Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Активность мембраносвязанных ферментов и антиоксидантная защита от липопереокисления в эритроцитах при гипотермии

ВАК РФ 03.00.04, Биохимия

Автореферат диссертации по теме "Активность мембраносвязанных ферментов и антиоксидантная защита от липопереокисления в эритроцитах при гипотермии"

ШШСГЕГСТШ ЗДРАВООХРАНЕНИЯ ГССР

МИИСКИ!! ОРДЕНА ТРУДОВОЮ КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫ!; МЕДИЦИНСКИЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи ВАСИЛЬКОМ Татьяна Владимировна

УДК 612.Г1.1:612.014.43:577.125.33

АКТИВНОСТЬ ГМШРАНОСВЯЗАНИЫХ ФЕРМЕНТОВ И А1ШЮШЩАНТНЛН ЗАЩИТА ОТ ДШОПЕРЕОКИСЛЕНШ В ЭРИТРОЦИТАХ ПРИ ГИПОТЕРМИИ

(Клинико-экспершлентачъное исследование) 03.00.04 — биохдаия

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата иедиштнских наук

Минск 1988

Работа выполнена на кафедре биологической химии Минского ордена Трудовою Красного Знамени государственного медицинского института.

Научным руководитель: доктор медицинских наук, профессор В.К. Кухта

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор В.Г. Колб

доктор биологических наук, профессор А.А.Чиркин

Ведущая организация: 1-й Московский медицинский институт имени И.М. Сеченова

часов на заседании слециализировнчного совета д uvv.ui.ua по присуждению ученой, тепени кандидата медицинских наук в Минском ордена Трудового Красного Знамени государственном медицинском институте (220798 ГСП, пр-т Дзержинского, 83).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан " /сР " [ЬСк 1968 г.

Защита состоится

Учений секретарь специализированного совета при Минском государственном медицинском институте

кандидат медицинских наук, доцент

Г.И. Реутская

- - \

- 1 ОБЩАЯ ХАРАКГШХУГШ 1-ЛШи

„'Дктуадьяодть теми. Изу ¡енио влияния низких температур на организм приобретает ва;:шое значение б связи со стремительным освоением человекам суровых в мгматическоы отношении районов Крайнего Севера и Сибири, расширяющимися исследованиями Арктики Антарктики, горных высот, холодных морей.

Сохраняющийся многие десятилетия интерес к гипотермии агьлс-няется еше и тьгл, тго в различных областях меяининн широкое применение нашел метод искусственного снижения температуры тела, основанный ьа защитном эффекте гипо зрмии — понижении функций организм^ и снижении интенсивности обмешшх процессов, приводящие к повышению устойчивости организма к воздействию многих неблагоприятных факторов и прежде всего гипоксии, обычно сопутствующей различным видам патологии.

Действие искусственной гипотермии широко используется в кардиохирургии при проведении операций на сердце, связанных с его выключением из кровообращения, и являющейся основным "потребителем" гипотермии, а также в других областях медицины.

Б литературе встречается единичные публикации, характернз.ут^-щие состояние процесса ПОЛ и антиоксидаптпой защиты эритроцитов при гипотермии организма (Лэрошинская и соавт., 1979; Гопдчрен-ко, 1981; Долгова, 1981; Колосова и соавт., 1981; Гекбоснпова, Долгова, 1983; ВгозМ^уэе, 1974). Однако они хотя и указнвапт т несомненное вовлечение эритроцитов в реакцию на гипотермии организма, но не дают полного представления пи о механизме развивяп-1цихся при этом сдвигов в эритроцитах, ни об их последствиях.

Изучение состояния эритроцитов при гипотермии представляет определенный интерес, поскольку гипотермия .аряду с защитой от гипоксии создает по ряду причин и повышенную потребность организма в кислороде (Петров, Гублер, 1961; Дмитриева и соавт., 1967; Акимов и соавт., 1977; Волколаков, Лацис, 1977; Гелт-штейн и соавт., 1982; Сумбатов, 1985), единственным поставщиком которого являются эритроциты. Накопление в эритроцитах продуктов липопере-окисления нарушает процессы фиксации и отдачи кислорода (Куликов, Ляхович, 1980), повышает проницаемость эритроцитарн1« мембран. ,увел1тчивает их ригидность, снижает способность эритроцитов к де-

формации (Куликов, 1976; Tannert, 1976-, jUce-Evans, Charpman, 1981; Poldes-Papp et al., 1981), уыыиииет продолжительность их жизни ( iutz,iS8l), что может усугубить гигюксические нарушения в организме.

