Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Характеристика метаболизма эритроцитов при велоэргометрических нагрузках в норме и патологии

ВАК РФ 03.00.04, Биохимия

Автореферат диссертации по теме "Характеристика метаболизма эритроцитов при велоэргометрических нагрузках в норме и патологии"

Г- а ОД ' 2 ДЕК 1ЯЯ7

На правах рукописи

КЛЕНОВА Наталья Анатольевна

ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТАБОЛИЗМА ЭРИТРОЦИТОВ ПРИ ВЕЛОЭРГОМЕТРИЧЕСКИХ НАГРУЗКАХ В НОРМЕ И ПАТОЛОГИИ

03.00.04 -биологическая химия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Уфа -1997

Работа выполнена в Самарском государственном медицинском унивеситете и в Самарском гоударственном университете

Ведущая организация- Челябинская государственная медицинская академия

Защита диссертации состоится "решаем 1997 года в часов на заседании диссертационного совета Д08<.35.01' при Башикирском государственном медицинском университете по адресу; г. Уфа, ул. Ленина 3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Башкирского государственного университета

Автореферат разослан" " М> _1997 г.

Научный руководитель -

доктор медицинских наук, профессор ФАТЕНКОЗ В.Н.

доктор медицинских нзук,профессор РАДОМСКАЯ В.М.

Научный консультант-

Официальные оппоненты-

доктор медицинских наук, профессор ИЛРАЕВ П.Н.

доктор биологических наук, БАШКАТОВ С.А.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор медицинских наук, профессор

Э Г Давпетов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Одной из важнейших проблем физиологии человека остается оценка срочных и долговременных приспособительных реакций,возникающих в процессах трудовой и спортивной деятельности. Весьма актуальными являются вопросы внутриклеточных механизмов развития тренированности, перегрузок, формирования резервов компенсаторных реакций и причин срыва адаптации; возрастные аспекты данных проблем, а также механизмы адаптации в условиях патологических изменений функциональных систем организма.

Согласно современным представлениям в основе формирования резистентности организмов к экстремальным воздействиям лежит система крови. Показатели крови очень чувствительны к действию гипоксии, физических нагрузок (ФН) и других факторов. Особое значение имеет система красной крови, быстро реагирующей на различные влияния из-за наличия рефлекторных и гуморальных механизмов регуляции эритропоэза, значительных морфологических резервов, транспортных и адаптивных функций эритроцитов (П.Д.Горизонтов,1986; ВА Бароненко,1986).

Механизмы сохранения клеточного гомеостаза и функционирования клеток в условиях временного его нарушения в ходе ФН представляет значительный интерес. Особенно это относится к эритроцитам, от эффективности функционирования которых зависит реализация адекватной реакции организма на нагрузку. Весьма актуальными являются также поиск оптимальных критериев оценки состояния гомеостаза эритроцитарной клетки и их роли в реализации ответа организма на физическую нагрузку.

Цель и задачи исследования

Цель работы состоит в изучении характера влияния дозированных велоэргометрических нагрузок на метаболизм эритроцитов практически здоровых мужчин (ПЗМ) и больных нейроциркуляторной дистонией (НЦД) и хронической ишемической болезнью сердца (хИБС) для выяснения механизмов нарушения гомеостаза клетки и скорости его восстановления.

Основные задачи:

- изучить изменения метаболизма эритроцитов у ПЗМ в условиях физических нагрузок (ФН);

- выявить особенности изменения метаболизма эритроцитов у ПЗМ в зависимости от возраста и уровня субмаксимальной мощности нагрузочного теста;

- проанализировать изменения метаболизма эритроцитов в условиях ФН у больных НЦД и хИБС различного функционального класса стенокардии в зависимости от возраста и толерантности к ФН;

- сопоставить изменения метаболических процессов в эритроцитарных клетках и механизмы ликвидации нарушений гомеостаза в ходе ВЭП и начальный восстановительный период у ПЗМ и больных с НЦД и хИБС;

- установить в условиях лактатной модели ФН степень изменения процессов метаболизма эритроцитов при действии молочной кислоты на цельную кровь и фракцию чистых эритроцитов.

Научная новизна работы

Впервые проведены комплексные исследования механизмов развития и ликвидации нарушений гомеостаза эритроцитарной клетки в условиях лактатного ацидоза in vivo и in vitro.

Впервые проведен сравнительный анализ изменений эритроцитарного метаболизма у нетренированных мужчин различного возраста .молодых спортсменов и бывших спортсменов, а также у пациентов с НЦД и хИБС по показателям, характеризующим состояние гемоглобина и редуцирующих его систем, мембрану эритроцитов, энергетические процессы, механизмы антирадикапьнпй защиты. Это позволило дать объективную оценку основных механизмов нарушения гомеостаза и способов их ликвидации.

Обоснован критерий передозировки нагрузки по определению феррицианидредуктазчой активности эритроцитов что может быть использовано для тестирования нагрузочных проб в спортивной медицине, а также в период реабилитации больных сердечно-сосудистых патологий.

Впервые анализ полученных результатов проводится как сравнение состояния метаболических процессов в эритроцитах в ходе ВЭП (на различных уровнях нагрузочного теста) в зависимости от возраста .толерантности и наличия патологических изменений в сердечно-сосудистой ситеме,клинического диагноза.

Новыми являются сведения о метаболических особенностях эритроцитов,связанных с возрастом и выявляемых при субмаксиманой мощности нагрузочного теста, проявляющиеся в снижении процента роста ацетплхолинэстераэной активности и снижении способности эритроцитарных гемолнзатов восстанавливать феррицианид в присутствии НЛДН, а также нарушении динамики образования пирувата, удлинении периода нормализации показателей обмена эритроцитов.

Выявлены новые данные об особенностях метаболизма эритроцитов, интенсивности процессов метгемоглобинобразования и систем редукции гемоглобина у больных нейроциркуляторной дистонией и хронической ишемической болезнью сердца в ходе велоэргометрических проб и начальный восстановительный период.

Впервые показано,что in vitro молочная кислота индуцирует кратковременные сдвиги в состоянии метаболических систем эритроцитарной клетки, характеризующие повреждение мембран и редуцирующих гемоглобин процессов, которые наиболее выражены в условиях отсутствия плазменных факторов. Зти данные позволяют оценить степень повреждающего воздействия самого лактатного ацидоза и провести сравнительный анализ при сопоставлении результатов in vivo для оценки влияния факторов плазмы, гормонального фона и изменения состава популяции клеток.

Практическая значимость работы

На основе полученных результатов был разработан способ диагностики стабильной стенокардии напряжения с помощью определения способности эритроцитарных гемолизатов восстанавливать феррицинид в присутствии НАДН. Способ диагностики защищен авторским свидетельством N 33996S8 от 7 .02. 1983 г.

Результаты работы могут быть использованы в клинической практике для регистрации передозировки нагрузки , в качестве оценки эффективности реабилитационных тренировок, а также в спортивной медицине для индивидуального тестирования объема нагрузок .

Реализация результатов исследований Способ диагностики стабильной стенокардии напряжения был внедрен в терапевтических клиниках Самарского (Куйбышевского ) медицинского университета (ИНСТИТуТа), а ТоКЖо В ОбЪсДиНбНКОИ иОЛЬп'Ицс N *t f.CGivíupbi (КуЙбЫШббЭ). За период с 1986 по 1996 год он применялся для обследования рабочих и служа щи х

НПО им, Фрунзе, ПО "Средневолжский Станкостроительный завод", больных стационара клиник СамМГУ (применяется и в настоящее время). Результаты исследований применяются также для подтверждения функционального класса стенокардии (по проценту снижения исходного уровня активности НАДН-ФЦР-эы), регистрации перегрузки в условиях тренировочных ФН (по проценту снижения на субмаксимальном уровне активности НАДН-ФЦР-редуктаэы) в терапевтических клиниках СамМГУ.

Апробация работы

Частично результаты работы доложены на научно-практических конференциях: Новосибирск, 1983г., Оренбург,1988г., Куйбышев, 1988г., Самара, 1994г.

