Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Особенности развития воспалительного процесса и возможность его коррекции церулоплазмином и альфа-1-кислым гликопротеином у животных в состоянии гипокинезии

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Особенности развития воспалительного процесса и возможность его коррекции церулоплазмином и альфа-1-кислым гликопротеином у животных в состоянии гипокинезии"

^ £

#

»V» На правах рукописи

Благовещенская Ирина Васильевна.

ОСОБЕННОСТИ РАЗВИТИЯ ВОСПАЛИТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА И ВОЗМОЖНОСТЬ ЕГО КОРРЕКЦИИ ЦЕРУЛОПЛАЗМИНОМ И АЛЬФА-1-КИСЛЫМ ГЛИКОПРОТЕИНОМ У ЖИВОТНЫХ В СОСТОЯНИИ ГИПОКИНЕЗИИ

03.00.13 - "Физиология человека и животных"

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Челябинск -1997

Работа выполнена на кафедре анатомии, физиологии и валеологиЕ Челябинского ордена "Знак Почета" государственного педагогического университета и кафедре биологической химии Челябинский государственно!! медицинской академии.

Научные руководители:

Заслуженный деятель науки России, член - корреспондент АЕН России

доктор биологических наук, профессор Фомин H.A.

доктор медицинских наук, профессор Саломатнн В.В.

Официальные оппоненты:

академик МАНЭБ, доктор биологических наук, профессо]

Кузнецов А.П.

доктор биологических наук Лютов А.Г.

Ведущая организация: Казанский государственный педагогически!

университет

Защита диссертации состоится "¡6* апреля 199? г., в 14 часов я заседании диссертационного совета К113.13.04. в Челябинском ордена "Зна. Почета" государственном педагогическом университете (454080, г. Чепябинс. пр. Ленина 69).

С диссертацией можно ознакомиться в читальном зале библиотек

Челябинского государственного педагогического университета.

Автореферат разослан "15 " марта 1997 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы.

Актуальность проблемы острых воспалительных заболеваний осложненных гипокинетическим синдромом представляет собой одну из сложных и недостаточно изученных проблем физиологии и медицины. Медицинская практика лечения заболеваний и травм сопряжена с пребыванием пациента в условиях постельного режима, существенно ограничивающего двигательную активность. Гипокинезия реально рассматривается как фактор риска в развитии ишемической болезни сердца, атеросклероза, гипертонической болезни и других тяжелых заболеваний (Коваленко Е.А., 1990, Федоров И.В., 1982, Сгееп1еаГ е1 а!., 1982). Широкая клиническая практика нашего времени нуждается в четком ответе на вопрос, в какой мере длительный постельный режим и связанная с ним гипокинезия может вызвать дополнительные патологические явления. Знания механизмов этих явлений будут способствовать разработка защитных мероприятий в тех случаях, когда сочетание гипокинезии и основного заболевания неизбежно.

При гипокинетическом воздействии наблюдается сложная и фазная перестройка метаболизма, что не может не отразиться на изменении общей реактивности организма, его способности адекватно отвечать на действие патогенных раздражителей (Грицук А.И., 1995). Между тем, особенности генеза различных заболеваний, связанных с ограничением двигательной активности, остаются все еще мало изученными. Понимание этих особенностей несомненно важно на примере типовых патологических процессов и, в частности, воспаления, а развитии которого проявляется состояние большинства физиологических функций организма.

Течение острых воспалительных процессов на фоне гипокинезии сопровождается глубокими изменениями э функциях практически всех основных органов и систем. Эти изменения характеризуются периодичностью и сложной причинной взаимосвязью, точное описание которых невозможно без применения методов клеточного и молекулярного уровней исследований.

Объектом постоянного внимания биохимиков и физиологов остаются острофазные белки плазмы крови. Известно, что изменения в их составе и функциях находятся в непосредственной связи с основными

проявлениями воспалительного процесса, такими как: нарушение центральной и периферической гемодинамики, синдром эндогенной интоксикации, иммуно депрессия. Однако, несмотря на значительные достижения в изучении этих вопросов, патогенетическая роль отдельных белков плазмы крови при воспалениях, осложненных гипокинетическим синдромом, остается неясной. Особенно это относится к острофазным белкам и, в частности, к а • кислому глиюопротеину (КГП), называемому также орозомукоидом, и церулоплазмину (ЦП). Между тем известно, что остроразвивающиеся воспалительные процессы сопровождаются многократным усилением синтеза КГП и ЦП гепатоцитами и увеличением их плазменной концентрации (Zemch, Kurkai, 1970; Laurent et al., 1986; Fayrnonville et al., 1987). Генетическая детерминированность этой реакции организма, а так же некоторые уникальные особенности строения и свойств КГП и ЦП предполагают их большую значимость в патогенезе острых воспалительных реакций осложненных гипокинетическим синдромом.

Цель и задачи исследования.

Цель настоящей работы - изучить особенности развит*« асептического воспаления и возможность его регуляции острофазньш^ белками плазмы крови у животных, подвергнутых воздействик гипокинезии.

Задачи исследования:

1.Изучить особенности развития воспалительной реакции ; животных, находящихся в состоянии срочной (неспецифической) i долгосрочной (специфической) адаптации к гипокинезии.