Изучение состояния процесса лияопереокисления и противопере-кисного потенциала эритроцитов крови организма, подвергнутого действию низких температур, позволит углубить представление о биохимических аспектах патогенеза гипотермии, расширит возможности диагностики это.о патологического состояния, его профилактики и лечения.

Цель настоящей работы — в экспериментальных исследованиях изучить состояние антиоксвдантной защиты от липолереокисления и активность мембраносвязанных ферментов эритроцитов при общей острой геотермии организма, а также у кардиохирургических больных , оперируемых в условиях общей гипотермической защиты организма. Выяснить ценность комплексного исследования этих показателей для более глубокого понимания патогенеза отчего острого охлаждения организма, возможности их Hcnj. ьзования в оценке степени гипотермии и в разработке методов коррекции изменении изучаемых показателей в условиях общей острой гипотермии организма.

Заяачи исследования:

1. В экспериментальных исследованиях изучить состояние анти-пксцдантнон системы эритроцитов — ферментативного (супероксии-дисмутаза, каталаза, глутатионпероксидаза) и неферментативного (глутатион восстановленный, «¿-токоферол) звена, а также активности ацетилхолинэстеразы и Ыа+,к+- АТФазы эритроцитов при легкой, умеренной и глубокой степени общей острой гипотермии организма.

2. Исследовать вышеуказанные биохимические показатели при непосредственном воздействии низких -омператур на эритроциты в опытах in vitro

3. Провести коррекцию изменений изучаемых показателей эритроцитов в условиях общей острой гипотермии организма «£-токоферола ацетатом.

4. Изучить влияние перфузионной общей искусственной гипотермии организма и последующего согревания на состояние антиоксвдантной

защиты и активность мембраносвязашшх ферментов эритроцитов гар-диохирургических больных, оперируемых в условиях общей гипотер-мкческой защити организма.

5. На основании анализа выявленных биохимических изменений определить комплекс наиболее информативных биохимических показателей эритроцитов для оценки биологического действия общей острой гипотермии организма.

Научная новизна. Впервые целенаправленно изучено влияние общей острой гипотермии организма на различные компоненты онтиоки-слительной системы эритроцитов: на активность антиокседантчкх ферментов, на содер.;;лние природных антиоксидантов эритроцитов и активность ферментов, регулирующих их гомеостаз, а также не активность мембраносвязанных ферментов эритроцитов. Результаты работы вносят определенный вклад, в понимание биохимических механизмов низкотемпературного воздействия на организм. Впервые показано, что гипотермия организма протекает на фоне активации процесса перекисного окисления липидов эритроцитов. Изучены сдвиги в активности ферментов антиоксидантнон защиты от липопераокис-ления, в содержании природных антиоксидантов и в активности браносвязанных ферментов эритроцитов в условиях общей гипотермии организма в зависимости от степени охлаждения. Выявлены отличпя в активности (содержании) исследуемых показателей в эритроцитах при различной степени и продолжительности гипотермии организма. Отмечены сезонные различил в реакции антиоксидантнон защити эритроцитов на гипотермии организма. Установлена возможность использования отдельных изучаемых показателей эритропитоп в качество индикатора при определении степени гипотермии организма.

Укспогшояталыю доказано непосредственное влияние низки-температур на изучаемые показатели.

Результаты работы дают необходимые теоретические лрертшсгл>' и для практических рекомендации при разработке новых методпв г.- ■ ф-ты организма от повреждающего действия низких температур, а таг для выбора адекватного метода использования искусственной г-чг— термин организма. Показана возмиччооть кгфгегашл игмечен::" г состоянии процесса ЛПЛОПСТ^ГГОПОНИЯ В С'ППРСЧШТЧХ Н^К о г-рои пн1оте]ггл с^-токС'Т.ор"Л'! сч сти Н1:"(!;'"'Л1гпс"1 (<> г; •••. -

ритвльного проведения при пспользовашш ош;ех! гипотермии организма.

Практическая ценность работ». Работа выполнена в рамках программы целевого исследования "Изучение ранних механизмов актива-дыи лимфоцитов «¿-тромбином, лерекисного окислешм липидов в печени и эритроцитах, активности мембраносвязашшх ферментов при-троцитов при гипо- и гипертермии".

