ВЛИЯНИЕ СТИМУЛЯЦИИ ЦЕНТРАЛЬНЫХ ХОЛИНЕРГИЧЕСКИХ И НОРАДРЕНЕРГИЧЕСКИХ МЕДИАТОРНЫХ СИСТЕМ И ПЕРИФЕРИЧЕСКИХ ВЕГЕТАТИВНЫХ БЛОКАД НА ВОЛНОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВАРИАБЕЛЬНОСТИ СЕРДЕЧНОГО РИТМА

nervous tissue or in the incubation medium in the presence of L-leucine 
should be considered as a direct evidence of DA synthesis by 
monoenzymatic TH neurons in cooperation with any other neurons, 
possessing AADC.

The L-DOPA concentration in incubation medium was 0,027 ± 0,003 

ng/ml. It was maintained at the same level after incubation in KrebsRinger solution with L-leucine (0,033 ± 0,003 ng/ml). However according 
to our hypothesis incubation with leucine should not only decrease DA 
levels but also increase L-DOPA levels in the incubation medium. This 
inconsistency could be
explaned this way: both L-DOPA and DA are 

metabolized by COMT, therefore when DA levels decrease this could 
attenuate L-DOPA affinity to COMT, increasing its degradation via this 
enzyme. According to this assumption COMT inhibition should cause LDOPA increase in incubation medium with L-leucine in comparison with 
the medium without L-leucine. In order to test this hypothesis, we have 
performed a second series of experiments by incubating the MBH 
initially in Krebs-Ringer solution with tolcapone, an inhibitor of 
COMT, and then in the same solution containing or lacking L-leucine. SN 
was used as a control. The L-DOPA concentration in incubation medium of 
the Krebs-Ringer solution, containing tolcapone and L-leucine was 
significantly higher than in Krebs-Ringer solution containing only 
tolcapone - 0,14 ± 0,04 ng/ml vs. 0,23 ± 0,03 ng/ml.

Thus, the inhibition of the cooperative synthesis with L-leucine 

perfusion decreases DA levels by 40% both in tissue and in medium and 
increases L-DOPA levels by 39% in the medium, that conclude the 
significant role monoenzymatic neurons in the DA synthesis in MBH of 
adult rats. 
References

1. Ershov P.V., Ugrumov M.V., Calas A., Krieger M., Thibault J. //J. 

Comp. neurol. 2002. V. 446. № 2. P. 114-122.

2. Misu Y., Kitahama K., Goshima Y. //Pharmacol. Therapeutics. 2003. 

V. 97. P. 117-137. 

3. Ugrumov M.V.
Journal of Chemical Neuroanatomy. 2009. V.
38. P. 

241–256. 

4. Ugrumov 
M., 
Melnikova 
V., 
Ershov 
P. 
et 
al. 

//Psychoneuroendocrinology. 2002. V. 7. P. 533-548.  

DOI:10.12737/12401

ВЛИЯНИЕ СТИМУЛЯЦИИ ЦЕНТРАЛЬНЫХ ХОЛИНЕРГИЧЕСКИХ И 

НОРАДРЕНЕРГИЧЕСКИХ МЕДИАТОРНЫХ СИСТЕМ И ПЕРИФЕРИЧЕСКИХ 

ВЕГЕТАТИВНЫХ БЛОКАД НА ВОЛНОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВАРИАБЕЛЬНОСТИ 

СЕРДЕЧНОГО РИТМА

Курьянова Е.В., Жукова Ю.Д., Теплый Д.Л.

Астраханский государственный университет, кафедра физиологии, 

морфологии, генетики и биомедицины

fyzevk@rambler.ru

Ключевые слова:
холинергическая система, норадренергическая система, 

галантамин, мапротилин, гексаметон, атропин, вариабельность сердечного 
ритма, спектральный анализ, крысы.
Имеющиеся противоречия и нерешенные вопросы в области вариабельности 
сердечного ритма (ВСР) [1, 2, 4] требуют продолжения исследований, 
особенно в направлении определения истинной природы медленных волн, а 
также 
повышения 
информативности 
и 
качества 
физиологической 

интерпретации 
параметров 
ВСР. 
Цель 
работы: 
выявить 
особенности 

изменений волновых характеристик ВСР крыс при стимуляции центральных 
холинои 
норадренергических 
структур 
и 
последующей 
блокаде 

вегетативных узлов и М-холинорецепторов.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ Изучали влияние на ВСР крыс (самцов) веществ с 
центральным действием: блокатора ацетилхолинэстеразы галантамина 

(ГАЛ, n=12) («Sigma», 2 мг/кг м.т. однократно) и блокатора обратного 
захвата норадреналина в синапсах мозга –
мапротилина (МАП, n=12) 

