-092.9
Э.А. Бендиков, В.М. Копелевич, Л.М. Шмуйлович
Центральный научно-исследовательский институт гастроэнтерологии
Еще в 60-х годах рядом авторов установлена способность ГАМК оказывать сосудорасширяющее действие и увеличивать кровоснабжение различных регионарных областей (сосуды мозга, сердца, кишечника и внутренних органов) /I/.
Несколько позже были получены убедительные данные о наличии ГАМК-эргических рецепторов в стенке мозговых сосудов. При введении ГАМК в боковые желудочки мозга при ее аппликации на дно 4 желудочка или при непосредственной микроинъекции ГАМК в область вентро-медиальной ретикулярной формации ствола мозга наблюдается гипотензивный эффект на фоне угнетения тонический активности в симпатических нервах (почечный, чревный, нижний сердечный). Эти данные впервые позволили нам высказать идею о значении центральных ГАМК-эргических процессов в регуляции симпатического и вазомоторного тонуса /2/.
С целью транспорта ГАМК через гематоэнцефалический барьер и излучения лекарственного средства для купирования сосудистых спазмов нейрогенного генеза Halpern и Neck (1965) предложили препарат ГАМК с никотиновой кислотой (гамма-аминобутират никотиновой кислоты), не связанных химической связью. Однако такой подход не позволил получить соединение с достаточно высокой активностью по сравнению с аминалоном в отношении ГАМК-эргических структур мозга. Приступая к решению задачи, связанной с получением соединений на основе никотиновой кислоты и ГАМК, способных вмешиваться в центральные ГАМК-эргические процессы, нам представлялось наиболее целесообразным синтезировать никотиноил-ГАМК, используя достаточно прочную амидную связь. Такая связь, как известно, широко распространена в природных соединениях и, в частности, играет важную роль в структуре белков. При синтезе производных ГАМК с никотиновой кислотой возможно использовать один из методов образования амидной вязи, которые применяются в синтезе пептидов: азидный, смешанных ангидридов или хлорангидридный .
Изучение сердечно-сосудистых эффектов пикамилона проводилось в нескольких направлениях. Изучали влияние препарата на мозговое и коронарное кровообращение, процессы нервной регуляции сосудистого тонуса, сердечно-сосудистые реакции, вызванные состоянием эмоционального напряжения и стрессорными воздействиями. Исследования проведены у животных под общей анестезией, а также в условиях их "свободного поведения". Применялся комплекс методов исследования, включая электромагнитную регистрацию регионарного кровотока, регистрацию сопротивления регионарных сосудов (резистография), анализ тонической и рефлекторной активности в симпатических нервах сердца и почек. Учитывали также изменения пульсового артериального давления, электрокардиограммы и электроэнцефалограммы /2-5/. Установлено, что пикамилон оказывает выраженное влияние на мозговое кровообращение. В дозе 10 мг/кг препарат увеличивает объемную скорость интракраниального кровотока в среднем на 75% в системе каротидных артерий у кошек. Взятый для сравнения оксибутират натрия в дозе 100 мг/кг увеличивает приток крови в общую сонную артерию у кошек лишь на 42%. Эффект увеличения мозгового кровотока
под влиянием пикамилона возникает вследствие понижения тонуса сосудов мозга, в частности, в системе каротидных и позвоночных артерий. Следует отметить, что цереброваскулярный эффект препарата выражен в значительно большей степени у кошек в "свободном поведении" по сравнению с наркотизированными животными. Анализ влияния пикамилона на коронарное кровообращение в сердце исследовали у 7 кошек и 4 собак под общей анестезией (соответственно уретан, хлоралоза; морфин, уретан) при искусственном дыхании и поддержании температуры тела в условиях вскрытой грудной клетки. Определение объемной скорости коронарного кровообращения осуществляли с помощью метода электромагнитной регистрации на расходомерах фирмы "Никогрон" (Дания) и РКЭ-2БИ. Электромагнитный датчик устанавливали на огибающей или нисходящей ветви левой коронарной артерии /5/.
