Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Роль индивидуальной стресс-устойчивости в реализации эффектов стрессов различной модальности на сурфактантную систему и водный баланс легких
ВАК РФ 03.03.01, Физиология
Автореферат диссертации по теме "Роль индивидуальной стресс-устойчивости в реализации эффектов стрессов различной модальности на сурфактантную систему и водный баланс легких"
На правах рукописи
ВАСИЛЬЕВА Наталья Николаевна
РОЛЬ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ СТРЕСС-УСТОЙЧИВОСТИ в РЕАЛИЗАЦИИ ЭФФЕКТОВ СТРЕССОВ РАЗЛИЧНОЙ МОДАЛЬНОСТИ НА СУРФАКТАНТНУЮ СИСТЕМУ И ВОДНЫЙ
БАЛАНС ЛЕГКИХ
03.03.01 - физиология
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук
Казань - 2014
15 \т т
005548301
Работа выполнена на кафедре нормальной физиологии Государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Ижевская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Брындина Ирина Георгиевна
Официальные оппоненты:
Пятин Василий Фёдорович - доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой нормальной физиологии ГБОУ ВПО «Самарский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации (г. Самара).
Мирошниченко Игорь Васильевич - доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой нормальной физиологии ГБОУ ВПО «Оренбургская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации (г. Оренбург).
Ситдиков Фарит Габдулхакович - доктор биологических наук, профессор кафедры анатомии, физиологии и охраны здоровья Института физической культуры, спорта и восстановительной медицины Казанского (Приволжского) федерального университета (г. Казань).
Ведущая организация: ФГБУ НИИ нормальной физиологии имени П.К. Анохина РАМН
Защита состоится «2Л» 201 ^ г. в ОО часов на заседании
диссертационного совета Д 208.034.01 ГБОУ ВПО «Казанский государственный медицинский университет» Минздрава России по адресу: 420012, г. Казань, ул. Бутлерова, Д. 49.
С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ГБОУ ВПО «Казанский государственный медицинский университет» Минздрава России по адресу: 420012, г. Казань, ул. Бутлерова, д. 49, корпус Б.
Автореферат разослан «АЗ » 201^г.
Ученый секретарь диссертационного совета
Научный консультант:
доктор медицинских наук, профессор
доктор медицинских наук, профессор
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. В современной биологии и медицине одной из наиболее актуальных проблем является изучение различных аспектов влияния стресса на организм человека и животных. Изначально стресс - это адаптивная реакция организма, позволяющая ему противостоять различным воздействиям (Л.П. Филаретова, 2010). В ситуациях, когда предъявляемые организму требования превосходят физиологические возможности организма, теряется адаптивный характер стрессорной реакции, что становится причиной развития патологических процессов (Ф.З. Меерсон, 1993; М.Г. Пшенникова, 2000; В.Г. Шаляпина, 2004). Психоэмоциональный стресс является причиной многих хронических психосоматических заболеваний, уменьшения продолжительности жизни и повышения смертности (К.В. Судаков, П.Е. Умрюхин, 2010; T.G. Guilliams, L. Edwards, 2010). Восстановление гомеостатических констант происходит в результате активации регуляторных механизмов, обеспечивающих сохранение постоянства внутренней среды, и действия стресс-лимитирующих систем, что особенно важно при затяжном стрессовом воздействии (Е.В. Коплик и соавт., 2007; С.С. Перцов, 2008; Л.Н. Маслов и соавт., 2008).
В стрессорный ответ в той или иной мере оказываются вовлеченными практически все органы и ткани организма. Система внешнего дыхания принимает активное участие в развитии и реализации стрессорных изменений (Ф.З. Меерсон, 1989; И.Г. Брындина и соавт., 2007). В оптимальном функционировании аппарата внешнего дыхания существенная роль принадлежит легочному сурфактанту (W. Bernhard et al., 2004). Повышенный интерес к сурфактантной системе легких объясняется многогранностью ее функциональной роли в физиологии и патологии органов дыхания. Доказано, что сурфактант легких обладает антиателектатическими, иммуномодулирующими, бактерицидными, барьерно-очистительными, мембраностабилизирующими,
трофическими, антирадикальными свойствами, участвует в процессе испарения воды и регуляции массопереноса кислорода через альвеолокапиллярную мембрану (В.В. Ерохин, Л.К. Романова, 2000; E.H. Нестеров, Г.Н. Паневская, 2000; Л.Н. Лепеха и соавт. 2011; Н. Taeush et al., 2002; S. Saxena, 2005; J.R. Wright, 2005; F. Lhert et al., 2007; J.B. West, 2008; U. Christmann et al., 2009; V. Besnard et al., 2010).
Нарушения сурфактантной системы легких встречаются как при заболеваниях бронхо-легочного аппарата, так и при системных патологиях, сопровождаясь острой или хронической дыхательной недостаточностью (A.A. Биркун, 1981; В.В. Ерохин, 1987; В.В. Ерохин, Л.К. Романова, 2000). В условиях острого и хронического эмоционального стресса легочный сурфактант претерпевает существенные количественные и качественные изменения, при этом наблюдается также увеличение содержания жидкости в легких (И.Г. Брындина, 2002; Л.А. Украинская, 2002; S. Kovacheva-Ivanova, S.R. Ribarov, 1995).
Согласно классическим представлениям учения Н. Selye (1936) об общем адаптационном синдроме, стресс возникает в ответ на действие стимулов разного происхождения: физических, химических, биологических, психогенных, социальных. Несмотря на общность нейроэндокринных механизмов организации стрессорных реакций, на их реализацию могут оказывать влияние как модальность стрессора, так и особенности реактивности организма, связанные, в первую очередь, с индивидуальной стресс-резистентностью.
Поскольку большинство стрессирующих стимулов, провоцирующих у человека соматическую патологию, имеют социальную природу, изучение последствий их влияния на различные физиологические системы при экспериментальном моделировании на животных представляется в настоящее время весьма актуальным (G.F. Koob, 2012). Состояние сурфактантной системы легких при психосоциальном стрессе изучено
недостаточно: имеются единичные работы о влиянии кратковременных зоосоциальных конфликтов на поведенческую активность и содержание альвеолярных фосфолипидов (И.Г. Брындина, 2002).
Известно, что стрессогенным эффектом характеризуются не только эмоциональные факторы, но и воздействия, сопровождающиеся сдвигом ряда гомеостатических параметров: изменением газового состава крови (гипоксия), уровня энергетических субстратов (гипогликемия) и др. (Ф.З. Меерсон, 1993; Н.К. Зенков и соавт., 2001). К данной категории можно отнести сахарный диабет, который, согласно современным представлениям, является хроническим гипергликемическим и метаболическим (окислительным) стрессом (М.И. Балаболкин, 2000; Е.Б. Меньшикова и соавт., 2008; И.А. Волчегорский и соавт., 2010; J. Baynes et al., 1999). Сахарный диабет - одно из самых распространенных эндокринных заболеваний: по оценкам ВОЗ (2006) более 180 млн. человек во всем мире страдают данной патологией, при этом количество больных ежегодно увеличивается на 5-7%, а каждые 10-15 лет - в 2 раза (И.И. Дедов и соавт., 2009; Ю.И. Сунцов и соавт., 2011). На экспериментальных моделях сахарного диабета многими авторами (JI.B. Коваленко, 1997; К. Sugahara et al., 1981; L.A. Brown, W.J. Longmore, 1986; B.D. Uhal, W.J. Longmore, 1986) показано снижение поверхностно-активных свойств легких.
Известно, что уменьшение гравитации или изменение ее вектора дезориентирует функциональные системы и вызывает умеренный стресс (А.И. Григорьев, 2004; С.И. Степанова, 2005), поскольку зависимость многих функций от гравитации сформировалась в филогенезе. В связи с активным исследованием механизмов адаптации к невесомости в условиях длительных космических полетов для обеспечения полноценного функционирования организма, изучение состояния одной из важнейших систем жизнеобеспечения - дыхательной - является актуальным. Результаты, полученные в полетных исследованиях и на экспериментальных моделях микрогравитации, показывают, что после длительного действия невесомости снижаются функциональные возможности дыхательной системы (Н.П. Александрова и соавт., 2007; В.М. Баранов, 2011; G.B. West, G.K. Prisk, 1999). Состояние сурфактантной системы легких в этих условиях совершенно не изучено.
Согласно литературным данным (Е.В. Коплик и соавт., 1995; К.В. Судаков, 2005), нейровегетативные реакции на стресс и их метаболическое обеспечение имеют ряд особенностей в зависимости от индивидуальной стресс-устойчивости особей. На основе поведения животных, формирующегося в результате взаимодействия генетических, возрастных, половых и других факторов, предпринимаются попытки прогнозировать устойчивость регуляции АД в условиях эмоционального стресса (К.В. Судаков, 1998), состояние сердечно-сосудистой системы (Е.А. Юматов, 1980), реакции соединительной ткани (В.В. Серов и соавт., 1995; В.А. Шахламов и соавт., 2000; C.B. Протасова, 2010; A.B. Оксузян, 2011), уровень стресс-гормонов (С.С. Перцов и соавт., 1997), активность процессов перекисного окисления липидов и системы антиоксидантной защиты (И.В. Вольхина и соавт., 2011; С.С. Перцов и соавт., 2011), состояние иммунной системы (Л.В. Девойно и соавт., 2009; С.С. Перцов и соавт., 2010; Е.В. Минаева, 2012), изучаются нейрохимические механизмы эмоциональной реактивности (К.В. Судаков, 2005; П.Е. Умрюхин и соавт., 2008).
Отмечено, что устойчивость к стрессорным нагрузкам в значительной степени зависит от содержания нейромедиаторов в структурах головного мозга и в периферических тканях. Одним из перспективных в плане восстановления вызванных стрессом нарушений рассматривается синтетический аналог лей-энкефалина даларгин (JI.H. Маслов и соавт., 2008), оказывающий стресс-лимитирующее действие, а также обладающий выраженными антиоксидантными свойствами (O.A. Лебедько, С.С. Тимошин, 2002; A.B. Николаев и соавт., 2003; Л.Т. Таджибова и соавт., 2010). Влияние
опиоидов на сурфактантную систему легких при стрессе изучено лишь в условиях их внутримозгового, а не системного введения и без учета индивидуальной стресс-устойчивости (И.Г. Брындина, 2002).
Влияние различных по природе и интенсивности видов хронического стресса на формирование стресс-индуцированных изменений легочного сурфактанта и возможность их коррекции в зависимости от прогностической устойчивости особей к эмоциональному стрессу являются практически не изученными.
Цель и задачи исследования. Цель настоящего исследования - комплексная оценка состояния сурфактантной системы и водного баланса легких у животных с различной стресс-устойчивостью в зависимости от модальности и продолжительности стресса.
Для достижения указанной цели поставлены следующие задачи:
1. Изучить поверхностно-активные свойства и состав фосфолипидов сурфактанта легких в динамике развития иммобилизационного, зоосоциального, метаболического и гравитационного стресса у животных, различающихся по прогностической устойчивости к стрессу.
2. Выявить направленность изменений водного баланса и кровенаполнения легких при вышеуказанных воздействиях у стресс-устойчивых и стресс-неустойчивых особей.
3. Провести сравнительный анализ функциональной активности легочного сурфактанта и состояния водного баланса легких у крыс с различной устойчивостью к стрессу при стрессовых воздействиях разной модальности.
4. Исследовать особенности стресс-индуцированных изменений сурфактантной системы легких у животных с различной стресс-резистентностью при многократном введении синтетического аналога лей-энкефалина даларгина.
5. Выявить возможные механизмы изменений сурфактантной системы и водного баланса легких в условиях хронического стресса различного происхождения у стресс-устойчивых и стресс-неустойчивых животных.
Научная новизна исследования. Впервые проведен сравнительный анализ направленности и характера взаимосвязей между изменениями сурфактанта и водного баланса легких при хронических стресс-индуцирующих воздействиях. Новизна полученных данных заключается в выявлении различных вариантов зависимости изученных показателей поверхностной активности, липидного статуса сурфактанта, а также водного баланса легких от стресс-устойчивости животных в динамике развития стресса различной модальности.
Дополнены сведения о зависимости изменений сурфактантной системы легких при хроническом иммобилизационном стрессе от индивидуальной стресс-устойчивости животных. Впервые получены данные об индивидуально-типологических особенностях реакции легочного сурфактанта на хронический метаболический стресс при аллоксановом диабете, а также в условиях зоосоциального и гравитационного стресса.
Получены данные о модулирующем влиянии даларгина на сурфактантную систему легких при хроническом иммобилизационном и метаболическом стрессе. Сравнительная оценка использования даларгина при воздействии стрессирующих факторов показала, что на более ранних сроках его введения протекторные эффекты реализуются у стресс-устойчивых крыс.
Впервые получены данные о состоянии сурфактантной системы легких у животных в условиях моделированной микрогравитации. Выявлен характер адаптивных эффектов при непродолжительном влиянии микрогравитации на организм и дизадаптивные сдвиги в сурфактантной системе легких при длительных воздействиях; показано, что более выраженным адаптивным потенциалом и менее существенными дизадаптивными расстройствами характеризуются стресс-устойчивые особи.
Положения, выносимые на защиту.
1. Хронический стресс различной модальности (иммобилизационный, метаболический, зоосоциальный, гравитационный) сопровождается понижением поверхностно-активных свойств легочного сурфактанта за счет изменения спектра альвеолярных фосфолипидов, который характеризуется, главным образом, увеличением доли лизофосфатидилхолина.
2. Аналог лей-энкефалина даларгин в условиях иммобилизационного и метаболического стресса оказывает корригирующее влияние на состав фосфолипидов и, в меньшей степени, на поверхностную активность сурфактанта, не влияя при этом на стресс-индуцированные изменения водного баланса легких. При метаболическом стрессе действие даларгина наиболее эффективно.
3. Понижение функциональных свойств сурфактанта легких при стрессовых воздействиях различного генеза выражено в большей степени у стресс-неустойчивых крыс. У этой же категории животных на фоне стресса существенно нарушается водный баланс легких, что сопровождается накоплением экстраваскулярной жидкости. Степень изменений сурфактантной системы, состава фосфолипидов и водного баланса легких определяется модальностью и интенсивностью действия стресс-индуцирующих факторов, а также индивидуальной стресс-устойчивостью особей.
Теоретическая и практическая значимость работы. Работа является первым систематическим экспериментальным исследованием реализации механизмов влияния индивидуальной устойчивости к стрессу на сурфактантную систему легких.
В работе показано, что направленность и степень изменений состояния поверхностной активности, липидного спектра и водного баланса легких в условиях хронического стресса зависят как от модальности и продолжительности действия стрессоров, так и от прогностической стресс-устойчивости животных.
Обнаруженное в исследовании протекторное действие даларгина, ограничивающего стресс-индуцированные изменения сурфактантной системы легких, открывает дальнейшие перспективы для возможной фармакологической коррекции стрессорных повреждений легких в медицине и ветеринарии.
Данные о характере взаимосвязи поверхностно-активных свойств сурфактанта с изменениями спектра фосфолипидов сурфактанта и водного баланса легких в условиях стресса являются теоретической основой для понимания механизмов их нарушений при действии экстремальных факторов, что имеет немаловажное значение для физиологии и практической медицины.
Изменения сурфактантной системы легких, полученные на использованных нами моделях микрогравитации, позволяют объяснить ряд ранее выявленных в условиях реальной и моделированной невесомости феноменов, связанных с респираторными функциями. Полученные данные позволяют в дальнейшем разработать стратегию, направленную на оптимизацию функционального состояния сурфактантной системы легких в условиях космического полета.
Данные о состоянии сурфактантной системы легких при стрессах различного генеза внедрены в учебный процесс на кафедрах нормальной физиологии, патофизиологии и биохимии ГБОУ ВПО «Ижевская государственная медицинская академия».
Достоверность полученных данных. Достоверность полученных данных достигнута использованием достаточного для исследования количества наблюдений, конкретной постановкой и решением поставленных задач с использованием адекватных статистических методов. Статистическая обработка результатов исследования проводилась с применением пакетов программ Statistica 6.1, Statistical Package for Social Sciences (SPSS 11.5), пакета компьютерных программ Microsoft Excel для операционной системы Windows. Достоверность различий между группами крыс выявляли с помощью
непараметрического U-критерия Манна-Уитни, данные представляли как среднее значение ± ошибка среднего. Для выявления корреляционной зависимости был использован ранговый тест Спирмена. Различия выборок считали статистически достоверными при р<0,05.