(«Sigma», 10 мг/кг м.т., 3 дня) [3, 5]. Периферические вегетативные 
узлы 
блокировали 
гексаметоном 
(ГТ) 
(«Sigma», 
7 
мг/кг 
м.т.), 

периферические М-холинорецепторы - атропином (АТ) (1 мг/кг м.т.). Все 
препараты вводили внутрибрюшинно. Изменения ВСР наблюдали через 0,5-1,5 
ч после введения препаратов центрального действия, в течение 10-15 мин 
от 
момента 
введения 
препаратов 
периферического 
действия. 
ЭКГ 

регистрировали у бодрствующих нефиксированных животных на аппаратнопрограммном комплексе «Варикард» («Рамена»,
Россия). Анализ ВСР 

выполняли в компьютерной программе «ИСКИМ6» на отрезках ЭКГ из 350 R-Rинтервалов. Абсолютную мощность волн (мс2) определяли в диапазонах HF 
(0,9 –
3,5 Гц), LF (0,32 –
0,9 Гц), VLF (0,17 0,32 Гц), индекс 

централизации (отн. ед.) по формуле: IC=(LF+VLF)/HF. Статистическую 
обработку проводили в программе Statistica 6.0 с помощью t-теста для 
зависимых выборок. Достоверными считали различия при р<0,05.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Стимуляция центральной холинергической системы 
введением ГАЛ сопровождалась некоторым урежением ЧСР (с 312±7,6 до 
288±8,5) и почти 3-кратным ростом мощности HF  (с 3,0±0,5 до 9,7±1,9, 
р<0,01) и усилением LF-волн (с 2,7±0,4 до 4,7±0,5, , р<0,01). 
Последующая блокада вегетативных узлов приводила к быстрому снижению 
мощности HF(в 2 раза, до 4,5±0,5), LF(в 6,5 раз, до 0,7±0,2, 

р<0,001) и VLF-волн (в 10 раз, до 0,26±0,07, р<0,001). Соответственно, 
IC резко снизился (с 1,2±0,4 до 0,33±0,1, р<0,05). Введение АТ на фоне 
блокады вегетативных узлов вызывало дальнейший рост ЧСР (до 360±15), 
падение мощности HF- (в 2,8 раза, до 1,6±0,4, р<0,01) и LF-волн (в 2,5 
раза, до 0,29±0,06). После введения всех препаратов остаточная мощность 
спектра по сравнению с исходной составляла: в диапазоне HF - 54%, LF –
11% и VLF – 8,8% (р<0,01).

Стимуляция норадренергической системы мозга введением МАП не 

приводила к изменениям ЧСР, но потенцировала рост мощности LF(с 

4,5±0,9 до 8,4±0,9, р<0,01) и VLF-волн (с 4,2±0,4 до 12,5±2,5, p<0,01). 
При этом IC повышался в среднем в 2,4 раза (с 2,7±0,2 до
6,4±0,7, 

р<0,001). Блокада вегетативных узлов с помощью ГТ сопровождалась 
повышением ЧСР (с 299±9,7 до 337±19,1), снижением мощности HF- в 3 раза 
(с 6,9±1,4 до 2,1±0,4), LF – почти в 10 раз (до 0,8±0,1, р<0,001) и 
VLF-волн –
в 27 раз (до 0,5±0,09, р<0,001), а также IC (р<0,001). 

Введение АТ приводило к дальнейшему росту ЧСР (до 375±10,1), снижению 

мощности HF(в 3,3 раза, до 0,6±0,09, р<0,05), LF(в 2 раза, до 

0,4±0,03, р<0,05) и VLF- волн (в 9,2 раза, до 0,05±0,008, р<0,01). В 
этой серии опытов после введения всех препаратов остаточная мощность 
спектра в сравнении с исходным состоянием была равна в диапазоне HF –
10%, LF – 8,5% и VLF – всего 1,2% (р<0,01). 