Параллельно регистрировали тоническую активность в симпатических нервах сердца, пульсовое АД и электрокардиограмму. Регистрацию проводили на мингографе-81 фирмы "Элема-Шонандер" (Швеция).
При изучении влияния пикамилона на коронарное кровообращение установлено, что препарат в дозах 5-10 мг/кг - внутривенно увеличивает приток крови в коронарной артерии. У кошек увеличение коронарного кровотока при: введении пикамилона в дозе
5 мг/кг составило в среднем 37 ± 1,4% ( n = 7). Увеличение коронарного кровотока у собак колебалось от 34% ( n = 2) до 50% ( n = 2) в 4 экспериментах и при введении препарата в дозе 10 мг/кг. Продолжительность данных эффектов составила 40 - 60 мин.
Увеличение коронарного кровотока под влиянием пикамилона сочеталось с умеренным снижением амплитуды и частоты тонической активности в симпатических нервах сердца с незначительным гипотензивным да эффектом и развитием брадикардии.
В отличие от ГАМК пикамилон при внутривенном и внутрибрюшинном введении оказывает выраженное угнетающее влияние на тоническую активность в почечном к нижнем сердечном нервах, а также на рефлекторные ответы, обусловленные электрическим раздражением афферентных А- и С-волокон соматических и висцеральных нервов. При этом пикамилон угнетал прессорные вазомоторные рефлексы в среднем на 60 – 80% в течение 40 - 60 мин. Характерной особенностью действия пикамилона является усиление им эффекта постактивационного тормо жения тонической активности в симпатических нервах в ответ на импульсы с афферентных волокон А-группы. При этом рефлекторные ответы в симпатических нервах значительно угнетаются (на 80 - 90%), тогда как ответы, вызванные стимуляцией боковых столбов, существен но не изменяются. По-видимому, этот процесс имеет выраженный преси наптический тормозной компонент, подобно эффектам ГАМК и оксибутирата натрия, ориентированный на первичные афференты А-группы /6/. Это предположение подтверждает данные о способности пикротоксина и бикокуллина предупреждать эффект усиления постактивационного торможения при воздействии пикамилона. На пресинаптический характер торможения указывает также длительная динамика процесса. В отличие от известных видов постсинаптического торможения, не превышающих по длительности 50 мс, продолжительность постактивационного торможения, по нашим данным, составляет в среднем 500 - 1000 мс после нанесения соответствующего стимула у интактных и 100 - 200 мс у спинальных животных /7/. Вместе с тем при увеличении дозы пикамилона до
50 - 100 мг/кг можно было наблюдать эффект угнетения вызванных ответов симпатических нервов при стимуляции боковых столбов спинного мозга у спинальных животных, что указывает на способность пикамило на воздействовать также на эффекторное звено сосудодвигательных рефлексов.
Сводные данные о влиянии пикамилона (5 мг/кг) на коронарный кровоток, тоническую активность в симпатических нервах, артериаль ное давление и электрокардиограмму у кошек представлены в табл.1.
В отдельной серии экспериментов у кошек ( n = 15) исследовали - влияние пикамилона (10 - 50 мг/кг) на изменения электрокардиограммы, вызванные кратковременным пережатием огибающей или нисходящей ветви левой коронарной артерии, а также введением 0,25 моль/л раствора хлорида калия в боковые желудочки мозга /8/. Установлено, что пикамилон значительно ослабляет интенсивность ишемических изменений на ЭКГ в период последействия (снятие зажима с артерии), уменьшая степень повышения или снижения st интервала, величину отрицательного зубца Т, выраженность и продолжительность тахикардии и экстрасистолии (в контроле электрокардиографические изменения наблюдались в течение 51 ± 3,4 мин наблюдений; под влиянием пикамилона (10 мг/кг) продолжительность данных изменений составила в среднем 8 ± 0,8 мин 8 экспериментах).