Апробация работы. Основные положения диссертации изложены на VIII Международном конгрессе «International society for adaptive medicine» (ISAM) (Москва, 2006), V Международном симпозиуме «Актуальные проблемы биофизической медицины» (Киев, 2007), межрегиональной научной конференции «Патофизиология современной медицине» (Ижевск, 2007), XX съезде Физиологического общества имени И.П. Павлова (Москва, 2007), VI, VII Всероссийской конференции с международным участием «Механизмы функционирования висцеральных систем» (С-Пб, 2008, 2009), II съезде физиологов СНГ (Кишинев, 2008), VI Сибирском физиологическом съезде (Барнаул, 2008), 1-й Всероссийской научно-практической конференции «Физиология адаптации» (Волгоград, 2008), научно-практической конференции «Современные методы реабилитации» (Ижевск, 2009), Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Вопросы патогенеза типовых патологических процессов» (Новосибирск, 2009), X Международном конгрессе «Здоровье и образование в XXI веке» (Москва, 2009), XXI съезде Физиологического общества им. И.П. Павлова (Калуга, 2010), Космическом форуме с международным участием, посвященном 50-летию полета в космос Ю.А. Гагарина (Москва, 20И), III Съезде физиологов СНГ «Физиология и здоровье человека» (Ялта, Украина, 2011), IV Всероссийской научной конференции с международным участием «Микроциркуляция в клинической практике» (Москва, 2012), IV международной научно-практической конференции «Высокие технологии, фундаментальные и прикладные исследования в физиологии и медицине» (С-Пб, 2012), XXII съезде Физиологического общества им. И.П. Павлова (Волгоград, 2013), XIV Конференции по космической биологии и авиакосмической медицине с международным участием (Москва, 2013), международной конференции «Lipid Pathways in Biology and Disease» (Дублин, 2014).
Публикации по теме диссертации. Основное содержание диссертации отражено в 46 публикациях, из них 13 в журналах, рекомендованных ВАК, 1 монография.
Личное участие диссертанта. Приведенные в работе данные получены при личном участии соискателя на всех этапах работы, включая планирование, организацию и проведение экспериментов, забор материала для исследования и его обработку, анализ экспериментальных данных. Теоретическое обобщение результатов исследования, их анализ и оформление, публикации результатов исследования, формулирование выводов также проведены лично диссертантом.
Внедрение результатов исследования. Основные результаты исследования внедрены в учебный процесс кафедр нормальной физиологии, биохимии и патологической физиологии ГБОУ ВПО ИГМА Минздрава России.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, 6 глав результатов собственных исследований, обсуждения, выводов и списка литературы. Материал диссертации изложен на 268 страницах, иллюстрирован 29 таблицами и 37 рисунками. Список литературы содержит 529 источников, в том числе 202 отечественных и 327 зарубежных.
Соавторство и благодарности. Автор выражает глубокую признательность к.б.н. C.B. Протасовой (каф. биохимии ГБОУ ВПО ИГМА МЗ РФ, зав. каф. - д.м.н., проф. Е.Г. Бутолин) за помощь в определении содержания 11-ОКС, глюкозы и гликозилированного гемоглобина в крови; зав. лаб. миологии ФГБУН ГНЦ РФ Института медико-биологических проблем РАН д.б.н., проф. Б.С. Шенкману за совместную работу в
проведении экспериментов по моделированной микрогравитации на мышах линии С57В1/6.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Материал и методы исследования. Эксперименты выполнены на 376 белых беспородных крысах-самцах массой 180-220 г и 50 мышах-самцах линии С57В1/6 массой 23-27г. В постановке опытов руководствовались правилами проведения работ на экспериментальных животных (Приложение к Приказу Министерства здравоохранения № 267 от 19.06.2003), принципами, изложенными в Директиве Европейского Сообщества (86/609ЕС) и требованиями Всемирного общества защиты животных (WSPA). Животных содержали в клетках (по 6-7 особей) при 20-22°С в условиях свободного доступа к воде и пище. Опыты проводили в осенне-зимний период, в первую половину дня для исключения влияния сезонной и циркадной зависимости на исследуемые показатели.
Индивидуально-типологические характеристики крыс определяли в тесте «открытое поле» в течение 3 мин (Е.В. Коплик, 2002). «Открытое поле» представляло собой арену диаметром 1 м, разделенную на 32 квадрата. Освещенность поля во время опыта составляла около 30 лк. При тестировании в «открытом поле» регистрировали период первого движения и выхода животных в центр поля, количество пересеченных животными периферических и центральных квадратов «открытого поля», периферических и центральных стоек, продолжительность груминга, количество дефекаций и уринаций. Для вычисления индекса активности крыс сумму числа пересеченных периферических и центральных секторов делили на сумму латентных периодов первого движения и выхода в центр «открытого поля». В зависимости от исходных параметров поведения в открытом поле животные были разделены на активных и пассивных особей, характеризовавшихся, соответственно, высокой (СУ) и низкой (СН) прогностической устойчивостью к стрессу.
Изучение сурфактантной системы легких проводили на следующих экспериментальных моделях (рисунок 1):
1. Иммобилизационный стресс. В качестве модели хронической эмоциональной стрессорной нагрузки использовали ограничение подвижности (иммобилизацию), создаваемое путем фиксации животных на специальных планшетах за 4 конечности на спине в течение 2 часов ежедневно на протяжении 10, 20, 30 и 45 дней (P.A. Тигранян, 1985; М.И. Крикштопайтис, 1986). После 45 дней на протяжении последующих 15 дней животные находились без воздействия для оценки возможности восстановления исследуемых показателей (60-й день).
2. Аллоксановый диабет. Экспериментальный сахарный диабет вызывали однократным введением аллоксана тетрагидрата (мезоксалилмочевина, «Fluka Chemika», Швеция) в дозе 170 мг/кг массы тела подкожно (H.A. Пальчикова и соавт., 1987). В динамике развития сахарного диабета измеряли объем выпитой воды, диурез, массу тела, учитывали количество погибших крыс, а также определяли уровень глюкозы глюкозооксидазным методом (наборы «Витал Диагностике», Россия) и гликозилированного гемоглобина в крови при помощи наборов «Био-Ла-Тест» («Erba Lachema», Чехия). Забор материала проводили на 10,20, 30,45 и 60 дни развития диабета.
3. Сочетание длительной иммобилизации и аллоксанового диабета с введением даларгина. Для коррекции стрессорных изменений, вызванных эмоциональным стрессом и аллоксановым диабетом (метаболическим стрессом), были проведены серии с введением синтетического аналога лей-энкефалина даларгина (ФГУП «НПО «Микроген», Россия). Даларгин предварительно разводили в стерильном 0,9% растворе натрия хлорида (0,25М) и вводили внутримышечно из расчета 0,1 мг/кг массы животного через каждые 72 часа на протяжении 45 дней (С.Е. Переведенцева, 1997; С.Р. Трофимова, 1999).
Рисунок. 1. Общая структура работы
4. Зоосоциальный стресс. Для формирования зоосоциального стресса использовали изоляцию (Э.Р. Уждавини, 1980) и модель сенсорного контакта (Н.П. Бондарь и соавт., 2008). В эксперимент брали 4-хмесячных крыс, которых предварительно в возрасте 8 недель помещали в отдельные клетки. До эксперимента животные находились в изоляции 2 месяца, поскольку изоляция такой продолжительности позволяет оказать существенное влияние на поведение животных (Н.И. Дубровина, 2011). Тест сенсорный контакт проводили в течение 10 дней, во время которого крыс ссаживали друг с другом, при этом животных попарно помещали в экспериментальные клетки. Особи физически взаимодействовали друг с другом на протяжении 10 минут. Во время таких тестов выявляли победителя (агрессора) и особей, терпящих поражение (жертвы). После теста крыс возвращали попарно в клетку друг напротив друга, при этом между отсеками клетки стояла сетка, позволявшая им видеть, слышать и воспринимать запахи друг друга (сенсорный контакт), но предотвращавшая физическое взаимодействие.
5. Гравитационный стресс. Моделированные условия микрогравитации для крыс создавали путем иммобилизации в условиях антиортостаза в специальных тесных пеналах, которые имели угол наклона 30° к горизонту, в течение 10 дней. Также использовали 10-дневное антиортостатическое вывешивание по методике В.Е. Новикова, Е.А. Ильина (1981) в модификации Morey-Holton (2005), которое позволяет моделировать основной физиологический эффект невесомости - перераспределение жидкостных сред организма в краниальном направлении. Животных в этом случае переводили из горизонтального в антиортостатическое положение с углом наклона -30°. Длительность воздействия у крыс составляла 10 дней и у мышей 30 дней.
В течение аналогичных периодов контрольные (нестрессированные) животные и крысы с введением эквивалентных объемов изотонического раствора натрия хлорида находились в «домашних» клетках.
Для оценки степени развития стрессорных изменений определяли концентрацию 11-оксикортикостероидов (11-ОКС) флюориметрическим методом (А.Г. Резников, 1980).
Крыс, подвергнутых стрессорной нагрузке, и животных контрольной группы декапитировали под кратковременным эфирным наркозом сразу после окончания опытов. Для исключения попадания в трахею крови, инактивирующей сурфактант (В.А. Березовский и соавт., 1982), предварительно накладывали на трахею зажим. Для выведения мышей из экспериментов использовали цервикальную дислокацию. Легкие извлекали, оценивали визуально, взвешивали, после чего трижды промывали изотоническим раствором натрия хлорида через канюлю, вставленную в трахею или бронх. Объем промывной жидкости доводили в зависимости от массы легких до 30-35 мл у крыс и 8-10 мл у мышей.
Состояние легочного сурфактанта оценивали на основании комплексного применения биофизических и биохимических методов.
I. Регистрировали показатели поверхностной активности бронхо-альвеолярных смывов (БАС) (В.А. Березовский и соавт., 1982). Смывы центрифугировали при 1500 об/мин в течение 10 мин для осаждения клеточного компонента и помещали в кювету с подвижным барьером. После формирования монослоя на поверхности жидкости (через 30 мин) определяли статическое поверхностное натяжение (ПН) методом отрыва от нее вертикальной пластинки. Затем регистрировали минимальное и максимальное ПН в динамике растяжения и сжатия монослоя от 25% до 100% площади кюветы (методы Вильгельми и Дю-Нуи в модификации Д.М. Михайлова, В.И. Крючковой, 1974). На основании полученных величин минимального и максимального ПН рассчитывали индекс стабильности (ИС) поверхностной пленки БАС по J.Clements (В.А. Березовский и соавт., 1982).
II. Определяли содержание общих фосфолипидов и их фракций. БАС центрифугировали 1 час при 4000 об/мин. Из осадка экстрагировали липиды смесью
Блюра для определения общих фосфолипидов (ФЛ) или реактивом Фолча для определения их фракций (Е.А. Покровский, A.B. Каргаполов, 1970). Фракционирование отдельных классов фосфолипидов (Дж.Б. Финдлей и соавт., 1990) производилось методом восходящей хроматографии в тонком слое силикагеля (пластины "Merck", Германия; «Сорбфил», Россия) в смеси растворителей хлороформ: метанол: аммиак (соотношение 13:5:1) с дальнейшим денситометрическим анализом проб и компьютерной обработкой результатов (денситометр, программное обеспечение «Сорбфил», Россия). Пластины проявляли опрыскиванием 5-% спиртовым раствором фосфорномолибденовой кислоты. Локализацию фракций на пластинах определяли с помощью «свидетелей» - стандартных растворов фосфолипидов в хлороформе. Определяли содержание фосфатидилхолина (ФХ), лизофосфатидилхолина (ЛФХ), сфингомиелина (Сф) и фисфатидилэтаноламина (ФЭА), также рассчитывали индексы ФХ/ЛФХ, ФХ/Сф. Количественное определение общих ФЛ осуществляли по содержанию неорганического фосфора (Ф.И. Комаров и соавт., 1981). Экстракты липидов помещали в пробирки из тугоплавкого стекла и выпаривали досуха, затем пробы сжигали в 20%-ной серной кислоте для минерализации фосфора. Количество его определяли путем фотоэлектроколориметрирования после образования молибденовой сини в реакции с молибдатом аммония.
III. Изучали водный баланс и кровенаполнение легких. Для оценки водного баланса использовали гравиметрические индексы (Л.З. Тель и соавт., 1989): легочный коэффициент (процентное отношение массы легких к массе тела) и «сухой остаток» (процентное отношение массы высушенных легких к массе влажных легких). Также рассчитывали кровенаполнение, содержание общей и экстраваскулярной жидкости в легких (A.B. Бобриков, 1999) на основании оценки количества гемоглобина в крови и гомогенате легочной ткани (навеска 100 мг) гемиглобинцианидным методом (В.В. Меньшиков и соавт., 1987).
РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Сурфактантная система и водный баланс легких при хроническом иммобилизационном стрессе у крыс с различной стресс-устойчивостыо. В данной экспериментальной серии исследовали функциональные свойства сурфактанта и водный баланс легких в динамике развития хронического иммобилизационного стресса на 10, 20, 30, 45 дни у стресс-устойчивых и стресс-неустойчивых крыс, а также через 15 дней восстановления (60 день).
В ответ на стрессорную нагрузку в легких крыс был обнаружен ряд изменений, степень выраженности которых зависела от индивидуальной стресс-устойчивости. Так, на 10-й день эксперимента в обеих группах крыс были повышены показатели ПН (рисунок 2), но у СУ животных эти изменения были меньше по сравнению со СН (р<0,05).
Известно, что поверхностная активность сурфактанта является тонким индикатором функционального состояния респираторных отделов легких и липидного обмена (Ю.В. Нестеров, 2003). В реализации основной функции легочного сурфактанта -снижении поверхностного натяжения в альвеолах - имеет значение состав альвеолярных ФЛ, и прежде всего уровень ФХ, обеспечивающего поверхностно-активные свойства сурфактанта (X. Chen et al, 2006). Содержание этой фракции ФЛ снижалось на 10-й день у всех животных (рисунок 3), однако у СУ крыс на фоне повышения общего количества ФЛ уровень ФХ был выше аналогичного показателя СН особей.
Содержание ЛФХ превышало в несколько раз значения контрольных величин в обеих группах сравнения, при этом соотношение ФХ/ЛФХ существенно снижалось. Согласно данным, полученным И.Г. Брындиной (2002), Ю.В. Нестеровым (2003), D.E. Niewoehner et al. (1989), В.А. Holm et al. (1991, 1997), одним из наиболее ранних и патогенетически значимых процессов в легких при стрессе является повышение активности фосфолипаз, что является следствием стимуляции симпато-адреналовой
системы и повышения уровня катехоламинов при стрессе (A.A. Филаретов, 1987; М.Г. Пшенникова, 2000). Высокая активность фосфолипаз способствует накоплению лизофосфолипидов в составе легочного сурфактанта, что приводит к его дестабилизации и понижению поверхностно-активных свойств, что мы и наблюдали в своих опытах.
Контроль 10 дней | 20 дней 30 дней сгзлн мин (мН/м) 5^ипн мак (мН/м)
45 дней
60 дней
-ис (ус.ед.)
СН СУ (п=6) (п=8)
СН СУ (п=8) (п=8)
СН СУ (п=8) (п=8)
СН СУ (п=8) (п=8)
СН СУ (л=8) (п=8)
СН СУ (п=8) (п=8)
Рисунок 2. Показатели поверхностной активности сурфактанта при иммобилизационном стрессе у СУ и СН крыс: * - р<0,05- по сравнению с контролем, # -р<0,05 - отличия между СН и СУ животными
При анализе корреляционных связей было выяснено, что в снижении поверхностной активности сурфактанта как у СУ, так и у СН животных также имело значение повышение таких фракций ФЛ, как Сф и ФЭА рисунок 3), обладающих существенно меньшей поверхностной активностью по сравнению с фосфатидилхолином.