Результаты работы неоднократно докладывались на научных конференциях СамГУ в 1994-1997 г., на конференции СНИЛ СамМГУ 3 июня 1997 года. В полном объеме результаты работы доложены на расширенном заседании кафедры биохимии Самарского государственного университета с приглашением сотрудников Самарского государственного медицинского университета 30 июня 1997г.

Публикация результатов исследований

Результаты исследований по теме диссертации опубликованы в 9 печатных работах и изобретении,

Декларация личного участия автора

Осмотр обследуемых мужчин и проведение велозргометрической пробы осуществлялись к.м.н. Германовым A.B., к.м.н. Щукиным Ю.В.,зав. отделением функциональной диагностики Капишниковой О.В.

Кровь забиралась и биохимические исследования проводились лично автором. Анализ и обработка полученных данных осуществлены лично автором и согласованы с научным руководителем и научным консультантом.

Основные результаты исследований опубликованы в соавторстве и лично автором. Доля личного участия автора в написании и подготовке публикаций колебалась от 50 до 100 %.

Основные положения .выносимые на защиту 1. Значительный лактатный ацидоз приводит во фракции эритроцитов к нарушению процессов гомеостаза ; увеличивается скорость окисления гемоглобина и повышается процент мембраносвязанной фракции гемоглобина. Одновременно ускоряется процесс производства пирузата, повышается восстановительный потенциал эритроцитарной клетки, что способствует быстрой ликвидации возникших нарушений,

2. Ликвидация нарушений гомеостаза, вызванных лактатным ацидозом in vitro, происходит быстрее при добавлении молочной кислоты в цельную кровь, чем во фракцию эритроцитов.

3. У ПЗМ в ходе ВЭП наблюдается значительная стабильность показателей метаболизма эритроцитов. Выраженность изменений зависит в большей степени от уровня мощности ФН, чем от возраста. У ПЗМ выше среднего возраста (50-60 лет) изменения выражаются в увеличении доли поврежденных эритроцитов, запаздывании ускорения производства ппру'пата, более медленном восстановлении показателей эритроцитарного гомеостаза.

•1 Наиболее лабильными показателями оказались способность эритроцитарных гемолизатпв восстанавливать фьррицианид в присутствии НАДН, активность ацетилхолинэстеразы и активность лактатдегидрогеназы по пирувату. Дестабилизация процессов метаболизма эритроцитов у ПЗм под действием высоких уровней нагрузок свидетельствует о перегрузке.

5. Действие нагрузок в условиях патологии сердечно-сосудистой системы сопровождается нарастанием нестабильности метаболических процессов, усилением лактатного ацидоза, особенно в период первичных восстановительных процессов. Наличие стабильной стенокардии напряжения определяет усиление колебаний способности эритроцитарных гемолизатов восстанавливать феррицианид в присутствии НАДН как минимум в 1,8 раза по сравнению с ПЗМ.

Объем и структура работы

Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов, списка литературы, приложений. Ее объем составляет 187 страниц, в том числе 48 таблиц и 28 рисунков. Список литературы содержит 133 отечественных и 28 зарубежных источника.

1. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ И БИОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ МЕТАБОЛИЗМА В УСЛОВИЯХ ФИЗИЧЕСКИХ НАГРУЗОК У ЧЕЛОВЕКА И ЖИВОТНЫХ (обзор

литературы)

На основе значительного материала рассматриваются состояние основных физиологических параметров, энергетический метаболизм, изменения гомеостаза внутренней среды, морфологические и биохимические характеристики эритроцитов в условиях физических нагрузок. Рассматриваются вопросы толерантности человека к физическим нагрузкам в норме и патологии, возрастные аспекты проблемы.

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Практически здоровые мужчины , больные НЦД и хИБС подвергались предварительному терапевтическому обследованию и снятию основных физиологических параметров состояния сердечно-сосудистой системы: артериального давления (АД), частоты сердечных сокращений (ЧСС), электрокардиограммы (ЭКГ). Регистрировались тжсже рост, масса тела и возраст мужчин. Велоэргометрическая проба (ВЭП) проводилась по общепринятой методике на велоэргометре Siemens Elema в положении сидя, по ступенчато-возрастающей схеме. Время работы на ступени мощности 3 минуты, время отдыха 5 минут. В ходе ВЭП также регистрировались АД, ЧСС, ЭКГ в стандартных отведениях, расчитывалась "двойное произведение".

ПЗМ, больные НЦД и хИБС разделены на группы в зависимости от возраста и субмаксимальной мощности нагрузочного те ста. Всего обследовано 36S мужчин, из них 127 ПЗМ , 88 больных НЦД, 154 больных с хИБС . Условия прекращения ВЭП -по критериям ВОЗ.

Основной объект исследований - эритроциты из капиллярной крови практически здоровых мужчин (ПЗМ), а также больных нейроциркуляторкой дистопией (НЦД) и хронической ишемической болезнью сердца (хИБС). Забор крови из безымянного пальца осуществляли на стандартных уровнях нагрузки (50 и 100 Вт), субмаксимальной мощности ВЭП и через 10 минут поело окончания нагрузки. Б цельной крови определяли количество молочной кислоты ( Н. Bergmeyer.1975). В эритроцитах, отмытых физиологическим раствором (рН 7,2), определяли: содержание метгемоглобина (Ф.ИАтауллаханов с соавт.,1984), активность феррицианидредуктазы (ФЦР) (P.Board,1981), ацотипхолиизстеразы (H.Jgusu et оо|.,1980), активность глюкозо-б-фосфатдсгидрогемазы (Е. Bc-iitler ,1967), глутатионредуктаэы ( В.Б.Колинаи соавт.,1976), лактатдегидрогеназы (Е.

Beutler,1971), супероксиддисмутазы (E.E. Дубинина и соавт.,1983), количества восстановленного глутатиона (Е.Beutler,1963), мембраносвязанного гемоглобина (З.С. Токтамысова и соавт.,1990), степени гликозилированности мембран мембран эритроцитов (Б.И. Фелькорен,1988).В исследованиях in vitro использовали лактатную модель физической нагрузки (О. Boning et ool.,1989) . Эритроциты (в среде Рингера-Локка , отношение 1:1) или цельную кровь инкубировали при 37*С с молочной кислотой в концентрациях 5 мМ,7,5 мМ,10 мМ.

3. БИОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ЭРИТРОЦИТОВ ПЗМ В ХОДЕ ВЕЛОЭРГОМЕТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК

3.1. Биохимические показатели в ходе ВЭП у ПЗМ молодого возраста

Молодой возраст представлен в 2-х группах, различающихся по толерантности.

В 1-ю группу (8 человек) включены молодые мужчины среднего возраста 2б,14±2,17 лет с субмаксимальной мощностью нагрузочного теста 160±15 Вт. ■Двойное произведение*- 388,8+9,7.

Во 2-ю группу (15 человек) вошли спортсмены, футболисты команды "Крылья Советов", средний возраст 21,67±3,30 лет с субмаксимальной мощностью нагрузочного теста 215±15 Вт. "Двойное произведение~-375,1±12,6.

Уровень лактатного ацидоза в обеих группах не выходил за пределы смешанного аэробно-анаэробного типа энергообеспечения, через 10 минут после ВЭП наблюдали достоверное снижение содержания лактата в цельной крови по сравнению с субмаксимальным уровнем, в эритроцитах содержание молочной кислоты становилось близким к исходному уровню (табл.1).

Таблица 1

Показатели метаболизма эритроцитов, изменяющиеся в ходе ВЭП у ПЗМ молодого возраста ( в % от исходного уровня)

Группы ФЦР-за АХЭ ЛДГ молочная кислота

1 группа

а. 50-100 Вт б. суб.макс. ур. в. 10 минут после ФН 96,13 98,96 101,51 114,88* 109,33* 92,89 138,08* 125,40* 135,31* 141,13* 144,80* 107,80

2 группа

а. 50-100 Вт б. суб.макс. ур. в. 10 минут после ФН 106,52 87,29* 92,61 . 110,55* 116,25* 100,42 90,05* 95,91* 98,16 123,99* 135,80* 109,80

*Р<0,05 по отношению к исходному уровню; отсутствие значка: Р>0,05

На уровне мощности 100 Вт в обеих группах отмечался рост активности АХЭ эритроцитов, продолжающийся и на субмаксимальной мощности. У молодых нетренированных мучжин наблюдается рост активности ЛДГ, тогда как у спортсменов, отличающихся весьма высоким исходным уровнем активности,отмечается снижение (табл.1).

