Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

МЕТАБОЛИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ И СТРЕСС- РЕАКТИВНОСТЬ ЛЕГКИХ НА РАЗНЫХ ЭТАПАХ ПОСТНАТАЛЬНОГО ОНТОГЕНЕЗА

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "МЕТАБОЛИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ И СТРЕСС- РЕАКТИВНОСТЬ ЛЕГКИХ НА РАЗНЫХ ЭТАПАХ ПОСТНАТАЛЬНОГО ОНТОГЕНЕЗА"



На правах рукописи

Нестеров Юрнй Викторович

МЕТАБОЛИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ И СТРЕСС-РЕАКТИВНОСТЬ ЛЕГКИХ НА РАЗНЫХ ЭТАПАХ ПОСТНАТАЛЬНОГО ОНТОГЕНЕЗА

03.00.13 - Физиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени доктора биологических наук

Работа выполнена в Астраханском государственном университете

Научный руководитель:

академик РАЕН, доктор биологических наук,

профессор Д. Л. Теплый

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор В.И. Воробьев

доктор медицинских наук, профессор C.B. Никольский

доктор медицинских наук, ведущий научный сотрудник Г.Ф. Журавлева

Ведущая организация -

Волгоградский государственный университет

Защита состоится » 2003 года в /О часов на

заседании регионального диссертационного совета ДМ 212.009.01 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора биологических наук при Астраханском государственном университете по адресу: 414000, г. Астрахань, пл. Шаумяна, 1. Естественный институт АГУ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Астраханского государственного университета

Автореферат разослан « //Г // 2003 года

Учёный секретарь диссертационного совета доктор биологических наук

Ю.В. Алтуфьев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКАРАБОТЫ

Аюуальшмггь ишгедопшки. В соответстшш с общепризнанной кон-цешшей ШС Анохина, дыхательна* свстема - это комплекс образований, обеспечивающий, прежде всего, респираторную функцию, вкдючше^ю в себя реагудаторные в периферические нервные компоненты И эффеКЮрЫ, функционально объединенные в единую систему. Конечным эффектом, де*-тельноетнэтой сложной систеьм является -поддержание гомеосгаза газового состава кровн нгжаадй организма.

Вместе с тем,в последние годы значтельн© возрос ншерес к вереспнра-

меш>м,ввдоя1ш1отрадфуетадий, яе имеювдвх щммого еггаошенм к дыханию. В последнее время *снвм огасюэтконщадуроаая бнолопгчесжи активны* веществ,цнр^дируюимрсвхрс^у в лидидаом и водном обме-ие,сшл«з «вкетсрда фмда^с» т!шо®^ШШн, фш»!|»1»<шнук> функцию во чтшиеииюж мшфоэмбелям ж др. (Дубвдей, Уразаева, Хамнтов.1987; Не1^Вз1Шо,й|юав1М9в9;Рагжкчхя1кк е* а!ЦШ1; Мотавюга, Гельцер, 1998).

Недввнм« исследованиями показано, что в детое содерввггся дабсч'

триглвдерндов, холестерина. В тоже время в легочвяой ткани протекают я лнволитнчесвде,про-цессы, Ох^домапого одтакровообращеаня аредставяяот собой гигантское эндотелнааьноеложе, вкотором отмечена высокая акшвностълщюцротеид-

тами,вчастаост пойетевасыщенш^ш! ,жириьшв1Сшщ)тш«и, но нвдрвыми изоргаиов оказывают влияние аа щф«уяярующие дипопр©тевды (Свнбнр-

и аппедате в роли

поверхноетао-актавиьи. веществ » метаболизме липидов легкого (Бидон, Нестеров, Кобозев, 1981; Березовский, 1983; Роетгаауег, Уи, 8с{пзгс11Д989; Иоопеу, Уоивв,Меп4е)!!ов»1994).

Состав днпндов тканей легкого, характер их метаболизма, связанный с обреоэданяем основного элемента аэрогематических) барьера- еурфвкгвнта, опредедиегредаим адаптации органа в отражаютеаиа устойчивости к-дейст-вшо повреждающих факторов (Федосеев, Жихарев, 1989; Коледова, 2000). Одшшиз ямшх фвюпдов авдетия активация лщшщцж идзркендации. что стимулирует нроведеиже исследований динамики щюмессов дереквеного окисления липидов и активности системы витиоксидадтной защитылегких

(Щн«8ская, Шдгорный, 1983;

Fomnm,Fisker, 19&І ;Awtor, НвЗ®ащ,Ш1).

ностьні

імега-

должшдоаолаші» разви-

тая газвойменнойги метабйявчесгаф фушада аегкнх нарашшх этвнах евн>-

иосмхмехаиизш» ададтавии я^таой «КД»мы к эк

штш

сшишосш

акций» пштш «чес»ие вьигоетъ очещ> тр^ он-

двдины^А*^

юучшяосаък^одаогевт^к^

ИЗуЧНТЬВ экс-

легкяхи выявить

новішає» яашіаидвєдатеадя^

легких влт^^^тешиобпок серотон±ша,іюасрх-

^ГЙЯВ^І^ ^ у Я сга-

рых ЖИВОТНЫХ.

стросс-индуїшрующих рДО провести еравнн-

теаьньй анализ се фунхциоваш>ва& активности у интактнюс и стресс врован-шлхживоггаых радаого оостраггальнскго возраста.

4. Исследоватьуровеш>перекисногоокисленшг лшшдов влегочнойтка-ни и, для сравнения, в других ткацях (печень; кровь) на разныхмоделях острого стресса.

5.Вы*вйть.зависимостъф>тадашального^ сурфактантной системы легких отннтснсивности псроксидного окнслсиняднпидов в ткани легкого и определить варианты , изменений этих параметров лнгащного обмена при различных сгресс-индуцирующих воздействиях.

б^йзучнтавтаяниеіфиродногоантиокс поверхво-

стао-акгавные свойства легких л перекисное окислениелипвдов в условиях

Научная новиш». Впервые исследована нереегшраторная функция легких в условиях нормы и при остром эмоционально-болевом стрессе у ЖИВОТНЫХ- на разных этапах посгаатального онтогенеза (неполовозрелых б-недельных, половозрелых 6-месячяых в старых 2 5 -месячных крыс).Выяияе-ны возрастные особенности содержания в лепшх бноі-еяного дміша. серото-ннна и серотонннразрушающей активности легочной ткани в условиях стрес-сорногонапряжения организма. Получены ранее неизвестные эксперимен-таяьныеданиыео эаввсвмосшотвозраста изменений лидадного обмена легких при действии стресс-индуцируюших факторов, связанные, по-видимому, с разной стевеныофункциональной зрелости систем регуляции дыхания.

Впервые проведен сравнительный анализ характера изменений функционального . состояния сурфактантной системы легких при стресс ■ индуцирующих воздействиях-Новизна полученных данных заключается в выявлении различных вариантов изменений поверхностей активности легких вусловиях действия холодового, эмоционально-болевых (иммобилизация, электрораздражение) и химического (этанол) стрессоров. На модели элепрокожного раздражения показана большая устойчивоть и адаптивные возможности системы сурфактаита легких на раниих этапах посгаатального онтогенеза.

Сравнительная оценкапроцессов перекисного окисления дипндов в летках; в печени при стресс-индуцирукнцих состояниях, вызванных стрессами разной природы показала, что процессы свободнорадикального окисления линидов в этих органах не всегда изменяются одаовапраленво. Впервые исследовано состояние сурфактантной системы в сопоставлении с процессами перекисного окисления лшшдов в легких, чтопозволило устаномиъ характерные для - различных,- сярессорных воздействий типы - изменений метаболической функции леїхйх по изучаемым параметрам лшшдного обмена. Впервые усгаиошіено, что функциональная активность сурфактантной системы легкихвмалойстепенизависит от интенсивности процессов перекисного окислешя лшшдов в легочной ткани. Получеаы данные о модулирующем

влиянии витамина Е (а-токоферола) на сурфактантнуго систему легких и его протекторном эффектев ответ на стрессорную активацию свободнорадикаль-ных процессов в легких в печени.

Теоретическое и практическое значение работы. Работа является первым систематическим экспериментальным исследованием механизмов влияния стрессоров разного генеза наметаболические функции легких на разных этапах постнатального онтогенеза.

В работе показано, что неодинаковая напрааяенностъ и различная степень изменений состояния поверхностной активности легких и выраженность свободнорадикальных лродессов в условиях стрессорногонапряжениязави-сит от модальности, интенсивности действия стрессоров и возрастных особенностей организма.

Обнаруженное в работе на моделях стресса (холод, иммобилизация, электрораздражение) выраженное протекторное действие витамина Е (а-токоферола), существенно тормозящего нарастание интенсивности перекис-ного окисления липидов, а также его коррегируюндае компенсаторныевлия-ния на сурфактангаую систему , легких, открывает дальнейшие перспективы до более широкого практического использования а-токоферола в медицине и ветеринарии при профилактике и лечениистрессорных повреждений легких. Теоретически и практически важными являются полученные в работе факты, указывающие на то, что алкоголизация организма изменяет поверхностно-активные свойства легких" и что эффекты этогодействия коррелируют с дозой и продолжительностью действия этанола.

Выявленные в работе, изменения метаболической активности легких при действии стрессоров раанош происхождения, отнесенные к трем типам реакции органа, позволяют объективно оценить уровень стрессорных повреждений и составить представление об их прогностическом значении для функционирования дыхательной системы в экстремальных условиях.

Положения об адаптивных возможностях сурфакгантной системы, стабильности показателей общих липидов и холестерина в легких при стрессе, накоплении в нихлипидныхкомпонентов, сочетающеесясустойчивостью легочной ткапи к постстрессорцомуусилешпо свободпорадикальпых процессов, и их возрастные особенности являются теоретической основой для дальнейшего углубленного нзучения нереспириторных функций легких и пониманию их нарушений при действии зкстремальных факторов. Эго имеет немаловажное значение для фундаментальной физиологии и практическоймеди-цнны.

Материалы диссертации включены в курсы лекций по физиологии в Астраханском государственном университете, Саратовском, государственном университете и Астраханской государственной медицинской академии.

Основные положения, выносимые на защиту:

КЭксперимеятальшайоетрый стрессэмоционально-болевой модальности сопровождается изменениями - серотонинразрушающей способности, по-верхностной,фосфолипазной и антиокислительной активности легких, со-дсржания в них лигшдных компонснтов и продуктов псрскисного окисления дилидов, которые имеют разнонаправленный характер и возрастные особен-носш.

2. Возрастная специфика реакщшлепсих настрессвыражаетсявболь-шей стресс-устойчивости и ареактивносгипоряду метаболических показателей неполовозрелых животных. Легкие половозредых и старых животных подвержены более выраженным достстрессорным изменениям метаболических параметров.

3. Метаболические функции легких на различных этапах онтогенеза пре-терпеваютхарактерныеизменения, состоящие вболеевысоком урошіе серо-тонина, холестерина, обидах липидов, продуктовперекисного окисления и низкой активности сурфактантной системы в легких старых животных. Низкий уровень серотонина, липидных компонентов (общих липидов и холестеринах гидроперекисей липидов наряду с высокойповерхностной, серотонин-разрушаюшей и фосфолипазной активностыохарактерны дня легких неполовозрелых крыс.