Содержание 11-ОКС в крови повышалось на 10-й день у всех экспериментальных животных - у СУ на 65% (р<0,001), у СН на 48% (р<0,001), при этом у СН крыс оно было ниже, чем у СУ (р<0,05). Интересно отметить, что у СУ особей на фоне высокого уровня глюкокортикоидов, усиливающих процессы синтеза легочного сурфактанта (С. Jin et al., 2010), отмечался рост количества общих ФЛ (48,86 ± 5,71 мкмоль/г при 38,37 ± 4,33 мкмоль/г в контроле, р<0,05), в то время как у СН крыс высокие концентрации глюкокортикоидов в крови, по-видимому, не вызывали увеличения продукции ФЛ. Возможно, данный факт связан с особенностями реализации регулирующих влияний на синтез ФЛ сурфактанта у животных с разной устойчивостью к стрессу. В работах И.Г. Брындиной и соавт. (2001, 2007) было показано, что у СУ крыс ведущим фактором, стимулирующим продукцию ФЛ, являются глюкокортикоиды, тогда как у предрасположенных к стрессу крыс - другие факторы, в том числе катехоламины.
100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0%
Контроль
□ ФХ (мкмоль/г) оЛФХ(мкмоль/г) в Сф (мкмоль/г)
СУ (п=8)
45 дней
СН \ СУ (п=8) | (п=8)
60 дней
аФЭА(мкмоль/г) ии др.
Рисунок 3. Относительное и абсолютное содержание основных фракций фосфолипидов легочного сурфактанта при иммобилизационном стрессе у СУ и СН крыс: * - р<0,05- по сравнению с контролем, # - р<0,05 - отличия между СН и СУ животными
Анализ водного баланса легких показал, что у всех экспериментальных животных на 10-й день увеличивалось содержание общей жидкости (рисунок 4), которое меняется при увеличении кровенаполнения и (или) усилении гидратации легких (Л.З. Тель и соавт.. 1989). В данном случае у крыс обеих групп повышалось кровенаполнение, но при этом уменьшалась величина сухого остатка и у СУ, и у СН особей.
Нужно отметить, что у СУ животных изменения водного баланса легких были связаны с перераспределением состава ФЛ сурфактанта: низкий показатель сухого остатка коррелировал со снижением коэффициентов ФХ/Сф (г=0,90, р<0,001) и ФХ/ЛФХ (г=0,80, р<0,01). Можно предположить, что повышенное образование лизоформ ФЛ, обладающих сильным детергентным действием, способствовало повреждению гемато-альвеолярного барьера и формированию «гидрофильных пор», резко увеличивающих его проницаемость (Коипе,1998). По данным литературы известно, что Сф и церамид, образующийся на основе Сф, также вызывают дисфункцию эндотелиапьного барьера и увеличивают легочную сосудистую проницаемость (в. Е. (МЫпв, 2008).
Повышение ПН БАС и снижение индекса стабильности (рисунок 2), более выраженное у СН животных, на фоне изменений в составе ФЛ легочного сурфактанта наблюдалось и на 20-й день иммобилизации. На этом сроке эксперимента в понижении функциональных свойств сурфактантной системы легких имело значение повышение уровня ЛФХ на фоне дефицита ФХ, что привело к снижению коэффициента ФХ/ЛФХ. отражающего активность фосфолипазного гидролиза. Индекс ФХ/ЛФХ положительно коррелировал с низким показателем индекса стабильности и у СУ (г=0,83, р<0,01), и у СН животных (г= 0,93, р<0,001), и был отрицательно связан с ПН минимальным (г= - 0,83, р<0,01; г= - 0,91, р<0,001 соответственно).
Рисунок 4. Водный баланс и кровенаполнение легких при иммобилизационном стрессе у СУ и СН крыс: * - р<0,05- по сравнению с контролем, # - р<0,05 - отличия между СН и СУ животными
У СУ животных определенное значение в повышении поверхностного натяжения имело снижение уровня ФХ на фоне прироста количества Сф, что нашло отражение в уменьшении соотношения ФХ/Сф, которое указывает на функциональную незрелость легочного сурфактанта (П.А. Мотавкин и соавт., 1998). Этот коэффициент коррелировал с низким показателем индекса стабильности (1= 0,83, р<0,01). К 20-му дню сохранялись изменения водного баланса и кровенаполнения легких у СН животных, а у СУ крыс продолжал оставаться высоким только показатель кровенаполнения легких (рисунок 4).
Примечательно, что на 30-й день снижение функциональных свойств легочного сурфактанта сохранялось, но межгрупповые отличия выявлены не были, хотя закономерности, повлекшие за собой эти изменения, несколько отличались в сравниваемых группах. Так, у СН крыс, в отличие от устойчивых к стрессу особей, было снижено количество ФХ (рисунок 3), что нашло свое отражение в возникновении положительной корреляции с индексом стабильности (г= 0,85, р<0,01) и отрицательной - с ПН минимальным (1= - 0,85, р<0,01). По-видимому, изменения в составе сурфактанта могут быть связаны, прежде всего, с длительной стресс-индуцированной нейроэндокринной перестройкой организма. Известно, что развитие стрессовой реакции протекает стадийно (К.В. Судаков, 1997; М.Г. Пшенникова, 2000). Принято считать, что фаза истощения стресса является периодом исчерпания защитных ресурсов организма (Н. 8е1уе, 1986). Однако, по современным представлениям (С.Б. Парин, 2010), в эту фазу на смену активным механизмам защиты приходит эволюционно более древняя гипобиотическая стратегия, контролируемая эндогенной опиоидной системой, которая, по мнению автора, способствует сужению диапазона индивидуальных различий реагирования жизненно важных систем организма на стресс. Возможно, данный феномен мы наблюдали к 30-му дню опытов.
Существенные различия изучаемых показателей были выявлены на 45-й день иммобилизации. Все показатели поверхностного натяжения у СН крыс достоверно превышали аналогичные значения СУ особей (рисунок 2). При этом индекс стабильности у предрасположенных к стрессу животных на данном сроке имел наименьшую величину среди всех периодов наблюдения и был связан с изменениями в составе фосфолипидов сурфактанта, что отразилось в наличии положительной корреляции с коэффициентами
ФХ/ЛФХ (г= 0,83 р<0,01) и ФХ/Сф (г= 0,78 р<0,05), которые также были максимально снижены. Несмотря на то, что, в отличие от предыдущих сроков наблюдения, количество общих ФЛ было повышено, уровень ФХ оставался сниженным как по сравнению с контрольными значениями, так и по сравнению с показателями СУ крыс, а содержание фракций с низкой поверхностной активностью преобладало в составе ФЛ.
У устойчивых к стрессу крыс на данном сроке наблюдения все показатели имели наименьшую степень изменений в отличие от СН животных. Так, индекс стабильности, который является интегративным показателем поверхностной активности сурфактанта, находился в пределах контрольных значений. Обращает на себя внимание тот факт, что количество ФЛ на 45-й день было повышено (77,26 ± 2,35 мкмоль/г), что превысило контрольные цифры в 2 раза (38,37 ± 4,33 мкмоль/г, р<0,01). При анализе корреляционных взаимосвязей было выявлено, что величина индекса стабильности была положительно связана с высоким количеством ФХ (г= 0,80, р<0,01) и имела отрицательную связь с уровнем ЛФХ (г= - 0,80, р<0,01), минимальным из всех наблюдений. Подобные взаимосвязи между показателями активности сурфактанта и уровнем ФХ, характерные для нормально функционирующего альвеолярного выстилающего комплекса, были обнаружены в работе И.Г. Брындиной (2002). По-видимому, у СУ животных высокий оборот липидных компонентов сурфактанта, который проявляется, прежде всего, повышением количества общих ФЛ в динамике развития хронического эмоционального стресса, способствовал большей сохранности поверхностно-активных свойств сурфактанта. Нужно также отметить, что на этом сроке наблюдения у СН крыс возможности сурфактантной системы легких компенсировать стресс-индуцированные изменения истощались, в то время как у СУ животных отмечалась большая стойкость изучаемых показателей, что, по-видимому, связано с возможностями у этой группы особей адаптироваться к длительному действию стрессора.
После 45 дней иммобилизации в течение 15 суток животные находились без воздействия, после чего вновь оценивались изучаемые параметры. К 60-му дню наблюдения не происходило восстановление повышенных показателей поверхностного натяжения (рисунок 2). Более того, у СУ крыс индекс стабильности вновь снижался относительно контроля, но при этом был выше соответствующего значения СН особей. Количество ФЛ у предрасположенных к стрессу крыс существенно снижалось относительно предыдущего срока эксперимента и контрольных значений, в то время как у СУ животных (52,37 ± 4,81 мкмоль/г) их содержание было в 2 раза выше по сравнению со СН (26,53 ± 2,47 мкмоль/г, р<0,01). Если изменения процентных соотношений фракций ФЛ сурфактанта у СН крыс были сопоставимы на сроках 45 и 60 дней (рисунок 3), то для СУ животных мы констатировали усугубление изменений в их составе - почти в 2 раза снижалось относительное содержание ФХ и увеличивалось количество его лизоформ.
Нужно отметить, что на 15-й день после 45-дневного иммобилизационного стресса изменения водного баланса легких имели место в обеих группах, что проявлялось в увеличении общей жидкости легких (рисунок 4). Если у СН крыс это повышение сопровождалось накоплением внеклеточной жидкости, то у СУ оно было связано с увеличенным кровенаполнением, при этом по данным показателям были обнаружены межгрупповые различия. Высокое содержание общей жидкости в легочной ткани, увеличение ее содержания в интерстиции на фоне уменьшения сухого остатка отражают высокую вероятность развития отека легких.
Возможно, что отсутствие восстановления изучаемых показателей через 15 дней после прекращения стрессового воздействия связано с пролонгированными эффектами нейроэндокринного ответа при эмоциональном стрессе, который, по данным М. Тапака (1999), может сохраняться от нескольких часов до дней и недель. Тем не менее, именно у прогностически устойчивых крыс показатели сурфактантной системы и водного баланса
легких дольше сохраняли способность поддерживать свою функциональную активность в условиях длительного воздействия стрессорного фактора.
Таким образом, хронический эмоциональный стресс способствовал снижению функциональных свойств альвеолярного выстилающего комплекса, снижению количества ФХ и накоплению ЛФХ, Сф и ФЭА в составе альвеолярных фосфолипидов. Степень выраженности этих изменений зависела от индивидуальной стресс-устойчивости животных. Механизмы, лежащие в основе индивидуальной устойчивости особей к эмоциональному стрессу, по мнению ряда исследователей (Е.В. Коплик и соавт., 2004; A.B. Горбунова, 2005, 2006; P.M. Худоерков и соавт., 2007), обусловлены сложными генетическими особенностями нейромедиаторных процессов в различных структурах мозга. При этом развитие эмоционального стресса приводит к индивидуальным изменениям содержания нейромедиаторов в гипоталамо-лимбико-ретикулярных структурах мозга у предрасположенных и устойчивых к стрессорным нагрузкам животных (К.В. Судаков, П.Е. Умрюхин, 2010). В свою очередь, изменения в содержании центральных нейротрансмштеров являются триггером в изменении гомеостатических механизмов (М. Konstandi et al., 2000), реализующихся на органном уровне и опосредующих степень и глубину изменений сурфактантной системы легких.
Сурфактантная система и водный баланс легких при аллоксановом диабете у крыс с различной стресс-устойчивостыо. Стресс, вызванный как соматическими, так и психоэмоциональными стимулами, играет важную роль в развитии метаболического дисбаланса в организме (М.И. Душкин, М.В. Храпова, 2011; Е. Charmandari et al., 2005). С этой точки зрения представляет интерес изучение сахарного диабета, являющегося по своей природе хроническим гипергликемическим и метаболическим (окислительным) стрессом (М.И. Балаболкин, 2000). Нами было исследовано состояние сурфактантной системы легких у крыс с различной стресс-устойчивостью при аллоксановом диабете, который используют как модель инсулинзависимого сахарного диабета (H.A. Пальчикова и соавт., 2006).
* —2*-
*
7 4
ч.
250
200
150
100
50
0
Глюкоза, ммоль/л ■ GHb, мкмоль фру/г Hb —A- 11-ОКС, мкг/л
сн
• Глюкоза, ммоль/л —C^GHb, мкмоль фру/г Hb 11-ОКС, мкг/л
СУ
Рисунок 5. Содержание глюкозы, гликозилироваиного гемоглобина и 11-ОКС в крови при аллоксановом диабете у СУ и СН крыс: * - р<0,05- по сравнению с контролем, # - р<0,05 - отличия между СН и СУ животными
На фоне введения аллоксана на 3-е сутки у всех крыс снижалась первоначальная масса тела, резко повышались потребление воды и диурез. Нужно отметить, что на 3-5-е сутки после инъекции аллоксана 20% стресс-устойчивых крыс и 35% стресс-
неустойчивых погибли. Гибель животных на ранних сроках после введения аллоксана рассматривают как проявление острой формы диабета, а гипергликемию у выживших -как признак хронической формы заболевания (H.A. Пальчикова и соавт., 1987). Уровень глюкозы крови в наших экспериментах был повышен у всех животных в обеих группах (рисунок 5).
Количество общих ФЛ увеличивалось у СУ крыс на 10-й и 20-й дни, а в группе СН - на 20-й и 30-й дни развития аллоксанового диабета (таблица 1). Известно, что инсулин тормозит синтез ФЛ сурфактанта (D.J. Foster et al., 2010), а потому в условиях его дефицита при сахарном диабете продукция альвеолярных ФЛ может возрастать, что мы и наблюдали в своих опытах на протяжешш 30 дней. Немаловажным фактором в усилении синтеза альвеолярных ФЛ у стресс-устойчивых крыс являлся высокий уровень глюкокортикоидов. Так, на 10-й день количество общих ФЛ в данной группе животных имело положительную связь (г=0,98, р<0,001) с содержанием 11-ОКС в крови, в то время как у неустойчивых к стрессу животных такой зависимости выявлено не было.
Таблица 1. Фракции фосфолииидов легочного сурфактанта при аллоксановом диабете у СУ и СН крыс_____
Показатели (мкм оль/г) Контроль Аллоксан 10 дней Аллоксан 20 дней Аллоксан 30 дней Аллоксан 45 дней Аллоксан 60 дней
СН (п-8) СУ (п=8) СН (п=8) СУ (п=8) СН (п=8) СУ <п=8) СН (п=8) СУ (п=8) СН (п=8) СУ (п=8) сн (п=8) СУ (п=8)
Общие фосфоли-пиды ¡7,14 ± 4,56 58.37 ± 3,49) 42.80 ± 6,24 52,95 ± 5,16* 40,50 ± 1,7Ш 70,38 ± 6,26** 73,14 ± 4,68 *т 46,83 ± 4,74 37.78 ± 6,95 37,61 ± 3.81 40,06 ± 5,33) 37,83 ± 0,7
Фосфати-дилхолин 18,74 ± 2,19 19.44 ± 1,67 7.3 ± 1,22***# 11,82 ± 1.5)* 9,61 ± ),54***## 19,56± 1,71 18,81 ± 1,41 14,96 ± 1,71 5,89 ± 0,1*** 8.34 ± 1,0* 10.9 ± 1,52* 13,3 ± 0.07*
Лизофос-фатидил-холин 0,37 ± 0,04 0.38 ± 0,03 11,07 ± 1.43*** 12,06 ± 1,24*** 11,82 ± 0,56***# 17,02 ± 1 -у*** 16.43 ± 1,1***## 9,34 ± 1,15*** 13,5 ± 2,54*** 9,23 ± 3,96*** 8.58 ± 1,08***# 5,94 ± ),36***
Сфинго-мнелин 5,58 ± 0,6 5,7 ± 0.47 10,18 ± 1.18* 12,24 ± 1,24*** 6,96 ± 0.28# 11,49 ± 1,28** 15,75± 1,1***## 7,05 ± 0,65 10,21 ± 1,9* 7,48 ± 0,74* 7.64 ± 0,1 )# 5,27± 0.3
Фосфати-зилэтанол-амин 4,12± 0.55 4,24 ± 0,44 11,03 ± 2,16*** 12,62 ± 3,83*** 5,89 ± 0,37 *## 9,39 ± 0,89** 13,84± !***## 7,37 ± 0,65** 5,05 ± 1,1 6,05 ± 0,71* 6,55 ± 0,86* 6.16± 0.17*
Примечание: * - статистически значимые отличия от контроля контроля (* - р<0,05, ** - р<0,01, *** -р<0,001), #- статистически значимые отличия между СН и СУ животными (# - р<0,05, ## - р<0,01)
Поверхностная активность легких в течение 30 дней наблюдения, несмотря на высокий уровень фосфолипидов, снижалась (рисунок 6). Так, на 10-й и 20-й день в обеих группах животных возрастали показатели ПН, при этом у активных особей на этих сроках были зафиксированы максимальные значения уровня глюкозы и гликозилированного гемоглобина. К 30-му дню у активных крыс цифры ПН достоверно не отличались от контрольных величин. На 45-й день было зафиксировано наименьшее значение индекса стабильности в обеих группах на фоне повышения цифр ПН и увеличения содержания глюкозы в крови у предрасположенных крыс на 52% (р<0,001). На 60-й день показатели ПН оставались увеличенными в обеих группах, но при этом нормализовался индекс стабильности, а также уровень гликозилированного гемоглобина.
