Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Особенности углеводного обмена в мозге, сердце и почках плода, развивавшегося в условиях нарушенного маточно-плацентарного кровообращения

ВАК РФ 03.00.04, Биохимия

Автореферат диссертации по теме "Особенности углеводного обмена в мозге, сердце и почках плода, развивавшегося в условиях нарушенного маточно-плацентарного кровообращения"

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ И МЕДИЦИНСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ РФ

ЧЕЛЯБИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ ИНСТИТУТ

ГБ ОД

..........На правах рукописи

з Оги

ТОМИЛОВА Ирина Константиновна

УДК 612.015.32:618.36

ОСОБЕННОСТИ УГЛЕВОДНОГО ОБМЕНА В МОЗГЕ, СЕРДЦЕ И ПОЧКАХ ПЛОДА, РАЗВИВАВШЕГОСЯ В УСЛОВИЯХ

НАРУШЕННОГО МАТОЧНО-ПЛАЦЕНТАРНОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ

03.00.04 — Биологическая химия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Челябинск 1995

Работа выполнена в Ивановской государственной меди цинской академии.

Научный руководитель —

доктор медицинских наук, профессор В. Б. Слободин

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Н. А. Глотов, доктор медицинских наук, профессор В. И. Токарь.

Ведущее учреждение —

Российский медицинский университет.

Защита состоится « . . . »....... 1995 г. на

заседании специализированного ученого совета (К 084.04.02) Челябинского государственного медицинского института (454092, г. Челябинск, ул. Воровского, 64).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Челябинского государственного медицинского института.

Автореферат разослан « . . . »..... 1995 г.

Ученый секретарь специализированного совета

доктор медицинских наук, профессор Л. В. КРИВОХИЖИНА

OEL^Afl XAPAhWtlCmtA РАБОТЫ

Актуальность пробленв. • Охрана здоровья с.т ери и ребенка,про-<.*'илактиг" перинатально:": заболевао'ости и с ортности является в настоящее вречя, не только одно;! из главных проблем медицин.", но к делом болыко" социальной и госугарстзеиной "а-ностк.

Внутр1утробное развитие и. первые дни после ро едения являются наиболее опасшгли пориодр-<и «изни человека. Обоприте спег^ийльнке исследования, провецешше в ряле стран при содействии Взе гирно," организалдж здравоохрэ.нения, показали, что болео 6ОЙ заболевшшй нервно}'! систе.мы у детей причинно связанн с неблагополучны;.! течением внутриутробного периода, что особенно :-а"шо в связи с интенсификацией обучения и повышение:* требовательности к интеллектуальному развитии подрастающего поколения /Е.И.Новикова,I960; Э.И.Ям-польская,1С?0; !:.'/.Чиковани,1ГЛ; Л.О.^адалян,I9P4; Л.В.Лобанова, I9C7; D.J. Taylor*,T9C/V. Имеются таксе д&кдае, что у детэ': с отп-гоце.ппг: пешнатальге-г.; ана'шезом наблюдается различнее по степени выраженности и времени возникновения соматические и психомоторные расстройства /ф.]З.Чал1а,1С^5; Л....Никулина,ГСС6; Т.Г.1)олко:;а,1Г-87; Л.И.Титченко,1ГС8; Е.З.Гзрусова,1ТГ9; В.А.Кузнецова с соавт., KB?; Г.А.Са^сыгина,1990;Н.Т.Зй4ет.,Т. СЯагс{ ,1964/, которые часто не ко'-шт'лсируются на протяжении все^ хкэни.

Среди факторов, неблагоприятно влияниях на развитие плода, большое значение принадлежи нарушению маточно-плацентарного кровообращения /]<Ш/, которое мочет быть следствием сердечно-сосудис-тнх заболеваний беременно:":, тяжелых фор'.; позднего токсикоза, острых и хронических инфекций и т.п. /Н.Л.Гар :ашева,Н.Н.Константинова, 1976; А.П.Киртценков,ICS7/. 3 свою очередь, недостаточность 'Ж приводит к развитию перинатально;"! гипоксии, которая является основной причиной •тертворочда.е-.гости и смертности новорожденных /А.П.Кир»т,енкон,1978/, а также обусловливает антенатальное поврем-

дение различных систем и " )Ганов плода и задержку его внутриутробного развития /ЗЗРП/.

Изучение недостаточности .паточно-плацентарного кровотока и ее влияния на развиващкйсг плод в клинических условиях представляет собой достаточно сложную задачу из-за невоз.го.-шости проведения биохимических исследований на тканевом и клеточном уровне. Наиболее адекватными для решения этих вопросов являются экспериментальные исследования. Работав последних лет в данное направлении установлен ряд физиологических приспособительных реакций плода к неблагоприятны i .условиям, в частности, к гипоксии /М.В.Федорова,I9C2j S. hhwai ,К80; ОХ Edtlslo/te ,IC80;M.LReUSf, IPSO; Й-ft. WCl. Campteil ,Ксб/. Выявлено, что

при этом у плода снижается не только пасса тела,'но и нарушается гармоничность в развитии органов и систем.