2.Изучить модифицирующее влияние острофаэного белка плазмь крови церулоп л азмин а на развитие воспаления у животных подвергнутых гипокинетическому воздействию.

3.Изучить модифицирующее влияние острофазного белка плазмь крови альфа-1 -кислого гликопротеина на развитие воспаления ; животных, подвергнутых гипокинетическому воздействию.

Научная новизна.

1.Впервые установлены некоторые характерологически особенности воспаления (гиперергический и гипергический типы

выраженность альтеративнопэ компонента, длительность воспалительного периода) в зависимости от длительности гипокинетического воздействия.

2.Установлены основные эффекты коррегирующего воздействия церулоплазмина на развитие воспаления у животных, подвергнутых гипокинезии(уменьшение гипопротеинемии, гипоальбуминемии, гиперферментемии, пероксидации липидов, анемии и потери массы тела).

3. Впервые установлен ряд защитных эффектов СС]-кислого глиюэпротеина в развитии общей реакции организмз на воспалительный процесс (нормализация бел юно по состава плазмы крови, уменьшение содержания малонового диальдегида (МДА), увеличение содержания гемоглобина в крови).

4.Разработана и экспериментально апробирована экспериментальная модель комбинированного воздействия гипокинезии и острого асептического воспаления.

Теоретическая и практическая значимость.исследования:

Тема исследования является составной частью научной проблемы:

"Физиологические и биохимические механизмы адаптации к гипокинезии", вошедшей в программу "Адаптация" НИИ общей патологии и патологической физиологии РАМН, и отраслевой научно-исследовательской программы "Роль плазменных белков крови в патогенезе термических и лучевых поражений и возможность их лечебного применения", утвержденной Минздравом РФ, разрабатываемых на кафедре "Анатомии, физиологии и валеологии" ЧГПУ и на кафедр« биологической химии ЧГМА.

Практическая ценность работы заключается в установлении ряда защитных эффектов а)-кислого гликопротеина й коррелирующего действия ЦП на развитие воспаления у животных, подвергнутых гипокинезии.

Разработанная и внедренная в практику модель комбинированного воздействия развития воспалительного процесса в сочетании с гипокинезией используется в практике экспериментальных работ по изучению последствий гипокинезии в физиологических лабораториях.

Апробация работы.

Материалы диссертации докладывались и обсуждались на Всероссийской конкуренции "Растущий организм: адаптация к: физическим и умственным нагрузкам" (Казань, 1996). На региональной конференции "Адаптации человека и животных к экстремальным факторам внешней среды "(Челябинск, 1996); на ежегодных научных конференциях по итогам НИР в ЧГПУ (1995, 1996).

На защиту диссертации выносятся следующие основные положения:

1.Состояние гипокинезии характеризуется снижением резистентности организма к действию воспалительных агентов.

2.При развитии воспаления у животных, подвергнутых гипокинезии, имеет место угнетение защитных реакций организма, связанных с изменением биосинтеза осгрофазных белков.

3.Для коррекции воспалительного процесса у животных, подвергнутых гипокинезии, целесообразно применение ЦП и сп-КГП.

ПУБЛИКАЦИИ. По материалам диссертации опубликовано У печатных работ, приведенных в конце автореферата.

Структура и объем ¡диссертации.

Диссертация изложена на 145 страницах машинописного текста, иллюстрирована 30 рисунками и 20 таблицами и состоит из введения, обзора литературы, описания методов исследования, трех глав собственных исследований, заключения, выводов и списка использованной литературы, который включает в себя 153 отечественных и 137 зарубежных источников.

Краткий терминологический словарь.

АК • аминокислоты

АЛТ • аланинаминотранефераза

ACT - аслартатаминотрансфераза

АТФ - аденозидтрифосфорная кислота

БОФ - белки острой фазы

Г-глобулин

ГК - гипокинезия

МДЛ - мслоновый лпальдегад

OB - обший (у-лок

ПВК • пироиижлрадная кислота

ПОЛ - пернокак* окисление лмлидов

< ХХЗ - скорость оседания эритроцитов

ТГ - триг лицс-риды

ХС - холестерин

1ДП - церулоплазмин

о: - ленкощ (ты ■

р- ЛГ1-бетта-липопротеиды

»1-КГП-оро:юмукоип - а , - кислый гликопротеин

ALB - альбумин

С'РБ -С-реактивный белок

Материал и методы исследования.

Эксперименты были выполнены на 520 белых крысах - самцах линии "Виста р", массой 1SÖ-200 г., в возрасте 2,5 месяца. Жипотны-; содержались о закрытом помещении при температуре 24-25°С. Состояние гипокинезии моделировали помещением животных в клетки - пеналы из органического стекла с максимально возможным ограничением их передвижения в передне-заднем направлении (Коваленко Е.А., Гуроыокии H.H., 19SU, Лбиалс-и P.A., !987). Контрольных животных ••од«--рч:али в стандартных одноярусных клетках по 5 особей. Длительность ограничения двигательной активности составляла !5 суток. Развитие гипокпнетичеасиго синдрома контролировали по изменению массы тела и уровня общего белка сыворотки крови.