На субмаксимальной мощности (215+15 Вт) у спортсменов выявляется снижение активности НАДН-зависимой ФЦР-зы (табл.1), а также глутатионредуктазной (73,6% от исходной, Р<0,05) и глюкозо-б-фосфатдегидрогеназной активности ( 46,6% от исходной, Р <0,05) гемолизатов эритроцитов, что, возможно, является неблагоприятным признаком и свидетельствует о передозировке нагрузки.

Через 10 минут в обеих группах наблюдается практически полная нормализация изученных показателей метаболизма ( возвращение к исходному уровню значений).Только у молодых нетренированных мужчин остается повышенной активность эритроцитарной ЛДГ(табл. 1).

3.2. Биохимические показатели метаболизма эритроцитов у ПЗМ среднего возраста

Практически здоровых мужчин среднего возраста разделили на три группы в зависимости от возраста и толерантности (3-я,4-я,6-я ).

3-я группа - 29 человек, средний возраст 40,40±3,05 лет, субмаксимальный уровень мощности 150 Вт; "двойное произведение -381,7±8,2.

4-я группа -30 человек, средний возраст 37,5016,10 лет, субмаксигиальная мощность 205+5 Вт (бывшие спортсмены); "двойное произведение- 322,3±9,8.

5-я группа - 20 человек, средний возраст 39,60+5,85 лет, субмаксимальная мощность 175 Вт, "двойное произведение" -325,4+9,6.

Уровень лактатного ацидоза в 3-й и 5-й группе был адекватен мощности нагрузки и характеризовал смешанный аэробно-анаэробный тип энергообеспечения. У ПЗМ 4-й группы на субмаксимальной мощности наблюдали выход метаболических процессов на преимущественно анаэробный тип энергообеспечения, так как содержание молочной кислоты в крови повысилось в 6,38 раза по отношению к исходному уровню и в 4,65 раза по отношению к предыдущему уровню. Через 10 минут после окончания наблюдается достоверное снижение процента лактоацидозз. содержание лактата обычно превышает исходный урор.вщ. примерно г> 2 раза

На стандартных урорнях мощности (50 и 100 Вт) отмпчпется снижение способности эритроцитпрных гемолизатов гю-гтлнаппиппи- форрицмамид п присутствии НАДИ во всех 3-х группах (на 50 Вт; ц ц 3-й группе на 50 и 100 Вт (табп.2),

Наблюдается также рост активности АХЭ (также либо на одном урэвне.либо на обоих) . У ПЗМ 4-и группы (бывшие спортсмены) фиксируется снижение активности глюкозо-6-фосфатдегидрогенаэы (на уровне мощности 50 Вт, 69,89% от исходной активности, Р<0,05). На субмаксимальной мощности также отмечается высокая активность АХЭ, сохраняющаяся и после нагрузки в 4 и 5-й группе. Лактатдегидрогеназная активность либо несколько ниже исходной, либо близка к исходной (табл.2).

Начальный период восстановления характеризуется снижением уровня лактатного ацидоза в цельной крови во всех группах, в эритроцитах у ПЗМ 3-й и 5-й

групп через 10 минут после ВЭП он остается высоким и достоверно не снижается относительно субмаксимальной мощности нагрузочного теста. В четвертой группе содержание молочной кислоты в эритроцитах после ФН близко к исходному уровню и достоверно снижается относительно количества лактата на субмаксимальной мощности ВЭП.

Таблица 2

Показатели метаболизма эритроцитов, изменяющиеся в ходе ВЭП у ПЗМ среднего возраста (в % по отношению к исходному уровню)

Группы ФЦР-за АХЭ ЛДГ молочная кислота

3 фуппа

а. 50-100 Вт б. суб.макс. ур. в. 10 минут после ФН 85,80* 92,72* 95,32 104,60* 107,12* 96,04 81,89* 102,69 85,45* 123,19* 131,73* 121,01*

4 фуппа

а. 50-100 Вт б.суб.макс.ур. в. 10 минут после ФН 63,42** 89,21 103,46 109,16* 107,79* 109,35* 106,07 98,39 84,39* 118,16* 133,21** 93,40

5 группа

а.50-100 Вт б.суб.макс.ур. в. 10 минут после ФН 88,86* 98,14 98,55 110,00* 116,65* 92,74* 86,00* 96,63 .87,39* 120,31* .125,10* 124,20*

*Р<0,05; *Т<0,01 по отношению к исходному уровню; отсутствие значка:Р>0,05

Большинство показателей метаболизма восстанавливается после нагрузки до исходных величин, кроме ЛДГ, активность которой ниже исходных значений во всех трех группах ПЗМ среднего возраста (табл.2).

3.3.Метаболизм эритроцитов в ходе ВЭП у ПЗМ выше среднего возраста

В 6-й группе обследовано 13 мужчин, среднего возраста 54,00+3,25 лет, субмаксимальный уровень мощности составил 145±20 Вт, "двойное произведение -303,2+5,3.

Содержание молочной кислоты в цельной крови несколько выше ,чем у ПЗМ 1-й группы (128,3%, Р*0,05). В ходе ВЭП происходит постепенное повышение лактата, на субмаксимальной мощности в 3,59 раза, что не выходит за пределы аэробно-анаэробного типа энергообеспечения. Через 10 минут после ФН наблюдали достоверное снижение степени лактатного ацидоза ( на 49,06 % относительно

субмаксимальной мощности, Р<0,01). В эритроцитах происходят подобные изменения, однако в начальный восстановительный период лактатный ацидоз сохраняется (табл.3).

Таблица 3

Показатели метаболизма,изменяющиеся в ходе ВЭП у ПЗМ выше среднего возраста (в % по отношению к исходному уровню)

Показатели ФЦР-за АХЭ лдг молочная кислота

а. 50 -100 Вт 83,60* 107,69* 114,09* 140,20*

б. суб.макс. ур. 83,34* 109,02* 103,37 155,49**

в. 10 минут после ФН 108,40 101,48 109,66* 149,7*

*Р<0,05; **Р<0,01 по отношению к исходному уровню; отсутствие значка:Р>0,05

На субмаксимальном уровне мощности ВЭП у ПЗМ выше среднего возраста наблюдали снижение способности эритроцитарных гемолизатов восстанавливать феррицианид в присутствии НАДН (табл.3). Также как и у других групп ПЗМ наблюдается увеличение активности АХЭ несколько менее выраженное,чем у молодых мужчин. Начальный период восстановления характеризуется снижением уровня лактатного ацидоза в цельной крови и сохранением его внутри зритроцитарной клетки (табл.3). Активность ферментов и содержание глутатиона в восстановленной форме близки к исходным значениям, отмечается лишь несколько более высокий уровень лактатдегидрогеназной активности эритроцитов.

3.4. Анализ результатов изучения метаболизма эритроцитов в ходе физических

нагрузок у ПЗМ

У ПЗМ можно отметить значительную стабильность изучаемых биохимических процессов в эритроцитах в ходе ВЭП, не учитывая индивидуальных особенностей метаболических реакций. Наблюдаемые сдвиги обусловлены в большей степени мощностью нагрузки, нежели возрастными различиями (в изученном возрастном интервале). ■

Степень метаболического ацидоза характеризует в основном смешанный тип энергообеспечения нагрузки, кроме группы бывших спортсменов, у которых на высоте теста (мощность 205±5 Вт) происходит резкое увеличение содержания молочной кислоты в цельной крови, что расценено как выход на уровень анаэробного порога. Начальный период реституции сопровождается снижением уровня лактатного ацидоза, активно протекающим во всех исследованных группах. Эффективность ликвидации ацидоза,вероятно, обусловлена оптимальным соотношением процессов захвата лактата гепатоцитами и ресинтеза глюкозы, а также уравновешиванием активности симпатико-адреналовой, кининкалликреиновой СИСТбм С СИСТсмии ЗНкефЗЛИНиБ, СТИмуЛиру/иЩИл СИНТЭЗ 5НЗииЛйчеСкт ГйрмйНОВ (инсулина, тестостерона). Нормализация содержания молочной кислоты внутри

эритроцита происходит быстрее у молодых ПЗМ, спортсменов и бывших спортсменов. В группах ПЗМ среднего возраста процесс происходит более медленно, еще с меньшей скоростью нормализуется количество молочной кислоты в эритроцитах ПЗМ выше среднего возраста.