Из теоретически: положений работы следует, что количественное определение антноксвдантов, а также определение активности анти-оксвдантних ферментов и активности мембраносвязашшх ферментов эритроцитов может служить новым биохимическим подходом к определению степени повреждающего действия низких температур иа организм наряду с другими клинико-лабораторными тестами. Полученные данные могут быть использованы в качестве вспомогательных критериев для оценки степени общей острой гипотермии организма, кроме того, гипоксические нарушения, возникающие в организме при действии (использовании)«низких температур, югут быть обусловлены и установленными сдвигами в г^.гиоксвдантной защите эритроцитов, активацией процесса перекисного окисления липидов и изменением активности мембраносвязашшх ферментов эритроцитов. Полученные в ходе такого исследования результаты могут служить также косвенным подтверждением усиления процесса липопереокисления в о^ манизме в целом при общем остром охлавдении. Эти данные необход1ыо учитывать и при разработке новых методов профилактической защиты организма от действия н"зких температур в природных и производственных условиях, а также при проведении кардиохирургических операций на "открытом" сердце в условиях искусственного кровообращения с использованием общей гипотершческой защиты организма. Повышение буферной емкости антиоксидантной системы эритроцитов путем введе-г'ш ьХ-токоферола может быть реког чщовано как метод профилактики повревдени эритроцитов при гипотермии организма, а также для ее лечения в комплексе с другими средствами.

Данные об изменениях в антиоксидантной защите от липопереокисления и в активности мембраносвязашшх ферментов эритроцитов при общей острой гипотермии организма, а также о возможных механизмах еик сдвигов используются в учебном процессе при чтении соответствующих раздпов лекций на кафедре биологической химии (акт вне-

дреиия от 29 сентября 1988 г.) Минского орде ни Трудового тесного Знамени государственного медицинского института.

)]а защиту выносятся следующие основные положения:

1. При общей острой гипотермии организма происходят изменения в антиоксвдантной защите эритроцитов от липопереокисленгл и в ."''ттности меглбраносвязанных ферментов эритроцитов, зависящие от степени и продолжительности гипотермии, а также от сезона года использования общей искусственной гипотермии организма.

2. Возможность использования показателей антиоксвдантной защиты от лшюпереокисления и активности мембраносвязанних ферментов эритроцитов в качестве индикатора степени общей острой гипотермии организма.

3. Возможность коррекции изменений, возникающих в антиоксп-дантной защите и в активности мембраносвязанних ферментов эритроцитов при общей острой гипотермии организма, "¿-токоферола ацетатом.

Апробация работы. Материалы после, званий и основные положения работы доложены на научной конференции Минского государственного медицинского института no проблеме C26G "Нейрогумораль-ние и иммунологические механизмы регуляции резистентности организма к действию химических и физических факторов", Минск ,.Т 987; на заседании секции "Биохимия человека и животных" Белорусского биохимического общества, Минск, 1988; па зассдс.нии кафедры биологической химии МШИ, Минск, 1988.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 3 научных работы.

Объем и структура диссертации.Диссертация изложена на 148 страницах машинописи, содержит II рисунков, II таблиц и состоит из введения, обзора литературы (I глава), описания материалов и методов исследования (2 глава), изложения собственных результатов исследования и их обсуждения {3-6 главы), выводов, практических рекомендации, указателя литературы, включающего 306 ттст^ )-ников (193 отечественных и 113 июстранних).

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

[■■Чатериа-.ы и методы. Исследование состояло из двух частей: экспериментальной и клинической.

рксперимонтальная часть работы выполнена в осенне-зимний период на 540 беспородных половозрелых белых крысах-садах массой 200-220 г.

Искусственную гипотермию вызывали комбинированным охлаждением кивотных в солодовой камере при температуре воздуха - 7 -1° С, смачивая животных через каждые 5 мин. в холодной водо (температура воды +10 i Iе С), без применения наркотических и неяро-плегических предаратоь. В работе использованы 3 модели гипотер-мических состоянии: ле1'кая гипотермия (снижение ректальной температуры до 34 - 133° С) — температура тола близка к физиологической} глубокая гипотермия (снижение ректальной температуры до 16-15° С) — ато предел охлаждения, за которым наступает гибель животных и промежуточная умеренная гипотермия (снижение ректальной температуры до 25-24° С).