Вполне понятно, что нарушение кровоснаб-ксдая отражается на интенсивности биохи ¡ичесхих процессов в фетальннх органах. Преи-•'де Есего это относится к печени плода, где существенно ухудшается состояние, липидного обмена /О.Г.Ситникова,Ю?Э/, а изменения метаболизма глюкоз:.; приводят к уменьшению ее энергетического и пластического потенциала /'И.В.Морена,1939; Г.Л.Сизякова,Т990/. Однако илфор'гация относительно биохи-.¡ического статуса фетальнкх мозга, сердца и почек практически отсутствует. Зцесте с тем для. выявления патогенетических .<;еханиз гов антенатального повреждения *?тих органов, необходимость проведения такого рода исследований вполне очевидна. Особый штерес в ртом плане представляет изучение оочена глюкозы - основного энергетического и пластического субстрата, необходимого для обеспечения нормального роста и развития плода.

Цель исследования. Выявить особенности метаболизма глюкозы в /.;озге, сердце и почках плода, развивающегося в условиях нарушен-

с

ного МПК, и установить их роль в патогенезе антенатального повреждения этих органов.

Задачи работы. I. Исследовать показатели окислительннх превращений глюкозы в мозге, сердце и почках плодов лабораторных жинопьи;, развивавшихся в условиях нарушенного МПК.

2. Дать оценку состояния обмена гликогена в чозге, сердце и почтах плодов крнс при недостаточности МПК.

3. Охарактеризовать особенности использования глюкозы на пластические пели в мозге, сердце и почка?: исследуемчх плодов.

4. Выявить коррелятивные связи меяду изменениями метаболизма глюкозы в мозге, сердце и почках плодов подопытных тавотных.

5. Установить адаптационные и дезадаптационные изменения обмена глюкозы и оценить их роль в патогенезе антенатального повреждения мозга, сердца и почек плода при нарушении МПК.

Научная новизна, выявлено,что изменения тетаболизле глюкозы в головное ';озге, сердце и почках плода, развивавшегося в условиях нарушенного МПК, носят неоднозначный характер, обусловливая течение г'ак ко'.пе.чсаторнь-, так и дезадаптивгепг реакций организма.

Впервые выявлены коррелятивные свгс»и ме--ду изменениями обмена глюкози в печет;, головном мозге, сердце и почках плода, напррленнкси на максимально возчо-лое поадершгие энэргвтнчесяих процессов в миокарде и центральной нервной системе.при недоста-.точности ШК.

Показано, что интенсификация об"гелия превращений глюкозы в миокарде плода направлена на обеспечение сердечно" деятельности в условиях недостаточности плацентарного кровообращения.

Установлено, что в головно,; мозге плоцэ при патологической беременности скитается интенсивность окислительно!; деградации глюкозы с одновре"ешой активацией процессов глико- к гликонсо-

3

генеза, что является фактором риска интра- и постнатальншс повреждений центральной нервной системы новоро:зденного.

Выявлено, что в детальных почках в условиях нарушения МПК снижается как интенсивность гликолиза, так и утилизация-глюкозы на пластические цели, что является однии из патогенетических механизмов их антенатального повре.-.здения.

Практическая значш;ость.Полученные новые данные и сформулированные теоретические положения об особенностях обмена глюкозы у плода вносят существенный вклад в развитие одного из наименее изученных разделов перинатальной медицины - метаболиз.ла плода при патологии. Результаты и теоретические поло.-хення работы являются основой для,разработки способов диагностики и обоснования путей коррекции нарушений углеводного об-,юна.

Теоретический и.практический материал, представленный в диссертации, рекомендуется использовать в лекционном курсе на кафедрах педиатрии и акушерства-гинекологии.

Апробация материалов диссертации. Основные положения диссертации изложены на монотематической конференции "Физиология и патология новорожденного" /Иваново,1992/, на научных чтениях ИГШ им.А.С.Бубнова /Иваново, 1992/, заседаниях Ивановского отделения Всесоюзного биош.тесного общества /1992,1993/.

Объем и структура диссертации.Диссертация представлена на 120 страницах машинописи, содертат 30 таблиц и 5 рисунков, состоит из введения, обзора литературы,главы, посвященной материалам и методам исследования, Зглав собственных исследований, заключения, выводов, библиографического указателя цитируемой литературы, включающего 70 отечественных и 163 иностранных источников.

Основные положения, Епносише на защиту. I. В головном'мозге и сердце плода," развивавшегося в условиях

. 4

нартенного паточно-плацентарного хрооообраг\етя, изменения метаболизма глюкозы носят компенсаторно-приспособительный характер. 2. Нарупения использования глгкогвд на энергетические и пластические цели в почках плода при ограничегам ''аточно-плацентарного кровотока являются основным звеном патогенеза их антенатального повреждения.

МАТЕРИАЛЫ Ц 1ЕГ0СТ ИССЛЕДОВАНИЯ.