Асептическое воспаление вызывали подкожным введением скипидара в дорсо-латгралы-гую складку из расчета 0,1 мл. на 100 г. массы т<_-ла, что приводило к повышению у животных температуры тела, развитию лейкоцитоза, появлению опухоли в месте инъекции. Контрольным животным вводили n/tc физиологический раствор, эквивалентного объема.

Комбинированное воздействие гипокинезии и острого воспаления исследовали з дате вариантах.

В первом варианте одновременно с помещением животных на 15 суток в гипокинетические клетки-пеналы инъекцией скипидара

инициировали у них развитие воспалительного процесса. Во втором варианте иньекцию скипидара делали после 15-суточного гипокинетического воздействия и следили за развитием воспаления в течение последующих 15-ти суток эксперимента. В условиях комбинированного воздействия воспаления и гипокинезии применяли препараты ЦП и са-КГП, получаемые из донорской плазмы человека в НПО "Иммунопрепарат" (г. Уфа).

а|-КГП вводили внутрибрюшинно, в суммарной дозе 10 мг. на животное, дважды: через 3-5 минут и через 12-14 часов после инициации воспаления.

ЦП вводили внутрибрюшинно из расчета 2,5 мг. (0,55МБ) на 100г. массы тела дважды: сразу и через 24 часа после инъекции скипидара. Контрольным животным вводили эквивалентные объемы растворителя (0,9%р-р ИаС!).

Гематологические методы исследования.

Содержание гемоглобина в крови определяли унифицированным гемоглобинцианидньш методом. Количество эритроцитов и лейкоцитов -путем подсчета в камере Горяева.

По унифицированному микрометоду Панченкова определяли СОЭ. Дифференциальный подсчет лейкоцитарной формулы проводили по унифицированному методу морфологического исследования форменных элементов.

Биохимические методы исследования.

На 1; 3; 5; Ю-е и 15-е сутки наблюдений проводили биохимические исследования сыворотки крови животных. Для этого часть экспериментальных животных подвергали эфирному рауш-нарюозу и проводили забор крови из ретробульбарногэ венозного сплетения. В последующем животных подвергали эвтаназии эфирным наркозом. Концентрацию глюкозы определяли глюкозооксидазным методом на приборе "Эксан-Г"; общий белок - рефрактометрическим методом, процентный состав белковых фракций сыворотки крови -истодом электрофореза на бумаге (ЭДипс1ег1у еЬ 1961); СРБ - по унифицированной методике кольцеприципитации в капиллярах (Стефани Д. 1988); сиаловую кислоту (Ы - ацетилнейраминовую кислоту) - по цветной реакции с солями меди (5УеппегЬо1ш Ь. 1956);

активность аминотрансфераз по цветной реакции с ПВК (X То^агек 1962); а - амилазу (1,4 - Д - плюканогидролаэа) - унифицированным амилокластическим методом со стойким крахмальным субстратом ( Сага^/ау V/ 1959). Для определения ХС была использована модифицированная Ильком реакция Либермана-Бурхарда (Лка Ь. 1962); ТГ определялись по цветной реакции образующегося формальдегида с метилацетоном и аммониевыми ионами (УгиЫоу/зку Р. 1977); Р-лиг.огтроте.идь! (Ледвина М. 1962). Интенсивность процессов ПОЛ оценивали по содержанию в плазме крови МДА методом исЫуата М, К-йЬагаМ, 1978г. Результаты исследования подвергались статистической обработке с определением средней арифметической и ее ошибки (М±гп). Достоверность различий оценивали при помощи критерия Стьюдента (с)

Результаты исследования и их обсуждение.

Особенности острого асептического воспаления в стадии срочной адаптации к гипокинезии

Одновременно начатое воздействие на животных фиксацией в клетках-пеналах и введением скипидара расценивалось нами как моделирование экстремального состояния, при мотором действие болезнетворного воспалительного агента развивается на фоне сложной метаболической и функциональной перестройки организма, свойственной стадии срочной неспецифичной адаптации к гипокинезии.

Было установлено, что воспалительный процесс, сопровождающий это состояние, приобретает ряд особенных черт своего развития. В частности, это более раннее и выраженное развитие общей и системных реакций организма на воспаление. Так, результаты, представленные на рис. 1., свидетельствуют о том, что гипокинезия явилась фактором резко потенциирующим катаболическую реакцию в обмене веществ. К 5-м суткам воспалительного процесса масса тела у опытных животных была в среднем на 22% меньше, чем у интактных, и на 18% меньше, чем у контрольных животных, у которых развитие воспаления протекало без ограничения двигательной активности.

1 Соответствующие изменения были выявлены и в характере температурной реакции животных. Более высокий абсолютный уровень ректальной температуры у животных с комбинированным воздействием гипокинезии и воспаления наблюдался во все исследуемые сроки (1, 3, 5, 10 и 15 сут.). Максимальное различие температуры наблюдалось на 5-е

сутки опыта, когда в контроле она составляла 36,8+0,2!, а в опьт 38,4±0(18 (п контроля и опыта равно 10).

Увеличение СОЭ в ответ на воспаление у опытной группы животных, в отличие от контрольной, наблюдалось уже к исходу 1 суток опыта, на 3-й сутки ее уровень значительно превышал контрольный (20,(Ж),02 мм/ч против 18,0±0,06 мм/ч), а в периоде 5-15 суток различий не наблюдалось.