4. Направленность и степень изменений сурфактантной системы легких » процессов перекисного окисления липидов определяются модальностью и интенсивностью члресс-индуцирующих факторов, а также возрастными особенностями организма.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на >1 Российском конгрессе по патофизиологии «Патофизиология органов и систем. Типовые патологические процессы» (г. Москва, 1996); 7 Съезде физиологов Росеии (г. Ростов-на-Дону, 1998); двух Международных (г. Санкт-Петербург, 1999; г."Астрахань, 2000); шести Всероссийских (1999 - 2002); одной Республиканской (2000); одной региональной (1996) и семи внутриву-зовских (1996-2002) научно-практических конференциях. По теме диссертации опубликовано 40 печатных работ, в том числе монография і «Лнпидный обмен и стресс-реактивность легких» (2002).

Обьем и сірукт)Тра диссертачин.^ Д^ по классиче-

скому типу и состоит из «Введения», «Обзора литературы» главы «Материал иметодыисследования», 5глав, включающих результаты собственных исследований и их обсуждение, «Заключения», «Выводов» и «Списка литературы». Материал дисеертаиаи изложен на 210 страницах компьютерного текста, иллюстрирован 26 таблицами и19 рисунками.Списоклнтературы содфжит 324 источника, в том числе 109 иностранных.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследования выполнены на 364 крысах-самцах линии Вистар. Весь экспериментальный материал получен в 8 сериях опытов, Где изучались:метаболические показатели в легких неполовозрелых 6-недельных средней массой 84 г (1-я серия опытов); половозрелых 6-месячных средней массой 204 г (2-я серия опытов); старых 25-месячных средней массой 362 г (3-я серия опытов) крыс; сурфактантная система легких и лерекисное окисление липидов у половозрелых крыс на модели холодового (4-я серия опытов); иммобилизаци-онного стресса (5-х серия опытов); элеггрораздражения (б я серия опытов) алкогольной интоксикации (7-я серия опытов) н еведения витамина В (8 я се рия опытов).

При исследовании влиянияхолодаразной интенсивности животных содержали в холодильной камере в течение 1 часа при -5°С и +4°С 8 одиночных клетках, не ограничивающих их подвижность. Моделью эмоционально-болевого стресса служила острая иммобилизация, которую вызывали путем фиксации животных на спине в течение 3 часов.

Экспериментальная стрессорная ситуация моделировалась также эдек-трокожным раздражением (ЭКР, 1,2, 3 и б серии опытов), для чего использовали прямоугольную стеклянную камеруо решетчатым металлическим полом, соединенным с источником переменного тока фиксированного сопротивления, получаемым с помощью лабораторного автотрансформатора. Электрический ток напряжением 30 В подавали на протяжении 30 минут е интервалами в 30 секунд. При всех вышеописанных видах воздействий (4, 5 и 6 серии опытов) отдельные группы составляли животные, которые предварительно получали витамин Е, вводимый перорадьно на протяжении 7 дней до воспроизведения стресса в дозе 2 мг/100 г Массы тела (в виде 10% масляного раствора 1>, Ь, а-токоферолацетата).

Острое алкогольное отравление вызывали, путем внугрибрюшинного введения различных доз этанола (по Бурову, Ведерниковой, 1985): малой, оказывающей положительный эмовдюналвньвд эффект у крыс (1г/юг 15% раствора этанола), наркотической, вызывающей боковое положение крыс в течение 90±30 мин (4,5 г/кг 25% раствора этанола), летальной дозы (Шзв,9,3 г/кг 25%раствора этанола). Исследуемый материал получали после 30-40 мин после введения этанола. Хроническое отравление вызывали путем длительного (80 суток) перорапьного потребления крысами 15% раствора этанола (11-19 мл/еут).

Животиыхзабивали под нембуталовым наркозом в дозе 5 мг/100 гмассы теяа (внутрибрюпганно), в части опытов -^ под короткимэфирным наркозом. Контролем служили шгшепше крысы.

С целью подтверждения развития стресса и выявления возрастных различий в стресс-реактивности экспериментальных животных наряду с поведенческими реакциями изучались некоторые физиологичекские показатели. До и после воздействия проводили подсчет дыхательных движений. Показателями стрссс-рсактивности животных были эозинопсничсская проба, содержание адреналина в крови, относительная масса надпочечников (по отношению к массе тела). Количество эозинофилов в крови, забираемой из хвостовой вены определяли после их окрашивания жидкостью Дунгера в камере Горя ева с последующим пересчетом в 1 мм3 крови (Ронин, Старобинец, 1989).

Количество адреналина в крови, получаемой после декапитации животных, проводили по методу, основанном на колориметрическом определении интенсивности синего окрашивания, возникающего при взаимодействии адреналина с реактивом Фалина (Филиппович и соавт., 1975).

После вскрытия грудной клетки подробно описывали внешний вид легких. Для определения наличия и степени отечности легочной ткани определяли весовой коэффициент (ВК) легких - отношение массы легких к массе тела и сухой остаток (СО) ткани легких, который выражали в % к массе сырой ткани.

Интенсивность разрушения серотонина тканью легких изучали путем определения суммарной активности ферментов, разрушающих серотонин по его убыли при инкубации с экстрактами тканей и насыщении кислородом; количественное определение серотонина в легочной ткани и крови проводили по методике, основанной на получении азокрасителя при сочетании серотонина с белым стрептоцидом в щелочной среде (по Солоимской, 1969).

Количество общих липидов (ОЛ) в легких и плазме крови проводили по цветной реакции с сульфофосфованилиновым реактивом (Колб, Камышников, 1976).

Содержание общего холестерина определяли в гомогенатах легочной ткани и плазме крови с использованием цветной реакции Либермана и Бурда-ха по методу Илька (Пустохайлова, 1999).

Определение липопротеидов низкой плотности (ЛПНП) определяли в легочной ткани и плазме крови турбидиметрическим методом, основанном па способности р-липопротеидов давать нерастворимые комплексы с гепарином и хлористым кальцием.

Фосфолипазу-А в легочной ткани определяли при инкубации экстрактов ткани в присутствии трипсина и субстратного раствора (эмульгированный яичный желток) с последующим титрованием раствором гидроксида натрия (по Тужилину, Салуэнья, 1975).

Для оценки функционального состояния сурфактантной системы легких (ССЛ) применяли методики получения бронхоальвеолярных смывов и легоч-

ных экстрактов, полученных при гомогенизаций кусочков ткани респираторной зоны легкого с последующим изучением их поверхностнойактивности (ПА). О ПА легочных смывов и экстрактов судили по величине поверхностного натяжения (ПН) максимального и минимального, которое измеряли на модифицированных весах Внньгельыи-Леншюра в динамике методом Дк>-Нуи, основанном наизмерениисилвзанмодействия поверхности раздела фаз жидкость-твердое тело (Пшшпчук и соавт., 1985). На основании полученных данных. вычисляли индекс стабильности (ИС) изучаемых поверхностно-активных фракций легких по формуле Клементса.

Состояние сурфакганта оценивали также во методу Патгла, изучая стабильность легочной пены (Биркун и соавт., 1981). Выжатые из легочной ткани пузырыш воздуха изучали при увеличении с последующим вычислением их коэффициента стабильности (КС).

Критериями оценки уровня перекисного окисления липидов (ПОЛ) в легочной ткани и печени были содержание в гомогенатах тканей гмдропереки-сей липидов (ШЛ), малонового диальдегида (МДА), скорость спонтанного (Сп.ПОЛ) и неферментативного аскорбатзависимого (Аз.ПОЛ) ПОЛ. ГПЛ определяли родановым методом (по Казакову И соавт., 1985). Содержание МДА. и кинетические х арактеристики процесса ПОЛ определяли тиобарбиту-ровым методом (Строев, Макарова, 1985) при инкубации гомогенатов тканей в присутствии ионовжелеза и аскорбата. В части опытов онредедялиобшую антиокислительную активность (АОА) тканей , по методике Клебанова и соавт. (1988) с применением желточных диподротеидов.

Все Экспериментальные данныеобрабатывали статистически с вычислением средних арифметических, их ошибок, достоверности различий ио критерию Стьюдента и проведением корреляционного и дисперсионного одно-факторного анализа с вычислением достоверности силы влияния по Фишеру (Плохинский, 1980).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

В ходе эксперимента у половозрелых крыс наблюдалась выраженная реакция на электро-болевое воздействие со стороны крови и дыхания (табл. 1). Частота дыхания увеличилась по сравнению с контролем иа 73,1% у 6-месячных и на 56,1% у старых животных. Причем частое дыхание наблюдали у крьк в течение всего периода воздействия (ЗО минут) и сразу после извлечения крыс из камеры. По эозинопеиическому критерию данное воздействие оказалось стресс-реализующим, .что выражалось в . значительном снижении числа эозинофильных гранулоцитов в крови крыс 6-месячного возраста (на 16%). Анализ крови на содержание адреналина выявил значительное его уве-

личение после стресса г на 34,8% (половозрелые) и на 16,6% (25-месячные). При этом относительная масса надпочечников достоверно не изменялась, хотя тенденция к ее увеличению наблюдалась у крыс этих двух возрастов (на 10,8% и 11,3%).

Реакция 6-недельныхкрысва ЭКРимела свои особенности. Частота дыхательных движений у них при стрессе понижалась (на 21,2%). Обращает на себя внимание разница в исходныхзначенияхчастоты дыхания (у взрослых — 87,4±3,2, у крысят-124,0±3,9»р<0,01). Можно полагать, чтогиповен-тиляционные эффекты и недостаточная реактивность внешнего дыхания к действию стрессора у неполовозрелых крыс связаныснезрелостьюдыха-тельного центра, его меньшей чувствительностью к углекислому газу и, как следствие этого, быстрым функциональным истрщеаием респираторной системы организма.

Реакция крови крысят на ЭКР проявилась в выраженной эозинопении (число эозинофилов снизилось на 41%) и повышением, хотянамногоменьшим по сравнению с 6-месячными и старыми,уровня адреналина (на 5,9%). Исходный уровень катехоламина вкрови крысят былзначитеяьно выше, чем у взрослых животных, (табл. 1). При этом относительная масса надпочечников у крысят достоверно не изменялась и даже наблюдалась тенденция к ее снижению. Наши данные позволяют сделать заключение о развитии стойкой стресс-реакциивзрослых крыс в ответ на действие электрического тока, что подтверждается соответствующими изменениями показателей стресс-реактивности, которые сопровождаются адекватной реакцией со стороны внешнего дыхания. У неполовозрелых животных, наряду с выраженной стрес^индуцированной;реакцией крови но гормональному и иммунному компонентам, имеют место. гиповешиляционные эффекты при изначально высокой исходной частоте дыхания.

После вскрытия грудной клетаи наблюдали изменение цвета стрессиро-ванныхлегких, которые были багрово-красными, будлезно вздутыми,в них отмечались мелкие кровоизлияния. Анализ; показателей, характеризующих степень оводаения легочной ткани, обнаружил видимое изменение ВК легких у взрослых б-месячных крыс после стресса, чтоуказывает па развитие отечности (табя. 1). На развитие отека легких после ЭКР указывает достоверное снижшие СО ткани, причем более выраженное снижение этого показателя наблюдалось у неполовозрелых крыс (на 24,8%) по сравнению со взрослыми животными (на 7,8%). Обращает; на себя внимание различие в контрольных значениях этого пгфаметра у крыс разного возраста. У крысят он заметно выше, что также может указывать на большую синтетическую активность их легочной ткани.