Экспериментачьная модель наруиешш "ПК была воспроизведена на 420 белых беспородных беременных крысах массой 220-280 г по методике МЛ.Вартановой /1984/. Выбор данного вида лабораторных гшвотных был обусловлена одной стороны, тек, что гетеро-хронность отставания роста и развития их органов и тканей при плацентарной недостаточности примерно такая-::;е, как и у плода человека /Н.Л.Гармэиева, Н.НЛ'онстант(тора,ТП"/. С другой стороны, крысы к челочек имеют одинаковым ггмохориальнчй тип плаценте, что имеет вамное значение для интерпретации данных, полученных в ходе •»ксперкмснта с использованием этого вида .•зшоттк.Кроме того, человек относится к непрелором дмчу.мся вида'.: и к моменту рождения по уровню функтональной зрелости ряда систем, в частности центральной-нервной системы, близок к собаке или крысе /Т.П."у-коеэ с соавт.,1984/. Следовательно, исследование особенностей углеводного обмена в головном мозге плодов зтих экспериментальных -Я1ВОТНЫХ является вполне адекватный поставленным б работе задачам.

Нарушение !.!17£ газнэзлось путем перевязки 1/3 преплацентар-ных сосудов на 16-17 день беременности, т.е. в тот период, когда плзцентаиия уе зэгермена, и плод полностью переходит на плацентарное крогообрг.-ение, что соответствует окончат»:: первого триместра беременности у человека. Перевязка части 'сосудистого

пучка проводилась непосредственно у плодозмесгилтгд камдого плода

&

в одном из рогов матки; плоды другого рога использовались в качестве контрольных.. Такая постановка эксперимента давала воэ-мокность исследовать у одного и того г;е "швотного состояние плодов одного помета, но развивавшихся в различных условиях МПК.

'давотные забивались на 21-22 день беременности, т.е. в сроки, соответствующие концу периода гестации. После извлечения плодов из матки производились их антропометрические измерения. Одним из показателей степени повреждающего действия уменьшения интенсивности плацентарного кровотока была касса плодов экспе-риментальногорога матки, которая составила в среднем 75ff! пассы плодов опытного рога /3,7-0,2г и 5,3^0,1г, соответственно, р<0,001/. Длина хуловища плодов экспериментального рога равнялась 5,43-0,07; у плодов контрольного рога - 5,93*0,06 см.Пассо-ростовой коэффициент у'рпитных и интактних' плодов составил соответственно 0,73-0,05 и 0,86*0,04 /р-с 0,01/. Другим критерием слутшл процент гибели и резорбции плодов после оперативного вме-■ 'Шательства, который в нашх исследованиях находился в пределах 10,5-0,6?»,• что соответствует данным литературы Д!.М.Вартанова,1985/

В цитоплаз.матической фракции мозга, сердца и почек плодов, полученной методом дифференциального центрифугирования при О'С гомогенатов, приготовлении на .0,15 М растворе KCl в соотношении Ii 10 при 1200 об/мин, определялась активность ряда ферментов и интенсивность метаболических путей обмена глюкозы. Для определения количества лактата и адениловых нуклеотидов органы плодов фиксировались в иидком азоте, белки ткани оса-.здались 0,6 Ii НС 10^ в соотношении 1:7. Полученный экстракт нейтрализовался последовательно 49% и-20г; раствором КОН до pH 5,5-6,0.

Опенка гликолитического пути распада глюкозы проводилась по результатам определения следующих показателей:

l) активности'гексокиназы КФ 2.7.I.I. /Ц \КЫ1ег,ТР6?/,альдола-

6

зы 4.1.2.13. /В.И.ТопаршнотГ:, 1965/, лактатдсгидрогена.зн Ш> 1.1.1.2?. /Н.И. Btiyuyer, Е. Berat ,1974/;

2.) обце-;> интенсивности гликолиза /Л.К.Симаногский,1969/;

3) содержания глюкозо-б-фосфата /W. Lomprec/Ц, jZ.Tm.w."tsGAoici,I965/, лактата /R.J. Hoftcrsf,1990/;

4) изо^ерментного спектра лактатдегицрогеназы /ft.Telsuo еЦ19о7/ : и ко-^5»1Ьициента ЛДГ^ к/ДЦГ|. у -

О состоянии процессов аэробного окисления глпкозы судили на основании определения: i) интенсивности включения радиоактивного углерода из 6-^-глюкозы, I-^C-оСкетоглутарата и •1-?^С-лактата в углекислоту, выделяемо в опытах in. niro тонн и;,от среза7 .и исследуе'шх органов по .методу М.И.Прохоровой,З.Н.Тупиковой /1959/, а ее удельная активность рассчитывалась по количеству импульсов на 1мг в I >:ин. 2} содержания аденозинтрифос:;ата /VI/tamprecfti,XTraubc&oic(, 1965/, аденоэинди*ос$ата и аденозюноно^ос^ата /D Jaworel ,1974/. Состояние об хна гликогена оценивалось по определение:

1) содержания исследуемого пол1..,ахармда /C.&ooct ti cti.,T°'v/;

2) интенсивности гликогенолиза по приросту лактата при инкубации .лост:я!тохондриальйой фракция гомогенатов ткани мозга, сердца и

почек с гликогеном в атмосфере азота.