Рисунок 1

Влияние п/к инъекции скипидара на изменение массы тела крыс а стадии

срочной адаптации к гипокинезии.

Количество животных а каждом определении равно 8.

Лейкоцитоз у животных э состоянии гипокинезии достигал максимума, как и в контроле, на 5-е сутки воспаления. Однако его развитие протекало более стремительно и достигало более высоких абсолютных значений. Среднее содержание лейкоцитов на 10-е сутки эксперимента составляло в опытной группе животных 1б,бб±0,83 тыс/мм3 в контрольной - 14,58±0,52 тыс/мм3 (р=0,09). При воздействии гипокинезии лейкоцитоз был нейтрофильным, - без воздействия -нейтрофильно-моноциторным. Процент нейтрофилов в лейкоцитарной «формуле опытных животных на 5 сутки воспаления составлял 59±2,9, а в контрольной - 4612,2.

Исследование биохимического состава сыворотки крови показало, что развитие воспаления у животных, находящихся в состоянии срочной адаптации к гипокинезии, отличается не только силой его общих проявлений, но также большей выраженностью

аиьтфа тинного компонента. В частности, оно сопровождалось развитием не только гмпоальбуминемил, но и гипопротеинемии. Общий белок сыворотки крови у опытных животных к 5-м суткам комбинированного воздействия понижался с 70,2±!,0 г/л . по 63,4±0,94 г/л, тогда как у контрольных оставался практически неизменным (б8,8±0,9б г/л). При этом содержание альбумина в контроле нормализовалось к 15-м суткам наблюдения, а в опыте все еще оставалось сниженным (28,56:1:0,74 г/л против 34,05±0,78 у интакных животных). Характерной особенностью в изменении белкового состава сыворотки крови явилось также понижение у опытных животных абсолютного содержания у-глобулинов. К 5-м суткам опыта это изменение было максимальным, достигая 82% от исходного уровня. Отмеченные изменения протеинограммы при воспалении у опытных животных могли быть связаны с интенсификацией протеолиза, потерей белка с воспалительным экссудатом, а также угнетением синтеза у-глобулинов иммуиокомпетентными клетками.

Об усилении альтеративного компонента воспаления у гипокине-з) 1рова иных животных свидетельствовали и другие наблюдения. Это достоверное увеличение активности сывороточных трансамннаэ (АЛТ и ACT) на 10 и 15 сутки опыта. Более значимый прирост содержания в сыворотке крови сиаловых кислот на 3 сутки опыта. И, что особенно с'лдественно, значительное увеличение содержания в крови конечного продукта перекисного окисления липидов - малонового диальдегида (см. рис. 2). Это обстоятельство можно однозначно трактовать как вызванное гипокинезией усиление свободно-радикальной деструкции мембранных структур и входящих в их состав жирных кислот как в очаге воспаления, так и, возможно, за его пределами.

В целом анализ характера воспалительного процесса у животных, находящихся в состоянии срочной адаптации к гипокинезии, показывает, что его развитие приобретает гиперергический (гиперреакгивный) характер. Оно проявляется более стремительным и сильным изменением типичных маркеров воспаления в системе крови, а также усиленным нарастанием в крови продуктов деградации различных биополимеров, что прямо указывает на увеличение его зльте.рат1 юного компонента. Конкретные проявления этой особенности воспаления могут быть во многом увязаны с действием гормонов стресса

как неизбежного состояния, свойственного стадии срочной адаптации к гипокинезии.

имоль/л

Рисунок 2

Влияние острого асептического воспаления у крыс в стадии срочной адаптации к гипокинезии на содержание в сыворотке крови МДА Количество животных в каждой определении равно 8.

Вместе р тем, нельзя не отметить, что усиление альтеративных реакций не сопровождалось при этом адекватным усилением компенсаторно-приспособительных и репаративных процессов. Изменение большинства показателей воспалительного процесса у животных, подвергнутых гипокинезии, приобретало затяжной характер. По-видимому, не только стрессорный компонент их состояния, но также специфические изменения в энергетическом и пластическом обменах, обусловленные резким ограничением функциональной активности мышечной системы, явились причиной выявленных особенностей воспаления, как отражения измененной реактивности организма.

Особенности острого асептического воспаления в постгипокинетическом периоде.

Полумесячное ограничение двигательной активности животных приводит к формированию у них специфического функционального и метаболического статуса организма, которое может быть охарактеризовано как состояние долгосрочной (специфической) адаптации к гипокинезии. В проведенном исследовании было установлено, что развитие воспаления в этом состоянии, также как и в

стадии срочной адаптации к: гипокинезии, характеризуется рядом особенностей, которые во многом носят альтернативный характер.

Так общая реакция организма, реакции системы крови на воспалительный процесс отличались сла.бьш и замедленным развитием. Б частности, стандартная доза подкожной инъекции скипидара не приводила к достоверному повышению у животных ректальной температуры. Увеличение СС-Э наблюдалось только на 3-й и 5-е сутки воспаления (12,0±0,03 мм/ч и 15,0±0,05 мм/ч), тогда как у контрольных животных она была увеличена в периоде 1-Ю суток наблюдения и достигала больших абсолютных значений (18,0+0,06 мм/ч на 5-е сутки).