Таблица 1

Изменение показателей стресс-реактивности и оводневня легочной ткани при остром

эмоционально-болевом стрессе у животных разных возрастных групп _(М±т)_

Показатели Неполовозрелые б-недельные Половозрелые 6-месячные Старые 25-месячные

Контроль Стресс Контроль Стресс Контроль Стресс

Частота дыхания, мин 124,0±3,9 91,ША * 87,4±3,2 151,3±5,1 * 87,1±4,56 136,±3,0*

Адреналин, кровь, мг/мл 0,077б± 0,0009 0,0822± 0,0014* 0,0453± 0,0022 0,0611± 0,0048 * 0,0301± 0,0008 0,0351± 0,0001*

Эозинофилы, в 1мм5 крови 595±18,7 351,8±23* 513,3±17 431,4±21 * 485,0±12 461,5±17

Отн. масса надпоч.,мг/г 0,0953± 0,0037 0,0855± 0,0045 0,0775± 0,0046 0,0859± 0,0035 0,0623± 0,0051 0,0694± 0,0024

ВКлегких, отн. ед. 0,74±0,04 0,84±0,07 0,90±0,12 0,78±0,07 0,79±0,03 1,03±0,13

СОлегких, % 22,2±0,58 16,7±0,98 * 20,6±0,42 19,040,57 * 19,0±0,67 20Д±0,53

Примечание. * - р<0,05-0,001 в сравнении с контрольными значениями.

Биохимический анализ легочной ткани на содержание серотонина выявил достоверное его снижение после стрессорного воздействия у 6-месячных крыс (на 39%) и животных 25-месячного возраста (на 23,2%) по сравнению с контрольным значением (рис. 1). Это сопровождалось выраженным усилением серотонинразрушающей способности легких. Активность МАО стресси-рованных легких взрослых и старых крыс повышалась соответственно на 123% и 224% (рис. 1, Б). При этом видимой корреляционной связи между этими показателями не выявлено (г=0,06).

Совсем иная закономерность прослеживалась у 6-недельных крысят. На действие электрического тока их легкие ответили значительным накоплением серотонина в ткани - на 56,6% (р<0,05). Наряду с этим, достоверного изменения интенсивности инактивации амина тканью легких не обнаружено, хотя имела место тенденция к ее усилению. Проведенный корреляционный анализ обнаружил четкую положительную зависимость между количеством эндогенного серотонина и подавлением серотонинразрушающей способности легких крысят (г=+0,61). Обращает на себя внимание различие в исходном уровне серотонина в легких у крыс разного возраста - у крысят он достоверно выше по сравнению с половозрелыми 6-месячными (р<0,05), а исходные значения суммарной инактивации серотонина заметно ниже у взрослых животных. В то же время у старых животных исходное содержание серотонина в легочной ткани превышает таковое у крысят и взрослых 6-месячных крыс в

2,7 и 5,б раза соответственно (р<0,001). При этом, серотонинразрушаюшая способностьлепсих старых животных значительно ниже, чемумолодыхи полугодовалых крыс (рис. 1). На основании подученных данных можно заключить, «по острый эмоционально-болевой стресс сопровождается изменением метаболической функции легких, в отношении биологически активного вещества сфотонина, которое носит возрастную специфику. Легкие взрослых животных адекватно отвечаютна стрессорное напряженне,значигельноуси-ливая свою серотонинразрушающую функцию и снижая накопление этого амина в ткани. У 6-недельных крыс получасовое ЭКР сопровождается нарушением барьерной функции легких в отношении эндогенного ееротонина наряду с отсутстаием стрессорного изменения инактивационной способности легочной ткани.

А мкгЛг

мкг/г оеротонина/2ч

Рис. 1. Изменение содерлаши» ееротонина в легочной ткаии (А) И крови (В) и активности легочной МАО (Б) при элекгрораздражеиии у молодых (1»зрослих (2) и старых (3) крыс. Светлые столбики - контроль, темные - стресс. * - (><0,05-0,001 в сравнении с контрольными значениями.

Биохимический анализ крови на содержанеиесеротонина показал, что в крови половозрелых 6-месячных крыс, как и в их легких происходит снижение содержания амина после ЭКР (на 54%, р<0,001).' Тенденциозное стрессорное снижение ееротонина в крови наблюдалось и у 6-недельных крысят (на 14%). У старых животных обнаружено значительное повышение на фоне стресса содержания в крови ееротонина (рвс.1, В). Обращает на себя вниманиевыявленный факт;: снижения с возрастом концентрации ееротонина в крови животных. Исходные значения этого параметра у молодых, взрослых и старых крыс составили соответственно 3,62±0,71,1,20±0,1 и 0,6740,09 мкг/мл (р<0,01-0,05).

Корреляционный анализ выявил достоверную отрицательную связь между исходным содержанием серотонина в крови и легочной ткани У половозрелых 6-месячных крыс и прямую положительную связь между; «рессорным значением этого показателя в крови и легких. Наибольшая отрицаггель-ная; корреляционная зависимость была показана для уровня серотонина в крови и легких старых крыс (г=-0,94), которая с достоверностью позволяет нешагать.чго выраженное накопление биогенного амина в легочной ткани этих животных сопровождается снижением его уровня в крови.

Реализация любого экстремального состояния организма связывается с действием биодогически активиых веществ и, в частости, серотонина, освобождающегося из поврежденных клеток и тканей. Вследствие своею многостороннего действия этот тканевый гормониграет сложную ^противоречивую роль в патогенезе повреждения, будь то чрезмерная стресс-реакция или интоксикации (Сыромягникова и соавт., 1974). По-видимому, увеличение его содержания в органах и тканях может усугублять их повреждение (Курский, Бакшеев, 1974).

Серотошшоказываетзначительиоевчшяние на системудыхания. Наличие в мускулатуре броихов серотояш1чувствительных структур обусловливает выраженное бронхоконстракторное действие амина, который влияет на вентиляцию и гемодинамику малого круга кровообращетия(Дубилей,1987). Несомненно, избыточные концешрашш ееротонина оказывают неблагопри-яшое влияние как на дыхательную функцию, так и метаболизм в легком. Поэтому легкие, выполняя барьфяуюфункцшо в отноваении этого БАВ, актив-иозахватьшая его из циркуяирукмцей крови, дояжиы обеепечивать еебя надежной защитой от негативного действия серотонина. ^га фуикция реализу-етсяза счег высокоактивных серотонинразрушаюишх ферментных систем, главным образом локализованной в эндотелии легочных капилляров МАО (Тупеев, Гомазков, 1984; Ryan et al., 1985).

Как показано в наших исследованиях, на фоне развития выраженной стресс-реакции у животныхтрех возрастных групп, подтвержденной гормональным и эозинопеническим критериями, легкие взрослых крыс ответили стимуляцией серотонииразрушаюнгей функции и значительным снижением эндогенного серотонина в ткани; Накопление амина и отсутствие изменений серотонинразрушающей функции в легких крысят при стрессе можете быть связано с недостаточной зрелостью как местных систем, ответственных за эту функцию так и центральных механизмов, реализующих адаптацию всей респираторной системы к действующи^ экстремальному фактору.

Далее исследования показали, что острый стресс сопровождается увеличением содержания общих липидов в легких крысят (на 80%, р<0,05). Достоверного изменения уровня общнх липидов в ткани депеш; животных других

возрастовие обнаружено, однако наблюдалась выраженная тенденция к их стрессорному накоплению у 6-месячяых (на 38,7%) и уменьшеншо у старых крыс (ва 16,8%) (рнс. 2). Тенденциозно повышался в условиях стресса и уровень холестерина в легочной ткани животных всех возрастных групп. Обра-щаетнасебя внимание значительное увеличениес возрастомсодержанияв легочной ткани общего холестерина - у старых крыс его исходный уровень ммоль/л экстр.) более чем в 5 раз выше, чем у крысят (0,756±0,25 ммоль/л экстр., р<0,001) и 6-месячных животных (0,378±0,19 ммоль/л экстр,, р<0,001).

В ходе эксперимента обнаружены выраженные возрастные различия в стрессорном уровне липолротендов низкой плотности (рис. 2). Так, содержание ЛПНП в ткани легких только взрослых стрессированных крыс увеличилось по сравнению с контролем более чем в 2 раза (р<0,05). У неполовозрелых сгрессорного изменения этого параметра не выявлено, в то время как у старых животных еодержание в легких этого компонента снизнлосьпосле стресса на 32% (р<0,05).

Общие липиды, г/л экстршста

Холестерин, ммоль/л экстракта

Рис.2. Содержание общих лигмдов, холестерина, липопротеидов низкой плотности и фосфояипазы в легочной ткани в условиях острого эмоционально-болевого стресжа у 6-недедышх 6-месячных (2) и 25-»ес«адых(3)крыс;;С^шес«ш^ ные-ЭКР.

* -р<0,05-0,001 в сравнении с; кошролем.

Показаны возрастные различня в стресс-реакции крови по этим показателям. Анализ крова на содержание изучаемых категорий липидов выявил значительное повышение стрессорногоуровня общего холестеринау половозрелых 6-месячных (на 186%, р <0,05) я его снижение у 6-неделышх крыс (йа 70,8%,. р <0,05). Изменений после ЭКР этого показателя у старых животных не обнаружено. При этом, как и в случае с легкими, имеет место более высокий исходный уровень холестерина в крови старых крыс (7,69±0,45 ммоль/л) по сравнению со взрослыми (1,7<Ш),34 ммешь/л, р<0,001). При этом, стресс не сопровождается достоверными изменениями содержания в крови ЛПНП у крысят и половозрелых животных, в то время как у старых реакция крови на стресс проявилась в значительном снижении этого липидного компонента (на 103% по сравнению с контролем).

Проведенный корреляционный анализ показал возрастные особенности в зависимости между содержанием холестерина и ЛПНП в крови и легочной ткани. Для исходных значений содержания общего холестерина в крови и легких коэффициент корреляции составил -0,08 (р>0,5) у 6-неделшых, -0,2 (р>0,5) у 6-месячных и +0,82 (р<0,05) у старых животных; дня стрессорных значений - соответственно -0,15 (р>0,05), -0^8 (р=>0,05) и -0,25 (р>0,05). Обнаружена высокая обратная взаимосвязь между исходным содержанием ЛПНП в легочной псани и крови у неполовозрелых крыс (г=-0,64а р<0,001) и столь же выраженная положительная зависимость между их стрессорным уровнем в крови и легких старых животных (г=+0,52, р<0,001). На основании получешшхдагшыхможяозаключнть, что в условяях фоновойактивности только у старых животных высокнйуровеньхолесзерина в крови сопровож-даетея его значительным накопленнеми в легочной теани. У молодых животных стрессорное повышение уровня ЛПНП в крови сопровождается снижением их количества в легких, о чем свидетельствует тесная обратная зависимость этого показателя в изучаемых тканях.

Такйм образом, «лабильность показателей общих липидов ихолестери-на в легких половозрел ыхи старых, крыс сопровождается выраженным накоплением в них ЛПНП у взрослых 6-месячдых и снижением у старых животных. Холестерин является одним из главныхкошюнентов ламеллярных телец и альвеолярной поверхностно-активной выстилки легких (Биркун и соавт., 1981). Как известно, основным поставщиком холестерина тканям являются липонротеиды низкой плотности и хкломикроны, циркулирующие крови (Симбирцев и Соавт., 1983). Можно полагать, что при стрессе имеет место усиление доставки к легким липопротеидных комплексов и их депонирование с последующим метаболизмом. В пользу этого указывает выявленное вами заметное снижение уровня ЛПНП в периферической крови стрессироваиных крыс.