Таблица 1*
Влияние пикамилона на коронарный кровоток, тоническую активность в симпатических нервах, АД и ЭКГ
Кол-во опытов , n |
Увеличение коронарного кровотока |
Изменение тонической активности в симпатических нервах |
Снижение АД |
Снижение частоты сердечных сокращений |
Увеличение продолжительности сердечного цикла |
уменьшение амплитуды импульсов ** |
уменьшение частоты импульсов*** |
1 |
40 |
44 |
67 |
20 |
22 |
28 |
2 |
38 |
44 |
50 |
25 |
20 |
25 |
3 |
40 |
44 |
25 |
24 |
25 |
33 |
4 |
33 |
44 |
44 |
33 |
20 |
25 |
5 |
42 |
20 |
44 |
30 |
20 |
21 |
6 |
33 |
20 |
50 |
15 |
30 |
41 |
7 |
35 |
44 |
44 |
16 |
20 |
25 |
8 |
- |
50 |
25 |
20 |
20 |
25 |
9 |
- |
38 |
25 |
- |
- |
- |
М ± |
37 ± 1,4 |
39 ± 3,7 |
42 ± 4,8 |
23 ± 2,4 |
22 ± 1,3 |
28 ± 2,2 |
* Все показатели даны в % к исходному уровню;
** Оценивалась максимальная амплитуда импульсов;
*** Оценивалось количество групп импульсов.
В опытах ( n = 7) на модели коронарной недостаточности, вызванной введением хлорида калия в боковые желудочки мозга, пикамилон в указанном диапазоне доз угнетал процесс активации тонической активности в симпатических нервах (систем сердечного, почечного чревного нервов) и также нормализовал ишемические изменения на электрокардиограмме.
В отдельной серии экспериментов ( n = 12) пикамилон исследовали у ненаркотизированных кошек в "свободном поведении" в экспериментальной камере в условиях эмоционального напряжения. Производили одновременную регистрацию на мингографе-81 притока крови в систему сонной артерии или кишечной артерии, пульсового АД, ЭКГ (во II стандартном отведении) и ЭЭГ (в теменной области). Электромагнитные датчики и датчик давления имплантировали на соответствующие сосуды /4/.
Состояние эмоционального напряжения условнорефлекторной природы вызывали помещением животного в условия стереотипной обстановки, в которой подход экспериментатора и звук включения приборов сочетались с последующим электрическим раздражением задней лапы животного. Указанные манипуляции многократно повторялись. При такой постановке опыта при одном только подходе экспериментатора и вклю чении приборов без последующего раздражения у животного возникала реакция эмоционального напряжения - как результат ожидании возможного электрического раздражения. Данная реакция характеризуется десинхронизацией на ЭЭГ (эффект напряжения), подъемом уровня АД, тахикардией, экстрасистолией, снижением с последующим увеличением притока крови в системе общих сонных или кишечных артерий. В этих условиях пикамилон в дозах 2-5 мг/кг предупреждает у кошек развитие сердечно-сосудистых изменений, обусловленных состоянием эмоционального напряжения. Эффект пикамилона характеризуется появлением синхронизирующей активности на ЭЭГ, устранением гипертензии, экстрасистолии, а также изменений кровотока в кишечных и сонных артериях. У животных под влиянием препарата устраняется состояние беспокойства и тревоги, хотя общеугнетающего эффекта не возникает.
В следующей серии опытов натриевую соль никотиноил гамма-аминомасляной кислоты исследовали в условиях реакции на стресс. Последний вызывали у кошек в "свободном поведении" путем нанесения электрического раздражения "болевой" модальности или сильного звукового раздражения. Характерной особенностью пикамилона является способность воздействовать на фазу последействия стрессорных факторов. В этот период у животных наблюдаются изменения ЭКГ, выражающиеся в повышении или снижении интервала ST по отношению к изоэлектрической линии, в уменьшении вольтажа комплекса ОР. Часто возникают тахикардия и экстрасистолия, наблюдаются резкие колебания АД и кровотока в системе общих сонных и кишечных артерий. Пикамилон в дозах 2 - 10 мг/кг, не влияя существенно на сердечно-сосудистые изменения у кошек в период электрического или звукового раздражения, связывает выраженный нормализующий и "восстановительн ый" эффект в отношении вышеуказанных показателей в фазу последейс твия стресса. При этом пикамилон устраняет изменения ЭКГ, стабил изирует АД, способствует увеличению притока крови в систему сонных и кишечных артерий по окончании действия электрического или звукового раздражения. Увеличение кровотока в указанных артериальных системах составило соответственно 78 ± 1,8% ( n = 10) и 59 ± 2,3% ( n = 10) от исходного уровня. Аналогичный эффект оказывает оксибут ират натрия, который также увеличивает приток крови к мозгу и висцеральным органам после окончания действия электростимуляции, хотя и в более высоких дозах (30 - 100 мг/кг).