Все цодотшше животные были разделены на 4 группы. В каждой опытной и контрольной груше животных исследовано по 6 крыс. Крысы I группы служили контролем и не подвергались действию гипотермии; П группа — животные, охлаждаемые до состояния легкой гипотермии (среднее время охлаадьшш составляло 15 мин.); Ill группа — животные, охлаждаемые до состояния умеренной гипотермии (охлавдение в течение 30 мин.)-, 1У группа — животные, охлаждаемые до развития глубокой степени гипотермии организма (охлаждение в течение GO мин.).

Коррекцию изменений в антиоксидантной защите от липопере-окислешш и в активности мембраносвязапннх ферментов эритроцитов проводили на модели .умеренной гипотермии организма введением пероналыю oL-токоферола ацетата в виде масляного раствора в дозе 50' мг/кг через кавдые 12 ч (Спиричев и соавт., 1979; Cnrpenter, 1972; Yaauda et al., 1979) в течение 7 суток до общей гипотермии организма.

В специальных опытах in vitro изучено состояние исследуемых показателей в условиях непосредственного воздействия на эритроциты низких температур, соответствующих легкой, умеренной и глубокой степени охлаждения.

Клинические гсследоплнпя шпояиош па ''О болыюх (25 мужчин и 13 женщин в шзрлетз от 21 до 40 лег), опергровешглх по поводу коррекции приобретению пороков сердца — сочеташюго (митрального и аортального), митрального гош аортального порока оьрдц» <•■ использованием общей перфузпонпой ггаштергшк организма* .

Охлажденче организма проводили в среднем на 1° С в течение 2 млн. Темп сссрезания в среднем составлял 1° С в течение 4,5 мин. Венозную кровь дан исследований Орали из аппарата искусственного кровообращения при порист ерш', л орготаа (комролг) «при умеренной гипотермии (температура тела 31 - 30° 0), при охлаждении организма до состояния глубокой гипотермии (температура тела 28 - 23° С), после проведения фаркакохелодовой гордиоплеггл при пролонгированной глубокой гипотермии (28 - 23° С) и при созревании до состояния нормотермии (температура тела 35 - 1° С). О степени гипотермии судили по температурному состоянию периферических тканей (ректальная температура).

В эритроцитах определяли активность СОД (КФ £.15.1.1) (Чумаков, Осинская, 1977), КАТ (КФ 1.11.1.6) (Шгерн, 1053), ПЮ (КФ 1.11.1.9) Шоин, 1986), ГР (КФ 1.6.4...) (V.епс1г;11, 1968), Г-6-ФДГ (КФ 1.1.1.49) (КогпЪогд, 1975), содержание Г-ан (Кау, мигП«, 1960), содержанке продуктов ПОЛ — ДК (Костюк н со-авт., 1984) п 1ЩА (Гопчеренко, Лгдаг.юва, 1935), активность меы-браносвязанных ферментов - АХЗ (КФ 3.1.1.7) ( ЕИтяп et с1 , 1961) и Иа+.К1 -ЛТФазы (КФ 3.6.1.3) (Казсннов и соавт., 1904), состояние перекисной (Еенесович, Нельсон, 1973) и осмотической (Лимбек, Рибъер, 1960) резистентности.

Полученные данные обработаны методами вариационной статистики (Рокицкий, 1972).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Результаты экспериментальных исследований показали, что изменения антиоксидантной защиты и активности мембраносвязаншге ферментов эритроцитов при общем остром охлаждении органнзг.га носят фазний характер и зависят от степени гипотермии организм ,

* Шражаю благодарность старшему шучрому сотруднику г«л Ш!Г кардиологии, кандидату медицинских наук Л.Р. Королеву за го-мощь в наборе клинического ттерпяла.

Уже при легкой гипотермии происходит интенсификация процессом СРО в эрг'роцьтих. Активность СОД и 11:0 эрптроцптиь достоверно повышена соответственно па ¡33,7 % и 5,5 %. j¡ актишюсти Г-6-ФДГ отмечено повышение на 10,1 % (Р<0,01), содержание Г-зн достоверно снижено на 14 % (Р<0,025). 11ерекнсн:ш резистентность эритроцитов в аналогичных условиях охлаздешш повышена (Р<0,01). Содержание Д;К при леисой гипотермии увал ¡питается па 19,8 % (Р< 0,001).

Действие низких температур, приводящих к развитию умеренной гипотермии организма, сопровождается максимальной активацией процесса липопереокислешш в эритроцитах. Отмечено увеличение содержания ДК в 2,9 раза по отношению к контролю (р<0,001) на фоне неизмененного уровня ВДА. При умеренном охлаждении организма активное.ь СОД и ШС максимально снижена соответственно на 01,8 % (Р<0,002) и 12,3 % (Р<0,001). Содержание Г-эн в эритроцитах еще более снижается (Р<0,025) при одновременном снижении активности ГР до 69,6 % <Р< 0,01) и до 90,7 % (Р<0,05) относительно контроля.