Как известно, в легких протекают л аполитические процессы,благо даря наличию высокоактивных фосфолипаз, лнпопротеидаипаз и других ферментов; По утверждению Н.В. Сыромятниховой и со авт. (1987). фосфолипазная активность в легком выше таковой в печени. Фосфолипаза А локализована в основном в растворимой фракции в виде неактивной формы фермента.В пластинчатых тельцах эпителия сосудов легких активность фоефолипазыА2 в 4 раза выше, чем фосфолипаззы Ai. Оба фермента обнаруживаются в растворимой фракции после разрушения пластинчатых телец.

В наших опытах при количественном определении фосфолилазы А в гомогенизированной легочной ткани крыс выявлялись выраженные возрастные различия этого показателя как в условиях фоновой активности^ так и стресса (рис. 2).. Так, у половозрелых животных показано резкое повышение уровня фермента а легких после ЭКР - более чем в 2 раза и отсутствие каких-либо его изменений у б-недельяых и старых крыс/ Показательно, что исходное ! значение этого параметра у крысят значительно превышает таковой у взрослых крыс (р<0,001). Общепризнанным является тот факт, что различные повреждающие, экстремальные воздейстаия на организм сопровождаются ги-перферментемией, значение которой состоит в обеспечении должного количества энергии и материальных ресурсов, необходимых для устойчивости к повреждающим факторам и восстановлении нарушенных функций н структур. Можно предположить, irro стрессорная мобилизация фосфолииазы в легких : является следствием общей гиперферментем и и и повышения уровня протеошггаческнх ферментов,в частности, трипсина, который является активатором фосфолипаз (Erlanger et al., 1963; Haglund, 1978; Мешалкин и соавт., 1982).Такженесомненно,что активация фосфолипаз в различных тканях является следствием стимуляции симпато-адреналовой системы и повышения уровня катехояаминов при стрессе (Филаретов и соавт., 1990; Пшенникова и соавт., 2000). При этом, как показали ваши исследования, большая липолити-ческая активность легких наблюдается у непсыювозрелых, животных, о чем свидетельствует значительное различне е исходном содержании фосфолипа-зы А по сравнеиию со взросяыми крысами. При этом, крысята и старые крысы проявляют полную ареактивиость на дейсттше стрессора по этому показателю.

Результаты изучения поверхностно-активных свойств легких животных разного возраста при стрессе представлены в табл. 2. После ЭКР выявлено значительное снижение стабильности легочной пены у взрослых и старых крыс, что указывает на редакций; ПА альвеолярной выстилки. Это < может быть следствием снижения секреции поверхностно-активных веществ легких или изменения их качественного состава в условиях гипервентиляции при 30-минутном электроболевом раздражении. Достоверного изменения этого

Таблица 2

Поверхностная активность легких крыс разных возрастных групп на модели _ острого эмоционально-болевого стресса (М±т)_

Показатели Возраст животных

Неполовозрелые 6 недель Половозрелые 6 месяцев Старые 25 месяцев

Контроль ЭКР Контроль ЭКР Контроль ЭКР

КС, уел ед. 0,74±0,04 0,76±0,03 0,73±0,04 0,57±0,05* 0,93±0,01 0,71±0,05*

Смывы: ПНмакс,мН/м 49,2± 1,03 50,4±1ДЗ 53,1±1,67 47,2±0,98* 50,1±1,06 53,7±2,02

ПНмин, мН/м 15,2±0,32 14,8±0Д1 18,1±0,54 19,0*0,56 21,5±0,85 25,3±0,98*

ИС, усл. ел 1,0б±0,02 1,12±0,02 0,98±0,03 0,84±0,01* 0,81±0,02 0,71±0,01*

Экстракты: ПНмакс.мН/м 48,1±0,97 45,2±0,72 52,7±1,20 50,4± 1,25 55,6± 1,98 57,0±1,87

ПНмин, мН/м 14,0±0,23 19,б±0,45 15,2±0,34* 19,8*0,78 23,OtO,91*

ИС, усл. ед. 1,14±0,04 1,05±0,05 0,92±0,02 1,07±0,06* 0,97±0,04 0,86±0,03*

ТаблицяЗ

Поверхностная активность экстрактов легочной ткани крыс при различных стресс-индуцнрующнх воздействиях и введении витамина Е (Mim)

Группы животных П ПНмакс, мН/м ПНмин, мН/м ИС, усл. ед.

Контроль 10 52,2± 1,59 16,2± 0,64 1,03± 0,026

Холод-5°С 8 48,6± 0,53 15,7±0,44 1,01± 0,018

Холод+4°С 8 48,3± 0,52 14,4± 0,41* 1,06t 0,02

Контроль 10 56,5± 0,77 18,7± 0,71 1,00* 0,1

Имобилизация 10 55,94 1,16 21,2± 0,60* 0,97± 0,01

Контроль 8 57,1± 0,55 19,0± 0,48 0,991:0,02

ЭКР 8 55,3± 0,24* 19,2± 0,44 0,96t 0,01

Контроль 9 57,1± 0,53 15,6± 0,52 1,12±0,05

1Л550 этанола 10 61,5± 0,16* 18,4± 0,48* 1,0± 002*

Малая доза 6 56,7± 0,92 15,1 ±0,49 1,15±0,08

Наркотическая доза 6 58,1± 0,32 15,0± 0,25 1,17± 0,014

Хронич. отравление 6 56,3*0,18 14,1± 0,31* 1,194 0,018

Холод-5°С + Е 8 45,9t 0,60*+ 13,5± 0,56*+ 1,09± 0,04

Холод+4°С + Е 8 45,9± 1,62 17,7± 0,57* 1,08± 0,012

Имобилизация + Е 10 54,9± 1,23 18,8± 0,45+ 0,97± 0,01

ЭКР + Е 8 57,2± 0,98 17,8±0,47+ 1,04±0,02+

Примечание. В табл. 2 и 3 * - р < 0,05 - 0,001 в сравнении с контролем; + - р < 0,05 - 0,001 в сравнении с параллельной опытной группой (соответствующим стрессорным воздействием). + Е — предварительное введение витамина Е.

показателя укрысят необнаружено. Приэтом исходное значение КС пузырьков Паттла у старых животных на 22% выше, чш у двух других возрастных групп, что может свидетельствовать о большей стабильности альвеолярного сурфактанта.

Легкие крысят ее отвечали на ЭКР изменением поверхностно-активных свойств - достоверных изменений ПН и ИС смывов я экстраггов легочной ткани не было выявлено. У взрослых 6-месячных крыс показатели ПА изменялись после стресса а сторону увеличения поверхностно-активных свойств. Так, ІЩ максимальное бронхо-альвеодярных смывов и ПН минимаяызоеэкс-тракшасшвидисьиа фояеЭКР соответственно на!2,2% и 22,5%,'ИС лвгоч-ныхэкстрактовувеличился на16,3%.

Совсем иная закономерность прослеживалась у старых животных:ПН минимальное внеклеточной: фракции,- сурфактанта повышалась после электрокожного раздражения на 17,6%, экстрактов ткани - на 16,2%>что свидетельствует о снижении поверхностной активности. Стрессорные значения индекса стабильности легочных смывов и экстрактов у крыс этого возраста снижены на 12% и 13% соответственно и наблюдалась выраженная тенденция к увеличению »максимального ПНповерхностао-активного материала лепшх.

Обращает на себя внимание возрастная динамика исходных значений показатеден.которая выражается в снижении с возрастом поверхностно-активных свойств легких крыс/ ПНмакс легочных экстрактов повышалось с 48,Ш,97 у крысят до 52,7±1,20 (р<0,05) у . взрослых и до 55,6*1,98 мН/м (рк0,О1)у старых животных; минимальное ПН - соответственно е 13,£±0,25 до 19,6±0,45 (р<0,001) и до 19,8±0,78 мН/м (р<0,001). Индекс стабильности смывов и экстрактов легких был выше у неполовозрелых 6-недедьных крыс, чтотакжесвидетельствует о более высоком поверхностно-активном статусе легких враннем возрасте.

Такимобразом, результаты исследований позволяют сделать вывод о снижешш с возрастом функциональной активности ССЛ и ее высокой стресс-устойчивости на ранних этапах поста атального онтогенеза. При этом острый стрессвызывает повышение ПД сурфактатауполовозрелых 6-месячиых крыс и выраженную редукцию активности в. стабильности сурфакгантвой системы в более позднем постнатадьном возрасте.

Далее исследования показали выраженную реакцию легких на стресс в отношении ПОЛ у животных второй возрастной группы (рис. 3). Это подтверждалось соответствующими изменениями всех изучаемых параметров. Так, после эдектрокожного раздражения содержание в легких ГОЛ увеличилось по сравнению с контролем в 7 раз (с 0,048±0,017 до 0,348±0,067 ед\0,05 г, р<0,001Х МДА-в 2 раза (с 1,46±0Д2 до2,74±0,5 нмойь\0,05 г, р< 0,05).

Скорость спонтанного ПОЛ повышалась на фоне стресса с 8,39±1,21 до 15,79±1,ЗЗнмоль МДА\ч, (р< 0,01), а индуцированного аскорбатзависимого -более чем в 3 раза (с 7,88±1,1 до 25,72±6,6 нмоль МДА\ч, р< 0,05).

У старых крыс острый стресс сопровождается выраженным накоплением в легочной ткани промежуточного продукта ПОЛ - гидроперекисей липн-дов^г их содержание после стресса увеличивалось на 68,8% (р<0,01). Достоверных изменений в содержании МДА и кинетическиххарактеристнкПОЛу животных этой груїшн не выявлено, хота скорость спонтанного и аскорбатза-висимого окисления тенденциозно возрастала на 19,4% н 15,2% соответственно. При этом, стрессорных изменений этих показателей у неполовозрелых крыс выявить не удалось. Таким образом, острый эмоционально-болевой

стресс оказывает ; выражу

ПОЛ в ткани легких только взрослых крыс.

Гидроперекиси липидов; ед/0,05г ■ Малоновый диальдегид, нмоль/0,05г

1 2 4 "3 ' ' 1 2. . ' 3

Скорост ь Сл. ПОД нмоль МДА/ч Скорость Аз. ПОЛ, ныояь МДА/ч

Рис. 3. Уровень перскисного окисления липидов в легочной ткани 6-недельних (1), 6-месячных (2) и 25-месячных (3) крыс при остром эмоционально-болевом стрессе. Светлые столбики -г контроль, темные - ЭКР. * * р<0,05-0,001 в сравнении с контролем.

Интересно отметагь, что печева, крысят, в отличие от их легких, как и у взрослых животных ответала на стресс значительным уснлеиием скорости процессов НОЛ. Концентрация МДА и скорость ее спонтанного нарастания после ЭКР у молодых животных были такими же как у половозрелых крыс,

повышаясь соответственно на 38% и 92,7%. Скорость индуцированного ас-корбатзависимого ПОЛ увеличивалась на 45,8%. Такие оргаиоспецифичс-ские реакции на стресс у крыс разного возраста в большейстепени подтверждают и дозволяют констатировать значительную стресс-устойчивость легких неполовозрелых крыс к активации псрскисного окисления липидов.