Для оценки пластической роли глпкозы определялась пнтенснг-ность окислительной стадии алотомического окисления путе?! измерения скорости включения радиоактивного углерода из 1-^С-глзэко-зы в углекислоту, вцг,еляе-:ую тонкими срезами исследуемнх органон при их инкубации с указанных изотопом Л1.".Прохорова,З.Н.Туликове ,1959/.

. Помимо этого для оценки воз:.:о:пностк использопзнпл альториа-тявних субстратов различны, я органа™ плода в эксперименте определялась интенсивность включения радиоактивного зтлерода в

головной мозг, сердце' и почки плодов из равномерно меченого лак-тата. В работе использовались радиоактивные субстраты фирм "Изотоп".

Статистическая обработка результатов проводилась на персональном компьютере типа Ш,! РС-АТ с применением стандартных методов /Е.В.Гублер.К'^б/.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССДВДОВАМЛ' И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Результаты исследований углеводного обмена в гологном мозге, сердце и почках плода, развивавшегося в условиях недостаточности МПК, выявили тесную взаимосвязь наблюдае;.ь'х изменений с.особенностям патофизиологических процессов при данной патологии. Возникающая гипоксия плода приводит к перераспределению оттока крови по V. ит$и1са.{'и таким образом, что приток оксигешрованной крови из плаценты в сосудистый бассейн печет; сшгтается за счет погашения объема оттока по с1ис1и5 угп.оли к Летальным сердцу к мозгу.Кроме того, в результате увеличения \ю;цности капиллярной сети в' несколько раз усиливается мозговой и коронарж/. кровоток, в то время как почки оказываются в наиболее худгак условиях кровоснабжения /М*. В. Федоров а, К 32; & Аз^ч/а!! е1 а1. ,1?30; О.Цч^ег Л а1.,Ш2;

Ш. Шо{рк и а{. ,1ЙЕ} С.Т Ля«, ТР. ЫрЬ- ,Г:со;К ЗсЬ-агЫ, 3988; С.Р. ^/еигег ¿¿.0.1 ,1Со£/. Данная компенсаторно-приспособительная реакция плода и определяет, на на:: взгляд, разнонаправленный .характер изменений метаболизма глюкозы в фатальных органах, выявленный в ходе исследования, .

Несмотря на лучглую по сравнению с другапи органа ги оксигена-цию интенсивность окислительных превращений глюкозы в 'головнол мозге плода при нарушении МПК оказалась существенно пони-генной /таблица I/. При этом, результаты исследования активности гексо-киназк, ли. тстиругг,ей. поступление глюкозы в клетку, и содер-сание глакозо-6-фосфата показали, что феталышй мозг в условиях недос-

Таблица т.

Интенсивность склетслпл радиоактивного углерода из б-^'С-гл^козь: в состав *4С0<>, ввдзлге ¡ой среза:т гюзга плодов крчс при няругае-нии КПК /и'п/мин/т ~ "СО,/

Контрольна я группа л С Опптная группа I

м 5С7 1 402

Ри < 0,05 1

Првмочдояе: при определении достоьерноотк отжжя средних ррк«*-метичеоких величии использовался непарог.етрическн:": критерий Вилкоксона-Канна-Уитни Ри,

таточности Г.ГПК адекватно обеспечивается глюкозой. Так, активность гексокиназы составила 14ТЛ от'нормы /16,4-2,12 и 24,1-2,01 в контрольной и опытной группе, соответственно, р<0,05/, а внутриклеточный пул глюкозо-6-фос£ата не изменялся по сравнению с-контроле:.!.

Поскольку окисление гл:скозн до углекислого газп и роды не является центральны.! путем ее метаболпз 'а в мозге плода /I. Hef{*j «i ai. ,К'33; C.R.Ckao ti ai. ,I7£?/, очевидно, что выявленное ншда уменьшение интенсивности окпслг-ельных превращений глпкори три ее повышенном потреблении из кроги обусловлены усиление:.! утилизации этого субстрата по друпп направлениям и, пре-де всего, по'пути гликолиза, являющегося основннм процессом деградации глюкозн в фетально.ч мозге /Т. Sea^apta d а1.,~?£5/. Однако общая интенсивность гликолиза, исследованная по степени прироста лвлтата при инкубации гомогенатов мозга плодов с глюкозой в атмосфере азота, оказалась на уровне таковой у интадтных плодов.

Активность í'gp юнтов гликолиза - аль^олазы и ляктатдегидро-геназы в мозговой таеяи те.кед не изменялась, однако в изофер-иентноп спектре JVT наблюдался сдтег в сторону елоднмх йорпуЛ и достоверное снижение коэффициента JUT^Z-Wi 2 /таблица 2/.

Вместе с тем, содержание лактата в мозге плодов, разлаявшихся в условия;: нарушенного 1ЛШ, оказалась не только не унень-

Таблица 2.