Установлено, что пикамилон в дозах 5 - 10 мг/кг увеличивает у кошек (наркоз - уретан, хлоралоза) приток крови в системе бедрен ной артерии в условиях ритмического сокращения икроножных мышц с нагрузкой (сокращение с грузом в 200 мг в ответ на электрическое раздражение мышц с частотой 1-2 стим/с). Аналогичный эффект возникает под влиянием мышечного напряжения - "стойки" животного на задних лапах (табл.2).
Таблица 2
Влияние пикамилона на кровоток в бедренной артерии
Количество опытов, n |
увеличение кровотока в бедренной артерии (контроль),% |
увеличение кровотока в бедренной артерии под влиянием пикамилона, % |
сокращение мышц с нагрузкой |
«стойка» на задних лапах |
сокращение мышц с нагрузкой |
«стойка» на задних лапах |
1 |
25 |
30 |
45 |
70 |
2 |
20 |
35 |
55 |
75 |
3 |
26 |
35 |
60 |
65 |
4 |
28 |
30 |
47 |
78 |
5 |
25 |
28 |
65 |
65 |
6 |
25 |
25 |
55 |
72 |
7 |
30 |
32 |
60 |
68 |
8 |
20 |
35 |
48 |
70 |
9 |
25 |
37 |
60 |
76 |
10 |
28 |
33 |
55 |
58 |
М ± |
25 ± 1,0 |
32 ± 1,2 |
55 ± 2,1 |
70 ± 2,9 |
ρ < 0,001
Как показал электрокардиографический анализ симпатической активности, в основе сосудистых факторов эффектов пикамилона в условиях физического напряжения лежит способность соединения усиливать процесс торможения тонической активности в симпатических нервах, обусловленный афферентами А-группы волокон соматических нервов /2/.
Таким образом, фармакологический анализ показал, что пикамилон проявляет высокую физиологическую активность и может являться весьма ценным лекарственным средством биогенной природы.
Прежде всего следует подчеркнуть, что пикамилон оказывает выраженное влияние на кровоснабжение сердца и мозга, увеличивая коронарный кровоток. Сердечно-сосудистые эффекты препарата в значительной степени обусловлены его способностью проникать через гематоэнцефалический барьер и воздействовать на центральные ГАМК-эргические процессы вазомоторной регуляции.
Пикамилон оказался эффективным средством терапии сердечно-сосудистых расстройств, включая кровообращение мозга и висцеральных органов, обусловленных состоянием эмоционального напряжения и стресса. Он оказывает благоприятное влияние на кровоснабжение мышц в условиях физического напряжения.
Список литературы
1. Мирзоян С. А., Бороян Р. Г. - Вопросы биохимии мозга. - Ереван. - 1967. - Ч.З. - С.117.
2. Бендиков Э. А., Шмуйлович Л.М., Копелевич В. М. //Бюл. экспер. биол. - 1972. - № I. - С.117.
3. Мирзоян Р. С.//Физиол. журн. СССР. - 1973. - № 6. -С.966.
4. Бендиков Э. А., Ганьшина Т. С. //Бюл. экспер. биол. - 1975. - № 8. - С.71.
5. Бендиков Э. А., Ганьшина Т. С.//Бюд. экспер. биол. - 1976. -ИЗ.- С.319.
6. Круглов Н. А., Квасной Р. И. Оксибутират натрия. - М.. 1968. - С.48.
7. Бендиков Э. А., Бутузов В. Г. Фармакология моноаминергических процессов. - М., 1971. - С.24.
8. Бендиков Э. А. Автореф. дис. канд. Нейрогенные повреждения миокарда и их предупреждение фармакологическими средствами. - М., 1966.