По наблюдениям некоторых авторов, процессы ПОЛ имеют возрастные особенности. Показано, что у старых крыс существенно снижена по сравнению с молодыми активность супероксиддасмутазы в мозге.тогдакак уровень диеновых коньюгатов и ПОЛ не изменяются. Неизменяетсясвозрастом в мозге и АОА В печени старых животных отмечено уведичение концентрации шиффовых оснований и продуктов перекисного окисления белков и значительное снижение активности супероксиддисмутазы, при этом уровень диеновых коньюгатов и общая АОА в печени с возрастом неизменяются.В сыворотке крови с возрастом увеличивается содержание продуктов ПОЛ и пе-рекисного окисление белков (Анисимов и еоавт., 1999). Эга данные свидетельствуют как о существенном изменении с возрастом активности свобод-норадшсальных процессов в организме животных,так и об органныхособенностяхих динамики. При изучении влияния стресса на ПОЛ в печени взрослых и старых крыс (Парамонтова и соавт., 1996) установлено, что эмоционально-болевой стресс приводит к активации спонтанного и аскорбатзависи-мого ПОЛ в микросомах печени более выраженной у взрослых по; сравнению со старыми крысами. Аяалогачныеданные получены и в других работах. Так, при исследовании лилидного обмена и антаокейдантной системы ферментов в печени при острой интоксикации гидрознном в возрастном аспекте обнаружены значительное повышение ПОЛ, нарушение метаболизма липидов, падение активности супероксиддисмутазы и кагалазы, снижение активностглу-татионзависимых ферментовособенно в группах старых животных {Кулиев, 1993).

Сцеяыо изучения статистического влияния возрастного фактора на исследуемые; параметры: нами проведен: дисперсионныйанализ полученных данных. Результаты однофакторного анализа представлены в таблице 4. Сила влияния возраста на изменение сухого остатка легких, КС лего'щых пузырьков, содержания в легких серотонина и активности его разрушения, содержания в ткани общих липидов,ходестернна, ЛПНП и фосфодипазыбьша достоверно высокой ужевконтроле. Влияние возраста на стрессорную динамику изученных параметров была также высока, исключая активность МАО легочной ткани и ее сухой осгаток Особенно выраженовдияниевозрастного фактора ыа стрессорньвй уровень в легочной ткани серотонина(95%),общих липидов (85%), холестерина (95%) и фосфолипазы-А (98%). Анализ возрастного влияния на уровень дщщдныхкомпонентовв периферической крови живот-

вых выявил его достоверную силу для холестерина и ЛПНП, которая составила соответственно 72% и 35% для контрольныхи70% и 42% даястрессор-ныгх значений. Возраст не оказал достоверного влияния иа изменение весового коэффициента легких, содержания общих липидов и адреналина в крови как в условиях фоновой активности, так и стресса. Влияние возраста на изменение уровня в легких ГПЛ, скорости спонтанного и индуцированного ПОЛ составил для контрольных значений 74%, 45% и 45%, для стрессораых - 72%, 61% и 87% соответственно и было достовершлм. Сила влияния возраста на динамкку ПОЛ в печени составила 54% для спонтанного и 72% для индуцированного ПОЛ в контроле и соответственно 62% и 88% при стрессе.

Таким образом, дисперсионный анализ полученных результатов на трех возрастных группах животных показал: закономерное увеличение с возрастом содержания в легких серотонина, общих липидов, общего холестерина и повышение функциональной стабильности альвеолярного выстилающего комплекса;. выраженное снижение к более позднему этапу онтогенеза серо-тонинразрушающей способност и фосфолипазной активности легких, накопления в них лнпопротеидов ннзкой плотности и сухого остатка ткани легкого; выоокую силу дэляяния возрастана показателн легочного метаболизма в условиях острого стрессорнош воздейстеия за ис1шючением <^ротонинраз-рушающей активносги легочной таани; повышение свозрастомуровня холестерина в кровн как иетак^ь^ так и стрессированш« экспериментадьных животных; влияния возраста на исходный ? стрессорныгй уровень адренагшна в крови не наблюдается.

Проведенный нами анализ стресс-реактивности легких на модели острого эмоцноиальио-баяевого воздействия показал ареактивность неполовозрелых 6-недельных крыс по ряду параметров, в том числе и наиболее показательно в отношении ПОЛ. Наверное, будет правильнее определить это как недостаточную зрелость реактивности к действующему фактору, фактически несформнрованную стресс-устойчивость животных на этом этапе онтогенеза, что, нееомненно, связаносвозраетными особеїшостями нейро-гормонально-метаболических механизмов регуляции.

Важноезначениев адаптации организмах условиям окружахлцейере-ды имеет гаюпадшо-пшофизарно-адренокортакалышя система (ГТАКС). Ее адекватная реакция на действие экстре мал ьных факторов обеспечивает повышение общей резистентности организма и возможна лишь благодаря слаженному взаимодействию всех звеньевсистемы, которое в свою очередь зависит от их функциональной зрелости (Ордян и соавт., 2000). Главной причиной активации свободиорадикального окисления при стрессе считают выброс катехоламинов. Их введение животному активирует ПОЛ, кнгибирует акгав-ность супероксиддисмутазы и повреждает клеточные мембраны. Полагают,

Таблица 4

Результаты дисперсионного анализа а опытах по изучению влияния возраста на некоторые показатели стресс-реактивности и метаболизма у крыс в условиях фоновой __активности (1) и стресса (2) __

Показатели 1/2 ч,1 Р

Частота дыхания 1 0,79 ±0,015 <0,001

2 0,80 ±0,015 <0,001

Адреналин, кровь 1 0,025 ±0,1 >0,5

2 0,09 ±0,1 >0,5

Весовой коэффициент, легкие 1 0,025 ± 0,07 >0,5

2 0,17 ±0,09 >0,05

Сухой остаток, легкие 1 0,351 ± 0,048 <0,01

2 0,007 ±0,1 >0,5

Коэффициент стабильности 1 0,47 ±0,05 <0,01

2 0,357 ±0,07 <0,01

Серотонин, легкие 1 0,91 ± 0,009 <0,001

2 0,95 ±0,005 <0,001

Активность МАО, легкие 1 0,37 ± 0,07 <0,001

2 0,10 ±0,06 >0,05

Общие липиды, легкие 1 0,96 ±0,004 <0,001

2 0,85 ±0,01 <0,001

Общие липиды, кровь 1 0,15 ±0,10 >0,05

2 0,25 ± 0,09 >0,5

Холестерин, легкие 1 0,89 ±0,01 <0,001

2 0,95 ±0,005 <0,001

Холестерин, кровь 1 0,72 ±0,03 <0,001

2 0,70 ±0,03 <0,001

(З-липопротеиды, легкие 1 0,33 ±0,06 <0,01

2 0,25 ±0,08 <0,05

р-липопротеиды, кровь 1 0,35 ±0,07 <0,05

2 0,42 ±0,06 <0,01

Фосфолипаза-А, легкие 1 0,94 ±0,004 <0,001

2 0,98 ±0,007 <0,001

Гидроперекиси липидов, легкие 1 0,74 ±0,029 <0,001

2 0,72 ± 0,03 <0,001

Малоновый диалвдегид, печень 1 0Д2±0,12 >0,5

2 0,31 ±0,09 <0,05

Скорость Сп.ПОЛ, легкие 1 0,45 ± 0,02 <0,01

2 0,61 ± 0,07 <0,001

Скорость Аз.ПОЛ, легкие 1 0,45 ±0,01 <0,01

2 0,87 ± 0,001 <0,001

Скорость Аз ЛОЛ, печень 1 0,72 ±0,03 <0,001

2 0,88 ±0,02 <0,001

Примечание. р - достоверность силы влияния по Фишеру, Ц? - сила влияния (в долях от единицы).

что активация ПОЛ и повреждение, например, кардиомиоцитов катехо-ламинами реализуется через шперсшмуляцию Р-адренорецецгоров и через образование активной формыкислорода прнаутоокислении адреналина (Ме-ерсон, 1984; Петрович, Гуткюа, 1986).

По нашему мнению, арсактивность легких н споловозрслых животных в отношении ПОЛ при однократном стрессорном воздействии может быть связана с незрелостью различных звеньев ГГАКС. в частности с недостаточным выбросом катехоламияов, связанным с быстрым истощением их запасов в надпочечниках и низким уровнем их ресинтеза во время стресореакции. Также, важное значение имеет и недостаточная реактивность органов-мишеней На более ранних этапах онтогенеза. Известно, что количество рецепторов и их чувствительность к стреес-реалиэующим гормональным факторам в периферических органах и тканях гораздо ниже в раннем возрасте (Уфюмов, 1989). Низкая концентрация адренорецепторов на постсинаптиче-ских мембранах в органах с одной стороиы, и не до конца сформированная система внутриклеточных посредников и их метаболизма с другой, может обусловливать отсутствие стрессорного ответа на органном уровне у неполовозрелых животных. Наконец, определенную роль может играть более высокий антиоксидантный статус организма неполовозрелых крыс в сравнении со взрослыми. Последнее имеет особое значение в обеспечении резистентности легких к действию экстремальных, стресс-индуцирующих факторов.

Принимая во внимание многочисленные экспериментальные и клинические исследования, можно прийти к заключению о достаточной реактивности ССЛ к изменению, внешней и внутренней среды. Однако характер влияния многих факторов на сурфактант, ПА которого является тонким индикатором функционального состояния респираторных отделов легких и лилидного обмену требует уточнения. Следующим этапом работы было исследование поверхностно-активных свойств легких с одновременной оценкой уровня ПОЛ на разных моделях острого стресса и при введении природного антиок-сиданта витамина Е.

Развитие стрессорных состояний при моделировании холодового и эмоционально-болевых (иммобилизация, ЭКР) стрессов на половозрелых крысах-самцах подтверждалось изменением показателей стресс-реактивности. Как температурное, так н эмоционально-болевые воздействия вызвали резкие стресс-иидуцированные изменения со стороны системы крови, а именно значительное снижение числа эозинофилов. Достоверное увеличение относительной массы надпочечников выявлено при остром иммобили-зационном стрессе.

Исследования, проведенные иа модели холодового стресса,« показали, что однократное и иепродолжнтельное действие холода сопровождается по-

вышением IIA альвеолярного сурфактантного комплекса. Воздействие острого холода (-5°С) вызвало снижение ПНмнн эндобронхиальных смывов (р<0,02) и увеличение их ИС (р<0,05). В условиях холода меныней интенсивности ПИмин легочных смывов также снижается (р0,01) и возрастаетКС легочных пузырьков (с 0,88±0,01 до 0,95^0,02 усл.ед., р<0,02), что свидетельствует о повышении IIA внеклеточного компонента ССЛ. Воздействие низких температур не вызвало, существенных изменений показателей, характеризующих ПА экстрактов легочной ткани (табл. 3). Имело место лишь снижение ПНмнн в условиях холода меньшей интенсивности.

Острый иммобилизацнонный стресс отразился на ПА легких, увеличив величину ПНмин легочных экстрактов но сравнению с контролем на 13,3%, что указывает на снижение ПА (табл. 3). При этом, КС пузырьков Паттла уменьшился, по сравнению с исходным значением (р<0,05), что также указывает на редукцию ПА сурфактанта- На модели эмоционально-болевого стресса, вызванном ЭКР показано, что после стресса; ПНмин легочных экстрактов и их ИС не изменяются. В свою очередь, максимальное ПН достоверно снижается (табл, 3).