Изоферментный спектр ЛДГ в мозге плодов крыс /мкмоль *ЛШ?'пш/мг

белка/ иь =6

Активность ДДГ^ £ Активность ДЦГА 5 дпг4|5/вдг1>2

Контр.группа Опытн.группа Р 14,0.^17,5 17,5С^0,75 <0,01 37,6-2,57 39,0^1,92 >0,05 2,64^0,12 2,15±0,14 ' <0,05

иенным, а напротив, достоверно увеличилось и составило ИЗ:'- от нормальных показателей /0,30^0,009 и 0,43^0,026 в контрольной и опытной группе, соответственно, р <0,001/,

Принимая во внимание приведенные выше результаты, было высказано предположение о том, что повышенное содержание лактата в клетках головного мозга обусловлено не столько его гиперпродукцией в ходе гликолиза, сколько активным потреблением из крови. Подтверждением г>того явились результаты исследования интенсивности включения радиоа1;тивного углерода из равномерно меченого .- лактата в мозг плодов крыс в опытах ¡л т-о/200% по сравнению с контролем, р< 0,001/.

Однако удельная радиоактивность ^СОд, .ввделяемой срезами мозга плодов крыс при-их инкубации с 1-З^С-лактатом, отражающая уровень окислительных превращений итого субстрата, при нарушении МПК не изменялась. Следовательно, усиленно поглощаемый из крови лактат не используется клетками головного мозга на энергетические цели, что и приводит к увеличению его содержания. Мемду тем, как известно из литературы, избыточное накопление лактата в клетках мозга может стать одним из основных патогенетических звеньев повревдения итого органа, поскольку является единственной детер-минантой, в наибольпей степени коррелирующей со смертностью и неврологическими повреждения ли новорожденных при перинатальной асфиксии / И.Б.М^егз ,19'; 9/.

Однако, наряду с отим, ми не можем исключить возмоююсти.

' ТО '

использования лактата по другим метаболическим путл.:, п частности на синтез гликогена или глшозы б результате глаконзогсноза. Косвенным доказательство'! усиления глпкоппогснетнческого потока слуот увеличение содержания гликогена в Детально:i головном мозге при патологической бере .хнности - Т72)£ по сраг-нзнип с контрольным уровнен /р <0,0(3/. Учитывая тодленмуи ранее в нашеЯ лаборатории активация здрепогортикотропной функции гипофиза и глюкокор-тикоидной функции Н^ППОЧвЧхЦ ¡ков /ЕЛ.Горусона,подобное предположение может считаться вполне обоснованным. Однако гликоген, усиленно сиптезируе.'гнЛ в мозге плода при нарушении МШ, не используется непосредственно в антенатальном периода. Об это« свидетельствуют результаты исследования, показавшие, что в птих условиях интенсивность гликогенолипа практически не изменялась по сравнении с контрольной группой.

Сохраняемый при снижении уровня окислительной деградации глюкозы внутриклетоадшй пул глчкозо-6-сосфата. поддерживает, в свою очередь, 1/а физиологическом уровне течение окислительной стадии гексозоыоно|оссатного пути, и:;еюп;его для раэвиваяецегося мозга большее значение, че.1 во взрослом организма /С.Т. Joncs, ТР. iiolpfi, 1965; T. <Wju.pla. <к а.1. ,Т0;Ъ/. Об отом свидетельствуют результаты исследования радиоактивности выделяемой срезам мозга пло-

дов опытной группы при их инкубации с I-^C-глюкозой, не отличающиеся от таковых у интактньк плодов. Очевидно, б последнем триместре беременности наибольшее значение приобретает преимущественное использование глглозы но на энергетические, а на пластические цели.

Однако, п ртом случае естает вопрос об ¡энергообеспечении биосинтетических процессов, учитывая снижение интенсивности оккс-. лительных превращений глюкозы и лактата. Исследования показали, что энергетический потенциал клеток Детального головного мозга

в условиях недостаточности 'ПК остается на достаточно высоком уровне /таблица 3/.

Таблица 3.

Содержание АТ1>, АДФ и АМФ в мозге плодов крыс /мкмоль/г ткани/

АТг АДФ А1.Р

Контр.группа Опытн.группа Р 3,64-0,14 , ¿=7 3,64-0,17 л=е >0,05 0,61*0,13 ■ , л=Ь 0,37^0,06 п. =5 >0,05 0,36*0,03 , л. =5 0,32±0,Н л-=5 >0,05

1\отно полагать, что определенный уровень энергообеспечения клеток мозга плода поддор-г.г астся за счет анаплероткческого пути утилизации глутамата и аспартата в цикле трикарбоновых кислот

через последовательные превращения в сС-кетоглутарат и оксалоа-цетат, тем более, что эти аминокислоты активно синтезируются ачацентой /Н.Л.Гаршдева.Н.Н.Константпнова, 1Г85/. Подтверждением высз:азанного предположения служит достоверное увеличение удельно" р-дпоагтпгностп С0£, выделяемой срезы,31 мозга плодог, крыс при их инкубации с 1-^С-«£.кетоглутаратом /269:'> по сравнен нию с контролем, р <0,01/.