На стандартных уровнях мощности ( 50 и 100 Вт) наблюдали снижение НАДН-феррицианидредуктазной активности в 4-х группах из 6-ти. Так как уменьшения активности не наблюдается в группах молодых мужчин, это может быть возрастной особенностью течения процессов зритроцитарного метаболизма. На начальных этапах нагрузки (в условиях компенсированного лактатного ацидоза) возможно некоторое торможение НАДН-редуктазного восстановления гемоглобина за счет осуществления количественной адаптации и поязления б кровяном русле молодых эритроцитарных клеток, редуцирующих гемоглобин преимущественно через НАДФ-глутатион-аскорбатный путь. Отсутствие достоверного снижения у молодых ПЗМ может быть обусловлено более быстро осуществляемым переходом латентной формы мембранного фермента в активную и нивелирование эффекта снижения скорости НАДН-зазисимого восстановления гемоглобина.

На субмаксимальной мощности снижение НАДН-феррицианидредуктаэной активности отмечали только у молодых спортсменов и у ПЗМ выше среднего возраста. Так как снижение может быть обусловлено также и ингибированием мембранного фермента значительным уровнем активности перекисного окисления липидов (ПОЛ) , уменьшение способности эритроцитарных гемолизатов восстанавливать феррицианид в присутствии НАДН на субмаксимальной мощности мы расценили как неблагоприятный признак, свидетельствующий о передозировке нагрузки.

У ПЗМ во всех изученных группах происходит рост активности АХЭ в эритроцитарных гемолизатах в ходе ВЭП, что является признаком изменения популяции клеток в сторону преобладания молодых форм. Наибольший процент роста наблюдается в группах молодых спортсменов и ПЗМ среднего возраста с высокой толерантностью к ФН (5-п группа) Наименьший - в группах бывших спортсменов и ПЗМ среднего возраста с толерантностью 150 Вт (3-я группа). Таким образом,наибольшая эффективность перераспредилительного эритроцитоза характерна для молодых спортсменов и ПЗМ с высокой толерантностью к физической нагрузке. Снижение процента роста АХЭ у бывших спортсменов и ПЗМ с низкой толерантностью к ФН .вероятно, обусловлено сильной активацией симпатико-адреналовой системы, значительным выбросом адреналина, избыток которого ингибирует фермент. Наши исследования показали, что у ПЗМ (п=12;ср.возраст 38,9±4,1 лет; W=17Q±20 Вт) не наблюдается значительных изменений в ходе ВЭП способности эритроцитарных цитозолей дисмутировать супероксид, нарастание концентрации метформы гемоглобина обнаруживается лишь в тенденции.

Большинство показателей метаболизма у ПЗМ возвращается к исходным значениям . Наиболее лабильным показателем оказывается активность ПДГ (как в ходе ВЭП, так и в начальный восстановительный период . Неоднозначность изменений объясняется,вероятно, особенностями процессов ликвидации нарушений гомеостаза эритроцитарной клетки, а также различными сроками нормализации и уровнем активации симпатико-адреналовой системы, так как известно влияние адреналина (дозозависимое) на активность ЛДГ эритроцитов.

3.5.Воздействие пактатного ацидоза на эритроциты in vitro

Инкубация чистых эритроцитов в среде Рингера-Локка, содержащей 7,5 мМ лактата натрия при 37°С в течение 10 минут , сопровождалась ростом процента метформы гемоглобина, снижением степени гликозилированности эритроцитарных мембран, увеличением доли мембраносвязанного гемоглобина, уменьшением активности глкжозо-6-фосфатдегидрогеназы, повышением активности НАДН-феррицианидредуктазы и лактатдегидрогеназы (Р<0,01). В условиях отсутствия изменения популяции клеток и влияния гормонов и медиаторов, развитие процессов под действием избытка лактата нам представляется следующим образом; быстрая транслокация анионов молочной кислоты через мембрану и некоторое запаздывание протонов ведет к частичной нейтрализации зарядов на сиаловых кислотах и снижению степени гликозилированности мембран. Повреждение гликокаликса будет способствоавть активации мембранных фосфолипаэ и Саг*-эависимых процесссов. Это сопровождается переходом части мембранной ФЦР-зы в активную форму и ускорением гликолиза, что можно расценить как компенсаторные механизмы ликвидации нарушения эритроцитарного гомеостаэа. Добавление лактата в той концентрации в цельную кровь не выявляет столь выраженных изменений ,вероятно, за счет стабилизирующего действия плазменных факторов.

4. БИОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ МЕТАБОЛИЧЕСКИХ СИСТЕМ ЭРИТРОЦИТОВ У БОЛЬНЫХ С НЕЙРОЦИРКУЛЯТОРНОЙ ДИСТОНИЕЙ В ХОДЕ ВЕЛОЭРГОМЕТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК

Причинами исследований пациентов с НЦД стали распространенность этого недуга среди каргиологических больных и специфические состояния механизмов , поддерживающих гомеостаз, в частности, недостаточность депрессивного звена гуморальной регуляции.

Срыв механизмов адаптации,возможный для пациентов с НЦД, должен привести к более резкому изменению условий функционирования эритроцитов, а значит ухудшению процессов газообмена и нарушению тканевого метаболизма.

Для пациентов с НЦД в среднем характерно снижение толерантности к физической нагрузке по сравнению с ПЗМ. Однако у разных пациентов толерантность значительно отличалась, поэтому все обследованные были разделены на группы в основном по толерантности к ВЭП (кроме 1-й группы, в которую вошли пациенты молодого возраста).

4.1. Биохимические показатели эритроцитов в ходе ВЭП у больных с НЦД в зависимости от возраста и толерантности к физической нагрузке

Все больные НЦД разделены на 4-е основные группы. Допопнительно обследовано 18 мужчин (ср.возр. 36,7+2,67 лет; W=140±10 Вт)

1-я группа объединила пациентов (15 человек) молодого возраста 25,78±3,26 лет. Субмаксимальная мощность -144+18 Бт, "двойное произведение" - 302,7+14,6.

2-я группа - 16 мужчин, средний возраст 37,80±4,80 лет, субмаксимальная мощность -125±0 Вт, "двойное произведение" -301,4±10,8 лет.

3-я группа -19 мужчин, средний возраст 35,35±3,37 лет и толерантностью 150 ±0 Вт, "двойное произведение" составило 299,8+9,7

Таблица 4

Показатели метаболизма эритроцитов в ходе ВЭП у больных с НЦД ( в % по отношению к исходному уровню)

Показатели Группы ФЦР-за АХЭ лдг молочная кислота

1-я группа, 25,78+3,26 лет.

а. 50-100 Вт б. субмак.ур. 36,56; 97,02 84,99* 111,43*; 82,89* 95,70 93,63 85,61* 113,17 123,18*

в. 10 минут после ВЭП 98,68 92,18 106,44 138,63*

2-я группа, 37,80±4,80 лет,

0.50-100 Вт б.субмак.ур. 63,77* 102,08 79,91* 80,07* 98,99 69,06* 98,40 137,81 97,65 116,31* 134,78* 153,62*

в. 10 минут после ВЭП 90,54 96,07 114,37* 174,87**

3-я группа, 35,35+3.37 лет, а.50-100 Вт б.субмак.ур. 74,46* 89,00 77,66* 91,47* 97,57 97,79 93,63 85,51* 141,06* 173,44*

в. 10 минут после ВЭП 85,85 92,09* 106,44 .208,79**

4-я группа, 38,30±5,19 Лет

а.50-100 Вт б.субмак.ур. 85,02* 88,20 99,01 88,05* 97,54 92,46* 115,87' 138*5* 120,09* 113.83 165,85**

в. 10 минут после ВЭП 96,54 99,79 130,00* 132,04*

*Р<0,05; **Р«0,01; отсутствие значка;Р>0,05

4-я группа - 20 мужчин,средний возраст 38,30+5,19 лет, толерантность 175±0 Вт, "двойное произведение" - 285,1+5,9

Степень лактатного ацидоза в цельной крови на субмаксимальной мощности нагрузочного теста в 1-й группе не отличается от такового у ПЗМ молодого возраста (1-я группа), Основное отличие касается периода восстановления - в отличие от ПЗМ молодого возраста не наблюдали снижения степени лактатного ацидоза через 10 минут после ВЭП. В эритроцитах отмечается постепенный рост содержания лактата , продолжающийся и в период начальных восстановительных процессов (табл.4).