Изменения ВСР при воздействиях на различные уровни системы 

регуляции свидетельствуют 1) об участии
центральной холинергической 

медиаторной системы в усилении колебаний RR-интервалов в диапазоне HF и 
в меньшей мере –
LF, а норадренергической системы –
в формировании 

колебаний кардиоинтервалов в диапазонах LF и VLF; 2) о первостепенном 
значении ганглионарного уровня вегетативной регуляции в реализации на 
сердце центральных ритмов различного частотного диапазона, в наибольшей 
степени - LF и VLF, что указывает на преимущественно нервную природу 
этой части спектра, в то время как в мощность HF может вносить вклад 
миогенная составляющая, обусловленная биомеханикой и ритмом дыхания; 3) 
о роли регуляторных влияний через М-холинорецепторы в формировании 
мощности волн ВСР всех частотных диапазонов, в особенности HF.Работа 
выполнена при поддержке гранта РФФИ № 14-04-00912.
Литература
1) Баевский Р.М. и соавт. // Вестник аритмологии. – 2001. - №24. – С. 
65-87.
2) Сергеева О.В. и соавт. // Бюлл. эксп. биол. и мед. – 2008. – Т.145, 
№4. – С.364-367.
3) Чалковская Л.Н. // Журнал высш. нервн. деятельности им. И.П. 
Павлова. – 1984. – Т.34, №6. – С.1066-1071.
4) Billman G.E. // Front Physiol. – 2013. – V. 4. – P.26.
5) Hallman H., Jonsson G. // European Journal of Pharmacology. 1984. V. 
103, N. 3–4. P.269–278.

INFLUENCE OF STIMULATION OF CENTRAL CHOLINERGIC AND 

NORADRENERGIC NEUROTRANSMITTER SYSTEMS AND PERIPHERAL 

AUTONOMIC BLOCKADE THE WAVE CHARACTERISTICS OF HEART RATE 

VARIABILITY

Kuryanova E.V., Zhukova Yu.D, Teply D.L.

Astrakhan State University, the Department of physiology, 

morphology, genetics and biomedicine

fyzevk@rambler.ru

Keywords:
cholinergic 
system, 
the 
noradrenergic 
system, 

galantamine, 
maprotiline, 
hexamethonium, 
atropine, 
heart 
rate 

variability, spectral analysis, rats.

Existing contradictions and undecided questions in the field of 

heart rate variability (HRV) [Kotelnikov CA et al, 2002; Sergeeva et 
al, 2014; Billman 2013] require further research, especially in the 
direction of determination the true nature of  slow waves, and 
improvement in the quality of information content and interpretation of 
physiological parameters of HRV. Objective: To identify features of 
changes in the wave characteristics of HRV in rats at stimulation of

the central choline and noradrenergic structures and the subsequent 
blockade of vegetative nodes and M-cholinergic receptors.
METHODS
We studied the effect of substances with central action on rats HRV 
(males). Such substances as: blocker of acetylcholinesterase galantamine (GAL, n=12) («Sigma», 2 mg / kg bw once) and norepinephrine 
reuptake blocker in the synapses of brain maprotiline (MAP, n=12) 

(«Sigma», 10 mg / kg bw, 3 days) [3, 5]. The peripheral autonomic nodes 
were blocked by hexamethonium (HT) («Sigma», 7 mg / kg bw), peripheral 
M-cholinergic receptors by atropine (AT) (1 mg / kg bw). All the 

drugs were injected intraperitoneally. HRV changes were observed in 
0.5-1.5 hour after injection of centrally acting drugs, during 10-15 
minutes from the time of injection of peripherally acting drug. ECG was 
recorded in awake unbound animals with hardware-software complex 
"Varicard" ("Ramen", Russia). HRV analysis was performed on the 
segments of 350 ECG RR-intervals using a computer program "ISKIM6". 
Absolute power of waves (MS2) was defined in the ranges of HF (0,9 3,5 Hz), LF (0,32 - 0,9 Hz), VLF (0,17 - 0,32 Hz), centralization index 
(rel. u) according to formula: IC = (LF + VLF) / HF. Statistical 
processing was performed using the program Statistica 6.0. with the ttest for dependent samples. We counted authentic distinctions at р<0,05
RESULTS

Stimulation 
of 
the 
central 
cholinergic 
system 
with 
GAL 

administration
was  accompanied by some heart rate frequency (HRF) 

slowing (from 312 to 288 ± 7,6 ± 8,5) and almost 3-fold increase in 
power HF (from 3,0 ± 0,5 to 9,7 ± 1,9, р<0,01) and LF-waves 
amplification (from 2,7 ± 0,4  up to 4,7 ± 0,5, р<0,01). Subsequent 
nodes autonomic blockade resulted in a rapid decrease in capacity HF(in 2 times, up to 4,5 ± 0,5), LF- (in 6.5 times, up to 0,7 ± 0,2, 
р<0,001) and VLF-waves (in 10 times, up to
0,26 ± 0,07, р<0,001). 

Accordingly, IC dramatically got down (from 1,2 ± 0,4 to 0,33 ± 0,1, 
р<0,05). AT administration against vegetative nodes blockade caused 
further growth of HRF (360 ± 15), fall of HF- (in 2.8 times up to 1,6 ± 
0,4, р<0,01) and LF-waves (in 2.5 times up to 0,29 ± 0,06). After 
administration of drugs residual power of spectrum in comparison with 
baseline data was: range HF - 54%, LF - 11% VLF - 8,8% (р<0,01).