Переклепан резистентность эритроцитов имеет минимальное значение (Р < 0,025). На этом этапе охлаэдония максимально снижена активность АХЭ и ца+,К+ -АТФазы соответственно на 29,2 % (Р< 0,001) И 25,7 £ (Р<0,025).

Б условиях глубокой гипотермии организма происходит снижение интенсивности липопереокислешш в эритроцитах б сравнении с умеренным охлаждением, что сопровождается значительным относительным снижением уровня ДК в эритроцитах. (Р<0,01), однако превышает содержание ДК в контроле на 19,9 % (Г<0,05). Активность КАТ максимально снижена (Р<0,01). По-прежнему наблюдается низкое содержание Г-зн в эритроцитах (Р<0,001). Имеют минимальное значение активность ГР (Р<0,001) и Г-6-ФДГ (Р<0,001). Активность мемораноовязанных ферментов понижается в сравнении с контролем соответственно АХЭ на 14,5 % (Р<0,01) и На+ ,К+ -АТФазы на 22,9 % (Р<0,025). При глубокой степени гипотермии снижена и осмотическая резистентность эритроцитов (Р<0,001).

Итак, основываясь на собственных данных, а также на тлеющихся в литературе сведениях, касающихся механизмов действия гюю-

ггерши организма, молено довольно детально представить цепь событий, происходящих на молекулярном уровне при общей острой гипотермии организма и конкретизировать механизмы, которые являются пусковыми для развития патологии эритроцитов. Возникающая при легком охлаждении организма гш пхжсия (Сумбатов, 1985) и развивающаяся стресс-реакция организма в ответ на низкотемпературное воздействие (Майстрах, 1975; Волколаков, Jiannc, 1977) приводят к ак-тщации свободнорадикалыюго окисления. Компенсаторное увеличение активности ферментативной антиоксидантной системы и содержания «¿-токоферола (увеличение перекисноп резистентности эритроцитов) в эритроцитах при ле. кой степени гипотермии организма еще сдерживает чрезмерную активацию процесса липопереокисления, однако антиокислительная система уже недостаточно эффективно контролирует свободнорадикалъные процессы, и уже при легкой степени гипотермии организма отмечена активация процессов ПОП.

При охлаждении до состояния умеренной гипотермии организма происходит взаимосвязанный срыв антиоксидантной защиты эритроцитов и максимальная активация процессов липопереокисления. Чрезмерная интенсификация ПСЯ приводит к накоплению токсичных продуктов липопереокисления в эритроцитах, снижает активность мембраносвя-занных ферментов — АХЭ и На+,к+ -АТФазн. Тамил образом, активация свободнорадикалышх процессов, нарушение регуляции процесса НОЛ, истощение собственных антиоксидантных систем эритроцитов, сопровождающихся ловрелдением эритроцгггарных мембран, является важным звеном в патогенезе умеренной гипотермии организг.г

При глубокой гипотермии организма в условиях развившегося "холодового наркоза" проявления стресс-реакции исчезают и основным фактором интенсификации липопереокисления в этих условиях выступает, вероятно, гипоксия (Петров, гублер, I9GI; Акимов и со-авт., 1977; Волколаков, Лацис, 1977; Сумбатов, 1985). Установленное снижение осмотической резистентности эритроцитов при глубокой степени гипотермии организма, вероятно, связано со снижением активности Met. 'ранссвязапннх ферментов, и презде всего, Иа+,К+ -АТФазы как следствия изменения лилидного микроокружения фермента при чрезмерной активации ПОЛ в условиях умеренной гипотермии, а также фазовых переходов апулярных лилидов при глубоком охлаждении эритроцитов (Черницкий, Воробей, 1901; Lee, 1974, 1977).

И

Низкая активность Г-6-ФДГ и снижение содержания ЛТ£ в эритроцитах в уоловиях глубокой гипотермии организма (Пениер, Ловко-лза, 1978) также являются возможной причиной гемолиза эритроцитов (Чернищшй, Воробей, 1901 i Hakao et ai., 1962).