В группах пациентов возраста от 30 до 40 лет лактатный ацидоз в цельной крови в ходе ВЭП характеризует в целом аэробно-анаэробный тип энергообеспечения и соответствует субмаксимальногиу уровню мощности. В начальный восстановительный период не наблюдали достоверного снижения количества молочной кислоты в цельной крови у больных 2-Й группы и 3-й группы, Кроме того , у пациентов с НЦД 2-й группы (низкая толерантность) через 10 минут после ВЭП степень лактатного ацидоза нарастает , превышая содержание молочной кислоты на субмаксимальном уровне (Р<0,05). В 4-й группе,отличающейся высокой толерантностью (175 Вт), отмечается достоверное снижение процента лактатного ацидоза в цельной крови через 10 минут после ВЭП. В эритроцитах степень лактатного ацидоза выше,чем у ПЗМ .наблюдается значительный рост содержания молочной кислоты на субмаксимальной мощности, сохраняющийся через 10 минут после окончания ВЭП во 2-й , нарастающий в 3-й группе и достоверно снижающийся в 4-й группе.

В 1-й группе больных (молодой возраст) наблюдается снижение феррицианидредуктазной активности эритроцитов на субмаксимальном значении мощности (табл.4),здесь же отмечается выраженная тенденция к снижению активности глюкоэо-6-фосфатдегидрогенаэы. Активность АХЭ характеризуется низким исходным уровнем (Р<0,05; по отношению к 1-й группе ПЗМ) и волнообразным характером изменений активности в ходе ВЭП (табл.4). Лактатдегидрогенаэная активность снижается на субмасимальной мощности (табл.4).

4.2. Анализ результатов изучения биохимических показателей эритроцитов пациентов с НЦД в ходе велоэргометрических нагрузок

Для пациентов молодого возраста характерно снижение "двойного произведения" по сравнению с ПЗМ 1-й группы (77,85 % ,Р<0.05). Исходный уровень активности глюкоэо-б-фосфатдегидрогенаэы и ацетилхолинэстераэы оказывается сниженным по сравнению с ПЗМ данной возрастной группы (Р<0,05),что может быть обусловлено качественным отличием популяции клеток, а также большей активностью симпатико-эдреналовой системы.В ходе ВЭП по сравнению с ПЗМ отсутствует активация АХЭ, ЛДГ, наблюдается на субмаксимальной мощности нагрузки не характерное для молодых здоровых мужчин снижение способности эритроцитарных гемолмзатов восстанавливать феррицианид в присутствии НАДН.

У пациентов среднего возраста степень выраженности биохимических изменений определяется толерантностью к физической нагрузке. Во 2-й группе,где наблюдали снижение толерантности и "двойного произведения* по сравнению с ПЗМ, фиксируется нарастание лзктзтного зцидозз б цельной крови и эритроцитах как на субмаксимальном значении мощности,так и через 10 минут после ВЭП.

Способность эритроцитарных гемолизатов восстанавливать феррицианид в присутствии НАДН, а также активность АХЭ изменяется волнообразно; то снижаясь, то возвращаясь к исходным значениям. Для ЛДГ также характерна волнообразность изменений актиености, только в сторону увеличения. Это может свидетельствовать о неустойчивости процессов регуляции, неадекватности гормонального фона потребностям клеток и организма в целом. Подобные изменения показателей наблюдали также и в 3-й группе с толерантностью 150 Вт. Увеличение мощности нагрузочного теста сопровождается ростом лактатного ацидоза внутри эритроцита в начальный восстановительный период, низким значением активности АХЭ, что служит признаком ухудшения популяции циркулирующих эритроцитов. Пациенты с НЦД с высокой толерантностью к ФН (175 Вт) наиболее приближаются к ПЗМ по характеру изменений метаболичских процессов в эритроцитах. Однако, в отличие от ПЗМ у них отмечается низкий исходный уровень активности АХЭ, появление в ходе ВЭП волнообразных снижений активности , значительным лактатным ацидозом в эритроцитах на субмаксимальной мощности .остающимся и после нагрузки.

В отличие от ПЗМ у больных НЦД наблюдали достоверное увеличение процента метгемоглобина на субмаксимальной мощности нагрузки и сохранение превышения скорости аутоокисления гемоглобина через 10 минут после ВЭП.

В целом, изменения метаболических процессов свидетельствуют о меньшей эффективности перераспределительного эритроцитоэа и снижению скорости процесов ликвидации нарушений гомеостаза .обусловленной .вероятно, недостаточностью депрессивного эвена нейрогуморальной регуляции. Это отражается как на уровне толерантности, так и на состоянии основных физиологических параметров и самочувствии больных,для которых (в отличие от ПЗМ ) были характерны жалобы на усталость,сердцебиения,головокружение,

5. БИОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ МЕТАБОЛИЗМА ЭРИТРОЦИТОВ У БОЛЬНЫХ ИШЕМИЧЕСКОЙ БОЛЕЗНЬЮ СЕРДЦА В ХОДЕ ВЕЛОЭРГОМЕТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК

Пробы с дозированной физической нагрузкой используются в клинической практике для диагностики ранних стадий ишемической болезни сердца. Нами было обследовано 154 мужчины с диагнозом : хроническая ишемическая болезнь сердца, стабильная стенокардия напряжения. Больные были разделены на группы в зависимости от возраста, субмаксимальной мощности нагрузочного теста и функционального класса стенокардии.

5.1. Метаболические процессы в эритроцитах больных хИБС в ходе ВЭП в зависимости от возраста и толерантности к физической нагрузке

Для первых трех групп характерен весьма высокая толерантность (120-160 Вт), I-II функциональный класс стенокардии. Совокупное "двойное произведение' составило 243,8±17,3 , что достоверно ниже, чем у ПЗМ (совокупно для 3 и 5 групп)(Р<0,01), а также ниже,чем у больных НЦД (совокупно для 2,3,4 групп)(Р<0,05).

Во всех трех группах отмечается низкий исходный уровень активности НАДН-феррицианидредуктазы эритроцитов и дальнейшее снижение его в ходе нагрузочного теста. Низкая активность сохраняется после ВЭП в 1-й и 2-й группах и только в 3-й снижение прослеживается как тенденция (табл.5).

В 1-Й И 2-Й группе фиксируется пониженный ИСХОДНЫЙ уровень активности АХЭ эритроцитов по сравнению с ПЗМ,повышение активности в ходе ВЭП наблюдали только в 1-й группе и начальном этапе нагрузки (50 Вт) (табл.5).

В целом в ходе ВЭП более характерным является снижение ацетилхолинэстеразной активности,обычно сохраняющееся и после нагрузки, Активность лактатдегидрогеназы оказывается ниже в исходе ,чем у ПЗМ во всех трех группах больных с хИБС. Рост активности ЛДГ в ходе нагрузки отмечается в 1-й и 3-й группах (табл 5),

Таблица 5

Показатели метаболизма эритроцитов у больных хИБС в ходе ВЭП (1-3 группы) (в % по отношению к исходному уровню)

Группы ФЦР-за АХЭ ЛДГ

1-я ,44,76±2,95 лет

50 Вт 74,28* 107,14* 109,32*

100 Вт 83,39* 100,48 106,66

158+8 Вт 64,58* 105,41 104,86

10 минут после ВЭП 64,»/ 87,83* 92,13*

п=12

2-я,44,92±2,69 лет

50 Вт 85,09" 101,90 96,30

100 Вт 65,66* 103,48 99,79

123±2 Вт 58,46* 96,58 101,18

10 минут после ВЭП 50,65* 96,81 95,72

п=12

3-я,53,50±2,86 лет

50 Вт 91,67 97,08 117,36*

100 Вт 84,83* 88,14* 95,71

129±5 Вт 86,21* 94,46* 110,74

10 минут после ВЭП 93,22 91,41* 100,44

п=21

*Р<0,05 ; отсутствие значка: Р>0,05

Степень лактатного ацидоза в цельной крови значительная и обычно превышэет адекватный мощности нагрузки уровень. Через 10 минут содержание молочной кислоты в цельной крови продолжает нарастать. В эритроцитах количество молочной кислоты на первых этапах нагрузки либо не увеличивается, либо снижается (2-я и 3-я группы), наибольший рост можно отметить после ВЭП, в начальный восстановительный период.