Поверхностно-активные свойства сурфактанта, по-видимому, изменялись вследствие нарушений состава ФЛ выстилающего комплекса альвеол. Нами получены данные, свидетельствующие, что повышение уровня ЛФХ наблюдалось в обеих группах уже на 10-й день развития диабета и сохранялось на протяжении всего эксперимента (таблица 1). Уровень ФХ, обеспечивающего в большей степени поверхностную активность сурфактанта, снижался в обеих исследуемых группах на 10-й, 45-й, 60-й дни. Коэффициент ФХ/ЛФХ оставался резко сниженным в течение всего периода наблюдений.
При аллоксановом диабете повышенное образование лизоформ ФЛ является результатом деацилирования ФХ на фоне активации фосфолипазы Аз (С.С. Овакимян и соавт., 2005). Низкий уровень ФХ и высокое содержание его лизоформ, обладающих мембранодеструктивным действием, способствуют дестабилизации функций легочного сурфактанта (П.А. Мотавкин, Б.И. Гельцер, 1998). Нужно отметить, что у СУ особей на 10-й и 20-й день эксперимента уровень ФХ - основной поверхностно-активной фракции фосфолипидов - был достоверно выше по сравнению со СН животными. По-видимому, именно эта особенность способствовала сохранению индекса стабильности на уровне контрольных величин у СУ крыс на этих сроках.
СН СУ (п=6) (п=8)
Контроль
СН СУ (п=8) (п=8)
10 дней
СН СУ (п=8) (п=8)
20 дней
СН СУ (п=8) (п=8)
30 дней
СН СУ (п=8) (п=8)
45 дней
СН СУ (п=8) (п=8)
60 дней
Ипн мин (мН/м) еелпн мак (мН/м) —ис (ус.ед.)
Рисунок 6. Показатели поверхностной активности сурфактанта при аллоксановом диабете у СУ и СН крыс: * - р<0,05- по сравнению с контролем, # - р<0,05 - отличия между СН и СУ животными
Еще одним фактором, который мог способствовать снижению поверхностно-активных свойств сурфактанта, было повышение содержания Сф, что является характерным признаком липидных изменений в тканях при сахарном диабете (С.С. Овакимян и соавт., 2005). Уровень его оставался повышенным в течение 45-ти дней развития диабета (таблица 1), в то время как коэффициент ФХ/Сф, являющийся показателем функциональной зрелости сурфактанта, был снижен на протяжении всего эксперимента, что свидетельствует о продукции функционально менее «полноценного» сурфактанта. При этом соотношение ФХ/Сф у СУ крыс на всех сроках наблюдения было достоверно выше по сравнению со СН.
Можно предположить, что снижению антиателектатических свойств сурфактанта также способствовало специфичное для сахарного диабета усиление процессов неферментативного гликозилирования различных соединений, преимущественно белковой природы. О его активности можно судить по уровню гликозилированного гемоглобина, который в наших экспериментах оставался повышенным в течение всего периода наблюдений, за исключением 60-го дня. По мнению Т. Myint et al. (1995), гликозилирование белков при сахарном диабете, прежде всего коллагена легких, способствует появлению структурных изменений легочного внеклеточного матрикса, которые, в свою очередь, обусловливают сдавление альвеол. Деформация альвеол может приводить к неравномерному распределению тубулярного миелина на альвеолярной поверхности, что вызывает снижение функциональной активности сурфактанта (D. Popov, М. Simionescu, 1997).
Анализ показателей баланса жидкости и кровенаполнения легких показал, что при метаболическом стрессе их изменения были в большей степени выражены у СН животных (рисунок 7). Так, с 10-го по 30-й дни в этой группе было снижено кровенаполнение относительно исходного уровня, что могло быть связано со специфическими изменениями микроциркуляторного русла, которые наблюдаются при сахарном диабете - сужением просвета капилляров и утолщением базальных мембран эндотелиоцитов (D. Popov, М. Simionescu, 1997; Т. Nicolaie et al„ 2004).
Контроль
—КН (%)
Е52ЭОЖ(%) СГЭЭЖ(%)
60 дней
Рисунок 7. Водный баланс и кровенаполнение легких при аллоксановом диабете у СУ и СН крыс: * - р<0,05- по сравнению с контролем, # - р<0,05 - отличия между СН и СУ животными
На 30-й день у СН особей отмечалось накопление экстраваскулярной жидкости в легких, что превысило контрольные значения и соответствующий показатель СУ крыс. Обращает на себя внимание, что на 30-й и 45-й дни показатели водного баланса легких у СН крыс приобрели изменения, характерные для отечности легочной ткани - повышалось содержание экстраваскулярной жидкости. Можно предположить, что к этому сроку развития диабета нарастает оводнение межклеточного вещества, вызванное увеличением количества гепарансульфата (Т. №соЫе ех а1„ 2004), связывающего воду, в составе сосудистой базальной мембраны и интерстициального пространства. Помимо этого, утилизация избытка глюкозы по полиоловому пути с накоплением сорбитола (М.И. Балаболкин, 1998), обладающего выраженными гидрофильными свойствами, также может способствовать гипергидратации легких. У СУ особей на 45-й день увеличивалось кровенаполнение легких относительно контроля на 85% (р<0,05). К 60-му дню у СН животных сохранялся повышенный уровень общей жидкости в легких по сравнению с исходными данными.
В целом можно отметить, что в условиях экспериментального сахарного диабета дисбаланс показателей водного обмена и кровенаполнения легких у СН крыс выражен в большей степени, чем у СУ животных, что проявилось в тенденции к сниженному кровенаполнению легочной ткани в течение первых 30 дней и в гипергидратации на протяжении последующих 30 дней.
Восстановление ряда изучаемых показателей (индекса стабильности, количества общих ФЛ, содержания Сф, большинства показателей водного баланса, уровня гликозилированного гемоглобина) до исходных величин к 60-му дню развития аллоксанового диабета можно связать с возможностью регенерации Р-клеток
поджелудочной железы и частичной нормализацией метаболического фона. В литературе последних лет активно обсуждаются пути увеличения объема эндокринной паренхимы поджелудочной железы у взрослых животных, в частности неогенез Р-клеток из камбиальных элементов - стволовых, полустволовых клеток и клеток-предшественников (A. Garofano et al., 2000; F. Levine, M. Mercóla, 2004; C.S. Lee et al., 2006). A.Leichner, J.F. Habener (2003) различают неогенез отдельных р-клеток, образующихся из стволовых клеток, находящихся внутри существующих островков, и неогенез островков из стволовых клеток, локализующихся в стенке протоков, для реализации которого требуется около 40 дней, а потому наблюдаемое в наших опытах улучшение метаболического фона через 60 дней от начала развития аллоксанового диабета не противоречит литературным данным.
Можно заключить, что на фоне развития метаболического стресса, каковым является сахарный диабет, поверхностно-активные свойства сурфактанта и спектр альвеолярных ФЛ претерпевали изменения, сходные с эмоциональным стрессом. Но также нужно отметить, что степень этих изменений при диабете была меньшей по сравнению с иммобилизацией, что, вероятно, связано с возможностью восстановления гормонального и метаболического профиля в организме животных через 60 дней после введения аллоксана, в то время как при эмоциональном стрессе изменения нейроэндокринного статуса сохраняются длительное время. Интересно, что при диабете межгрупповые различия изучаемых показателей проявились в меньшей степени, чем при эмоциональном стрессе. По-видимому, в данном случае имеют значение особенности происхождения стрессирующего воздействия. При эмоциональном стрессе первичной реакцией на стрессирующий стимул являются изменения нейрохимических свойств нейронов лимбико-ретикулярного комплекса, в то время как при аллоксановом диабете пусковым моментом являются метаболические сдвиги в организме. Согласно литературным данным (К.В. Судаков, 2005), устойчивость животных к эмоциональному стрессу зависит, прежде всего, от специфической организации и нейромедиаторной интеграции нейронов гипоталамо-лимбико-ретикулярных структур, тех же самых, что активируются при эмоциональном стрессе и запускают весь комплекс соматовегетативных проявлений.
Сурфактантная система и водный баланс легких при зоосоциальном стрессе у крыс с различной стресс-устойчивостью. Среди разнообразных видов стрессов у человека одно из ведущих мест занял психоэмоциональный стресс, являющийся причиной многих психосоматических заболеваний (К.В. Судаков, П.Е. Умрюхин, 2010). Нами для формирования психосоциального стресса было выбрано сочетание изоляции и модели сенсорного контакта.
Известно, что при зоосоциальном стрессе поддерживается высокий уровень эмоционального напряжения и соответствующая перестройка нейроэндокринной системы организма (J.M. Koolhaas et al., 1997; A. Niebylski et al., 2012). В наших исследованиях было выявлено, что уровень 11 -ОКС у стресс-устойчивых крыс в условиях зоосоциального стресса был повышен в 2,5 раза (р<0,001) по сравнению с контрольными значениями (рисунок 8).
Изменения сурфактантной системы легких на фоне зоосоциального стресса имели такую же направленность, что и при хронической иммобилизации. Зоосоциальный стресс приводил к повышению минимального ПН как у активных, так и у пассивных животных по сравнению с контролем на 13% (р<0,05) и 29% (р<0,001) соответственно, но у стресс-устойчивых животных этот показатель был всё же меньше на 13% (р<0,05). Индекс стабильности снижался у СН крыс на 50% по сравнению с контролем (р<0,001), а у СУ -на 24% (р<0,001), что свидетельствует о понижении поверхностно-активных свойств легочного сурфактанта, при этом индекс стабильности в группе предрасположенных к стрессу крыс был ниже (р<0,001), чем у устойчивых животных (рисунок 8).
Примечательно, что при зооеоциальном стрессе повышение количества общих ФЛ отмечалось только у СУ животных, подобно тому, что мы наблюдали при иммобилизации продолжительностью 10 дней. При этом у СУ крыс уровень общих ФЛ, так же, как при иммобилизационном стрессе, имел положительную связь с содержанием 11 -ОКС в крови (г=0,98, р<0.01).
контролем, # - р<0,05 - отличия между С,Н и СУ животными
Спектр альвеолярных ФЛ в условиях зоосоциального стресса отличался у крыс в зависимости от прогностической стресс-устойчивости. Абсолютное количество ФХ у СУ крыс было в 2,5 раза выше по сравнению со СН (р<0,001), хотя его относительное содержание в структуре общих ФЛ было ниже контрольных величин в обеих группах. Уровень ЛФХ возрастал как у активных, так и у пассивных крыс в несколько раз, а коэффициент ФХ/ЛФХ снижался, но при этом в группе СУ животных он был более чем в 2 раза выше соответствующего значения СН крыс (р<0,001). У СУ особей существовала отрицательная связь между количеством ЛФХ и индексом стабильности (г=-0,98, р<0,()1), являющегося показателем функциональной активности сурфактанта. По мнению J.M. Koolhaas et al. (1997), среди всех лабораторных стресс-стимулов зоосоциальные конфликты являются наиболее тяжелыми стрессорами с точки зрения нейроэндокринных изменений. Они характеризуются сильной активацией симпатической нервной системы и мощным выбросом катехоламинов из надпочечников в кровь (L. Gavrilovic et al., 2008; А. Niebylski et al., 2012). Вероятно, высокая симпатическая активность и гиперкатехоламинемия вызывают усиление продукции фосфолипидов одновременно с их усиленным разрушением в результате активации фосфолипаз и накоплением лизофосфолипидов, играющих ведущую роль в понижении поверхностно-активных
свойств сурфактанта.
На фоне психосоциального стресса изменения водного баланса были отмечены только у СН крыс: снижалось почти в 2 раза по сравнению с контролем кровенаполнение легких (р<0,01), что было ниже соответствующего показателя стресс-устойчивых животных на'49% (р<0,01). При этом содержание экстраваскулярной жидкости возрастало с 70,61 ± 0.88 в контроле до 75,89 ± 0,5 в опыте (р<0,01), и это значение превышало цифры стресс-устойчивых крыс, у которых данный показатель составил 71,1 ± 1,39 (р<0,01).
У пассивных животных при зооеоциальном стрессе установлена тесная связь между показателями водного баланса легких и поверхностной активностью легочного сурфактанта: уровень кровенаполнения коррелировал с индексом стабильности (г=0,83, р<0,05) и был отрицательно связан с минимальным ПН (г=-0,81, р<0,05). В этой группе
наблюдения также была выявлена отрицательная связь между содержанием экстраваскулярной воды в легких и количеством ФЛ легочного сурфактанта (г=-0,89, р<0,05). По-видимому, у СН животных на фоне социальных конфликтов в инициировании изменений функционального состояния легочного сурфактанта имеют значение, прежде всего, нарушения кровенаполнения и водного баланса.
Результаты настоящей работы демонстрируют, что зоосоциальный стресс, в сравнении со стрессом, вызванным многократной иммобилизацией, в большей мере выявил различия между устойчивыми и предрасположенными к стрессу животными по степени изменений сурфактантной системы и водного баланса легких. По всей видимости, психосоциальный стресс, являющийся по своему происхождению естественным, а не лабораторным, в полной мере запускает весь комплекс нейроэндокринных перестроек, мобилизующих функциональные системы организма, прежде всего метаболического и гомеостатического уровня, который вовлекает многие органы и ткани организма (К.В. Судаков, П.Е. Умрюхин, 2010), в том числе и легкие.
Сурфактантная система и водный баланс легких при введении даларгина на фоне хронического иммобилизационного стресса у крыс с различной стресс-устойчивостью. Известно, что повреждающий потенциал стресса и его исход определяются в первую очередь балансом эндогенных стресс-реализующих и стресс-лимитирующих систем организма (Ф.З. Меерсон, М.Г. Пшенникова, 1989), к которым относят, в том числе, опиоидные пептиды. В наших опытах в качестве стресс-лимитирующего вещества мы использовали синтетический аналог лей-энкефалина даларгин.
Системное введение даларгина при иммобилизационном стрессе способствовало частичному восстановлению показателей поверхностной активности сурфактанта (таблица 2), в частности индекса стабильности, который у СУ крыс на всем протяжении сочетанного воздействия не отличался от контроля, в то время как при изолированном стрессе на большинстве сроков наблюдения был снижен. Показатели ПН в обеих группах были стабильно высокими, как при стрессе, т.е. корригирующее влияние даларгина на поверхностно-активные свойства сурфактанта не было столь явно выражено.
Интересно, что в отношении ФЛ легких и их фракционного состава изменения при сочетании введения даларгина с иммобилизацией имели большую стресс-протекторную направленность (таблица 3). Так, содержание основной фракции фосфолипидов - ФХ -восстанавливалось полностью у СУ крыс уже на 10-й день сочетанного воздействия и сохранялось в процентном соотношении на уровне контрольных значений в течение всего эксперимента. Восстановление количества ФХ до контрольных значений у СН особей происходило на 10-й и 30-й день, а на остальных сроках было достоверно выше, чем при изолированном стрессе.
Примечательно, что уровень ЛФХ, в десятки раз увеличивавшийся при стрессе, на фоне инъекций даларгина постепенно к 60-му дню снижался, но при этом оставался повышенным относительно контроля (таблица 3). Соответственно, коэффициент ФХ/ЛФХ также восстанавливался лишь частично.