Таким образом, активация процесса ПОЛ эритроцитов и так следствие этого повреждение мембран эритроцитов при общей острой гипотермии организма, обусловленная истощением собственных антюкск-дантных систем и нарушением регуляции липопероокксления, является важным звеном в патогенезе общей острой гипотермии организма.

Результаты исследований влияния низких температур на эритроциты в условиях in vitro показали, что при охлаждении эритроцитар-ной массы до температуры 34-33 С изучаемые показатели не измзмя-ются.

При инкубации эритроцитов in vitro до температуры эрптроцитар-ной кассы 25-24° С уровень ДК в эритроцитах повышается ( Р <0,05) и снижается .ктивность на+,к+-А'Казн (Р<0,05). Отмечена более выраженная тенденция к снижению активности СОД, КАТ, ГОО, ГР, Р-6-ФДГ, АХЭ, содержания P-sHi перекисной и осмотической резистентности, к повышению содержания ВДА в эритроцитах.

Охлаждение эритроцитов до температуры 16-15° С приводит к снижению активности ъОД (Г <0,05), ГР (Р <0,05), P-G-ФДГ (Р < 0,01), содержания P-sf (Р<0,01). Еще более повышается удержание ДК в эритроцитах ври глубоком охлаждении (Р<0,05). В этих условиях охлаждения снижение активности На+,к+ -АТФазы более выраженное (Р<0,001). Активность АХЭ (Р<0,025), а также осмотическая резистентность (Р <0,05) тоже снижены.

Таким образом, при низкотемпературном воздействии на эритроциты происходит активация процесса липоперешшелешш и снижение активности мембраносвязанных ферментов, одной из причин которых является понижение активности (содержания) антиоксидантпнх систем эритроцитов при глубоком охлаждении.

Проведенная на модели умеренной гипотермии организма коррекция «i--токоферолом изменений антиокевдантной системы, процесса ПОЛ и активности мембраносвязанных ферментов эритроцитов показала (см. табл.), что под влиянием витамина Е в эритроцитах происходит достоверное повышение в 3,1 раза активности СОД (Р<0,002), П10 на 11,4 % (Р<0,05), перекисной резистентности на 58 %

Таблица

Коррекция «¿-токоферола ацетатом изменений антиоксизантной системы, процесса ПОЛ и активности меыбраносБкзанных ферментов эритроцитов при умеренной гипотержк организма (X ± х)

Изучаемые показатели

Умеренная гипотермия

Умеренная гипотермия + «¿.-токоферола ацетат

СОД, ел. акт./кг Нв 461,8 ± 43,1 1435,7 + 213,1 < 0,002

КАТ, моль 02/мин*103 эри-

троцитов 226,61± 11,9 237,77 - 7,23 > 0,05

ЩО, шашь/мин.г Ев 606,9 ± 15,8 676,0 24,5 < 0,05

ЕР, ммолъ/ч-л 62,5± 6,8 64,3 + 11,0 > 0,05

Г-6-ФДГ, мИ/ыл-мин 111,2 ± 5,4 105,3 + 6,3 > 0,05

Г-ЭН, ымодь/л 1,65± 0,07 2,02 ± 0,10 < 0,025

ДК, нмоль/ш 3,53± 0,30 2,60 ± 0,15 < 0,025

ВДА, мемольДШ 8,83* 0,02 8,80 ± 0,20 > 0,05

На+,К+—АТФаза, мкиоль Р1/Ч *мг

1,87- 0,15 2,24 + 0,07 < 0,05

АХЭ, шаль тиохалина/шн-мг 59,9 ± 4,6 82,9 ± 4,7 < 0,01

(Г <0,001). Содержание Г-зн также достоверно повышается к превышает уровень Г-БН в эритроцитах при умеренной гипотермии на 22,7 % (Р<0,025). Уровень ДК в эритроцитах достоверно понижается (Р<0,025). Повышается активность АХЭ 'Р<0,С1), На+,К+ -АТФазы (Р<0,05), а также осмотическая резистентность эритроцитов (Р< 0,01).

Таким образом, предварительное введение «¿-токоферола до общего острого охлаждения организма способствует более эффективной инактивации свободных радикалов, обеспечивая лучшую сохранность фонда антиоксидантов, предотвращает чрезмерную активацию ПОЛ» защищает мембраны и мембраносвязанные ферменты эритроцитов от воздействия свободны" радикалов и продуктов их метаболизма. Предварительное введение «¿-токоферола можно рассматривать как один из подходов к повышению неспецифической резистентности организма в условиях общей острой гипотермии.