С целью изучения^? шшянтввшдашна^Еч' на ;развищег!стресс-индуцированных состояний при вышеописанных воздействиях мы выделяли группы животных, которым предварительно вводили а-токоферолвдозе2 мг/100 г массы тепа. На модели хододового стрессаиоказано, что введение витамина Е за 7 дней до опыта значительно изменило все параметры, характеризующие ПА вне-и внутриклеточных фракций ССЛ. У, животных 3-й опытной группы (холод -5°С + предварительное введение витамина Е) снизилась величина ПНмакс легочных смывов (р<0,001), ПНмин (р<0,001) и повысился КС легочных пузырьков (р<0,001) по сравнению со стрессом. У 4-й группы крыс (холод +4°С + витамин Е) введение антиоксиданта также вызвало снижение ПНмакс (р<0,01). Снижение ПН легочных экстрактов наблюдалось только у. 3-й группы опьшшх животных (табл. 3). Таким образом, стимулирующее действие на ПА легких низких температур еще больше усиливается под действием предварительно введенного витамина Е. Д алее на модели иммобшшзациошюго стресса обпаружецо, что введение токоферола предотвращает стрессорное повышение ПН легочныхэкстрактов, снижая его до исходного уровня, а повышение ДА экстрактов в условиях действия ЭКР еще больше проявилось у опытной группы животных, которые на протяжении 7 дней до воспроизведения стресса получали а-токоферол. Эта.воздействия (ЭКР + витамин Е) вызвали снижение величины ПНмин и,увеличение ИС экстрактов легких по сравнению с группой крыс, подвергнутых только ЭКР (табл. 3). Можно сделать вывод о модулирующем адаптивном влиянии природного антиоксиданта витамина Е на поверхностную активность легочной

ткани при стрессах разного генеза, что проявляется в компенсаторном повышении функциональной активности сурфактанта.

Несомненный интерес представляет изучение влияния острого алкогольного отравления на сурфактант легкого. Как показали наши исследования, введение малых и наркотических доз этанола не отражаются на поверхностно-активных свойствах легких — все показатели ПА были близкими к контрольным значениям (табл. 3). Причем высокую функциональную стабильность проявляли как бронхо-альвеолярные свмывы, так и экстракты ткани легкого. В то же время, при введении летальных доз этанола наблюдали резкое увеличение ЩІ легочных смывов - величина ППмакс превышала контрольные значения на-12,1% (р<0,001), ПНмин - на 11,7% (р<0,05). При определении ПА в легочных экстрактах также обнаружилось значительное повышение ПН и ИС (табл, 3). Столь резкие нарушения ПА легких позволяют сделать заключение о выраженном повреждающем действии LD« этанола на CCJI. В результате исследования бронхоальвеолярных смывов крыс, длительно потреблявших алкоголь, обнаружилось лишь достоверное повышение максимального ПН, что указывает на некоторое снижение ПА "рабочей" сурфакгантной фракции. Изучение на фоне хронического отравления этанолом ПА экстрактов легочной ткани не показало видимых изменений их максимального ПН и ИС. В то же время, минимальное ПН достоверно уменьшалось, что свидетельствует о повышении ПА легочных экстрактов (табл. 3). Можно полагать, что некоторое снижение поверхностно-активных свойств внеклеточной фракции сурфактанта в условиях хронической интоксикации сопровождается компенсаторным псшышением функциональнойастивности его "резервного" внутриклеточного компонента, что, вероятно, обеспечивает поддержание достаточной стабильности ССЛ в условиях длительно действующего повреждающего фактора.

Таким образом,-изменения ССЛ при алкогольной интоксикации зависят от .дозы и способа введения этанола- Функциональная стабильность сурфактанта при внутрибрюшинном введении малых и наркотических до» этанола, а также некоторое ее повышение в условиях хронической алкоголизации значительно снижается при введении LDjo этанола. Известно, что этанол обладает мембранотропными Эффектами, связанными с нарушением структуры и физико-химических свойств мембран и мембранонодобных образований (Hell, Bangham, 1975; Буров, Ведерникова,1985). Можно предполагать, что этанол в достаточно больших дозах, благодаря своим липофнльиым свойствам легко проникает через аэрогематический барьер и оказывает прямое дезорганизующее влияние на новерхностно-акггнвный комплекс легочных альвеол. Кроме того, функциональное нарушение CCJI при остром отравлении этанолом в LDjo может быть связано с изменением как центральных яейро-

гормональных, так и местных метаболических процессов регуляции биосинтеза и активности сурф актанта.;

Итак, в результате проведенного анализа ПА легких крыс при стресс-индуцирующих воздействиях выявляются различные варианты изменений активности сурфактанта в условиях действия хсшодового, эмоционально-болевых (иммобилизация и ЭКР) и химического (этанол) стрессоров, которые зависят от модальности и интенсивности действующих стимулов.

В связи с вышеизложенными данными о достаточной стресс-реакгивносш ССЛ представляет интерес рассмотрение вопроса о состоянии процессов ПОЛ в легочной ткани при различных стрессогенных ваз действиях. Нами получены данные, свидетельствующие об отсутствии изменения уровня ПОЛ в легких после однократного действия низких температур и им-мобилизационного стресса (табл. 5). Не отражалось на интенсивности ПОЛ и предварительное введение витамина Е. Имело место лишь снижение по сравнению с контролем скорости аскорбатзависимого ПОЛ у животных, получавших а-токоферол с последующим воздействием острого холода (р<0,05).

Таблица 5

Уровень перекисного окисления лвпидов в легочной ткани крыс при различных стресс-индуцирующих воздействиях и введении природного _ антиоксиданте витамина Е (М*т)_

Концентрация Скорость Скорость

Группы п МДА, Сп. ПОЛ, Аз.ПОЛ,

животных нмоль/0,05 г нмольМДА/ч нмольМДА/ч

Контроль 10 2,24± 0,14 9,93* 0,59 16,86* 1,77

Холод -5° С 8 2,55*0,18 10,21*0,98 15,82*4,85

Холод +4° С 8 2,№0,13 9,70*0,33 14,16*0,54

Холод-5° С+ Е 8 2,56* 0,21 10,49* 1,19 11.80± 1,55

Холод +4° С + Е 8 2,12* 0,11 9,65*1,00 11,01*2,19

Контроль 10 1,86*0,27 7,89*0,97 11,23*2,56

Иммобилизация 10 2,46* 0,35 11,06* 1,81 14,62*2,57

ИммобилизацшН- Е 10 1,5О±0,14+ 10,63* 0,84* 12,91*4,32

Контроль 8 1,46*0,22 8,39* 1,21 7,88* 1,10

ЭКР 8' 2,74*0,50* 15,79* 1,33* 25,72* 6,70*

ЭКР + Е 8 1,51*0,29+ 7,51* 1,16+ 6,91* 1,01+

Контроль 8 1,46*0,22 8,39*1,21 7,88± 1,10

1.050 этанола 6 2,02* 0,24 18,82* 2,27* 13,99* 2,02*

Наркотин. Доза 6 1,74*0,36 11,84*2,17 10,85* 1,63

Хрокич. отравление 6 1,84*0,19 11,78*2,00 10,11* 1,55

Примечание. + Е - соответствующее воздействие + предварительное введение витамина Е. *- р < 0,05 - 0,001 в сравнении с контролем, + - р < 0,05 - 0,001 в сравнении с параллельной опытной группой.

Совсем иная закономерность прослеживалась в печени экспериментальных животных (рис, 4). Действие холода вызвало значительное усиление образованияМДА (р<0,05) и существенно отраз1адось на скорост индуцированного ПОЛ, котораяу величалась на 47% при действии острого холода (р<0,05) и на 26,4% при холоде меньшей интенсивности (р<0,05). Сдвиги спонтанного ПОЛ при инкубации гомогеиатов ткани составили после острого холода 52,8% (р<0,05). В свою очередь, эмоционально-болевой стресс (иммобилизация) также вызывает значительное усиление свободнорадикального окисления в печени. Это выражалось в повышении содержания МДА (в 1,5 раза, р<0,001), а при инкубации ткани в присутствии аскорбага и ионов железа скорость накопления МДА возрастала в 2 раза по сравнению с контролем (р<0,01) и ровно в 2 раза увеличивалась скорость спонтанного ПОЛ (р0,001).

>

- • '•} - | -^Ш ■ > !

-100 -50 0 50 100 150 200

Рие. 4. Ичмеиение интенсивности НОЛ н печени крыс при стрессах рачного генеяа и введении витамина Е (в %% к контрольным значениям). Светлые столбики содержание МДА^темные - скорость СпЛОЛ, черные- скорость Аз.ПОЛ.

1- холоя-5°С, 2 - хояод+4'С, 5 - иммобилизация, 7 - ЭКР, 3,4,6,8 - соответствующее воздействие + предварительное введение а-токоферола, 9 - Ш» этанола, 10 — наркотическая доза этанола, 11- хроническое отравление.

В том, что активация ПОЛ в печени в условиях стресса - закономерное явление, убеждали результаты и других серий опытов (ЭКР, алкогольное отравление). Исследования показали, что значительное и стойкое нарастание интенсивности ПОЛ в печени при холодовом, иммобилизационном стрессе и ЭКР резко снижается на фоне предварительного введения природного анти-оксиданта (рис. 4). На моделях эмоционально-болевого стресса показан вы-

раженный протекторный і эффекг витамина Е: под влиянием а-токоферола скорость индуцированного ПОЛ в печени снижалась в 5 раз по сравнению с иммобилизацией (р<0,001) и в 2,5 раза по сравнению с контролем (р<0,02), более чем в 5 раз по сравнению с ЭКР (р<0,02). В легочных гомогенатах скорость образования МДА под действием ангаоксиданта понижалась в 2 раза для спонтанного и в 4 раза для индуцированного ПОЛ по сравнению с ЭКР (табл 5),

Обращает на себя внимание; обнаруженное нами значительное и ста-бюіьное нарастание МДА в легких на фоне ЭКР (табл. 5).. Для более полной оценки реакции легких в отношении ПОЛ в условиях стресса этой модальности мы дополнительно изучили накопление ГПЛ и общую АОА ткани легких в сопоставлении с другими тканями. Было показано значительное увеличение содержания ГПЛ в легких после ЭКР (более чем в 5 раз; р<0,001). Имелась выраженная тенденция к снижению общей АОА легких (на 31,4%). Усиление свободнорадикаяьного окисления яа фоне стресса наблюдалась в печени и крови крыс, АОА стрессорной печеня снижалась на 15%, а реакция крови на ЭКР вьфажалась в усилении накопления в плазме ГПЛ (в 2 раза, р<0,01) по сражению с исходными значениями; При этом, а-токоферол оказал, выраженное протекторное действие на стрессорную активацию ПОЛ, снижая накопление ГПЛ в легких и крови до исходного уровня и! повышая антиради-калышесвойсгватканей.

На основании полученных данных можно сделать заключение о выраженном повреждающем действии острого электрокожного раздражения, которое приводит к стойкому усилению ПОЛ в организме и, в частаости, достаточно устойчивых к стрессу легких, заметно снижая их антиокислитедьную активность.