При анализе взаимосвязей между показателями поверхностного натяжения и содержанием ФХ и его лизоформ было обнаружено, что индекс стабильности имел положительную связь с коэффициентом ФХ/ЛФХ у всех животных с 20-го дня сочетанного воздействия (г=0,80, р<0,01). У СН крыс измененные показатели поверхностной активности коррелировали на разных сроках с уровнем ЛФХ, в то время как у СУ особей высокие значения ФХ коррелировали с индексом стабильности. По-видимому, несмотря на преобладание в структуре фосфолипидов ФХ, продолжавший оставаться достаточно высоким уровень ЛФХ оказывал дестабилизирующее действие на функциональную активность легочного сурфактанта.
Таблица 2. Показатели поверхностной активности легочного сурфактапта при введении даларгина на фоне нммобилнзационного стресса у СУ и СП крыс_
ПН миним. (мН/м) ПН максим. (мН/м) ис (усл.ед.)
Контроль <п=16) СН 20.47 ±0,27 35,63 ± 0,4 0,54 ±0,02
су 20,2 ± 0,25 35.55 ± 0,36 0,55 ±0,01
10 дней (п=32) сн(с+д) 26,08 ± 0,25*** 42,52 ± 0,29*** 0,48 ± 0,01*##
сн (с) 25,44 ±0,44**# 40,68 ±0,45** 0,46 ± 0,04*
су (с+д) 23,52 ± 0,26** 40,92 ±0,38** 0,54 ± 0,01оо
су (с) 24,52 ±0,3" 39,96 ± 0,12** 0,48 ±0,01**
20 дней (п=32) СН (С+Д) 26,76 ± 0,29*** 43,64 ±0,23*** 0,48 ± 0,01*##
сн(с) 25,92 ±0,17**# 42,16±0,3**# 0,48 ±0,01**
су (с+д) 24,24 ± 0,27** 41,48 ±0,4** 0,52 ± 0,005
су (с) 24,88 ±0.26*« 40.92 ± 0,08** 0,49 ±0.01**
30 дней (п=32) сн (с+д) 26,48 ±0,35*** 42,44 ±0,4*** 0,46±0,005**##
СН(С) 25,60 ±0,61** 42,64 ±0,32** 0,50 ±0,01*
су(с+д) 25,92 ± 0,24*** 43,68 ±0,27*** 0,51 ± 0,004*
су (с) 25,36 ±0,31** 42,36 ±0,16** 0,50 ±0,01*
45 дней (п=32) СН (С+Д) 26,04 ±0,26*** 42,12 ± 0,46*** 0,47±0,003**##со
СН (С) 27,23 ± 0,32**## 40,70 ±0,29**# 0,37 ± 0,01***##
СУ (С+Д) 23,25 ± 0,17** 39,45 ± 0,68 0,52 ±0,01 оо
СУ (С) 23,45 ±0,53** 39,46 ± 0,3** 0,54 ± 0,02
60 дней (п=32) СН (С+Д) 24,95 ±1,06** 42 ±1,41*** 0,51 ± ОДШоо
СН (С) 27,43 ± 0,23 **## 42,13 ±0,22**## 0,42 ± 0,01***#
СУ(С+Д) 24,35 ± 0,26** 42,6 ±0,22*** 0,55 ± 0,01оо
СУ (С) 25,74 ±0,17** 40,71 ±0.13*** 0.45 ±0.01***
Примечание: * - статистически значимые отличия от контроля (* - р<0,05, ** - р<0,01, *** - р<0,001), # -статистически значимые отличия между СН и СУ животными (# - р<0,05, ## - р<0,01), оо - статистически значимые отличия стресса от сочетанного воздействия (оо - р<0,05). С - иммобилизационный стресс, С+Д -введение даларгина на фоне иммобилизационного стресса
Содержание сфингомиелина (таблица 3), которое было повышено при стрессе в обеих группах на всех сроках наблюдения, возрастало при сочетанном воздействии на 30-й день, а на 45-й и 60-й, несмотря на высокие абсолютные цифры, относительное его содержание было в пределах контрольных величин. Коэффициент ФХ/Сф был снижен у СН крыс на протяжении 45 дней, что, по-видимому, также имело значение в снижении поверхностно-активных свойств сурфактанта.
Отмеченные изменения в составе ФЛ сурфактанта наблюдались на фоне их повышения у СУ животных на всем протяжении сочетанного воздействия, так же, как и при изолированном стрессе, но прирост в содержании данного показателя был выше на фоне введения даларгина. У СН животных увеличение количества ФЛ происходило на 30-й и 45-й день, в то время как при стрессе оно было повышено только к 45-му дню и уменьшалось на 60-й день ниже контрольных величин. Возможно, что прирост количества общих ФЛ, в том числе ФХ связаны с высоким уровнем 11-ОКС в крови, который наблюдался на фоне введения даларгина. Известно, что глюкокортикоиды стимулируют синтез и секрецию фосфатилилхолина альвеолоцитами II типа, усиливая активность ключевого фермента их синтеза - холинфосфатцитидилтрансферазы (A.J. Chu, S.A.
Rooney, 1985) или повышая активность синтазы фосфатидной кислоты (S.A. Rooney, 1994, 2001) - предшественника в синтезе всех классов фосфолипидов.
Таблица 3. Фосфолипиды легочного сурфактанта при введении даларгина на фоне
ОФЛ (мкмоль/г) ФХ (мкмоль/г) ЛФХ (мкмоль/г) Сф (мкмоль'г)
Контроль СИ 37.14±4,56 18,74 ±2,19 0.37 ±0.04 5,58 ± 0,6
(п=14) СУ 38.37 ± 3.49 19,44 ±1,67 0,38 ± 0,03 5,7 ±0,47
СН (С+Д) 39,82 ± 5,65 17,14±2,88*##оо 5,89 ± 0,7***# 6,26 ±0,61
10 дней СН (С) 33,27 ±4,33# 5,75 ± 1,06**# 7,61 ± 1,18** 8.77 ±1.24»
<п=32) СУ (С+Д) 69,16±6,31»»оо 37,44 ±4,11**оо 8,14 ±0,39*** 7,08 ± 0,36
СУ (С) 48,86 ±5,71» 10,06± 1,5** 10,65 ± 1,85*** 10,55 ±0,96**
СН (С+Д) 32,2 ± 3,92## 12,87± 1,59*## 4,56±0,61***# 6,28 ± 1,09
СН (С) 31,89±2,71## 7,98 ± 0,7 !»»## 6.42 ± 0.69**# 7.02 ± 0.79#
(п=32) СУ (С+Д) 79,39 ±5,24*"оо 46,39 ± 3,22*»оо 8,14 ±0,7**» 8.29 ±1,17
СУ (С) 58.96 ±5.55* 17,74 ± 1,8 11,93 ± 1,33*»* 10,92 ± 1,02**
СН (С+Д) 52,41 ±5,12»*оо 19,54 ± 1,56##оо 10,13 ±1,09***# 11,37 ± 1,28»#
30 дней СН (С) 44.69±3,17 10,93 ± 0,81»* 8,06± 0,8*** 10.64 ± 1,27»*
(п=32) СУ (С+Д) 53,7 ± 6,8**6оо 30,32 ±3,62»»» 8,07 ±1,14*** 9,15 ±1,15»
СУ (С) 38,44 ± 5,25 10,09 ± 1,37** 6,52±0.81*» 8,42 ± 1,69
СН (С+Д) 62,5±5,64**# 3!,06±3,06**#оо 9,99 ±0,82»*»« 11,72 ±1,03*
СН (С) 59,21 ±4,7*## 10,42±0,91**## 14,0 ± 1,14»** 15,92± 1.37**
(п=32) СУ (С+Д) 81,55 ±7,06**» 42,49 ±4,16**00 9,09 ±0,79*** 12,07 ±1,19**
СУ (С) 77.26 ±2.35** 28,31 ± 1,02** 10,95 ± 1,25**» 14.41 ±0.73**
СН (С+Д) 30,84 ± 5, ЯШ 13,42 ± 2,15##оо 3,87 ±0,88» »оо 4,84 ± 1,09#
60 дней СН(С) 26.53 ± 2,47*## 4,24±0.53***## 6,78 ± 0,52**## 6,20±0,44##
(п=32) СУ (С+Д) 56,67 ± 2,29** 28,5 ±1,44*оо 4,82 ±0,23*** 8,13 ±0,49**
СУ (С) 52,37 ±4,81* 10,16 ± 1.01** 12,46± 1,07»*» 11,35 ±1,06»*
Примечание: * - статистически значимые отличия от контроля (* - р<0,и5, " - р<и,и1, "" - рэлиш;. п -статистически значимые отличия между СН и СУ животными (# - р<0,05, ## - р<0,01), со - статистически значимые отличия стресса от сочетанного воздействия (сю - р<0,05). С - иммобилизационный стресс, С+Д -введение даларгина на фоне иммобилизационного стресса
Известно, что лей-энкефалин обладает стресс-протекторным влиянием (Л.Н. Маслов и соавт., 2008). Возможно, что в нашей работе парентеральный способ введения синтетического аналога лей-энкефалина не в полной мере проявил стресс-лимитирующие свойства данного пептида. Объяснение данному феномену можно найти в работах С.К. Судакова (2010, 2011), которым была сформулирована гипотеза реципрокного взаимодействия центрального и периферического звеньев эндогенной опиоидной системы. Согласно этой гипотезе, периферическое введение синтетического опиоида, которое мы осуществляли в своей работе, по-видимому, может вызывать торможение центральных опиоидных механизмов, и, тем самым, тормозить их центральные стресс-лимитирующие эффекты. В то же время известно, что при эмоциональном стрессе нарушается проницаемость гемато-энцефалического барьера (В. Евровйо е1 а1., 2002), что позволяет веществам, циркулирующим в крови, действовать на структуры ЦНС. По-видимому, парентеральное введение даларгина способствовало активации и периферических, и центральных р-опиоидных рецепторов, что не позволило в полной
мере проявить даларгииу стресс-протекторные эффекты в отношении поверхностно-активных свойств сурфактанта.
Нужно отметить, что инъекции даларгина способствовали сглаживанию межгрупповых различий по показателям поверхностной активности. Возможно, что дополнительное введение при эмоциональном стрессе в организм СН крыс опиоидных пептидов способствовало оптимизации функционирования всех компонентов сурфактантной системы легких, что проявилось в отсутствии выраженных различий с показателями СУ животных.
Показатели водного баланса при введении даларгина восстанавливались частично: так, у СУ крыс снижался легочный коэффициент, в обеих группах нормализовалось значение сухого остатка и оставался стабильным уровень кровенаполнения. У СН крыс сохранялось повышение количества экстраваскулярной жидкости (рисунок 9) на 30-й и 45-й день (р<0,05), что могло быть связано с изменениями проницаемости аэрогематического барьера для воды.
СН <п=8)
Контроль
10 дней 20 дней 30 дней Е22ЭОЖ(%) с=1ЭЖ(%)
45 дней КН (%)
Рисунок 9. Водный баланс и кровенаполнение легких при введении даларгина на фоне иммобилизационного стресса у СУ и СН крыс: * - р<0,05- по сравнению с контролем, # - р<0,05 - отличия между СН и СУ животными
По данным С.П. Лысенкова (1993), одни гормоны - вазопрессин, АКТГ, адреналин увеличивают его проницаемость, другие - кортизол, инсулин, ренин, ангиотензин II и альдостерон уменьшают. Высокий уровень 11-ОКС, который наблюдался на всем протяжении введения даларгина при эмоциональном стрессе, по-видимому, способствовал предотвращению развития отека легких у СУ крыс, поскольку в этой группе наблюдения величина сухого остатка и количество экстраваскулярной жидкости легких не были увеличены. В отличие от них, у СН животных повышение на 30-й и 45-й день содержания внеклеточной воды в легких может быть связано с преобладанием влияния факторов, стимулирующих резорбцию жидкости в легких.
Таким образом, введение синтетического аналога лей-энкефалина даларгина на фоне иммобилизационного стресса способствует частичному восстановлению стресс-индуцированных изменений функциональной активности легочного сурфактанта у всех животных, водного баланса у СН крыс и в большей степени опосредует нормализацию спектра альвеолярных фосфолипидов.
Сурфактантная система и водный баланс легких при введении даларгина на фоне аллоксанового диабета у крыс с различной стресс-устойчивостью. Возможность использования синтетического аналога лей-энкефалина в коррекции изменений, возникающих при развитии аллоксанового диабета, запускающего процесс активации
свободных радикалов и ПОЛ, представляется перспективной, поскольку в ряде экспериментальных работ было продемонстрировано выраженное антиоксидантное действие даларгина (O.A. Лебедько, С.С. Тимошин, 2002; Л.Т. Таджибова и соавт., 2010).
При аллоксановом диабете на фоне многократных инъекций даларгина понижение поверхностно-активных свойств легких становилось менее выраженным (таблица 4).
Таблица 4. Показатели поверхностной активности легочного сурфактанта при введении даларгина на фоне аллокеанового диабета у СУ и СН крыс_
ПН миним. (мН/м) ПН максим. (мН/м) ИС (усл.ед.)
Контроль (п=14) СН 20,47 ± 0,27 35,63 ± 0,4 0,54 ± 0,02
СУ 20,2 ± 0,25 35,55 ± 0,36 0.55 ±0.01
10 дней (п-32) СН (А+Д) 22,08 ± 0,22**ао 38,72 ±0,34**оо 0,55 ± 0,0 Ico
СН (А) 27,17 ±0,47**## 43,87 ± 0,4** 0,47 ± 0,02*#
СУ (А+Д) 22,8 ±0,24** 40 ± 0,28** 0,55 ±0,01
СУ (А) 24,9±0,13** 43,0 ±0,18** 0,53 ±0,01
20 дней (п=32) СН (А+Д) 22,8 ±0,22** 36,75 ±1,Ico 0,47 ± 0,01**#
СН(А) 25,20 ±0,14** 41,68 ±0,15** 0,49 ±0,01*
СУ (А+Д) 22,12 ±0,21** 39,12 ±0,3** 0,55 ±0,005
СУ (А) 24,86 ±0,45** 42,20 ±0,88** 0,52 ±0,01
30 дней (п=32) СН (А+Д) 22,53 ±0,13** 39,37 ± 0,28** 0,54 ± 0,01°о
СН (А) 24,8±0.87**## 40,96 ±0,66** 0,49 ± 0,02*#
СУ (А+Д) 20,88 ±0,21 36,84 ±0,23* 0,55 ±0,01
СУ (А) 23,15 ±0,34 40,30 ±0,41** 0,54 ±0,01
45 дней (п=32) СН (А+Д) 23,12 ±0,15** 41 ±0,11*** 0,56 ± 0,005оо
СН (А) 26,36 ±0,58** 41,36 ±0,84** 0,44 ± 0,03*
СУ (А+Д) 22,72 ± 0,31** 40,36 ± 0,35** 0,56 ±0,01°о
СУ (А) 24,75 ±0,3** 40,50 ±0,3** 0,48± 0,01*
60 дней (п=32) СН (А+Д) 22,28 ±0,27** 39,26 ± 0,56** 0,55 ± 0,01
СН (А) 25,0 ± 0,11**# 41,48 ± 0,41 ** 0,50 ±0,01*
СУ (А+Д) 22,35 ±0Д6** 39,9 ±0,39** 0,56 ± 0,01
СУ (А) 23,60 ±0,52** 41.05±0,41** 0,54 ±0,02
Примечание: * - статистически значимые отличия от контроля (* - р<0,05, ** - р<0,01), # - статистически значимые отличия между СН и СУ животными (# - р<0,05, ## - р<0,01), со - статистически значимые отличия диабета от сочетанного воздействия (оо - р<0,05). А - аллоксановый диабет, А+Д - введение даларгина на фоне аллокеанового диабета
Так, у СН крыс на 10-й день сочетанного воздействия минимальное ПН снижалось по сравнению с изолированным диабетом на 19% (р<0,01). Индекс стабильности в этой группе на фоне инъекций даларгина был на уровне контрольных величин, тогда как при диабете снижение составляло 13% (р<0,05), при этом введение даларгина сглаживало и межгрупповые различия по данным показателям. У СУ крыс введение даларгина также снижало степень изменений поверхностной активности легочного сурфактанта (таблица 4). На 20-й день у СН животных минимальное ПН оставалось повышенным на 11% (р<0,05), что было ниже соответствующего значения при диабете. На этом сроке сохранялось индуцированное аллоксаном снижение индекса стабильности по отношению к контролю на 13% (р<0,01), что также было ниже аналогичного показателя СУ особей (р<0,05). В последующие периоды наблюдения в обеих сравниваемых группах повышение
цифр ПН на фоне введения дадаргина было меньшим по сравнению с аллоксановым диабетом, при этом межгрупповых отличий зафиксировано не было.