Однако, несмотря на постоянный уровень АТФ, отношение концентрации этого макроэрга к другим адениловым нуклеотидам, т.е. величина энергетического заряда'достоверно снижается /73?=' по сравнению с контролем, р<0,05/. Следовательно, Детальный мозг при патологической беременности находятся в состоянии субкомпенсации, что в условиях интранатаяьно возникающей асфиксии мо-:кет привести к срыву выявленных адаптационных механизмов и' явиться причиной неврологического дистресса ноЕоро-эденного, а так:::е развития различного рода рнце^алопатий ребенка.

При наруиений "ЯК, когда органы и ткани плода страдают от гипоксии, возрастает интенсивность кровообращения, что создает дополнительную негрузку на сердце

,/С.Р. Шиег,1Р81; а.Мйкс1о1р^

(X , КОР/. В этих условиях правомерно бил о о'Ндг.ть сэхране-!Шя или даче интенсификации процессов онергообеслеченкя его клеток и, пре-{де всего, окислительно:1 утилизации глюкоз:.:, поскольку .другие источники энергии фетальшй :п:окард использует лишь в незначительно" степе:в: /А.Н.Стрк'-гкор, ЕЧч*/. И де'":стг.и-тельно ,' исследование окислительно!": деградации различных субстратов а сердечно?. !Ятп'.о шюдоь оякпой группы /таблица 4/ не выявило достоверных отличи!: по сравнению с контроле::.

Таблица 4.

Интенсивность включения меченого углерода в состав углекислого газа, выделяемого срезами ссргуцт плодов кр"с при их инкубации с радиоизотопной глюкозой, л-кетоглутаратом и лактатом /имп/

¡пщ/мг 14С0.,/

™............- ' Б-1 'С-глпгояа 1-14Сч£кетоглутарат Т-Э^О-лактат

Контр группа ■/ ^ п-5 л=б 15 П'6

От тан группа 11=0 Г5С л =5

Ри >0,05 >0,05 >0,05

1'0"И0 полагать, что со::ра;;е.чпе окислительного потенциала сердца является следстчис:' перераспределения кровотока в организме плода в условия:: патологической беременности, обусловливающего луч-шута по сравнению с други'а? органами оксигенацию миокарда. Отсутствие ме о-ндремо": пптенси';нка:-,::п окксл'.телывзс процессов при этом связано, по-видимому, с пволюцпонно.". незрелостью структур фетальннх г.шокардиоцитоа /10. ЙоегкгДрв^ТР. Ио{рК,1982;

&Ыге Л а/,1982/. •

О сохранении окислительного потенциала М'.окарда свидетельствуют так-е и результаты исследования содержания адениловых нук-леотидов, которые не только не отличались от контрольных, но и дата выявили достоверное повышение отношения концентрации А№ к АД* и А15 /до 116?''/ по сравнению с интактными плодами. Следовательно, при недостаточности МПК энергообеспечение сократитель-

ной <*ункщш сердца плода не страдает и поддерживается на достаточно высоком уровне.

Для анализа полученных результатов была исследована интенсивность гликолитического потока, который и в нор-ie является для сердца плода более существенным в продукции АГ% чем окислительное фосфорклированпе /ТР. RoipíL d ai., IS82; (Л! Жим el ai, 1983; J. F. G-iaiu ti a{. ,1982/. Результаты показали повышение интенсивности гликолиза в миокарде плодов опытной группы /до 150?5 по сразнешш с контролем, р<0,05/. Об исключительно ватной -роли гликолиза для Детального сердца свидетельствует и выявленное повышение активности гексокиназы /29,7^0,93 и о?,7-2,49 в конт-. рольной и опытной группе, соответственно, р<0,05/. Именно интенсификация гликолиза является, на наш взгляд, компенсаторно-приспособительной .реакцией, обеспечивающей достаточное энергоснабжение детального миокарда при нарушении ППК.

Однако содержание лактата в миокарде плодов опытной группы несмотря на усиление интенсивности гликолиза не отличается от контроля. Возможно он выводится из шокардиопитов и используется для возрастающего глюконеогенетического потока в других органах плода. Однако, достоверное повышение интенсивности включения радиоактивного углерода из равномерно печеного.лактата в сердце плодов крыс опытной группы in. vivo /245:-!, р<0,01/, свидетельствует, что и сам гаокард ко-сет быть активным потребителем ятого субстрата в условия:: нарушенного, ППК, хотя и не утклизкрзгет его по пути окислительной деградация /таблица 4/. Интерпретация полученных данных требует 'дальнейшего изучения.

Адекватное ¡энергообеспечение в совокупности с активным потреблением глюкозы поддер-мвает биосинтетические процессы в фе-/

только.: миокарде при патологической беременности на физиологическом уровне. Содержание глюдозо-б-фосфата в сердце опиткнх

плодов не изменялось по сравнению с контрольны.'Не изменялась

тл.