Воспаление у животных, подвергнутых длительной гипокинезии, не сопровождалось развитием лейкоцитоза, а процентное содержание нейтрофилов в общем количестве лейкоцитов не только не увеличивалось, а существенно уменьшалось. Так, на 3-й и 5 сутки воспаления доля нейтрофилов составляла 11 ±0,4% и 17±0,9%, тогда как в контрольной группе животных 4.012,0% и 4б±2,2% соответственно, при норме 25±1,3%.

Развитие анемического синдрома ранее не было зафиксировано нами ни в контрольных опытах, ни в стадии срочной адаптации к гипокинезии. В настоящих опытах количество эритроцитов и гемоглобин крови прогрессивно уменьшались до 3-х и 5-х суток опыта соответственно (см. рис. 3; 4). Масса тела животных при воспалении подвергалась более выраженному снижению (92% от исходного уровня на 5-е сутки против 94% в контроле) и в дальнейшем вплоть до 15 суток наблюдения не имела тенденции к восстановлению, тогда как у контрольных животных она возвращалась к исходному уровню, а у интакгных увеличивалась на 18%. В целом наблюдаемые изменения массы животных и состояния у них "красной" крови позволяют заключить, что воспаление у животных, подвергнутых длительному воздействию гипокинезии, формирует в организме более интенсивную и продолжительную катаболическую фазу в обмене веществ, что может расцениваться как его патологическая особенность. Определенные подтверждения этому были получены и в ходе биохимических анализов сыворотки крови.

Таюке как и в стадии срочной адаптации к гипокинезии, у животных наблюдалось развитие гипопротеинемии и гипоальбуминемии.

Рисунок 3

Влияние п/к инъекции скипидара на изменение Нв крови у крыс в постгипокинетичес кюы периоде.

Количество животных в каждом определении равно 8.

• Контр, (•оспал.) —Опыт (ГП+В)

Рисунок 4

Влияние п/к инъекции скипидара на изменение содержания эритроцитов крови крыс в постгипокинетическом периоде. Количество животных в каждом определении равно 8.

При этом степень понижения общего белка сыворотки крови достигала максимально значимого уровня: на 3 сутки воспаления содержание общего белка сыворотки крови составляло о1,2±1,1 г/л при его ^сходном уровне в 70,2±1,0 г/л (п=!0). Это было обусловлено не только уменьшением фракции альбумина, но и крайне слабым по сравнению с контрольными животными и животными, находящимися в стадии срочной адаптации к гипокинезии, увеличением в сыворотке

крови острофазных белков сц-, аз-, Р-глобулиновых фракций. Абсолютные показатели содержания этих белков для од-глобулинов были увеличены только на 5-е сутки опыта, для аг-глобулинов - на 3-й сутки, а для р-глобупиноа вообще не претерпевали достоверных изменений.

С первых суток воспалительный процесс сопровождался значительным увеличением активности в сыворотке крови АЛТ и АСТ, которое сохранялось вплоть до 15 суток наблюдения и достигало максимума к 3 суткам опыта, когда активность АЛТ была увеличена в 1,9 раза, а АСТ в 1,7 раза. Это указывало на значительные повреждения органов, непосредственно не участвующих в воспалительном процессе, увеличенную проницаемость и лабилизацию клеточных мембран гепатоцитов, миоцитов и кардиомиоцитов. Последнее, как известно, могло быть обусловлено активацией свободно-радикального (перекиснопо) окисления липидов, непосредственным подтверждением чему явились данные по определению в крови МДА. Уровень этого конечного продукта ПОЯ был увеличен на протяжении всего 15-суточного периода наблюдения, а абсолютная величина его прироста в несколько раз превосходила контрольный уровень. Так, содержание МДА в сыворотке крови через сутки после инъекции скипидара составляло в контрольной группе животных 1,76±0,04б ммоль/л, а в опытной (после 15 - суточного воздействия гипокинезии) 3,64±0,038 ммоль/л при исходном уровне 1,33±0,042 ммоль/л.

Своеобразной особенностью воспалительного процесса в лостгипокинетичесюом периоде явилось и обнаружение сопровождающей его гиперхолестеринемии. На 3, 5 и 10 сутки содержание холестерина было повышено на 20; 34 и 26% соответственно. Это соответствует известным данным о снижении обменной мощности цикла. Кребса при гипокинезии и интенсивном использовании ацетил СоА в синтезе холестерина. В условиях воспаления эта метаболическая особенность проявилась с большей силой.

В целом результаты этой части исследования позволили заключить, что развитие воспаления в постгипокинетическом периоде приобретает выраженные патологические особенности. На фоне слабой общей реакции и реакции системы крови оно характеризуется резким увеличением альтеративного компонента и слабым развитием репаративных и восстановительных процессов.

