danДоклады Национальной академии наук БеларусиDoklady of the National Academy of Sciences of Belarus1561-83232524-2431The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1561-8323-2019-63-6-736-746dan-837Research ArticleМЕДИЦИНАMEDICINEОсобенности влияния глюкозы на деятельность сердца и изменения потенциалов желудка, кишечника в условиях сердечной недостаточностиFeatures of the glucose influence on the heart activity and the changes in the potentials of the stomach and the intestines at the heart insufficiency conditionsСолтановВ. В.SoltanovV. V.

Солтанов Владимир Всеволодович – член-корреспондент, д-р биол. наук, профессор, гл. науч. сотрудник.

ул. Академическая, 28, 220072, Минск

Soltanov Vladimir Vsevolodovich – Corresponding Member, D. Sc. (Biology), Professor, Chief researcher. 

28, Akademicheskaya Str., 220072, Minsk

biblio@fizio.bas-net.byКомаровскаяЛ. М.KomarovskayaL. M.

Комаровская Людмила Михайловна – науч. сотрудник.

ул. Академическая, 28, 220072, Минск

Komarovskaya Ludmila Mikhailovna – Researcher. 

28, Akademicheskaya Str., 220072, Minsk

biblio@fizio.bas-net.byИнститут физиологии Национальной академии наук БеларусиInstitute of Physiology of the National Academy of Sciences of Belarus201907012020636736746Copyright © Солтанов В.В., Комаровская Л.М., 20202020Солтанов В.В., Комаровская Л.М.Soltanov V.V., Komarovskaya L.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://doklady.belnauka.by/jour/article/view/837

В острых опытах на крысах (наркоз тиопентал натрия) установлено, что введение в желудок 5 %-ного раствора глюкозы понижает частоту сокращений сердца (HR) и амплитуду потенциалов гладких мышц желудка и одновременно повышает недостоверно и непродолжительно потенциалы гладких мышц (ПГМ) ободочной кишки. Применяемые в комплексе пищевые добавки – глютамат натрия, бензоат, тартразин не влияют на HR, но, как и прежде, снижают ПГМ желудка, а в толстой кишке отмечаются четкие возбуждающие либо тормозные ответы. В условиях предварительно сформированной сердечной недостаточности инфузия в желудок глюкозы не изменяет HR. В то же время действие как глюкозы, так и пищевых добавок по-прежнему приводит к достоверным реакциям желудка и толстой кишки. Важной представляется полученная в настоящей работе информация о способности глюкозы, пищевых добавок модулировать деятельность сердца, оцениваемую по показателям модификаций зубцов ЭКГ. Как оказалось, инфузия указанных раздражителей в желудок сопровождается у крыс в контроле и с сердечной недостаточностью достаточно четкими изменениями таких показателей, как продолжительность RST, амплитуда и длительность Т-волны, т. е. прогностических признаков возможности возникновения аритмии, фибрилляций сердца. 

In acute rat experiments (thiopental sodium narcosis), it is established that introducing a 5 % glucose solution into the stomach lowers a frequency of heart rates (HR) and an amplitude of potentials of smooth muscles of the stomach and simultaneously raises doubtfully and shortly the potentials of sooth muscles (PSM) of the colon. Food additives used in the glutamate sodium, benzoate, tartrazine complex do not influence HR, but as before, reduces PSM of the stomach, and in the thick gut precise exciting or brake responses are marked. In the preliminarily developed heart insufficiency conditions, the glucose infusion into the stomach does not change HR. At the same time, the action of glucose, as well as of food additives, still results in reliable reactions of the stomach and the thick gut. Important is the present work information on the ability of glucose and food additives to modulate the heart activity estimated through the indicators of modification of electrocardiogram teeth. As appeared, the infusion of the specified irritants in the stomach of rats in control and heart insufficiency is accompanied by precise enough changes in such indicators as the RST duration, the amplitude and duration of the Т-wave, i. e. the prognostic attributes of the opportunity of occurrence of heart аrrhythmia, fibrillations.