Stimulation 
of 
noradrenergic 
system 
of 
brain 
with 
MAP 

administration does not change HRF, but potentiated the growth of LF 
capacity - (from 4,5 ± 0,9 to 8,4 ± 0,9, р<0,01) and VLF-wave (from 4,2 
± 0,4 to 12,5 ± 2,5, р<0,01). Along with that IC increased in average 
2.4 times (from 2,7 ± 0,2 to 6,4 ± 0,7, р<0,001). Blockade of 
vegetative nodes using HT accompanied by an increase of HRF (from 299± 
9,7 to 337± 19,1), HF power reduction - in 3 times (from 6,9 ± 1,4 to 
2,1 ± 0,4), LF - almost in 10 times (up to 0,8 ± 0,1, р<0,001) and VLFwave - in 27 times (up to 0,5 ± 0,09, р<0,01), and IC (p <0,001). AT 
injection resulted in further growth of HRF (375 ± 10,1), HF power 
reduce - ( in 3.3 times up to 0,6 ± 0,09, р<0,05), LF- (in 2 times, up 
to 0,4 ± 0 03, р<0,05) and VLF- waves (in 9.2 times up to 0,05 ± 0,008, 
р<0,01). In this series of experiments after all drugs administration 
residual spectral power in comparison with the initial state was in the 
range of HF - 10%, LF - 8,5% and VLF - only 1.2% (р<0,01).

In conditions of influence on the various levels of system of 
regulation the changes of HRV testify 1) about participation central 
cholinergic neurotransmitter systems in increase of fluctuations of RRintervals in range HF and in a smaller measure - LF, and noradrenergic 
systems - in formation of cardiointervals fluctuations  in ranges LF 
and VLF; 2) about paramount value of ganglion level of autonomic 
regulation in realization on heart of the central rhythms of a various 
frequency range, in the greatest degree - LF and VLF, that specifies 
mainly nervous nature of this part of a spectrum HRV, while power HF 
can include the myogenic component which is caused by biomechanics and 
a rhythm of breath; 3) about a role of regulatory influences through Mcholinoreceptors in formation of  waves HRV of all frequency ranges, 
especially in range HF.
This work was supported the grant of the Russian fund of basic 
researches, the project ¹ 14-04-00912.
References
1) Baevskiĭ R.M. et al. // Vestnik  arrhythmology.  2001. №24. P.65-87.
2) Sergeeva O.V. et al. // Bull. exp. biol. and med. 2008.V.145, №4. 
P.364-367.
3) Shalkovskaia L.N., Losev N.A. // Zh. Vyssh. Nerv. Deiat. Im I P 
Pavlova. 1984.V.34, N.6.P.1066-1071.
4) Billman G.E. // Front Physiol. 2013. V.4. P.26.
5) Hallman H., Jonsson G. // European Journal of Pharmacology. 1984. V. 
103, N. 3-4. P.269-278.
DOI:10.12737/12402

ИНОТРОПНЫЕ И ХРОНОТРОПНЫЕ ЭФФЕКТЫ АГОНИСТОВ

ОПИОИДНЫХ  РЕЦЕПТОРОВ НА ИЗОЛИРОВАННОЕ СЕРДЦЕ КРЫС

Т.В. Ласукова*,**, Л.Н. Маслов**, А.С. Горбунов**, В.В. Ласуков***

* Кафедра медико-биологических дисциплин (зав. каф.  – С.В. 

Низкодубова), Томский государственный педагогический университет, 

Томск, РФ; 

** Лаборатория экспериментальной  кардиологии (зав. лаб. – Л.Н. 

Маслов), ФГБНУ НИИ кардиологии, Томск, РФ;

*** Физико-технический институт Национального исследовательского  

Томского политехнического университета (рук. – О.Ю. Долматов), Томск, 

РФ

tlasukova@mail.ru. 

Эксперименты проводили на изолированных перфузируемых по Лангендорфу 
сердцах крыс. Установлено, что активация μ-, δи κ-опиоидных 

рецепторов по-разному влияет на сократительную активность миокарда и 
зависит 
от 
пути 
введения 
опиоидов. 
При 
стимуляции 
μ-опиоидных 

рецепторов происходит увеличение силы и сокращений сердца, активация δи κ-рецепторов вызывает отрицательный инотропный эффект в условиях 
нормоксии и постишемической реперфузии. 
Ключевые слова: изолированное сердце, ишемия, реперфузия, опиоидные 
рецепторы