Три следующие группы отличались толерантностью к физической нагрузке около 100 Вт. Они характеризовались наличием II функционального класса стенокардии. Совокупно посчитанное "двойное произведение" составило 190,6±13,8 и оказалось достоверное ниже не только по отношению к ПЗМ и больным с НЦД, но и по отношению к больным первых трех групп хИБС (Р<0,05).

Для всех групп характерен низкий уровень активности НАДМ-феррицианидредуктазы по сравнению с ПЗМ и пациентами с НЦД. В ходе ВЭП во всех группах наблюдается постепенное снижение активности, наибольший процент снижения отмечается на субмаксимальной мощности нагрузочного теста , через 10 минут после окончания нагрузки активность ФЦР-зы не востанавливается до исходных значений (табл 6).

Таблица 6

Показатели метаболизма эритроцитов у больных хИБС (4-6 группы) (в % по отношению к исходному уровню)

Группы ФЦР-за АХЭ ЛДГ

4-я группа, 45,44±2,19 лет, п=19

50 Вт 86,40* 91,30* 87,80**

99±3 Вт 83,96* 88,81* 93,84*

10 минут после ВЭП 84,01* 92,76* 113,63**

5-й группа, 54,44±2,70 лет п=22

50 Вт 74,78* 59,64 93,63*

105±5 Вт 59,27* 96,56 92,92

10 минут 63,13* 91,96* 95,34

6-я группа 56,20+2,44 лет п=11

60 Вт 86,71* 99,28 118,07*

81±3 ВТ 76,30* 97,68 126,40*

10 минут 75,91* 89,84* 122,53*

*Р<0,05; отсутствие значка: Р--0.05

Следует отметить достаточно высокий уровень активности эритроцитарной АХЭ, приближающийся к таковому у ПЗМ. В ходе ВЭП или в начальный восстановительный период наблюдается только снижение

ацетилхолинэстеразной активности.

Для лактатдегидрогеназнои активности характерен пониженный исходный уровень значений, особенно в 6-й группе и раэнонаправленность изменений в ходе ВЭП (табл.6).

Степень лактатного ацидоза в цельной крови значительна и неадекватна мощности нагрузки, наибольший процент нарастания молочной кислоты характерен для периода начальных восстановительных процессов. В эритроцитах наблюдается либо изначально низкое количество лактата, либо снижение содержания молочной кислоты в ходе нагрузки,вероятно,из-за нарушения анионного транспорта через мембрану. Рост ацидоза внутри эритроцита фиксируется только после ВЭП.

Следующие три группы включали больных с клиническим диагнозом; хИБС, стабильная стенокардия напряжения III функциональный класс,Но . Толерантность к физической нагрузке составила менее 100 Вт. Совокупное "двойное произведение" равнялось 141,9±8,1, что достоверно ниже, чем у предыдущих трех групп (Р<0,01).

Активность НАДН-зависимой феррицианидредуктаэы оказывается до нагрузки ниже как по отношению к ПЗМ, так и по отношению к пациентам с НЦД и больным с хИБС 1-й группы, в ходе ВЭП регистрируется дальнейшее снижение , наибольшее в период начального восстановления (табл. 7).

Таблица 7

Показатели метаболизма эритроцитов в ходе ВЭП у больных с хИБС 7-9 групп ( в % по отношению к исходному уровню)

Группы ФЦР-за АХЭ ЛДГ

7-я группа п=13 48,54±3,98 лет

65±2 Вт 89,63* 97,04 90,60*

10 минут 77,74* 91,18** 94,81

8-я группа п=14 54,67±2,39 лет

50Вт 34,40* 90,78* 62,54"

75±2 Вт 77,85* 91,30* 85,27*

10 минут 83,01* 90,57* 119,79*

9-я группа п=14 57,83±4,12 лет 50 Вт 10 минут 75,53* 74,71* 91,20* 90,33* 100,31 101,56

*Р<0,05; отсутствие значка Р>0,05

Как и в предыдущих трех группах наблюдали высокий исходный уровень активности АХЭ, что может быть объяснено ускорением скорости обновления популяции клеток в условиях хронической гипоксии. В ходе ВЭП обычно наблюдали снижение ацетнлхолинзстеразной активности , вероятно, за счет значительной активности симпатико-адреналовой системы.

Изменения активности лактатдегидрогеназы не имеют однотипной направленности , наиболее часто встречается снижение (табл.7).

Степень лактатного ацидоза превышается адекватный уровню мощности рост содержания молочной кислоты в цельной крови. Сразу же на мощности 50 Вт наблюдали выход метаболических процессов на преимущественно анаэробный тип энергообеспечения. В эритроцитах чаще отмечается низкий исходное содержание молочной кислоты или уменьшение в ходе ВЭП из-за повреждений белка полосы 3.

5.2. Анализ результатов изучения метаболизма эритроцитов V пациентов с хИБС в ходе ВЭП

Пациенты с хИБС характеризовались различной толерантностью к физической нагрузке, которая определялась тяжестью заболевания. Во всех группах отмечается более низкая активность феррицианидредуктазы и лактатдегидрогеназы зиртроцитарных гемолизатов , чем у ПЗМ, в ходе нагрузки чаще происходит дальнейшее снижение активности. Активность ацетилхолинэстеразы в некоторых группах ниже, чем у ПЗМ, в некоторых сопоставима с таковой у ПЗМ. В ходе нагрузочного теста наблюдали снижение активности АХЭ в большинстве групп больных с хИБС.

У больных с хИБС, стабильной стенокардией напряжения II функционального класса (п=11,ср.возр. 47,8±3,7 лет,\А/= 100 Вт) наблюдается ускорение процесса метгемоглобинобразования в эритроцитах , причем до проведения ВЭП . В ходе ВЭП происходит значительное увеличение количества метгемоглобина (Р<0,05), через 10 минут после нагрузки скорость аутоокисления гемоглобина остается высокой. Отмечается также уменьшение активности СОД на уровне мощности 50 Вт , что может быть связано с уменьшением скорости активации фермента специфической протеазой.

Сохранение изменений биохимических процессов в период начальных восстановительных процессов сопровождается более медленным возвращением к игходнпиу уровню основных физиологических параметров- пульса,давления ,ЭКГ.

Й ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

6 1. Метаболизм эритроцитов у ПЗМ мл стандартных уровнях мощности нагрузочного теста (50 и 100 Вт)

На стандартных уровнях мощности у ПЗМ наблюдали значительную стабильность процессов метаболизма в эритроцитах.

Количество молочной кислоты в цельной крови обычно достоверно не увеличивается, что характеризует аэробный тип энергообеспечения.

У ПЗМ отмечали эффективный перераспределительный эритроцитоз на стандартных уровнях мощности во всех группах, кроме ПЗМ среднего возраста с пониженной толерантностью к ФН (150 Вт).

В группах мужчин среднего возраста и выше среднего возраста на стандартных мощностях нагрузочного теста в кровяном русле преобладают эритроциты со сниженной скоростью НАДН-зависимых процессов. У молодых мужчин эти изменения нивелируются за счет компенсаторного увеличения активной доли мембранного фермента. Подобное увеличение наблюдали in vitro при инкубации эритроцитов в среде Рингера-Локка с добавлением лактата.

Наиболее вариабельной является скорость производства пирувзта. Вариабельность связана с различной скоростью течения компенсаторных процессов, различием гормонального фона, индивидуальными особенностями, степенью тренированности и т.д.