и удельная радиоактивность COg, выделяемой среза :и сердца плодов крыс при их инкубации с 1-^С-глзэ:;озой, что свидетельствует о нормальном протекании окислительной стадии гексозо: юно-фосфатного пути. Следовательно, при нарушении МП* для роста г. созревания -клеточных структур фекального ¡/.покарда создаптся все необхо;?пл:е условия.

Исследование содермшшя гликогена выявило его значительное снижение в миокарде плодов опытной группы. lía наш взгляд,, оно связано не с уменьшением интенсивности его синтеза, а с усиленней пренатального гликогенолиза /рисунок I/.

к&о.

J(W . JPE» -

i

i ice» ■

Содержание

гликогена

t t

tr-

Интенсивность

гликогенолиза и*

т

t ■ r-iq

•т Й

-контроль -опыт

Рис Л. Сопер"31ше"гликогена" 7пг.'7 и интенсивность гликогенолиза /нмоль лактата/мин/ыг белка/ ь сердце плодов крыс при нарушении 1'ПК.

Нам представляется, что и зти изменения правомерно рассматривать как компенсаторно-приспособительные, учитывая, что гликоген является ¿актором, определявши толерантность сердца плода к гипоксии, поскольку обеспечивает субстратом возрастающий гли-колитически:; поток и сохраняет, тем са:ши, материнскую глюкозу для поурейносте: пепельной нсриной систе.ми. Однако, уменьшение его количества, необходимого для нэрмалы-О'" сократительной деятельности, монет явиться одним из звеньев патогенетического механизма еры?« компенсаторных возможностей миокарда в условиях . шггранатсльной асфиксии и привести к развитию сердечной не.пос-

таточнэсти, а такте развитие различных кардиопатий в постне.таль-ном периоде.

Наиболее повре-здаегмш из исследованных органов плода при нарушении М1К являются почки. Хотя результаты исследования интенсивности включения радиоактивного углерода из ряда субстратов в СО£, выделяемую срезами почек плодов, свидетельствуют о сохранении окислительного потенциала в этом органе /таблица 5/, уровень содержания АТТ и энергетический заряд клеток достоверно снижаются /83^ и 63;«, соответственно, р<0,01/. Поэтому нам представлялось возмо-шым рассматривать полученные данные как доказательство энергетического дефицита, возникающего в клетках Детальных почек в условиях осложненной беременности.

Таблица 5.

Интенсивность, включения радиоактивного углерода из радиоизотопных субстратов в состав ^СС^, выделяемой срезами почек плодов крыс /гаш/минДгг^СОр/_

6-^-глякоза 1-^С-^кетоглутарат 1-314С-лактат

Контр.группа 72? 719 1132

п. =7 п.=9

Опытн.группа 479 711 1432

п.=7

Ри >0,05 >0,05 >0,05

Сделанное заключение подтверждается результатам исследования общей интенсивности гликолиза, выявившими резкое ее покиме-ние в почках плодов опытной группы до 44"= /9,63*1,08 и 4,29*1,21 в контрольно?; и опытной группе, соответственно, р<0,01/. Необходимо отметить, что наблюдаемое уменьшение гликолитического потока не было обусловлено снижение« поступления глюкозы в почечную ткань, поскольку' активность гексокиназы в ртих условиях оказалась позяапенноР. и составила 145:' от контрольного уровня /р<0,001/, а содзрт.знне глюкозо-б-фосгата не отличалось от такового е контроле. Поэтому полученные результата, на нал взгляд, полномерно

16

рассматривать как следствие активации альтернативных путей утилизации глюкозы. Однако, изучение удельной радиоактивности ^СОр, выделяемой срезами почек плодов опытной группы при их инкубации с 1-^С-глюкозо;;, выявило существенное уменьиение деградации этого субстрата по апотомическому пути окисления. Рго означает, что п условиях энергетического дефицита значительно уменьпается обеспечение почек плопа такта и пластическими ресурсами, генерируемыми, как известно, в данном метаболическом пути. Следствием мтик изменений является неизбе-шое нарушение ряда биосинтетических процессов, обусловливающее, в конечном итоге, внутриутробную задер'-лсу развития Детальных почек. Подтверждением данного вывода слугат исследования Л.П.Перетятко /К87/, показавшие, что почечная ткань плодов человека при самопроизвольном прерывании беременности в срок гестацни РА-27 недель характеризуется мор; огушидонально': незрелость о.

} ругой, альтернативный путь утилизации глюкозы - гликогенез -в -»тих услопшх оказался резко гктиркрокмэд: содержание гликогена в почках плодов опытно."; группы составило 256 ^ по сраьненпю с контролем /р <0,001/, причем уровень гликогенолиза не отличался от контрольного. Целесообразность такого накопления гликогена при одновре (енной недостаточности обеспечения почек рнергетичес-ки::1! и пластическими ресурсами остается неясной. Вполне очевидно, что оно является следствием усиленного потреблешя глюкозы на цели гликогенеза, с одной стороны, и снитения ее утилизации по дихотомическое и апото л1ческо:г.' путям окисления, с другой. Однако нельзя на учктгоеть когао то'Л интенсификации в этих усло-

у, процессов глпконеогшеза. Косвенным доказательством их возрастающей активности слу ;ат результаты исследований, вшзив-гаие увеличение содержания лактата и усиленное потребление птого субстрата почками плода при нарушении :!1Ж /таблица 6/.