Далее было показано, что в условиях острого и хронического отравления этанолом содержание МДА в легочной ткани достоверно не повышается, хотя наблюдалась тенденция к его увеличению при отравлении этанолом в ІЮ». Действие этой дозы значительно отразилось на кинетических характеристиках процесса ПОЛ в легких. Так, скорость спонтанного ПОЛ возросла баиее чем в 2 раза (р<0,05), а уровень аскорбатзаиисимого - в 2 раза (р<0,05) но сравнению с контрольные значениями (табл. 5). Острое отравление этанолом в легальней дозе повлекло за собой резкое усиление образования МДА в печени крыс, которое наблюдалось и при введении наркотической дозы, при этом скорость индуцированного ПОЛ в ткани увеличивалась больше, чем при введении Ы>зо. Хроническая алкогольная интоксикация не приводила к существенным изменениям интенсивности перекисного окисления в изучаемых тканях (рис. 4).

Итак, согласно полученным данным, легкие оказываются более устойчивыми к факторам, инициирующим свободнорадикальное окисление липидов. По-видимому, в условиях действия температурного фактора, острого иммо-билизационн ого стресса и этанола, происходит адаптация к ним, обусловленная стимуляци ей систем, разрушающих липоперекиси, и (или) мобилизацией запасов эндогенных антиоксидантов. Скорее всего, стресс-устойчивосп. легочной ткани в отношении ПОЛ связана с высокой активностью местной ан-тиоксидантной системы (Вербояович и соавт., 1983; Сыромятникова и соавт., 1987; Мотавкин, Гельцер, 1998). В пользу этого предположения указывают данные о резком различии интенсивности ПОЛ в легких и печени, причем это касается как стрессорного, так и базалыюго уровней изучаемых показателей.

В контексте настоящей работы представляет интерес выявление возможной зависимости поверхнсчят)й активности сурфактанта ог уровня ПОЛ в легких. В результате проведенного корреляционного анализа получены достаточно разнонаправленные значения коэффициента корреляции для. разных показателей ПА легких и ПОЛ. Тесная положительная связь- обнаружена только между спонтанным ПОЛ и минимальным ГШ легочных экстрактов при всех экстремальных состояниях (г варьировал от 0,18 до 0,81); при этом в контроле г имея отрицательное значение (-0,41). Причем наибольшие и достоверные значения г обнаружены на фоне острого холода, ЭКР и введения этанола. В то же время, показатели стабильности резервного (ИС экстрактов) и альвеолярного (КС) сурфактанта коррелируют с ПОЛ при разных воздействиях как положительно; Так . и отрицательно. Между содержанием продуктов ПОЛ и ПА легких на разных моделях стресса также не прослеживалось общей закономерной зависимости (г имел различные величины и порой прямо противоположную направленность у всех опытных групп и для всех показателей). Положительная связь средней силы между показателями ПА легких и ПОЛ прослеживалась аа модели ЭКР, причем только для ПН легочных экстрактов (г=+0,28 — 0,94). Последнее согласуется с полученными в этой серой опытов данными о некотором повышении ЯА (снижение ПН) легких па фопе усиления ПОЛ в органе. Однако это еще раз доказывает, высокую стабильность и адаптивные возможности ССЛ и, , возможно, ее относительную независимость от других метаболических процессов, протекающих в легочной ткани, в том числе уровня свободнорадикалыгого окисления липидов. В целом можно сделать заключение об отсутствии тесной связи между ПА легких и уровнем ПОЛ, а установленные нами различия в корреляционных отношениях,- связывающих эти показатели легочного метаболизма, носят, вероятно, случайный характер.

Эти данные согласуются с мнением о том, что сурфактантпод влиянием перекнсного окисления лилидоя повреждается значительно меньше, так как сам уровень интенсивности этих процессов в нем ниже, чем, например, в микросомальной фракции тканей легкого, несмотря на высокое содержание лшшдов {Верболович и соавт 1983; Загіай, 1995; КоЬЬіш & а1., 1995). Это связано с антиокислительными свойствами липидов сурфактанта, низким содержанием ненасыщенных жирных кислот и большой активностью антиокислительных ферментов, найденных в его составе (Сыромяткикова и соавт.,1987).

Таким образом, при действии стресс-индуцирующйх факторов выявляютсяэффекты изменений липидного на органном уровне, которые реализуются в виде изменений функциональной активности ССЛ и процессов ПОЛ. При этом направленность и степень изменений этих параметров определяются природой и интенсивностью действующих стрессоров.

По современным; представленням,; стрессорные агенты* различного ге-неза вызывают как классическую стресс-реакцию, так и специфические изменения в органах и системах, ответственных за приспособление кданному конкретному фактору (Меерсон, 1986; 1993; Судаков, 1996). В связи с этим, ответные реакции организма на действие стимулов разной модальности могут иметь свои характерные особенности. Специфичность действия стрессора реализуется в деятельности различных систем и органов. Стрессорный фактор; определенной модальности и интенсивности может вызвать неодинаковые изменения одних и тех же физиологических параметров в различных ор-, ганах. Так, чрезмерная активация ПОЛ в печени при стресс-индуцирующих воздействиях (холод, иммобилизация, этанол в наркотической дозе) не сопровождается изменениемсвободнорадихального окисления в легких.

В последние годы предложена классификация (Фурдуй я соавт., 19%), предполагающая деление физиологических и патологических ответных реакций организма в условиях стресса на три типа:

1) функционально-нормативный тип реакций, характеризующийся устойчивым функционированием органов« тканей и систем;

2) фухшшопальпо-паранормативцый. отличигтельпой особенностью которого являются неустойчивые, лабильно-обратимые изменения физиологических в биохимических параметров тех или иных систем или органов;

3) стабильно-гетеросгазный тип реакции, предполагающий стойкие отклонения фнзисшогических и биохимических параметров тех или иных органов или систем.

Такой терминолошческий классификационньщподходпозвешяет отнести выявленные нами варианты изменений липидного обмена в легких при стрссс-индуцирующих воздействиях к опредсленным типам вышеописанных

реакций/ В результате проведенных исследований выявлены три типа реакций легких по показателям липвдного обмена {ССЛ и ПОЛ) при действии стрессогенных факторов.

Функционально-нормативные реакции возникали в ответ на действие холодового фактора и введение химического агента этанола (наркотическая доза и хроническая алкоголизация). Этот тип реакций характеризуется устойчивым уровнем параметров ПОЛ, атакжевысокой егабильностью и компенсаторным повышением активности ССЛ.' Функционально-паранормативкый тип реакций возникал в условиях эмоционально-болевого стресса, а именно при иммобилизации и ЭЮ\ Ему свойственны функциональные нарушения со стороны компоаентов сурфактантной системы (иммобилизация) или процессов ПОЛ (ЭКР). Эти изменения имеют, вероятно, обратимый характер. Ста-бильно-гегеростазный тип реакций наблюдался в ответ на действие химического фактора этанола в 1ЛЭ50, который приводит кстабильномупонижению активности вне- и внутриклеточной фракции ПАВ и выраженному усилению процессов ПОЛ в легких. Такие функциональные изменения, как правило приводят к необратимым изменениям биодинамических и газообменных процессов в легких.

Нам представляется, что анализ структуры и выраженности типов реакций со стороны отдельных органов или систем при стресс-индуцирукнцих воздействиях имеет прогаостическое и отчасти диагностическое значение. Последнее находит выражение »определении уровня сгреесорного повреждения и установлении того или иного типа реакции.

Изменения сурфактантной системы и процессов ПОЛ, соответствующие функционально-нормативному и функционапьно-паранормативному типу реакций, имеют, вероятно, обратимый характер и благоприятный прогноз. Неодинаковая направленность и различная степень выраженности изучаемых параметров в этих условиях позволяют обеспечить резистентность организма и, в частности, сгресс-устойчивость органов дыхания при относительно незначительных структурно-функциональных затратах, т.е. при минимальной «цене адаптации». Стабильно-гетеросгазный тип реакций, выявпенный:нри введении летальных доз этанола; предполагает небдагопргагшый прогноз для функционирования респираторной системы и организма в цепом.

Как известно, респираторная функция отличается большой подвижностью, быстротой и точностью адаптации к постоянно меняющимся условиям среды. Любое экстремальное состояние, будь то физическая нагрузка, температурное, эмоционально-болевое ¿ воздействие, являясь гипоксическим или гипероксическим стимулом, требует энергоз) трат и сопровождается адекватной реакцией со стороны дыхательиой системы Это касается, прежде всего, вентиляционной функциилегких, быстрого реакции которой на различные

стимулы объясняется главным образом нейрогенными факторами (Маршак, 1961; Базаревнгч, 1973; Сергиевский и соавт., 1975; Сафонов и соавт., 1980; Бреслав, 1991). Метаболизм же легких, как показали наши исследования, реагирует на действие сильного стрессора более сглаженно, не имеет такой выраженной однонаправленности и зависит от функционального состоянш тех подсистем, которые обеспечивают ту или иную функцию в легких. Полученные экспериментальные данные показывают, что специфика изменений различных метаболических показателей зависит от возраста животного и природы действующего стимула.

100,00%-80,00%-60,00%-40,00% 20,00%-0,00%--20,00%--40,00%--60,00%--80,00%--100,00%-

1 2 3.4.5 6 7 8 9 10 11 12

Рис. 5. Доля «рессорных изменений показателей легочного метаболизма по трем возрастным группам животных (в %% от контрольных значений).

Светлые области - ¿недельные, темные - 6-месячные, черные - 25-месячные. 1-

ВК легких, 2- СО легких, 3- КС, 4- серотонин, 5- активность МАО, 6- ЛПНП,

7- фосфолипаза А, 8- холестерин, 9- Сп. ПОЛ, 10- Аз. ПОЛ, 11- МДА, 12- ГПЛ.

Мы выявили следующую закономерность: снижение функциональной активности альвеолярного выстилающего комплекса, накопление в легких липопротеидов низкой плотности, мобилизация фосфолипазы и выраженное усиление липидной пероксидации у взрослых, особенно половозрелых 6-месячных крыс при остром стрессе, который сопровождается относительной стабильностью этих параметров у неполовозрелых крысят. Можно заклю-

/

чить, что на раннем этапе, онтогенеза легкие обладают меньшей реактивностью и (или) большей устойчивостью к действию экстремального фактора, что выражаетеяв отсутствии или меньшей выраженности стрессорных изменений ряда метаболических показателей (поверхностная и свротонинразру-шакядая активность, накопление липидных компонентов,скорость перекне-ного окисления липидов). Нанболее реактивными к однократномудействию сильного стрессора оказались легкие взрослыхб-месячных крыс, что выража-лосьв максимальных сдвигах рядаметаболических параметров по сравнению с двумя другими возрастными группами (рис. 5).

Адаптивные, возможности сурфахтантяой системы, стабильность показателей общих липидов, холестерина в легких при стрессе и накопление в них липопротеидных комплексов на фоне достаточной устойчивости легочной ткани к: стрессорному усилению свободнорадикального окисления, особенно выраженной в раннем постнатальном онтогенезе, в конечном счете должны отражаться на устойчивости органа к экстремальным воздействиям. При этом большая стресс-устойчивость легких,, относительно поверхностно-активных свойств, липазвой активносга и свободнорадикальных процессов в раннем онтогенезе, вероятно, является следствием ареактивности неполовозрелых животных кдеяствующемуфактору, что несомненно связано с возрастными особенностями нейрогормонально-метаболических механизмов регуляции.