Эти особенности воспаления могли быть обусловлены хорошо известными данными о снижении эффективности окислительных процессов и белоксинтезирующей способности не только мышц, но и других органов в результате 15 - суточной гипокинезии. Однако особое внимание, на наш взгляд, следует обратить на крайне слабое развитие у гипокинезированных животных острофазной реакции организма и, в частности, такого ее компонента, как увеличение плазменной концентрации белков ом и аг-глобулиновых фракций. Исследования последнего десятилетия свидетельствуют о том, что содержащиеся в них такие белки, как ш-киспый гликопротеин (ш-КГП), аиантитрипсин, «г-макроглобулин, гаптоплобин, церулоплазмин и другие, принимают в патогенезе воспалительных процессов важное участие, связанное с ограничением микроциркулярных расстройств, протеолиза, деструкции клеточных мембран, образования и активности радикальных форм кислорода. Эти же белки являются необходимыми факторами запуска в местах тканевых повреждений регенерации клеток и межклеточного матрикса. Это обстоятельство не может не наводить на мысль о том, что количественный и функциональный дефицит этих белков, обусловленный в состоянии гипокинезии недостаточной индукцией их печеночного синтеза, мог явиться одной из важных причин выявленных патологических особенностей воспаления. В этой связи была предпринята попытка использование острофаэных белков плазмы крови ЦП и са-КГП в качестве возможных средств коррекции воспаления у животных, подвергнутых воздействию гипокинезии.

Влияние ЦП и сц-КГП на течение воспалительного процесса в различных стадиях гипокинезии.

В этой части исследования было установлено, что как ЦП, так и оц-КГП при их введении животным способны оказывать выраженное действие на развитие различных проявлений воспаления. В условиях гипокинезии это действие в целом может быть оценено как позитивное.

Одним из примечательных эффектов действия ЦП явилась его способность предотвращать развитие анемии при воспалении в постгипокинетическом периоде. Из данных, представленных на рис. 5., видно, что инъекции ЦП фактически предотвратили убыль циркулирующих в крови эритроцитов.

П'п

в,в 8

7

6,« в в,5 543 4

(О/ТОК

-ГП+Вос.

- -еовд. цп

-кт

10

15

Рисунок 5

Влияние ЦП и оп-КГП на изменение содержания эритроцитов крови крыс с острым асептическим воспалением в постгипокинетическом периоде.

Количество животных в каждом определении равно 8.

Динамика их количественного содержания стала сходной с тем, что наблюдалось в контрольной группе животных. Аналогичное действие ЦП было обнаружено при определении показателей гемоглобина. В опытной группе животных его уровень на 5 сутки воспаления составлял 143±7,1 г/л, тогда как в контрольной - 120±6,0 г/л (п=8).

Введение ЦП при 15 - суточном воздействии гипокинезии отразилось и на составе циркулирующих лейкоцитов. В остром периоде воспаления процентная доля нейтрофилов увеличивалась до 50±2,5 на 1 сутки и до 41±2,1 на 3 сутки, что приводило к смене нейтрофилопении на лимфоцитопению.

Существенные изменения обнаруживались и при биохимическом анализе сыворотки крови. Введение ЦП значительно сокращало длительность развивающихся при воспалении гипопротенемии и гипоальбуминемии в обеих стадиях гипокинезии. При воспалении в стадии срочной адаптации к гипокинезии достоверное уменьшение общего белка сыворотки наблюдалось в периоде 1-5 суток, тогда как в контроле до 10 суток, аналогично гипоальбуминемия ограничивалась 5-ю сутками, тогда как в контроле она наблюдалась на протяжении всех 15 сугок наблюдения.

Определение активности сывороточных транснминаз (ACT и АЛТ) показало, что в результате введения ЦП увеличения их активности не происходило ни в одном из периодов воспаления при обоих вариантах гипокинетического воздействия.

Особенно ярко эффект ЦП сказался на сывороточных уровнях МДА (см. рис. 6), где под его влиянием наблюдалось кратное уменьшение этого метаболита ПОЛ.

Рисунок 6

Влияние ЦП на изменение содержания МДА в сыворотке крови крыс при воспалении

1 - Воспаление в стадии долгосрочной адаптации к гипокинезии

2 - Воспаление в стадии срочной адаптации к: гипокинезии

3 - Введение ЦП в первом варианте

4 - Введение ЦП во втором варианте

При определении уровня опаловых кислот было обнаружено смещение их фазы роста в крови на более ранний период воспаления одновременным уменьшением длительности и степени их увеличения. Так, максимальный уровень опаловых кислот при воспалении в стадии срочной адаптации к гипокинезии составлял 585129,2 ед. на 5-е сутки воспаления, тогда как при введении ЦП - 440122,0 ед. на 3 сутки, соответственно при долгосрочной адаптации к гипокинезии 440122,0 ед. на 3 сутки и 410120,5 на 1 сутки.

Введение ЦП существенно модифицировало и некоторые общие реакции организма VI системы крови на воспаление. В частности, в стадии срочной адаптации к гипокинезии его введение (Хг>ко ограничило потерю массы животными (на 5-е сутки воспаления она

составляла в контроле 155±7,7 г., в опыте - \1Ъ±8,6 г.) и уменьшало интенсивность лихорадки (на 3-й сутки воспаления температура тела в контроле составляла 39,8°±0,02, в опыте - 37,9°±0,03). Нормализация СОЭ под влиянием ЦП происходила в более сжатые сроки (5 сутки в опыте против ! О суток в контроле) в обеих стадиях гипокинезии.