Повышение количества ФЛ, сопровождающее экспериментальный диабет, устранялось введением даларгина на всех сроках наблюдения в обеих экспериментальных группах (таблица 5). Содержание ФХ у СУ крыс не имело достоверных отличий от контрольных цифр во все исследуемые сроки, тогда как при диабете без введения даларгина имело место снижение процентной величины этой фракции на всем протяжении эксперимента. У СН животных на 10-й и 20-й день уровень ФХ был снижен как относительно контроля (на 34%, р<0,01 и на 39%, р<0,01 соответственно), так и по отношению к СУ особям (на 24%, р<0,05 и на 36%, р<0,01 соответственно). В последующие сроки на фоне инъекций даларгина у этих животных происходило восстановление содержания ФХ до контрольных величин.
Таблица 5. Фосфолипиды легочного сурфактанта при введении даларгина на фоне аллоксанового диабета у СУ и СН крыс___
ОФЛ (мкмоль/г) ФХ (мкмоль/г) ЛФХ (мкмоль/г) Сф (мкмоль/г)
Контроль <П=14) СН 37.14 ±4.56 18,74±2,19 0.37 ±0,04 5,58 ± 0,6
СУ 38,37 ±3,49 19,44 ± 1,67 0,38 ±0,03 5,7 ±0,47
10 дней (п-32) СН (А+Д) 32,81 ± 2,27оо 12,41 ± 0,68**#оо 6,3 ± 0,68***со 6,6 ±0,5 loo
СН (А) 42,80 ± 6,24 7,3 ± 1,22***# 11,07 ± 1,43*** 10,18 ± 1,18*
СУ (А+Д) 37,82 ± 3,22оо 16,24 ±1,37оо 6,14 ± 0,67***<х> 6,3 ± 0,боо
СУ (А) 52,95 ±5.16* 11,82 ± 1,5* 12,06 ± 1,24*** 12,24 ±1.24***
20 дней (п=32) СН (А+Д) 33,2 ±0,89 11,48 ±0,3 **## 6,92 ±0,53***оо 5,93 ± 0,23
СН (А) 40,50±1,71## 9.61±0,54***## 11,8 ±0,56***# 6.96 ± 0.28#
СУ (А+Д) 43,01 ± 2,59 л 18,07 ±1,19 6,19 ±0,44***00 6,3 ±0.46
СУ (А) 70,38 ±6,26** 19,56 ± 1,71 17,02 ± 1,7*** 11,49± 1,28**
30 дней (п=32) СН (А+Д) 40,1 ± 1,72оо 15,67 ±0,64 5,94±0,4***#оо 6,83 ± 0,3#со
СН (А) 73,14 ±4.7*## 18,81 ± 1.41 16,43±1,!***## 15,75±1,1***##
СУ (А+Д) 38,15 ±1,93 16,13 ±1,01 4,73 ±0,1*** 5,79 ± 0,29
СУ (А) 46,83 ±4,74 14,96 ± 1,71 9,34 ± 1.15*** 7,05 ± 0.65
45 дней (ч=32) СН (А+Д) 37,53 ± 1,14 16,35 ±0,47® 4,28 ±0,22***#оо 5,94 ±0,28оо
СН (А) 37,78 ±6.95 5,89 ±0,1*** 13,5 ±2,54*** 10,21 ± 1,9*
СУ (А+Д) 35,51 ± 1,39 16,57 ±0,57 оо 3,49 ±0,16**оо 5,33 ± 0,28
СУ (А) 37,61 ±3,81 8,34 ± 1,0*** 9.23 ±0,96*** 7.48 ± 0,74*
60 дней (п-32) СН (А+Д) 36,41 ± 1,8 17,12 ±0,75=о 3,52 ±0,21** 5,43 ± 0,22#
СН (А) 40,06 ± 5,33 10,9 ± 1,52* 8,58 ± 1,08***# 7.64 ± 0,1 #
СУ (А+Д) 35,26 ±1,79 17,1 ±0,85 3,08 ±0,19** 4,75 ±0,13
СУ (А) 37,83 ±0,7 13,3 ±0,07« 5,94 ±0,36*** 5.27 ± 0.3
Примечание: * - статистически значимые отличия от контроля (* -р<0,05, ** -р<0,01, *** -р<0,001). # -статистически значимые отличия между СН и СУ животными (# - р<0,05, ## - р<0,01), оо - статистически значимые отличия диабета от сочетанного воздействия (со - р<0,05). А - аллоксановый диабет, А+Д -введение даларгина на фоне аллоксанового диабета
Уровень ЛФХ, существенно повышающийся при диабете, на фоне введения даларгина становился ниже, хотя и не достигал контрольных величин. Обращает на себя внимание тот факт, что с увеличением продолжительности инъекций даларгина происходило постепенное снижение уровня лизоформ ЛФХ и повышение коэффициента
ФХ/ЛФХ, при этом более быстрая положительная динамика данных показателей прослеживалась у СУ животных, хотя полного восстановления относительно контроля не отмечалось.
Характерное для диабета повышение содержания Сф на фоне введения даларгина устранялось - достоверных отличий от исходных цифр зафиксировано не было, при этом на сроке 30 и 60 дней содержание данной фракции у СУ животных было ниже по отношению к СН (р<0,05).
При анализе взаимосвязей параметров поверхностной активности и спектра альвеолярных ФЛ было обнаружено, что восстановившийся на фоне введения даларгина индекс стибильности на разных сроках сочетанного воздействия в обеих группах наблюдения коррелировал с коэффициентами ФХ/ЛФХ (г=0,85, р<0,01) и ФХ/Сф (г=0,75, р<0,05), а показатели ПН минимального были отрицательно связаны с уровнем общих ФЛ (г= - 0,80, р<0,01) и ФХ (г= - 0,78, р<0,05). Таким образом, коррекция даларгином повышения уровня ЛФХ и Сф при экспериментальном сахарном диабете, а также восстановление содержания ФХ в составе фосфолипидов сурфактанта имело значение при стабилизации показателей его поверхностно-активных свойств. По-видимому, цитопротективные и антиоксидантные свойства даларгина препятствуют полной реализации окислительного потенциала аллоксанового диабета и, тем самым, предотвращают снижение функциональной активности сурфактанта.
Резюмируя полученные результаты, можно отметить, что введение даларгина способствует коррекции сниженных при диабете поверхностно-активных свойств альвеолярного выстилающего комплекса, прежде всего за счет восстановления большинства показателей липидного спектра сурфактанта, которое у стресс-устойчивых крыс реализуется на более ранних сроках введения даларгина.
Введение даларгина на протяжении 20 дней способствовало восстановлению сниженного уровня кровенаполнения у СН крыс по сравнению с диабетом (рисунок 10).
Контроль ( 10 дней 20 дней 30 дней 45 дней 60 дней
Е22ЕЗОЖ (%) (=ГЭЭЖ(%) —КН (96)
Рисунок 10. Водный баланс и кровенаполнение легких при введении даларгина на фоне аллоксанового диабета у СУ и СН крыс: * - р<0,05- по сравнению с контролем, # -р<0,05 - отличия между СН и СУ животными
Однако, сочетанное воздействие не устраняло вызываемое метаболическим стрессом накопление общей и внеклеточной жидкости на последующих сроках у этой группы животных. Более того, у СУ особей при введении даларгина отмечалось увеличение общей жидкости легких в сочетании со снижением сухого остатка на 30-й и
45-й дни (р<0,05), чего не наблюдалось при изолированном диабете. К 60-му дню у пассивных крыс сохранялось, как при диабете, увеличение общей жидкости, превышавшее также значение соответствующего показателя активных особей (р<0,01), у которых на данном сроке показатели водного баланса легких соответствовали исходным величинам.
В нашей работе выявлено, что прослеживаются взаимосвязи между показателями водного баланса легких и поверхностной активности сурфактанта у СН животных. Так, на 10-й день ПН минимальное коррелировало с количеством общей (г=0,73, р<0,05) и экстраваскулярной жидкости (г=0,78, р<0,05), а индекс стабильности был связан с кровенаполнением на 20-й день (г= 0,80, р<0,01) и имел отрицательную связь с экстраваскулярной жидкостью на 30-й день (г= - 0,78, р<0,05). Таким образом, изменение показателей водного баланса, по-видимому, способствовало сохранению индуцированного диабетом снижения функциональных свойств сурфактанта на фоне введения даларгина.
Вызванная введением аллоксана гипергликемия сохранялась при инъекциях даларгина, но имела меньшую степень выраженности (рисунок 11). Можно предположить, что антиоксидантные свойства даларгина препятствовали избыточному окислительному повреждению аллоксаном |3-клеток поджелудочной железы, что и способствовало ограничению гипергликемии. Уровень гликозилированного гемоглобина, по аналогии со значениями гликемии, был ниже при сочетанном воздействии по сравнению с диабетом.
Рисунок 11. Содержание глюкозы, гликозилированного гемоглобина и 11-ОКС в крови при введении даларгина на фоне аллоксанового диабета у СУ и СН крыс: * -
р<0,05- по сравнению с контролем, # - р<0,05 - отличия между СН и СУ животными
Нужно отметить, что концентрация 11-ОКС в крови при введении даларгина не имела таких больших колебаний, как при диабете, а максимальные величины данного показателя при сочетании воздействий также были ниже, чем при изолированном метаболическом стрессе. По-видимому, более низкий уровень глюкокортикоидов в крови и нормализация гликемического профиля на фоне введения аналога лей-энкефалина является отражением восстановления нормальных «взаимоотношений» между активностью гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы и уровнем глюкозы в крови, которые нарушаются при сахарном диабете (Т.Т. Подвигина и соавт., 2011).
Таким образом, введение даларгина способствует коррекции сниженных при диабете поверхностно-активных свойств альвеолярного выстилающего комплекса, прежде всего за счет восстановления большинства показателей липидного спектра сурфактанта.
р # # # &
с/ с/ с/ с/ ^ ф> ф (р <<?
Глюкоза, ммоль/л —О— вНЬ, мкмоль фру/г НЬ — * -11 -ОКС, мкг/л сн
10 8 6 4 2 0
</ / / / / ^ ^ ^
• • • Глюкоза, ммоль/л —а— внь, мкмоль фру/Г НЬ 11-ОКС, мкг/л
Изменения параметров водного баланса легких, вызванные диабетом, в условиях сочетанного воздействия сохраняются.
Сурфактантная система и водный баланс легких при гравитационном стрессе.
Особый вид стрессора, который по своим механизмам отличается от ранее рассмотренных, представляет собой моделированная микрогравитация. Известно, что уменьшение гравитации или изменение ее вектора дезориентирует функциональные системы и вызывает умеренный стресс (А.И. Григорьев и соавт., 2004), поскольку зависимость многих функций от гравитации сформировалась в филогенезе.
Для исследования эффектов микрогравитации на поверхностную активность и биохимический состав сурфактанта легких крыс мы использовали модель иммобилизации в условиях антиортостатической гипокинезии (АНОГ) продолжительностью 10 дней. Гравитационный стресс способствовал значительному снижению поверхностно-активных свойств сурфактанта: повышению ПН минимального и максимального на 68% (р<0,001) и 46% (р<0,001) соответственно и снижению индекса стабильности на 24% (р<0,001) (рисунок 12). В отношении количества общих ФЛ была отмечена тенденция к росту, но эти изменения не были достоверны, поскольку у 2/3 животных содержание ФЛ увеличивалось более чем в два раза, а у 1/3 происходило резкое их снижение (более чем в 5 раз). Нужно отметить, что животные с низкими значениями ФЛ имели и сниженные показатели относительной массы надпочечников. По-видимому, у части крыс выбранная модель микрогравитации вызывала развитие стойкого стресса и приводила к быстрому истощению функции надпочечников. В условиях дефицита глюкокортикоидов и адреналина снижалась продукция ФЛ сурфактанта.
Рисунок 12. Показатели сурфактантной системы и водного баланса легких у крыс в условиях антиортостатической гипокинезии (в % к контролю): * - р<0,05- по сравнению с контролем
В составе альвеолярных ФЛ отмечались следующие изменения: содержание ФХ было повышено (на 67%, р<0,05), но при этом уровень ЛФХ был увеличен более чем в 50 раз (р<0,001), что привело к снижению индекса ФХ/ЛФХ в 25 раз. Достоверных изменений абсолютного количества Сф и ФЭА не наблюдалось, но процентное содержание их снижалось, также было снижено соотношение ФХ/Сф.
У всех животных в условиях антиортостатической иммобилизации отмечался выраженный цианоз и кровоизлияния в легких. Нужно отметить, что показатель кровенаполнения легких в этих условиях значительно снижался - более чем в 3 раза (р<0,001), а содержание экстраваскулярной жидкости увеличивалось до 74 ± 1,37 при 70,69 ± 1,24 в контроле, р<0,05. Возможно, в этих условиях при переполнении кровью венозных сосудов легких срабатывает рефлекс Китаева, который приводит к спазму
кн *
зоо
ПН тах*
легочных артерий и ограничению притока крови к легким. Нарушение гемодинамики может лежать в основе снижения процессов синтеза фосфолипидов сурфактанта.
Таким образом, в условиях антиортостаза при иммобилизации у крыс снижаются поверхностно-активные свойства легочного сурфактанта, что сопровождается изменениями в составе альвеолярных фосфолипидов на фоне резкого ограничения кровенаполнения легких.
Учитывая полученные данные о разнонаправленных изменениях количества фосфолипидов и относительной массы надпочечников у отдельных особей при моделировании микрогравитации, мы предприняли попытку оценить индивидуальные различия в реакции сурфактанта на гравитационный стресс на протяжении 10 дней у прогностически устойчивых и предрасположенных к стрессу крыс в модели антиортостатического вывешивания (АОВ). Эта модель позволяет полностью снять весовую нагрузку на задние конечности и перераспределить объемы циркулирующей крови и других жидких сред организма в краниальном направлении, что характерно для невесомости (В.Е. Новиков, Е.А. Ильин, 1981). В сравнении с антиортостатической гипокинезией характеризуется сохранением подвижности животных.
Рисунок 13. Показатели сурфактантной системы и водного баланса легких у крыс в условиях антиортостатического вывешивания (в % к контролю): * - р<0,05- по сравнению с контролем, # - р<0,05 - отличия между СН и СУ животными
В отличие от предыдущих стрессовых воздействий (иммобилизационного и зоосоциального стресса, аллоксанового диабета, антиортостатической гипокинезии), в условиях АОВ происходило снижение поверхностного натяжения БАС в обеих группах крыс (рисунок 13), в большей степени у СУ особей, что свидетельствует о повышении функциональных свойств легочного сурфактанта. В основе таких преобразований, как можно предположить, лежат изменения спектра альвеолярных фосфолипидов. Действительно, под влиянием АОВ происходило повышение общего количества ФЛ в обеих группах животных (на 106%, р<0,01 у СУ и на 35%, р<0,05 у СН), при этом содержание ФХ в большей степени увеличилось у СУ крыс как в абсолютных цифрах, так и в процентном соотношении (на 32%, р<0,01). Однако, уровень ЛФХ увеличился в несколько раз, что привело к снижению коэффициента ФХ/ЛФХ. По-видимому, как и при действии других стрессоров, под влиянием АОВ в легких повышается активность фосфолипаз, что сопровождается накоплением лизофосфолипидов в составе легочного сурфактанта и снижением его поверхностно-активных свойств. При АОВ функциональные свойства альвеолярного выстилающего комплекса не только не
ухудшались, но имело место снижение поверхностного натяжения по сравнению с контролем. Возможно, увеличение доли ФХ в структуре легочных липидов происходило за счет ускорения процесса его синтеза из ЛФХ, что способствовало поддержанию оптимального состояния функций легочного сурфактанта. Это не противоречит данным других авторов (В.М. Баранов и соавт., 1993), рассматривающих 10-дневное воздействие (в условиях космического полета) как кратковременное, при котором не происходит существенных изменений показателей внешнего дыхания.