глюкозапищевые добавкирефлексысердцежелудокglucosefood additivesreflexeshearta stomachReferencesBrowning, k. N. Central Nervous System Control Gastrointestinal Motility and Secretion and Modulation of Gastrointestinal Functions / k. N. Browning, R. A. Travagli // Comprehensive Physiology. – 2014. – Vol. 4, N 4. – P. 1339–1368. https://doi.org/10.1002/cphy.c130055Browning K. N., Travagli R. A. Central Nervous System Control Gastrointestinal Motility and Secretion and Modulation of Gastrointestinal Functions. Comprehensive Physiology, 2014, vol. 4, no. 4, pp. 1339–1368. https://doi. org/10.1002/cphy.c130055Central Network Dynamics Regulating Visceral and Humoral Functions / R. J. Valentino [et al.] // J. Neuroscience. – 2017. – Vol. 37, N 45. – P. 10848–10854. https://doi.org/10.1523/jneurosci.1833-17.2017Valentino R. J., Guyenet P., Hou X. H., Herman M. Central Network Dynamics Regulating Visceral and Humoral Functions. Journal of Neuroscience, 2017, vol. 37, no. 45, pp. 10848–10854. https://doi.org/10.1523/jneurosci.1833-17.2017Солтанов, В. В. Роль кишечной микробиоты в механизмах нервной регуляции вегетативных функций / В. В. Солтанов // Новости мед.-биол. наук. – 2015. – Т. 11, № 2. – С. 106–111.Soltanov V. V. Role of intestinal microbiota in the mechanisms of nervous regulation of vegetative functions. News of Biomedical Sciences, 2015, vol. 11, no. 2, pp. 106–111 (in Russian).Солтанов, В. В. Механизмы саморегуляции вегетативных функций в норме и патологии / В. В. Солтанов. – Минск, 1994. – 335 с.Soltanov V. V. Mechanisms of self-regulation of vegetative functions in health and in disease. Minsk, 1994. 335 p. (in Russian).Spallone, V. Update on the Impact, Diagnosis and Management of Cardiovascular Autonomic Neuropathy in Diabetes: What is Defined, What is New, and What is Unmet / V. Spallone // Diabetes Metabolism J. – 2019. – Vol. 43, N 1. – P. 3–30. https://doi.org/10.4093/dmj.2018.0259Spallone V. Update on the Impact, Diagnosis and Management of Cardiovascular Autonomic Neuropathy in Diabetes: What is Defined, What is New, and What Is Unmet. Diabetes and Metabolism Journal, 2019, vol. 43, no. 1, pp. 3–30. https:// doi.org/10.4093/dmj.2018.0259Сергеев, В. А. Активность гладких мышц желудка при действии синаптически активных препаратов до и после формирования экспериментального абдоминального воспаления / В. А. Сергеев, В. В. Солтанов, Л. М. Комаровская // Новости мед.-биол. наук. – 2014. – Т. 10, № 4. – С. 157–164.Sergeev V. A., Soltanov V. V., Komarovskaya L. M. Activity of the stomach smooth muscles when acted upon by synaptically active drugs before and after forming experimental abdominal inflammation. News of Biomedical Sciences, 2014, vol. 10, no. 4, pp. 157–164. (in Russian).Азев, О. А. Программный продукт «Inputwin» для регистрации и анализа электрофизиологических данных / О. А. Азев, В. Е. Бурко, В. В. Солтанов // Новости мед.-биол. наук. – 2010. – Т. 2, № 4. – С. 152–155.Azev O. A., Burko V. E., Soltanov V. V. Sofware product “Inputwin”: for recording and analysis of electrophysiological data. News of Biomedical Sciences, 2010, vol. 2, no. 4, pp. 152–155 (in Russian).Марцинкевич, Е. В. Висцерокардиальные эффекты, инициируемые глюкозой, вводимой в двенадцатиперстную кишку / Е. В. Марцинкевич // Новости мед.-биол. наук. – 2012. – Т. 6, № 3. – С. 27–31.Martsinkevich E. V. Viscerocardial effects initiated by glucose introduced into the duodenum. News of Biomedical Sciences, 2012, vol. 6, no. 3, pp. 27–31 (in Russian).