Приведенные данные по влиянию ЦП на течение воспаления у гипокинезированных животных указывают на способность этого белка ограничивать альтеративньгй компонент воспаления и стимулировать восстановительные процессы. И то и другое согласуется с известными свойствами ЦП как суперокхиддисмутазы, как основного транспортера меди в организме и ингибитора факторов агрегации тромбоцитов и эритроцитов. Эти свойства белка способны обеспечивать его стимулирующее действие на процессы кроветворения, антиокгидантную функцию, реокорректорный и антигеиолитический эффекты и в целом оптимизировать течение воспаления как защитно - приспособительной реакции.

Изучение влияния оц-КГП на течение воспаления у гипокинезированных животных обнаружило во многом сходные с ЦП эффекты. Введение этого белка по данным изменения уровня сывороточного МДА также приводило к ограничению вызванного воспалением усиления перекисного окисления липидов (см. рис. 7).

Наблюдалось также существенное ограничение роста в крови сиаловых кислот. Их концентрация в сыворотке крови при введении ai-КГП в острой стадии гипокинезии на 3-й сутки воспаления составляла 430±21,5 ед. (максимальный уровень), тогда как в контроле на 5-е сутки воспаления - 585±29,2ед..

Аналогично при длительном воздействии гипокинезии: 380±19,0ед. на I сутки воспаления и440±22,0ед. на 3-й сутки.

Активность сывороточных АЛТ и ACT в результате введения ai-КГП не только не увеличивалась при воспалении, но даже имела тенденцию к понижению в сравнении с исходным уровнем. Это понижение было статически достоверным на 3 и 5 сутки наблюдений в опытах с долгосрочной адаптацией к гипокинезии.

Рисунок7

Влияние 0!|-?\ГП на изменение содержания МДА. в сыворотке крови крыс при воспалении

1 - Воспаление в стадии долгосрочной адаптации к гипокинезии

2 - Воспаление в стадии срочной адаптации к гипокинезии

3 - Введение ед-КГП в первом варианте

4 - Введение а1-КГП во втором варианте

Введение си-КГП, так же как и опытах с ЦП, сократило на 5 сутки длительность гилопротеинемии и гипоальбуминемии в обеих стадиях гипокинезии. Вместе с тем, в стадии долгосрочной адаптации к гипокинезии введение оа-КГП ознаменовалось новым качественным явлением: наблюдался более интенсивный абсолютный и относительный прирост белков острой фазы. Содержание ш-глсбулинов было достоверно выше по сравнению с контролем на 3-и сутки воспаления, а аг-глобулинов - на 3-й и 5-е сутки.

Особенность действия со-КГП проявлялась и в его влиянии на изменение массы тела животных. Его введение способствовало катаболической реакции в обмене веществ, что было особенно заметным в опытах в постгипокинетическом периоде. К 5-м суткам воспаления масса опытных животных понижалась до среднего уровня 140±7,0 г., тогда как в контроле она составляла 170±8,5 г. при исходном уровне в 191±9,7 г.. Однако катаболический эффект <Х1-КГП все-таки не носил генерализованного характера. Так же как и в опытах с ЦП, его введение ограничивало развитие анемического синдрома при воспалении в стадии долгосрочной адаптации к гипокинезии. На 5-е

сутки воспаления содержание гемоглобина в крови составляло в опытной группе животных 157±7,8г/л, в контрольной -118±5,9 г/л (п=8).

Таким образом, введение аи-КГП, так же как и ЦП, существенно ограничило развитие ряда альтеративных реакций, сопутствующих воспалению. Наиболее ярко это действие белка проявилось в ограничении перокхидации липидоа. Это соответствует описанным свойствам этого белка нормализовать процессы микроциркуляции в очаге воспаления за счет дезагрегантного действия на эритроциты и тромбоциты. Связанное с этим уменьшение ишемии может быть причиной ограничения продукции супероюсиданионов в реакциях распада АТФ до мочевой кислоты.

В целом результаты этой части исследования свидетельствуют о том, что введение как ЦП, так и сц-КГП оказывает нормализующее воздействие на течение воспаления у животных, находящихся в состоянии гипокинезии. Это подтверждает сделанное предположение о том, что недостаточное развитие осгрофазной реакции, связанный с этим эндогенный дефицит белков а! и аз-глобулиновых фракций является важной причиной патологических особенностей воспаления в условиях гипокинезии.

Заключение

Проведенное исследование позволяет заключить, что состояние гипокинезии характеризуется фазным изменением реактивности организма. Изменение характера воспалительного процесса является прямым указанием на это. В ранней стадии гипокинезии, соответствующей развитию, главным образом, неспецифических адаптационных реакций, воспаление приобретает гиперергический тип развития. Предположительно это можно объяснить стрессорным воздействием перехода организма к резкому ограничению двигательной активности, которое, "наслаиваясь" по времени на сресс, вызываемый воспалением, потенциирует как общие реакции организма, так и реакции системы крови. Известно, что этот тип воспаления характерен для детского и молодого возраста, характеризующегося высокой скоростью обменных процессов, а также несовершенством некоторых регуляторных процессов на системном и организменном уровнях.

В противоположность начальной стадии гипокинезии воспаление, развивающееся после ее длительного воздействия,

соответствующего долгосрочной адаптации к этому состоянию, приобретает черты, свойственные его гнпергическому (пшореактивному) типу, при большой выраженности альтеративного компонента. Такой тип воспаления характерен для пожилого п отарчееюэго возраста, он соответствует замедлению обменных процессов в организме, неспособности к развитию достаточной силы реакции энергетического обмена и синтеза различных веществ как медиаторного, так и обеспечивающих запуск: репаративных процессов.