Можно предположить, что поддержанию высоких функциональных свойств сурфактанта способствовало снижение в структуре общих ФЛ доли Сф и ФЭА, обладающих меньшей поверхностной активностью по сравнению с ФХ. Вероятно, в легких в условиях АОВ могла произойти перестройка биосинтеза основных классов ФЛ сурфактанта «в пользу» ФХ. Так, известно, что на фоне повышения активности трансфераз при стрессе усиливается синтез ФХ из ФЭА (X. Chen et al, 2006; Y. Tian et al., 2007). Вероятно, при этом имеет место ограничение синтеза фосфатидилсерина и фосфатидилинозитола, имеющих общий предшественник - ЦДФ-диацилглицерол, и сфингомиелина, который образуется из фосфатидилхолина путем замены холина на церамид (Р. Геннис, 1997). Поэтому в условиях усиленного фосфолипазного гидролиза легкому «удается» сохранять высокий уровень ФХ, что также было продемонстрировано в исследованиях И.Г. Брындиной и соавт. (2007) при длительной повторной иммобилизации в пеналах, т.е. при более мягком стрессовом воздействии. Возможно, что стимуляция синтеза ФЛ сурфактанта осуществлялась также высокими концентрациями глюкокортикоидов, что подтверждается повышением уровня 11-ОКС в крови на фоне АОВ в обеих группах животных.
Изменения водного баланса при АОВ проявлялись в повышении кровенаполнения и легочного коэффициента в обеих группах. Это не противоречит литературным данным, согласно которым в антиортостатическом положении происходит перераспределение жидкостных сред организма в краниальном направлении, увеличение притока крови в область сосудов грудной полости и головы (Bettinelli D. et al., 2002; J. West et al., 2002), что сопровождается увеличением кровенаполнения легких. Возможно, в условиях достаточного кровоснабжения сохранялась высокая активность ферментов, принимающих участие в синтезе компонентов легочного сурфактанта, что и обеспечивало повышение количества ФЛ и основной поверхностно-активной фракции - фосфатидилхолина - в наших опытах. В пользу такого предположения можно привести результаты корреляционного анализа. Так, возросшая величина кровенаполнения коррелировала с высоким содержанием ФЛ и ФХ (г=0,88, р<0,01); ПН максимальное было связано со сниженным содержанием экстраваскулярной жидкости (г=0,86, р<0,01). У СН животных в основе модели корреляционных взаимосвязей лежали особенности состава ФЛ и показатели поверхностного натяжения. В этой группе наблюдения ПН минимальное имело отрицательную связь с количеством общих ФЛ (г= - 0,85, р<0,01) и ФХ (г= - 0.89, р<0,01), а индекс стабильности коррелировал с коэффициентами ФХ/ЛФХ и ФХ/Сф (г=0,88, р<0,01) и имел отрицательную связь с содержанием ЛФХ и Сф (г= - 0,86, р<0,01).
Таким образом, в условиях 10-дневного АОВ повышаются поверхностно-активные свойства сурфактанта. Стабильность функциональной активности сурфактанта у СН животных зависела от количества и соотношения фракций альвеолярных ФЛ, в то время как у СУ крыс увеличение кровенаполнения внесло наибольший вклад в изменение спектра ФЛ и сохранение антиателектатической функции сурфактанта.
В современных условиях, когда космические полеты становятся продолжительными, представляет несомненный интерес исследование функций легочного сурфактанта при моделировании эффектов невесомости на протяжении длительного времени. По мнению некоторых исследователей (Н.М. Savignac et al., 2011), при использовании различных видов животных возникает определенная разница в оценке
результатов экспериментов, поэтому для изучения влияния условий 30-дневной микрогравитации нами были выбраны мыши линии С57В1/6, поскольку именно эти животные используются в качестве объекта исследования в космосе.
Проведенные эксперименты показали (рисунок 14), что 30-дневное АОВ сопровождалось увеличением легочного коэффициента на 49% (р<0,01), а также снижением величины сухого остатка (на 19%, р<0,001) и ростом содержания общей жидкости легких (на 3,4%, р<0,05) по сравнению с контролем. Одновременно наблюдалось ухудшение поверхностно-активных свойств легочного сурфактанта, о чем свидетельствовало повышение статического ПН (на 13%, р<0,05). Количество общих
I фосфолипидов в смывах из легких в этих условиях увеличивалось, причем у 1/3 из всех мышей уровень фосфолипидов оставался в пределах контрольных значений, а у остальных - возрастал более чем в 2 раза. Фосфолипидный спектр сурфактанта характеризовался увеличением доли ЛФХ и ФЭА почти в 3 раза (р<0,01), Сф - в 2 раза (р<0,05) по сравнению с контролем, при этом уровень ФХ сохранялся в пределах контрольных значений.
! I
Рисунок 14. Показатели сурфакгантиой системы и водного баланса легких у мышей в условиях аитиортостатического вывешивания (в % к контролю): * - р<0,05-по сравнению с контролем
Ранее было показано, что одним из механизмов ухудшения поверхностно-активных свойств легких при острых и хронических стрессах различного генеза является повышение активности фосфолипаз в легких с избыточным образованием и накоплением лизофосфолипидов в составе альвеолярного выстилающего комплекса (И.Г. Брындина, 2002; Ю.В. Нестеров, 2002). При 30-дневном вывешивании повышение содержания лизофосфатидилхолина и фосфатидилэтаноламина в фосфолипидном спектре, вероятно, и могло обусловить нарушение поверхностно-активных свойств сурфактанта, учитывая детергентное действие лизофосфатидов на биологические мембраны и меньшую по сравнению с фосфатидилхолином поверхностную активность фосфатидилэтаноламина. Однако, сохранение резерва ФХ на уровне исходных величин позволяет предположить, что будет происходить быстрое восстановление показателей поверхностной активности сурфактанта после прекращения воздействия.
Таким образом, длительное антиортостатическое вывешивание сопровождается повышением уровня гидратации легочной ткани, понижением поверхностно-активных свойств легочного сурфактанта, увеличением количества альвеолярных фосфолипидов и изменением их фракционного состава с сохранением доли ФХ.
Принимая во внимание особенности реакции легочного сурфактанта в зависимости от индивидуальной стресс-устойчивости крыс в условиях непродолжительной моделированной гипогравитации, мы предприняли попытку изучить особенности влияния условий антиортостаза на сурфактантную систему и водный баланс легких мышей разных
генетических линий. Согласно литературным данным, мышей линии BALB/c относят к стресс-восприимчивым (R.A. Millstein, A. Holmes, 2007), в отличие от мышей C57BL/6, которые считаются относительно стресс-устойчивыми (M.S. Flint, S.S. Tinkle, 2001).
Проведенные эксперименты показали, что 30-дневное вывешивание сопровождалось увеличением легочного коэффициента на 23% (р<0,05) у мышей линии C57BL/6 и на 32% (р<0,05) у мышей линии BALB/c по сравнению с контролем (рисунок 15). Величина «сухого остатка» уменьшалась относительно контроля на 23% (р<0,05) и на 30% (р<0,01) у мышей C57BL/6 и BALB/c соответственно. Полученные данные свидетельствует об увеличении содержания жидкости в легких, что может быть связано как с изменением их кровенаполнения, так и гидратации легочной ткани. У мышей C57BL/6 кровенаполнение легких возрастало на 43% (р<0,05) по отношению к контрольным величинам и на 89% (р<0,05) относительно уровня мышей BALB/c, у которых данный показатель был ниже контрольных значений на 51% (р<0,05).
Рисунок 15. Показатели сурфактантной системы и водного баланса легких у мышей C57BL/6 и ВАЬВ/с в условиях антиортостатического вывешивания (в % к
контролю): * - р<0,05- по сравнению с контролем, # - р<0,05 - отличия между животными разных линий
Поверхностно-активные свойства легочного сурфактанта понижались у всех животных, о чем можно было судить по повышению статического ПН БАС, в большей степени у мышей BALB/c, у которых данный показатель был выше как по отношению к контрольным значениям (на 20%, р<0,01), так и относительно соответствующей величины ПН у мышей C57BL/6 (на 10%, р<0,05).
Количество общих ФЛ в смывах из легких достоверно увеличивалось как у мышей C57BL/6 (на 37%, р<0,05), так и у мышей BALB/c (на 24%, р<0,05). Фосфолипидный спектр БАС характеризовался увеличением доли ЛФХ более чем в 3 раза (р<0,01) и ФЭА более чем в 2 раза (р<0,05) у мышей обеих генетических линий, что, вероятно, могло стать одним из механизмов нарушения поверхностно-активных свойств сурфактанта, учитывая детергентное действие лизофосфатидов на биологические мембраны и более низкую по сравнению с ФХ поверхностную активность ФЭА. Однако в составе ФЛ у мышей С57ВЬ'6 отмечалось более высокое содержание ФХ, что способствовало большей сохранности поверхностной активности сурфактанта.
Таким образом, в условиях длительного антиортостаза реакции сурфактантной системы и легочная гемодинамика отличаются у мышей разных генетических линий - у мышей C57BL/6 на фоне увеличения кровенаполнения легких в меньшей степени
снижаются поверхностно-активные свойства легочного сурфактанта, тогда как у мышей BALB/c снижение уровня кровенаполнения легких сопровождается повышением показателей поверхностного натяжения.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Обобщая результаты исследования, можно заключить, что при действии стресс-индуцирующих факторов выявляются изменения обмена фосфолипидов и водного баланса легких, которые реализуются в изменении функциональной активности сурфактантной системы легких. При этом направленность и степень изменений этих параметров определяются природой и интенсивностью действующих стрессоров.
Как известно, респираторная функция отличается большой подвижностью, быстротой и точностью адаптации к постоянно меняющимся условиям среды. Это касается, прежде всего, вентиляционной функции легких, быстрота реакции которой на различные стимулы объясняется главным образом нейрогенными факторами (И.С. Бреслав, А.Д. Ноздрачев. 2007; J.B. West, 2008). Как показали наши исследования, изменения количественного и качественного состава сурфактанта, а также баланса жидкости в легких не имеет такой выраженной однонаправленности, поскольку в реализации изменений этих многокомпонентных систем имеет значение взаимодействие регулирующих факторов разного уровня - центральных, гормональных, местных. Полученные экспериментальные данные показывают, что специфика изменений различных показателей сурфактантной системы легких зависит от природы действующего стимула - нейрогенного (эмоциональный стресс) или метаболического (сахарный диабет).
Мы выявили следующую закономерность: снижение функциональной активности альвеолярного выстилающего комплекса, накопление лизоформ фосфолипидов и сфингомиелина на фоне снижения содержания основной поверхностно-активной фракции фосфатидилхолина и увеличение жидкости в легких у предрасположенных к стрессу крыс, в то время как устойчивые к стрессу животные демонстрировали большую стабильность данных параметров при хроническом иммобилизационном, метаболическом и зоосоциальном стрессе. 10-дневный гравитационный стресс способствовал позитивным адаптивным сдвигам показателей поверхностной активности сурфактанта, особенно у СУ особей. Коррекция стресс-индуцированных изменений даларгином более эффективна при метаболическом стрессе, чем при иммобилизационном, при этом позитивные сдвиги изучаемых показателей наступали раньше у животных, прогностически устойчивых к стрессу.
Таким образом, сурфактантная система легких у индивидов с высоким уровнем стрессоустойчивости способна выдержать длительное воздействие стрессирующих факторов, прежде чем проявятся негативные последствия стресса, при этом требуется меньше времени и стресс-протекторных воздействий для их преодоления.
Изложенные результаты экспериментальных воздействий позволяют сделать заключение, что механизмы реализации индивидуальной стресс-устойчивости формируются не только на уровне центральных регуляторов гомеостаза, выражаясь в различной степени активации всех «заинтересованных» при стрессе гормональных осей (симпато-адреналовой, гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой, эндогенной опиоидной), но также и на органном уровне, что проявляется в различной степени изменений изученных нами показателей - поверхностно-активных свойств, фосфолипидного состава сурфактанта, а также водного баланса легких (рисунок 16).
Рисунок 16. Схема вероятного механизма развития изменений поверхностно-активных свойств сурфактантной системы и водного баланса легких при стрессогенных воздействиях (САС - симпато-адреналовая система, ГГНС - гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая система, ЭОС - эндогенная опиоидная система)
ВЫВОДЫ
1. Хронический иммобилизационный стресс у крыс способствует понижению функциональных свойств легочного сурфактанта на фоне увеличения в составе фосфолипидов количества лизофосфатидилхолина, сфингомиелина, фосфатидилэтаноламина и снижения содержания фосфатидилхолина. Степень нарушений функций легочного сурфактанта коррелирует с изменениями в составе альвеолярных фосфолипидов и показателями водного баланса легких, которые характеризуются увеличением гидратации легких. Большая выраженность изменений изучаемых показателей наблюдается у стресс-неустойчивых животных.
2. Метаболический стресс, вызываемый аллоксановым диабетом, у крыс приводит к снижению поверхностно-активных свойств альвеолярного выстилающего комплекса и существенным изменениям фосфолипидного спектра легочного сурфактанта с увеличением доли сфингомиелина и лизофосфатидилхолина. Степень связанных с диабетом изменений сурфактантной системы легких коррелирует с уровнем глюкозы в крови, 11-ОКС и гликозилированного гемоглобина. У стресс-неустойчивых животных отмечается снижение кровенаполнения в первые 30 дней развития диабета и гипергидратация в последующие 30 дней наблюдения.
3. При зоосоциальном стрессе ухудшаются поверхностно-активные свойства сурфактанта, что может быть связано с накоплением лизофосфатидилхолина в составе фосфолипидов, при этом у стресс-устойчивых особей выявляется взаимосвязь показателей
сурфакгантной системы легких с содержанием 11-ОКС в крови, а у стресс-неустойчивых крыс - со степенью гидратации легких.
4. На трех моделях стресса разного генеза выявлены однонаправленные изменения сурфактантиой системы легких, характеризующиеся понижением поверхностной активности сурфактанта. Наибольшая степень изменений изучаемых показателей наблюдается в условиях зоосоциального стресса.
5. Введение даларгина при хронической иммобилизации и аллоксановом диабете способствует частичной коррекции показателей поверхностно-активных свойств легочного сурфактанта и стабилизации состава альвеолярных фосфолипидов: снижению уровня сфингомиелина и лизофосфатидилхолина, а также восстановлению доли фосфатидилхолина. Даларгин ослабляет нарушения водного баланса легких, вызванные повторной иммобилизацией, в отличие от диабета, при котором водный баланс не корригируется даларгином.
6. 10-дневная иммобилизация в условиях антиортостаза у крыс вызывает существенное снижение поверхностно-активных свойств легочного сурфактанта на фоне увеличения лизофосфатидилхолина в составе альвеолярных фосфолипидов, в то время как 10-дневное антиортостатическое вывешивание без ограничения двигательной активности приводит к повышению функциональной активности легочного сурфактанта за счет увеличения доли фосфатидилхолина в липидном спектре. При антиортостатической иммобилизации резко ограничивается кровенаполнение легких и растет уровень экстраваскулярной жидкости, тогда как на фоне вывешивания кровенаполнение увеличивается и снижается содержание экстраваскулярной жидкости. При этом у стресс-неустойчивых особей показатели поверхностной активности сурфактанта коррелируют с изменениями его фракционного состава, а у стресс-устойчивых - с кровенаполнением легких.
7. 30-дневное антиортостатическое вывешивание у мышей сопровождается ухудшением поверхностно-активных свойств легочного сурфактанта и увеличением содержания жидкости в легких. Также отмечается увеличение количества альвеолярных фосфолипидов и увеличение доли таких фракций, как лизофосфолипиды и фосфатидилэтаноламин. Противоположным образом меняется кровенаполнение у мышей разных генетических линий в этих условиях - повышается у мышей C57BL/6 и снижается у мышей BALB/c. У мышей C57BL/6 уровень фосфатидилхолина при этом возрастает, в то время как у мышей BALB/c он уменьшается.