Проведение кардиохирургических операций с использованием общей гипотермической защиты организма в осенне-зимний период года сопровождается интенсификацией свободнорадикальных процессов и активацией СОД при умеренной (Р<С,002) и глубок й гипотермии (Р< 0,05), а также СОД (Р<0,001) и КАТ (Р<0,05) при пролонгированной глубокой гипотермии организма с восстановлением этих показателей эритроцитов пги последующем согревании организм^.

Изучение влияния общей перфузиониой гипотермии организма в зависимости от сезона на состояние антиоксвдантной системы и активность мембраносвязанных ферментов эритроцитов показало (рис.1), что в весенний период года охлаждение наркотизированного оргакиз-» до состояния умеренной гипотермии сопровождается активацией СОД (Р<0,001) и КАТ (Р<0,001), максимальным увеличением уровня ДК (Р <0,002), снижением активности АХЭ (Р < 0,01).

Глубокое охлаждение организма в этих .же условиях приводило к снижению активности СОД (Р<0,05) и КАТ (Р<0,05)эритроцитов относительно активности ферментов при умеренной гипотермии организма, но активности ферментов остаются достоверно повышенными в сравнении с контролем. Уровень ДК по-прежнему оставался высоким (Р <0.025), активность АХЭ - низкой (Р<0,01).

При пролонгированной глубокой гипотермии отмечен второй пик повышения активности СОД эритроцитов (Р<0,001). Активность КАТ остается высокой (Р<0,01). Установлено повышение активности ГР

Ед.акт./мг

1487,2

1235,2 1113,8 916,5

коль С^/мин-Ю9 эр

ммоль/ч-л

591 ,с

549,

505*5

934,.' 812,1

нмаль/цд

ммаль/мин-мг

1163 -

82,7 73,ЧЬ

АХЗ

| ) контроль

умеренная гипотермии

глубокая гипотермия

шхытонгараванкая глубокая гипотермия

согревание

Рис. I. Влияние общей перфузшнной гипотермии организма на антиоксидантную

защиту от липопе: -¡окисления, процесс ПОЛ и активность кембраяосвязашшх ферментов эритроцитов кардиохирургияеских больных в весенний период года^

(Р < 0,025) и .уровня ДК (Р< 0,001), снижение активности АХЭ эритроцитов (Р< 0,002). При согревании организма до состояния нор-мотермии активность КАТ, ГР, АХЭ, а также содержание ДК в эритроцитах восстанавливаются до уровня в контроле. Полного восстановления активности СОД эритроцитов при согревании организма но. происходит и остается повышенной (Р<0,05).

Итак, использование общей перфуэйонной гипотермии организма в весенний период года приводит к активации процессов липопере-окисления в эритроцитах, что сопровождается изменением состояния мембран и активности АХЭ, и в конечном итоге отражается на функциональном состоянии эритроцитов, а, вероятно, и организма в целом и может привгти к прсдпатологии и послужить основой тех таи иных осложнений использования общей искусственной гипотермии в клинической практике п, г частности, > кардиохирургии.

ВЫВОДЫ

1. При общей острой гипотермии организма происходят изменения в антиоксвдантной защите и в активности мембраносвязанных ферментов эритроцитов, имеющие фазный характер в зависимости от степени и продолжительности чшотермии.

2. Легкая гипотермия ненаркотизированного организм: сопровождается повышением активности супероксиддисмутазн, глутатиопперек-сидазы, глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы эритроцитов, повышением содержания диеновых коньюгатов, снижением уровня глутатиона восстановленного, повышением перекисной резистентности эритроцитов.

3. При умеренной гипотермии ненаркотизгповагагого организма в эритроцитах обнаружено снижение активности супероксвддисмутазы, глутатионпероксвдазы, глутатионредуктазы, глюкозо-А-фосфатдеги-дрогеназы, ацетнлхолинэстеразы, Na+,K+-АТФазы, уровня глутатиона восстановленного и перекисной резистентности эритроцитов. Отмечено максимальное содержание диеновых коньюгатов в эритроцитах.

4. Глубсхая гипотермия ненаркотизированного организма протекает на фоне снижения активности каталазы, глутатионредуктазы, глюке^о-6-фосфатдегвдрогеназы, ацетилхолинэстерази, Na+,K+ -АТ<1>-азы эритроцитов, уровня глутатиона восстановленного, повышения содержания диеновых коньюгатов в эритроц-га> . снижения оептпе-

скоп резистентности эритроцитов.