Итина, Л. В. Рецепторная функция тонкой кишки / Л. В. Итина. – Минск, 1972. – 205 с.Itina L. V. Receptor function of the small gut. Minsk, 1972. 205 p. (in Russian).High glucose increases action potential firing of catecholamine neurons in the nucleus of the solitary tract by increasing spotaneous glutamate inputs / B. L. Roberts [et al.] // American J. Physiology-Regulatory, Integrative and Comparative Physiology. – 2017. – Vol. 313, N 3. – P. R229–R239. https://doi.org/10.1152/ajpregu.00413.2016Roberts B. L., Zhu M., Zhao H., Dillon C., Appleyard S. M. High glucose increases action potential firing of catecholamine neurons in the nucleus of the solitary tract by increasing spotaneous glutamate inputs. American Journal of Physiology-Regulatory, Integrative and Comparative Physiology, 2017, vol. 313, no. 3, pp. R229–R239. https://doi. org/10.1152/ajpregu.00413.2016Alvarsson, A. Remote control of glucose-sensing neurons to analyze glucose metabolism / A. Alvarsson, S. A. Stanley // American J. Physiology Endocrinology and Metabolism. – 2018. – Vol. 315, N 3. – P. E327–E339. https://doi.org/10.1152/ ajpendo.00469.2017Alvarsson A., Stanley S. A. Remote control of glucose-sensing neurons to analyze glucose metabolism. American Journal of Physiology Endocrinology and Metabolism, 2018, vol. 315, no. 3, pp. E327–E339. https://doi.org/10.1152/ ajpendo.00469.2017A hindbrain inthibitory microcircuit mediates vagally-coordinated glucose regutation / C. R. Boychuk [et al.] // Scientific Reports. – 2019. – Vol. 9, N 1. – P. 2722. https://doi.org/10.1038/s41598-019-39490-xBoychuk C. R., Smith K. Cs., Peterson L. E., Boychuk J. A., Butter C. R., Derera I. D., McCarthy J. J., Smith B. N. A hindbrain inthibitory microcircuit mediates vagally-coordinated glucose regutation. Scientific Reports, 2019, vol. 9, no. 1, pp. 2722. https://doi.org/10.1038/s41598-019-39490-xRole of ion channels in heart failure and channelopathies / A.-K. Rahm [et al.] // Biophysical Reviews. – 2018. – Vol. 10, N 4. – P. 1097–1106. https://doi.org/10.1007/s12551-018-0442-3Rahm A.-K., Lugenbiel P., Schweizer P. A., Katus H. A., Thomas D. Role of ion channels in heart failure and channelopathies. Biophysical Reviews, 2018, vol. 10, no. 4, pp. 1097–1106. https://doi.org/10.1007/s12551-018-0442-3T-wave Morphology Restitution Predicts Sudden Cardiac Death in Patients with Chronic Heart Failure / J. Ramirez [et al.] // J. American Heart Association. – 2017. – Vol. 6, N 5. – Art. e005310. https://doi.org/10.1161/jaha.116.005310Ramirez J., Orini M., Minchole A., Monasterio V., Cygankiewicz I., Bayes de Luna A., Martinez J. P., Pueyo E., Laguna P. T-wave Morphology Restitution Predicts Sudden Cardiac Death in Patients with Chronic Heart Failure. Journal of the American Heart Association, 2017, vol. 6, no. 5, art. e005310. https://doi.org/10.1161/jaha.116.005310Diabetes mellitus, blood glucose and the risk of atrial fibrillation: A systematic review and meta-analysis of cohort studies / D. Aune [et al.] // J. Diabetes and its Complicatios. – 2018. – Vol. 32, N 5. – P. 501–511.Aune D., Feng T., Schlesinger S., Janszky I., Norat T., Riboli E. Diabetes mellitus, blood glucose and the risk of atrial fibrillation: A systematic review and meta-analysis of cohort studies. Journal of Diabetes and its Complicatios, 2018, vol. 32, no. 5, pp. 501–511. https://doi.org/10.1016/j.jdiacomp.2018.02.004

The authors declare that there are no conflicts of interest present.