6.2. Метаболизм эритроцитов у ПЗМ в зависимости от субмаксимальной мощности нагрузки

У обследованных нами ПЗМ субмаксимальный уровень мощности изменяется в достаточно широких пределах: от 145 до 215 Вт, в зависимости от степени тренированности и индивидуальных особенностей работы адаптационных систем, обеспечивающих работоспособность человека.

Степень лактатного ацидоза отражает аэробно-анаэробный тип энергообеспечения. Мощные нагрузки способствуют выходу метаболических процессов на уровень анаэробного порога, в данном случае это, вероятно, определялось отсутствием систематических тренировок, так как наблюдалось в группе бывших спортсменов.

Процент роста количества молочной кислоты в эритроцитах не определялся уровнем субмаксимальной мощности и колебался в пределах от 1,32 до 1,56 раз от исходного значения. В наших исследованиях подтверждается положение об однонапрвленности в изменениях содержания молочной кислоты в цельной крови и эритроцитах , однако степень метаболического ацидоза в цельной крози и эритроцитах невсегда остается пропорциональной, а ростом активности ЛДГ, а, следовательно, и ускорением образования пирувата, он сопровождается только у молодых ПЗМ.

Снижение активности НАДН-феррицианидредуктазы в группах молодых спортсменов и ПЗМ выше среднего возраста может быть связано с ускорением ПОЛ в мембранах эритроцитов и явяляется неблагоприятным признаком, свидетельствующим о передозировке нагрузки.

На субмаксимальной мощности у ПЗМ наблюдали активно протекающие процессы перераспределительного эритроцитоза, свидетельствующие об обновлении популяции клеток. Наиболее эффективно данные процессы протекали в группах молодых спортсменов,ПЗМ с низкой толерантностью к ФН, менее эффективно у бывших спортсменов, ПЗМ среднего возраста с пониженной толерантностью к ФН и у ПЗМ выше среднего возраста.

Субмаксимальная мощность ВЭП не сопровождается у ПЗМ достоверным ростом метформы гемоглобина, прослеживается только тенденция, не наблюдали и достоверного изменения активности СОД. Это определяется высокой скоростью протекания редуктазных процессов и быстрым обновлением популяции клеток у ПЗМ.

6.3. Начальный восстановительный периоду ПЗМ

Во всех группах ПЗМ характеризуется достоверным снижением степени лактатного ацидоза как в цельной крови , так и в эритроцитах. В эритроцитах количество молочной кислоты снижается быстрее, чем в цельной крови. У молодых ПЗМ скорость ликвидации ацидоза выше, чем у ПЗМ выше среднего возраста. Быстрота нормализации определяется эффективностью работы систем поддержания гомеостаза: захвата молочной кислоты гепатоцитами и ресинтеэа глюкозы, увеличение фона анаболических гормонов, скоростью нормализации симпатико-адреналовой регуляции.

В большинстве групп наблюдали приближение всех изучаемых показателей к исходному уровню значений, что характеризует высокую активность компенсаторных процессов у ПЗМ.

Высокие адаптивные и востановительные возможности обследованных нами мужчин, вероятно, обусловлены значительными резервами сердечно-сосудистой системы.эффективностьга перераспределительного эритроцитоза, оптимальным соотношением активностей регулирующих механизмов.

6.4. Возрастные аспекты метаболизма эритроцитов у ПЗМ в ходе ВЭП

В пределах изученных нами возрастных интервалов мы не наблюдали значительного снижения толерантности к ФН, т.е. субмаксимальный уровень определяется не возрастным фактором ,а резервными возможностями кардиореспираторных систем. Скорость ликвидации лактатного ацидоза в цельной крови заметно неотличается, однако увеличивается время нормализации содержания молочной кислоты в эритроцитах и через 10 минут у ПЗМ выше среднего возраста, он еще в 1,5 раза превышает исходный.

Для ПЗМ выше среднего возраста характерна меньшая эффективность перераспределительного эритроцитоза; что выражается в меньшем проценте роста активности АХЭ и снижении способности эритроцитарных гемолизатов восстанавливать феррицианид в присутствии НАДН.

Таким образом, следует отметить, что изменения метаболизма в эритроцитах в ходе ВЭП лишь в небольшой степени определяются увеличением возраста от 20 до 60 лет при условии минимального снижения толерантности и отсутствии отклонений от нормы основных физиологических показателей состояния кардиореспираторных систем.

6.5. Метаболизм эритроцитов в ходе ВЭП при патологии

Патологические изменения в сердечно-сосудистой системе характеризуются уменьшением резервов адаптационных возможностей организма, что обычно выражается в снижении толерантности к физическим нагрузкам,

Среди пациентов с НЦД и хИБС были обследованы группы со сходной толерантностью с ПЗМ, так и со снижением субмаксимальной мощности нагрузочного теста, особенно значительным у больных хИБС, стабильной стенокардии напряжения III функционального класса.

Степень лактатного ацидоза у больных НЦД обычно сопоставима с уровнем мощности нагрузки и характеризует азробно-аназробный тип энергообеспечения. Однако червэ 10 минут после ВЭП достоверного снижения содержания молочной

кислоты обычно не происходит, а в некоторых случаях продолжается рост степени ацидоза. Особенно это касается эритроцитов, где количество лактата заметно выше, чем у ПЗМ.

У больных хИБС на низких уровнях мощности 50 и 100 Вт наблюдали уже значительный рост содержания молочной кислоты в цельной крови, что расценили как выход метаболическких процессов на анаэробный порог. Увеличение содержания лактата продолжается и на субмаксимальной мощности и в периоде отдыха. В эритроцитах у больных хИБС не отмечается значительного роста молочной кислоты, а во многих группах наблюдается даже снижение от исходного уровня, что может быть связано с нарушением анионного транспорта в эритроцитарных мембранах. Увеличение же содержания лактата б эритроцитах ретстрируется через 10 минут после окончания пробы.

Изменения многих метаболических процессов у больных с НЦД приобретают волнообразный характер, что, вероятно, обусловлено нестабильностью гормонального фона и недостаточностью депрессивного звена регуляции. Субмаксимальная мощность обычно характеризуется снижением активностей НАДН-зависимой фвррицизнидредуктазы и ацетилхолинэстераэы, Через 10 минут после ВЭП наблюдали восстановление данных показателей до исходных значений.

У больных хИБС следует отметить низкий исходный уровень активностей многих эритроцитарных ферментов. В некоторых группах , причем с высоким классом стенокардии, наблюдали ацетилхолинэстераэную активность сопоставимую с с таковой у ПЗМ, Это может быть связано с ускорением процессов гибели и обновления эритроцитов в условиях хронической гипоксии. В ходе ВЭП обычное направление изменений - снижение ферментативной активности эритроцитарных гемолиэатов. Наиболее значительные снижения характерны для НАДН-зависимой феррицианидредуктаэы. Степень снижения в 1,8 раза и более может служить для подтверждения диагноза: хИБС,стабильная стенокардия напряжения.

Нарастающий ацидоз в эритроцитах, малая эффективность перераспределительного эритроцитоза, а также значительная активность симпатико-адреналовой системы приводят к ускорению процессов аутоокисления гемоглобина. Еще более значительный рост скорости окисления гемоглобина характерен для больных с хИБС, кроме того появляется достоверное снижение активности СОД на уровне мощности 50 Вт.

У пациентов с НЦД и особенно у больных с хИБС наблюдали замедление восстановления основных показателей гемодинамики: ЭКГ.ЧСС, аретриапыюго давления.

ВЫВОДЫ

1. У практически здоровых мужчин в ходе велозргометрических нагрузок отмечается адекватный мощности нагрузки уровень лактатного ацидоза в цельной крови и эритроцитах,характеризующий смешанный тип энергообеспечения. Во всех группах практически здоровых мужчин наблюдается рост активности ацетилхолинэстераэы, что свидетельствует об зФфектитюсщ перераспределительного эритроцитоза

2.Выраженность изменений метаболизма эритроцитов и скорость их коррекции зависит от уровня субмаксималыюи мощности нагрузки В успогчку мгчцкыу нагрузок (200-210 Вт) может наблюдаться вькпд метабннциеских прг^цсгг.о0. пнпзрибныи порог (бывшие спортсмены), что сопропождае.тсч нсбпгш'прпчтными

изменениями метаболизма. Снижение активности НАДН-зависимой феррицианидредуктаэы, отсутствие или снижение процента роста активности ацетилхолинзстеразы на субмаксимальной мощности может свидетельствовать о передозировке нагрузки.