5. Установлено непосредственное влияние низких температур на антиоксидантную систему защити от лилопереокисления и активность пембраносвязанннх ферментов эритроцитов. Охлаждение эритроцитов до температур, соответству ;их умеренной гипотермии организма, сопровождается увеличением содержания диеновых коньюгатов и снижением активности На+,К+-АТФази. Более глубокое охлаждение клеток приво/ . , к снижению активности супероксиддисмутазы, глутатион-редуктазн, кшкозо-б-фосфатд. 1'црогенази, уровня глутатиона восстановленного, а также к еще оольшему накоплению диеновых коньюгатов и снижению активное - ацетилхолинэстеразм и иа+,к+-АТФазы,

6. Существуют сезонные различия в ри.-ации антиоксцдантной системы запеты от липопереокисления и активности мембраносвязанных ферментов эритроцитов кардиохирургических больных, оперируемых в условиях общей перфузионной гипотермии организма.

7. Проведение кардиохирургических операций с использованием общей гипотермической защиты организма п осенне-зимний период года сопровождается интенсификацией свободиорадикальных процессов

и активацией антиоксидантных ферментов эритроцитов с восстановлением этих показателей эритроцитов при последующем согревании организма.

0. Использование общей перфузионной гипотермии организма в весенний период года, приводит к активации процессов липопере=""' окисления в эритроцитах с повреждением эритроцитарннх г~чбран, не восстанавливающихся при согревании организма.

9. Предварительное введение «¿-токоферола до общего острого охлаждения организма предупреждает изменения в антиокевдантной системе защиты от липопереокисления и в активности мембраносвя-занпых ферментов эритроцитов,

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Устаноыенная сезонная зависимость реакции антиокевдантной системы и активности мембраносвязашшх ферментов эритроцитов на искусственную перфузионную гипотермию организма позволяет рекомендовать применение антиокейдантов в весенний период года при выполнении кардиохирургических операций на "открытом" сердце в

условиях гипотермической защиты организма.

2. Целесообразно применение ->' -токоферола как средства повышающего резистентность эритроцитов к повреждающему действию низких температур для профилактики и лечения последствий общей острой гипотермии организма в комплексе с другим общепринятыми средствами.

3. Выявленные закономерности изменений в антиоксидантной защите от липопереокисления (сулероксцццисмутазы, каталазы, глута-тионпероксцдазы, «-¿-токоферола, глутатиона восстановленного, глу-татионредуктазы), в содержании продуктов липопереокисления (диеновых коньюгатов^ и в активности мембраносвязанных ферментов эритроцитов (ацетшгхолинэстеразы и На+,К+-АТФазы) при общей острой гипотермии организма различной степени рекомендуется использовать при оценке низкотемпературного воздействия на организм наряду с другими кяьмико-лабораторными тестами.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ П0 ТИЛЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Изменение состояния окислительно-восстановлительной системы глутатион-глутатионредуктаза, активности глюкозо-6-фосфат-дегидрогеназы и мембраносвязанных ферментов эритроцитеп при общей гипотермии организма // Здравоохранение Белоруссии. - 1988.-№ I. - С. 40-43.

2. Применение -токоферола ацетата для коррекции процесса лерекисного окисления липвдов эритроцитов при общей гипотермии

рганизма // Здравоохранение Белоруссии. - 1988. - № 8. -С. 45-48. Соавторы; Кухта В.К.

3. Содержание продуктов лерекисного окисления липвдов и состояние антиокислительной защитной системы эритроцитов в условиях охлаждения организма // Весц1 АкадэмИ навук БССР. Сер. б!ял. навук. - 1988. - № 5. - С. 64-67. Соавторы: Кухта В.К.

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИИ

АТФ - аденозинтрифосфат;

АХЭ - ацетилхсшшэстераза;

ГОО - глутатионпероксидаза;

1Р - глутатионредуктаза;

Г-ЗИ - глутатион восотановленш ';

Г-6-ФДГ - глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа;

ДК - диеновые коныогатн;

КАТ - каталаза;

ВДА - малоновый дгяльдегцд;

ПОЛ - перекисное окисление липцдов;

СОД - супероксиддисмутаза!

СРО - свободнорадикалыюе окисление.

Подписано в печать 05,П.аЯг. АТ М1905. Формат вОкдЧ/16. Печ. л. I. Заказ 392, тира* 100, Бесплатно. Отпечатано на ротапринте МГМИ. г.Минск, ул.Ленинградская, б.