Полученные нами результаты позволяют утверждать, что одно "страдающее" при гипокинезии звено воспалительного процесса связано с эндогенной наработкой острофазных белков плазмы крови. Многие индивидуальные представители этих белков (С-реактивныл белок, аи-антитрнлсин, аг-макроглобулин, с^-КГП, ЦП, гапгоглобин и др.) выполняют в механизме развития воспаления защитные, ограничивающие альтерацию функции. Проведенное в настоящем исследовании испытание сч-КГП и ЦП продемонстрировало их способность оказывать положительное действие на развитие воспаления у животных, подвергнутых гипокинел-т. С одной стороны, это подтверждает известные данные о важной роли этих белью в и воспалительном процессе, что само по себе важно, поскольку этой функции ЦП и агКГП отводится все еще недостаточно места в рассмотрении основных физиологичесгаге и патологических аспектов воспаления. С другой стороны, становится очевидным, что состояние гипокинезии характеризуется недостаточной способностью ь: адекватному усилению эндогенного синтеза этих белков в ответ ин действие воспалительного агента. Испытываемый при ;лом организмом функциональный и количественный дефицит ЦП и сц-КГП становится, по-видимому, одной из причин патологических особенностей воспаления.

Выводы

1.Состояние срочной неспецифичесой адаптации к гипокинезии характеризуются гмперергическим типом развития асептического воспаления.

2. Г i í пе рер г и ч w. га- г и тип воспаления в стадии срочной адаптации к гипокинезии проявляется более ранним и выраженным изменением показателей общей реакции организма на воспаление, увеличением его альтеративного компонента, но не связанным с сокращением его длительности.

3. Состояние долгос|Х>чной специфический адаптации к гипокинезии характеризуется гмпергмчеекпм типом развития воспаления.

4.Гиперг"ически11 тип воспаления э стадии долгосрочном ■адаптации к гипокинезии проявляется в слабом развитии острофазной ре-акции oprawi пиа, нлйтрофилопешtu, затяжном характере, сильной выраженности альтеративного компонента.

5.Состояние гипокинезии характеризуется уменьшением способности организма к . острофазному ответу при развитии воспаления.

б.Осторофа-лнлй белок плазмы крови ЦП способен оказывать кор| »-трующее воздействие на развитие воспаления у гипокинечироианных животных.

7.Введение ЦП при остром воспалении в стадии- срочной -адаптации к гипокинезии ограничивает развитие птопротеинемии, пшер^т-рментемии, перо»-ни^ции липидоа и уменьшение массы тела. В стлани долгосрочной адаптации к гипокинезии эти эффекты белка дополняются уменьшением ампмии ¡i ликвидацией кейтрофииопении.

В.Острофаэный белок плазмы крови úfi-КГП оказывает модифицирующее воздействие на развитие воспаления у гипокинезированных животных.

9.Введение a.t - К.ГП при остром воспалении в стадии срочной адаптации к гипокинезии ограничивает развитие гиг i опроте и н е м и и. п-гперферме-нтемии, перокуидацим липидов, сопровождается усилением катаболической pea шин а обмене веществ и более высоким подъенсм температуры. Ъ стадии нот-осрочной адаптации к гипокинезии введение белка приводит также к ликвидации анемии, уменьшению нейтрофилопении, увеличению в плазме крови альфа-! и альфа-*: глобулинов.

Список опубликованные рабог.

1. Некоторые показатели реактивности организма в условиях иммобилизационного стресса П IVlaTep. юонф. по итогам науч-исслед. работ - Челябинск, 1994. - C.H2-U3. (Соавт. Т.М. Соболевская, Д.З. Шибкова).

2. Электролитный состав плазмы крови животных при гипокинезии и воспалении // Итога науч-исслед. работ препод, сотр., аспирантов. Челябинск, 1995. -C.R-10. (Соавт. Д.З. Шибкова).

3. Трансаминазная активность в сыворотке крови крыс .//Материалы докладов научно-практической конференции молодых ученых. - Челябинск, 1995. - С. 13-18.

4. Сочетанное воздействие экстремальных факторов на липидный обмен //Материалы научной конференции - Курган, 1996. -С. 21-25. (Соавт. Д.З. Шибкова).

5. Роль острофазовых белков в механизмах адаптации к гипокинезии // Материалы научной конференции "Растущий организм: адаптация к физическим и умственным нагрузкам". - Казань, 1996. -С. 17-18.

6. Белковый состав плазмы крови при изменении функционального состояния организма //Вестник ЧГПУ - 1996. - Серия 4. -Вып. 1. -С. 237-239.

7. Изменение белкового спектра крови теплокровных животных при сочетанном воздействии гипокинезии и острого воспаления // Вестник ЧГПУ 1997. - . - Серия 4. - Вып.1. - С.145-157. (Соавт. H.A. Фомин, Д.З. Шибкова).

S. Влияние гипокинезии, сочетанной с воспалением, на биохимический состав сыворотки крови теплокровных животных // Матер, юонф. "Адаптация человека и животных к экстремальным факторам среды. Челябинск, 1997. - С.24-26. (Соавт. H.A. Фомин).