3. Возрастные различия характера изменений метаболизма эритроцитов выражаются в увеличении у практически здоровых мужчин выше среднего возраста доли поврежденных эритроцитов на субмаксимальной мощности , уменьшении скорости производства пирувата, более медленном восстановлении показателей эритроцитарного гомеоетаза в период отдыха.

4. У пациентов с нейроциркуляторной дистонией наблюдается в целом снижение толерантности к ' физической нагрузке, которое сопровождается нарастанием нестабильности метаболических процессов в эритроцитах и появлением волнообразного характера изменений многих показателей,увеличением содержания метформы гемоглобина , а также усилением лактатного ацидоза в период отдыха.

5.У пациентов с хИБС 1-11 функциональных классов с толерантостью близкой к практически здоровым мужчинам наблюдается значительное изменение гомеоетаза эритроцитов в ходе велоэргометрических проб, сохраняющееся в период отдыха. Наибольшее значение имеет нарастающее снижение активности НАДН-зависимой феррицианидредуктаэы, которое часто сопровождается снижением активности ацетилхолинзстеразы, лактатдегидрогенаэы, ростом процента метформы гемоглобина. Степень снижения активности НАДН-зависимой феррицианидредуктаэы может служить для подтверждения диагноза стабильной стенокардии напряжения.

6. У пациентов с хИБС II -III функциональных классов со значительным снижением уровня субмаксимальной мощности нагрузочного теста наблюдали исходное изменение показателей метаболизма эритроцитов по сравнению с практически здоровыми мужчинами, нарастающие в ходе нагрузочного теста. Они выражались в низком исходном уровне активности НАДН-зависимой феррицианидредуктаэы, ацетилхолинзстеразы (в некоторых группах), лактатдегидрогенаэы, содержания молочной кислоты в эритроцитах, повышенном проценте метформы гемоглобина.

7. Действие лактатного ацидоза in vitro приводит к повышению скорости аутоокисления гемоглобина.повреждению гликокаликса. компенсаторному увеличению активностей НАДН-феррицианидредуктазы и лактатдегидрогеназы, снижению активности глюкозо-6-фосфатдегядрогеназы, что свидетельствует о наряжении процессов метаболизма, направленных на ликвидацию повреждений гомеоетаза. При действии лактатного ацидоза на цельную кровь большая часть изменений нивелируется или фиксируется только сразу после воздействия лактата.

Практические рекомендации

Для подтверждения диагноза стабильной стенокардии напряжения можно использовать определение активности НАДН-зависимой феррицианидредуктаэы эритроцитов. Если в ходе велоэргометрических проб наблюдается стойкое снижение активности в 1,8 и раз, а через 10 минут после ВЭП не происходит восстановления активности в пределах исходных значений, диагноз стабильной стенокардии напряжения подтЕер)1^цз£тСл в отсутствии я»пых ишсмичёских изтСНёпни электрокардиограммы. Подробно метод изложен в описании к изобретению (а.с.

N1399688). Достоинствами метода можно считать малое количество крови, необходимое для исследования, быстрота его выполнения и высокую достоверность результатов (95% случаев).

Метод также может быть применен для регистрации передозировки нагрузки в спортивной медицине и для корректировки реабилитационных тренировочных нагрузок. Определение исходной активности может использоваться для подтверждения класса стенокардии и оценки эффективности проводимого лечения.

В клинической практике для определения скорости процессов аутоокисления гемоглобина может быть рекомендован метод определения доли мембраносвяэанного гемоглобина, не требующий дорогостоящих реактивов, простой в использовании и высоко коррелирующий с содержанием метформы гемоглобина ( коэффициент корреляции 0,83). Возможные применения метода:

1. Определение в ходе велоэргометрических проб для регистрации скорости процессов аутоокисления гемоглобина и оценки состояния мембран эритроцитов. Количественная оценка состояния данных процессов является важной в определении эффективности лечения, реабилитации после заболевания, объективной характеристики тренировок в спортивной медицине.

2. Определение в донорской крови и эритроцитарной массе для оценки состояния гемоглобина и мембран эритроцитов.

Список работ .опубликованных по теме диссертации

1. Селезнев Е.И., Фатенков В.Н., Кленова H.A. Особенности эритроцитарного метаболизма в ходе ввлоэргометрической нагрузки у больных ишемичоской болезнью сердца // Ранняя диагностика и профилактика сердечно-сосудистых заболеваний: Матер.Всесоюзн.конф.,8-10 июня 1983 г. / Новосибирск:Из-во Сибирского отделения Академии медицинских наук СССР,1983. С.263-265.

2. Фатенков В.Н., Кленова НА., Селезнев Е.И. Глутатионредуктазная система и ацетилхолинэстеразная активность эритроцитов при ишемической болезни сердца // Казанский медицинский журнал. 1984. Т.45. С.44-46.

3. Зарубина Е.Г., Селезнев Е.И., Кленова НА. Функциональное состояние мембран и антиокислительных систем эритроцитов у больных в острейшем периоде инфаркта миокарда / Куйбышев: Куйбышевский медицинский институт.1987. 8с. Рус. Деп. в ВНИИМИ, Д-13333.

4. Давыдкин И.Л., Селезнев Е.И., Кленова H.A. Нарушение коагуляционного гомеостаза, реологических свойств и антиокислительных систем эритроцитов у больных, перенесших инфаркт миокарда, возможности их медикаментозной коррекции // Научно-технический прогресс и медицина:Мат.обп.научно-практической конференции,июнь 1988/ г.Куйбышев,1988. С.39-40.

5. Давыдкин И.А., Селезнев Е.И., Кленова H.A. Коррекция нарушений реологических свойств и коагуляционного гомеостаза цельной крови и эритроцитов у больных с хронической сердечной недостаточностью, переноешмх инфаркт миокарда // Хроническая сердечная недостаточность:Матер.научно-практической конф.,Оренбург, 1988. С.14-15.

6. Кленова H.A., Васильева И.Ф. Механизм воздействия унитиола из мембраны эритроцитов больных, перенесших инфаркт миокарда / Б кн. Совершенствование диагностики и оптимизация лечения в кардиологии. Куйбышев,1989. С.78-84.

7. Кленова H.A. Феррицианидредуктазная активность эритроцитов в ходе велоэргометрии у практически здоровых лиц и больных нейроциркуляторной дистониейН Мат.научно-практической конф.,20 окт. 1094 г. /Самара, 1994. С.43-45.

8. Кленова H.A., Фатенков В.Н., Селезнев Е.И. Перекисное окисление липидов, система антирадикальной защиты эритроцитов в ходе велоэргометрических нагрузок у больных ИБС, нейроциркуляторной дистонией и практически здоровых лиц / Самара, Самарский государственный медицинский университет. 1994. 11с. Рус. Дел. в ВНИИМИ. Д-24441 от 9.01. 1995.

9. Кленова H.A. Изменения метаболических процессов в эритроцитах практически здоровых мужчин в ходе физических нагрузок и начальный восстановительный период / Самара, Самарский государственный университет. 1397.10с. Рус. Дел. в ВИНИТИ. N2090-D97 от 26.06.97г.

Изобретения и рационализаторские предложения;

1. Способ диагностики стабильной стенокардии напряжения / Фатенков В.Н.Димирбулатов P.A., Кленова НА, Селенев Е.И., Кленов OA Куйбышевский медицинский институт им.Д.И.Ульянова, a.c.N1399688 от 1.02. 1988 г.

2. Способ выделения мембран эритроцитов / Кленова H.A., Селезнев Е.И.,Давыдкин И.Л. , Куйбышевский медицинский институт им. Д.И.Ульянова, удостоверене от 3.11. 88г.

3. Способ диагностики стенокардии 1-2 функциональных классов по показателям активности эритроцитарной глкжозо-6-фосфатдегидрогеназы / Кленова H.A., Стегунин A.C. БРИЗ клиник КМИ им. Д.И.Ульянова .удостоверение от 19.02.87г.