Таблица 6.

Содержание лактата гасоль/г ткани Интенсивность включения ра^эдактивного углерода из 1-3 С-лактета в почки плодов иш/ют/г ткани

Контр.группа Опытн.группа Р 0,27*0,01 п.=7 0,24*0,02 й-=5 <0,03 1300*200 3-100*200 л=10 <0,001

Учитывал мнение ряда авторов о биологической роли глюко-неогенеэа в онтогенезе /С-. Шг1кьмокп- в1!а£, К85,198с/, .интенсификация зтого процесса в Детальных почках, направленная на утилизацию недоокисленных продуктов, накапливаюздося в плодной циркуляции при нарушении ШЖ, вполне возлегла. поддерживая тем самым гомеостаз плода в целом при патологической беременности, эти изменения носят компенсаторно-приспособительны?: характер для ,других органов к тканей; однако в самих почках они обуславливают ингибирование гликолиза и энергетический дефицит ткани, т.е.

I

становятся патогенетическим звеном повреждения ^того органа, ' вызывая задержку его роста и развития, что повышает риск возникновения невропатий новорожденного. -ВЫВОДЫ

1. В .головном мозге плода, развивавшегося е условиях нарушения маточно-плацентарного кровообращения, снитается уровень окислительных превращений глюкозы. 3 детальных сердце и почках интенсивность а~робного дихотомического окисления глюкозы остается на ризиологическоь' уровне,-о чем свидетельствует сохранение в предела:: нормы удельной радиоактивности выделяемой при инкубации срезов ятих органов с 6-^С-глюкозой.

2. Недостаточность' I "а?очло-пла:;с;:тарного крозообса^енпя приводит к активэхщи гликолитических процессов в сердечной ¡апппв и к ::;: уи'хтойпю в почках; в головном мосге.интенсивность гликолиза

1С

остается без судествошшх изменения, о чем свидетельствует показатели исследования о<5щеинтенсивности гликолиза, активности его ^ерлснтов и энергетического заряда клетки.

3. При нар^ленки маточыо-гстапентарного кровообращения отмечается уидаяг.с процессоз гли:-:огспо.а:::г. и сордсшо:: \irz\e при сохранении-их нормального уровня в головном мозге и почках. Это приводит к понхженшо уропня гсг-сген? в -рчеямон сеоицо накоплении в головном [позге и иочкэд. Использование местных резервов гликогена миокардом плода сберегает глюкозу в 5'словпях гипоксии для потребностей центрально:'! нервной системы.

4. В почках плода, развивавшегося в условиях недостаточности маточно-плацентарного кровотока, снимается утилизация глюкозы на пластичекие цели, о че;.: свидетельствует понижение интенсивности окислительной стадии гексозомонобостатного пути. В детальных мозга и сердце интенсивность отнх процессов не отличается от контрольного УрОВНЯ.

5. Изменения метаболизма глюкозы в мозге и сердце плода при на-руыенпи паточно-плацентарного кровообращения носят компенсаторно-приспособительны;'. характер, обеспечивая эти органы энергетически!,м и пластическими ресурсами. Нарушение углеводного обмена в почках плод,г. является основным звоном патогенетического механизма их антенатального повреждения, задсрм/.и роста и мор-¿офункдаонального созревания.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБШОВАНШХ ПО ТШЕ ДИССЕРТАЦИИ I. Сизякояа Г.З:., Слободин Б.Б., Томилопа И.К. Состояние пус-говон реакции обмена глюкозы в Летальных органах при нарушении маточно-плацентарного кровообращения и эксперименте / Научные основы йорирова-чия здоровья семьи //Оборшк научных трудов.-иосква. - ]'991. -С. ЬО-53.

2.То:шлова И.К. Исследование обмена гликогена в мозге, сердпе и почках плода, развивающегося в условиях нарушенного паточно-плацентарного кровообращения / Иван.гос.медлш-т к.:.А.С.Бубнова.» Иваново.-1994.-Деп. в Б1Н1Ж1 03.03.94.-D 4CG-394. S. Тишлова U.K., Слободин З.Б., Гурко Ч.И. Уровень окислительных процессов и энергетическое состояние клеток головного мозга плода,'развивающегося в условиях нарушенного маточно-плздентар-ного кровообращения /Иван.гос.мед.ин-т ин.А.С.Бубнова.-й~аново.-1994.-Деп. з ВШ1Т11 02.03.94.-;?- 467-394.

Подписано к печати 3.07.1995 г. Формат бумаги 60x84 1/16. Печ.л. 1,25. Усл.п.л.1,16. Тираж 100 экз. Заказ 1859/р.

Типография ГУ КПК Минтопэнерго РФ, г.Иваново, ул.Ермака, 41