ВЫВОДЫ

1. На трех этапах постаатального онтогенеза обнаружены возрастные различия параметров легочного метаболизма: низкий уровень серотонина, оводнения легочной ткани, содержания в ней общих липидов, холестерина и гидроперекисей липидов наряду с высокой поверхностной, серо-тоыинразру шакнцей и фосфоднаазной активностью легких у неполовозрелых 6-недеяышх крысв сравнении со взрослыми животными 6- и 25-месячноговозраста. Для легких старых животных характерно значительно более высокий уровень серотопина, холестерина, общих лшж-дов, промежуточных продуктов липидной пероксидации и низкая активность сурфактантной системы.

2. При развитии острого эмоционально-болевого стресса (электрокожное раздражение) усшшваетсясеротошшразрушающаяактивность легких и снижаетсясодержаниев них серотонина у взрослых половозрелых и старых крыс. Легкие неполовозрелых животных отвечают, на стресс накоплением в ткани серотонина и отсутствием изменений активности моноаминоксидазы.

3. Возрастные различия стресс-реакции легких в отношении липидного обмена заключаются в снижении активное™ альвеолярного сурфактан-та, накоплении в легких липопротеидов низкой плотности, мобилизации фосфолипазы и выраженном усилении перекисного окисления ли-пидов у взрослых (6- и 25-месячного возраста) крыс при остром стрессе, который сопровождается относительной стабильностью этих параметров у неполовозрелых животных.

4. На раннем этапе онтогенеза легкие обладают меньшей реактивностью к действию экстремального фактора, что выражается в отсутствии или меньшей выраженности стрессорных изменений ряда метаболических показателей (поверхностная и серотонинразрушающая активность, содержание липидных компонентов) и высокой стресс-устойчивости органа к перекисному окислению липидов, значительная активация которого в етрессированной печени имеет место у животных всех возрастных групп.

5. На четырех моделях стресса разного генеза выявлены изменения сурфактантной системы легких. Однократное действие низких температур, электрокожное раздражение и длительное потребление этанола сопровождаются стимуляцией поверхностной, активности. легких; алкогольная интоксикация, вызванная введением малых и наркотических доз этанола, существенно не изменяет активность сурфактанта. Острый иммобилизационный стресс и отравление этанолом в Ы)3о оказывают повреждающее действие на сурфактантную систему, понижая поверхностную активность легких.

6. При стрессах разного генеза легкие проявляют большую устойчивость к перекисному окислению липидов, выраженная активация которого в печени наблюдаеся при всех стресс-индуцирующих воздействиях. Усиление свободнорадикальных процессов в легочной ткани инициируют только электрораздражение и этанол в летальных дозах.

7. Функциональное состояние сурфактантной системы легких не находится в тесной зависимости от интенсивности процессов перекисного окисления липидов в легочной ткани; как в условиях фоновой активности, так и при различных стрессогенных воздействиях не обнаруживается тесной однонаправленной корреляционной связи между этими параметрами липидного обмена.

8. Неодинаковая направленность и различная степень изменений функциональной активности сурфактантной системы легких и процессов перекисного окисления липидов в них в условиях действия холодового, эмоционально-болевых (иммобилизация, электрораздражение) и хими-

ческого (этанол) стрессоров определяются модальностью и интенсивностью действующих стимулов.

9. Природный антиоксидант витамин Е (а-токоферол) оказывает модулирующее адаптивное влияние на сурфакгаятную систему легких и пере-кисное окисление липидов при различных стресс-индуцирующих воздействиях, что проявляется в повышении поверхностно-активных свойств легких и протекторном действии на стрес сорную активацию переписного окисления липидов в легочной ткани (при электрораздражении) и печени.

Список опубликованных работ по теме диссертации

1. Липидный обмен и стресс-реактивность легких (Монография). Астрахань: Изд-во АГПУ, 2002. - 82 с.

2. Липидный обмен и стресс-реактивность легких крыс разного возраста // Успехи геронтолоши. - 2003, вып.11. С. 49-53 (соавт. Теплый ДЛ.).

3. Действие холода и этанола на сурфактант легкого в эксперименте // Труды АГМА. Т.5. - Астрахань: АГМА, 1996. С. 178-182 (соавт. Горст В.Р., Горст Н.А.).

4. Влияние алкогольной интоксикации на сурфактантную систему легких // Материалы 1 Российского конгресса по патофизиологии «Патофизиология органов и систем. Типовые патологические процессы». - М.: РГМУ, 1996. С. 105 (соавт. Горст НА., Горст В.Р.).

5. Активность сурфактанта и перекисное окисление липидов при воздействии холодом и после введения а-токоферола // Физиол. журн. им. И.М. Сеченова РАН. - 1997. - Т.83, №10. С. 63-67 (соавт. Теплый Д.Л., Горст Н.А.).

6. Серотонинразрушающая способность легких и показатели стресс-реактивности у крыс разного постнатаяьного возраста // Журнал фундаментальных и прикладных исследований «Естественные науки». — 2003, №6. С.78-83.

7. Функциональное состояние системы легочного сурфактанта в условиях действия повреждающих факторов // Ученые записки. «Естественные науки». - Астрахань, АГПУ, 1996. С.44-47 (соавт. Горст В.Р.).

8. Сравнительная оценка сурфактанта легкого при холодовом и иммо-билизационном стрессе // Труды АГМА. Т.7, - Астрахань, АГМА, 1997. С. 198-200 (соавт. Горст В.Р., Горст НА.).

9. Типы изменений сурфактантной системы и перекисного окисления липидов в легких при стресс-индуцирующих воздействиях // Тез. докл. 7

Съезда физиологов России. - Ростов-на-Дону, РГУ, 1998. С. 61. (соавт. Теплый ДJL, Горст НА.).

10. Поверхностно-активные свойства экстрактов легкого крыс в условиях эмоционально-болевого стресса И Тез. докл. итог. науч. конф. AI НУ. -Астрахань, АГПУ, 1998. С.59 (соавт. Тараканова ДОЮ.).

11. Влияние холодового и эмоционально-болевого стресса на функциональную активность сурфактанта и прекнсное окисление липидов в легочной ткани // Тез. докл. Международ, конф. «Механизмы функционирования висцеральных систем». - С.-Пеггербург, 1999. С. 361 (соавт. Теплый Д.Л., Горст H.A., Горст В JP.).

12. Возрастные особенности стресс-реактивности дыхательной системы в отношении липидного обмена // Журнал фундаментальных и прикладных исследований «Естественные науки». - 2002, №4. С. 92-95.

13. К вопросу о возможных механизмах нейрогормонально-метаболического контроля поверхностной активности легких при стресс-индуцирующих воздействиях // Тез. докл. V Всеросс. конф. «Нейроэндокри-нологая-2000». - С.-Петербург, 2000. С. 95 (соавт. Теплый ДЛ., Горст H.A., Горст В.Р.).

14. Оценка уровня стресс-реактивности легких при различных экстремальных воздействиях //В кн.: «Здоровье и болезнь как состояния человека». - Ставрополь, 2000. С. 204-207 (соавт. Горст. Н.А, Теплый Д.Л.).

15. Поверхностная активность легких и перекисное окисление липидов при стрессах разного генеза // Труды 2 Всеросс. симпозиума «Экологические и морфологические проблемы пульмонологии». - Саратов, 2001. С.61-62. (соавт. Теплый ДЛ, Горст H.A.).

16. Сравнительная оценка перекнсного окисления липидов в легких и печени при стрессах разного генеза // Материалы Международ, конф. «Актуальные проблемы биологии и медицины». - Астрахань, АГМА, 2000. С. 252 (соавт. Теплый Д «Д., Горст Н.А^ Горст В.Р.).

17. Действие экзогенных токсических агентов на активность легочного сурфактанта // Тез. докл. Поволжской науч. конф. «Эколого-биологические проблемы Волжского региона и Северного Прикаспия». - Астрахань, АГПУ, 1996. С.60 (соавт. Горст В.Р., Тризно H.H., Горст H.A., Мяснянкина JIM.).

18. Влияние электрокожного воздействия на сурфакгант легкого и перекисное окисление липидов // Материалы всеросс. науч. конф. «Астраханский край: история и современность». - Астрахань, АГПУ, 1997. С.329-331.

19. Перекисное окисление липидов при эмоционально-болевом стрессе // Материалы Всеросс. науч. конф. «Астраханский край: история и современность». - Астрахань, АГПУ, 1997. - С.320-321 (соавт. Кондратенко Е.И., Теплый ДЛ, Горст НА.).

20. Моделирование острого стресса и показатели стресс-реактивности у экспериментальных животных // Материалы 3 Всеросс. научн. конф. «Эколо-го-биологические проблемы Волжского региона и Северного Прикаспия». -Астрахань, АГГГУ, 2000. СЛ22-124. (соавт. Курьянова Е.В., Горст H.A., Савин

B.Ф., Теплый Д.Л.).

21. Стресс-лимитирующее действие природного антиоксиданта витамина Е на поверхностную активность легких и перекисное окисление липи-дов в эксперименте // Журнал фундаментальных и прикладных исследований «Естественные науки». - 2000., №2. С. 143-147. (соавт. Теплый ДЛ., Горст H.A.).

22. Изменение показателей липидного обмена в легочной ткани и крови при экспериментальном остром стрессе // Материалы 4 Всеросс. конф. «Эко-лого-биологические проблемы Волжского региона и Северного Прикаспия». - Астрахань, АГПУ, 2001.76-77. (соавт. Болонина Е.С., Аюпова H.A.).

23. Стресс-чувствительность легких в отношении перекисного окисления липидов при различных стрессогенных воздействиях И Тез. докл. XVIII Съезда Физиологического общества им. И.П. Павлова. - Казань, 2001. С.394 (соавт. Теплый Д.Л., Горст H.A., Горст В .Р., Кондратенко Е.И.).

24. Сравнительная оценка липидных компонентов в легочной ткани у животных разных возрастных групп // Тез. докл. итог. науч. конф. АГПУ. -Астрахань, АГПУ, 2002. С.43 (соавт. Аюпова H.A., Болонина Е.С.).

25. Влияние острого эмоционально-болевого стресса на показатели липидного обмена в легочной ткани // Материалы Всеросс. научно-практич. конф. «Биоразнообразие и биоресурсы Среднего Поволжья и сопредельных территорий»,- Казань, 2002. С.235.

26. Влияние стрессорных воздействий разной модальности на некоторые показатели липидного обмена в легких // Сборник НПМК Экологическая медицина. «Проблемы охраны здоровья и окружающей среды». - Астрахань,

2002. С.269-271 (соавт. Горст H.A.).

27. Липидный статус легких: влияние стресса и возраста // Журнал фундаментальных и прикладных исследований «Естественные науки». -

2003, №6. С.83-87 (соавт. Теплый Д.Л., Горст H.A., Болонина Е.С.).

28. Онтогенетические особенности стресс-реактивности легких в отношении липидного обмена // Биомедицинская химия. - 2003. - Т.49, №5.

C. 456-462.

Подписано в печап. 20.10.2003. Заказ № 421. Тираж 100 экз. Уч.-изд. л. 2,5. Усл. печ. л. 2,4.

Издательство Астраханского государственного университета 414056, г. Астрахань, ул. Татищева, 20 тел. 54-01-89, 54-01-87, Е-таіІ: прожри. ги

* 2 О 5 б О