8. Индивидуальная стресс-устойчивость особей определяет степень нарушений сурфактантной системы и водного баланса легких при стрессовых воздействиях различной модальности: у стресс-устойчивых особей сохранность функций легочного сурфактанта выше по сравнению с предрасположенными к стрессу животными. Дизадаптивные изменения всех изучаемых показателей при действии стресса различного генеза у стресс-неустойчивых животных наступают раньше.
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1. Данилов, Г.Е. Роль стресспротекторных структур мозга в регуляции висцеральных функций / Г.Е. Данилов, A.B. Мягков, И.Г. Брындина, H.H. Васильева. - М., изд-во РАМН, 2004. - 144 с.
2. Bryndina, I.G. Pulmonary surfactant, water balance and metabolic activity of lungs under immobilization stress in animals with different stress resistance / I.G. Bryndina, N.N. Vasiljeva, A.A. Sorokin // VIH World Congress International society for adaptive medicine (ISAM). -Moscow, 2006.-P. 171-172.
3. Брындина, И.Г. Поверхностная активность и водный баланс легких крыс, устойчивых и неустойчивых к стрессу / И.Г. Брындина, H.H. Васильева // Труды Ижевской государственной медицинской академии. - Ижевск, 2006. - Т. 44. - С. 12-13.
4. Bryndina, I.G. The effect of restraint with head-down tilt and immobilization stress on pulmonary surfactant, water balance and blood capacity of lung / I.G. Bryndina, N.N. Vasiljeva, A.R. Hargens // Материалы V Международ, симп. «Актуальные проблемы био-физической медицины». - Киев, 2007. - С. 4-5.
5. Васильева, H.H. Поверхностно-активные свойства легких в условиях длительной иммобилизации и микрогравитации / H.H. Васильева, И.Г. Брындина // Материалы межрегион, научной конф. «Патофизиология современной медицине». - Ижевск, 2007. -С. 142-144.
6. Брындина, И.Г. Сравнительный анализ влияния гравитационного и иммобилизационного стресса на сурфактантную систему и водный баланс легких / И.Г. Брындина, H.H. Васильева // Труды Ижевской государственной медицинской академии. - Ижевск, 2007. -Т. 45.-С. 18-20.
7. Брындина, И.Г. Метаболическая активность и сурфактант легких при стрессе у особей с разной стресс-резистентностью / И.Г. Брындина, H.H. Васильева, A.B. Сорокин, С.Б. Егоркина, JI.C. Исакова // Тез. докл. XX съезда Физиологического общества им. И.П. Павлова. - Москва, 2007. - С. 159-160.
8. Васильева, H.H. Изменения поверхностно-активных свойств легких в условиях гипокинезии / H.H. Васильева // Вестник РГМУ - 2007. - № 2 (55). - С. 255-256.
9. Брындина, И.Г. Стресс и легкие / И.Г. Брындина, Г.Е. Данилов, H.H. Васильева, A.B. Сорокин, М.В. Зорина-Казакова // Патогенез. - 2007. - Т. 5, № 1-2. - С. 42-49.
10. Васильева, H.H. Водный баланс легких на разных сроках иммобилизации у крыс, устойчивых и неустойчивых к стрессу / H.H. Васильева, И.Г. Брындина // Тез. докл. VI Всерос. конференции с международ, участием «Механизмы функционирования висцеральных систем». - С-Пб, 2008. - С. 30-31.
11. Брындина, И.Г. Влияние хронического эмоционального стресса на сурфактантную систему и метаболическую активность легких у животных с разной стресс-устойчивостью / И.Г. Брындина, H.H. Васильева, A.B. Сорокин // Научные труды II съезда физиологов СНГ. - Москва-Кишинев, 2008. - С. 234.
12. Брындина, И.Г. Сурфактант легких при длительной иммобилизации у крыс с разной устойчивостью к стрессу / И.Г. Брындина, H.H. Васильева // Тез. докл. VI Сибирского физиологического съезда. - Барнаул, 2008. - Т. II, с. 56.
13. Васильева, H.H. Влияние хронического стресса на водный баланс легких крыс, устойчивых и неустойчивых к стрессу / H.H. Васильева // Тез. докл. VI Сибирского физиологического съезда. - Барнаул, 2008. - Т. II, с. 60-61.
14. Васильева, H.H. Изменения легочного сурфактанта крыс, устойчивых и неустойчивых к стрессу, в динамике хронической иммобилизации / H.H. Васильева, И.Г. Брындина // Материалы 1-й Всерос. научно-практич. конференции «Физиология адаптации». -Волгоград, 2008. - С. 60-61.
15. Vasiljeva, N.N. Microgravity and restraint stress influence on surfactant, fluid content and blood saturation of lung / N.N. Vasiljeva, A. Fefilov, A. Penkina, P.N. Gerasimov // Материалы IX межвузовской научной конференции молодых ученых и студентов «Современные аспекты медицины и биологии». - Ижевск, 2009. - С. 323-324.
16. Васильева, H.H. Влияние аллоксанового диабета на сурфактантную систему легких животных с разной стресс-устойчивостью / H.H. Васильева, Д.В. Выборнова, Т.Н. Сидыганова, А.К. Беляева, Е.К. Трубкина // Сборник материалов научно-практич. конференции «Современные методы реабилитации». - Ижевск, 2009. - С. 9-10.
17. Васильева, H.H. Поверхностно-активные свойства легких при аллоксановом диабете у предрасположенных и устойчивых к стрессу крыс / H.H. Васильева, И.Г. Брындина // Тез. докл. VI Всерос. конференции с международ, участием «Механизмы функционирования висцеральных систем». - С-Пб, 2009. - С. 97-98.
18. Васильева, H.H. Роль метаболического стресса в изменении сурфактантной системы
легких у крыс с разной стресс-резистентностью / H.H. Васильева, И.Г. Брындина // Труды Всерос. научно-практич. конференции с междунар. участием «Вопросы патогенеза типовых патологических процессов». - Новосибирск, 2009. - С. 57-59.
19. Васильева, H.H. Адаптивное влияние даларгина на фосфолипидный спектр сурфактанта легких при длительной иммобилизации у крыс с разной стресс-устойчивостью / H.H. Васильева, И.Г. Брындина // Научные труды X междунар. конгресса «Здоровье и образование в X XI веке» «Инновационные технологии в биологии и медицине». -Москва, РУДН, 2009. - С. 1215-1216.
20. Брындина, И.Г. Механизмы регуляции функций альвеолярных макрофагов при хроническом иммобилизационном стрессе / И.Г. Брындина, H.H. Васильева, Ю.А. Кривоногова // Патогенез. - 2010. - Т.8, № 1. - С 31-32.
21. Исакова, JI.C. Влияние хронического стресса на систему неспецифической иммунологической резистентности у крыс с разной стресс-устойчивостыо в условиях введения даларгина / JI.C. Исакова, И.Г. Брындина, H.H. Васильева, Е.В. Минаева, Ю.А. Кривоногова, М.В. Казакова // Вестник Уральской медицинской академической науки. - 2010. - № 2/1 (29) - С.141- 142.
22. Васильева, H.H. Сурфактантная система легких крыс с разной стресс- резистентностью при хронической иммобилизации на фоне введения даларгина / H.H. Васильева, И.Г. Брындина // Тезисы докладов XXI съезда физиологического общества им. И.П. Павлова, 15-25 сентября 2010 г., Калуга. - С. 106-107.
23. Васильева, H.H. Состояние сурфактантной системы и водного баланса легких крыс в условиях моделирования невесомости / H.H. Васильева, И.Г. Брындина // Актуальные вопросы современной физиологии и медицины: мат. межрег. научно-практич. конф. -Ижевск, 2010.-С. 36-37.
24. Васильева, H.H. Влияние даларгина на фагоцитарную активность альвеолярных макрофагов, водный баланс легких и систему вторичных липидных мессенджеров у стресс-устойчивых и стресс-неустойчивых крыс при аллоксановом диабете / H.H. Васильева, Ю.А. Кривоногова, М.Р. Багаутдинов // Вестник РГМУ. - 2010, спец. выпуск №2. - С. 468-469.
25. Krivonogova, U.A. Pulmonary surfactant of alloxan-induced diabetic rats with different resistantce to stress / U.A. Krivonogova, N.N. Vasilieva // Students' Research Conference. -University of Pecs Medical School, 2010. - P. 119.
26. Bryndina, I.G. Lung Surfactant System: Effects of Gravity and Restraint Stress / I.G. Bryndina, N.N, Vasilieva, P.N. Gerasimov, A.R. Hargens // Adaptation Biology and Medicine, Volume 6: Cell Adaptations and Challenges, edited by P. Wang, C.-H. Kuo, N. Takeda and P.K. Singal, Narosa Publishing House Ltd. - 2011. - P. 227-233.
27. Васильева, H.H. Сравнительная характеристика поверхностно-активных свойств легких крыс с различной стресс-резистентностью в условиях зоосоциального стресса и иммобилизации / H.H. Васильева // Фундаментальные науки - практике: мат. III межрегион, заочной научно-практ. конференции. - Ижевск, 2011. - С. 8-10.
28. Брындина, И.Г. Сурфактантная система легких мышей и крыс в условиях длительного антиортостатического вывешивания / И.Г. Брындина, H.H. Васильева, В.М. Баранов, А.Р. Харгенс // Космический форум 2011, посвященный 50-летию полета в космос Ю.А. Гагарина, с международным участием: сборник матер. - Москва: ИМБП РАН, 2011. - С. 143-144.
29. Брындина, И.Г. Сурфактантная система легких в условиях антиортостатической гипокинезии / И.Г. Брындина, H.H. Васильева, В.М. Баранов, В.Л. Исаева, Ю.А. Кривоногова // Научные труды III Съезда физиологов СНГ «Физиология и здоровье человека». - Ялта, Украина, 2011. - С. 194-195.
30. Брындина, И.Г. Легочный сурфактант и бактерицидная активность альвеолярных макрофагов у крыс с разной стресс-резистентностью при хроническом эмоциональном
стрессе // И.Г. Брындина, H.H. Васильева, М.В. Казакова // II Международная научно-практ. конф. «Новые концепции механизмов воспаления, аутоиммунного ответа и развития опухоли». Мат. конференции (избранные доклады). - Казань, 2011. - С. 13-22.
31. Bryndina, I.G. Pulmonary surfactant and bactericidal activity of alveolar macrophages in rats with different stress resistance under the chronic emotional stress / I.G. Bryndina, N.N. Vasilieva, M.V. Kazakova // The II— international meeting «New concepts on the mechanisms on inflammation, autoimmunity and tumorigenesis». - Kazan, 2011.-P. 13-17.
32. Васильева, H.H. Водный баланс и кровенаполнение легких в условиях моделированной микрогравитации / H.H. Васильева, И.Г. Брындина // Ангиология и сосудистая хирургия. - 2012. - Т.18 (приложение). - С. 15.
33. Брындина, И.Г. Церамиды скелетных мышц, печени и легких грызунов при хроническом эмоциональном стрессе и моделированной невесомости / И.Г. Брындина, М.Р. Багаутдинов, H.H. Васильева, Ю.А. Кривоногова, М.А. Шалагина // Вестник Уральской медицинской академической науки. - 2012. - № 2 (39). - С. 108109.
34. Васильева, H.H. Влияние даларгина на состав фосфолипидов легочного сурфакганта при метаболическом стрессе у крыс с разной стресс-устойчивостью / H.H. Васильева, И.Г. Брындина // Мат. VII Сибирского съезда физиологов с междунар. участием. - Красноярск,
2012.-С. 93-94.
35. Васильева, H.H. Роль индивидуальной стресс-устойчивости в реализации влияний иммобилизационного и зоосоциалыюго стресса на сурфактантную систему легких / H.H. Васильева, И.Г. Брындина // Рос. фнзиол. журн. им. И.М. Сеченова. - 2012. - Т. 98, №7.-С. 871-878.
36. Брындина, И.Г. Пептидергические механизмы регуляции бактерицидной активности альвеолярных макрофагов в условиях эмоционального стресса / И.Г. Брындина, H.H. Васильева, М.В. Казакова // Бюллетень ВСНЦ СО РАМН. - 2012. -№ 3 (85), часть 2. - С.257-259.
37. Брындина, И.Г. Влияние моделированной невесомости в сочетании с кратковременной гипергравитацией на сурфактант и водный баланс легких / И.Г. Брындина, H.H. Васильева // Сборник статей 4-й Международ, науч.-практ. конференции «Высокие технологии, фундаментальные и прикладные исследования в физиологии и медицине». - СПб: Изд-во Политехнического ун-та, 2012. - С. 22-23.
38. Брындина, И.Г. Сурфактантная система легких крыс с различной стресс-устойчивостью при аллоксановом диабете в условиях введения даларгина / И.Г. Брындина, H.H. Васильева // Вестник Тверского государственного университета. -
2013.-№2.-С. 41-47.
39. Брындина, И.Г. Влияние длительной моделированной невесомости на сурфактант и водный баланс легких мышей / И.Г. Брындина, H.H. Васильева, Ю.А. Кривоногова, В.М. Баранов // Бгол. эксперим. биологии и медицины. - 2013. - Т. 155, № 3. - С. 279281.
40. Bryndina, I.G. Effect of Long-Term Simulated Weightlessness on Surfactant and Water Balance in Mouse Lungs / I.G. Bryndina, N.N. Vasilieva, U.A. Krivonogova, V.M. Baranov // Bulletin of Experimental Biology and Medicine. - 2013. - Vol. 155, Issue 3. - P. 306-308.
41. Васильева, H.H. Стрессоустойчивость и состояние сурфактантной системы и водного баланса легких у крыс при антиортостатическом вывешивании / H.H. Васильева, И.Г. Брындина, В.М. Баранов // Авиакосмическая и экологическая медицина. - 2013. - Т. 47, № 3. - С. 34-37.
42. Васильева, H.H. Водный баланс и кровенаполнение легких в условиях введения даларгина при метаболическом стрессе у крыс с различной стресс-резистентностью / H.H. Васильева, И.Г. Брындина // Вестник Удмуртского государственного университета. - 2013. - Т. 47, № 3. - С. 78-82.
43. Брыидипа, И.Г. Сурфактант и водный баланс легких в условиях моделированной микрогравитации у мышей разных генетических линии / И.Г. Брындина, Н.Н. Васильева // Авиакосмическая и экологическая медицина. - 2013. - Т. 47, № 4. - С. 25.
44. Брындина, И.Г. Дизрегуляция сурфактантной системы и водного баланса легких при психоэмоциональном стрессе и нарушениях мозгового кровообращения / И.Г. Брындина, Н.Н. Васильева, М.А. Уракова // Тезисы докладов XXII съезда физиологического общества им. И.П. Павлова, 16-20 сентября 2013 г., Волгоград. - С. 77.
45. Васильева, Н.Н. Сурфактантная система легких при аллоксановом диабете у крыс с различной устойчивостью к стрессу / Н.Н. Васильева, И.Г. Брындина, С.В. Протасова, Е.Г. Бутолин // Патологическая физиология и экспериментальная терапия. - 2014. - № 1. - С. 44-47.
46. Bryndina, I.G. Lipid composition and functional properties of pulmonary surfactant in C57B1/6 mice after 30-day space flight on the satellite «BION-M1» and simulated microgravity of the same duration / I.G. Bryndina, N.N. Vasilieva, D. Kazarin // The international meeting «Lipid Pathways in Biology and Disease». - Dublin, 2014. - P. 55.
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
СУ - стресс-устойчивые СН - стресс-неустойчивые ПН - поверхностное натяжение 11 -ОКС - 11 -оксикортикостероиды АОВ - антиортостатическое вывешивание ФХ - фосфатидилхолин ЛФХ - лизофосфатидилхолин Сф - сфингомиелин ФЭА - фосфатидилэтаноламин ФЛ - фосфолипиды БАС - бронхо-альвеолярные смывы
Подписано в печать 02.04.14. Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Гарнитура Times. Уч.-изд. л. 2,00. Усл.-печ. л. 2,00. Заказ № 1661. Тираж 100.
КнигоГрад — издательство, типография. 426034, г. Ижевск, ул. Коммунаров, 244.
Текст научной работыДиссертация по биологии, доктора медицинских наук, Васильева, Наталья Николаевна, Казань
ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ИЖЕВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ» МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Па правах рукописи ВАСИЛЬЕВА НАТАЛЬЯ НИКОЛАЕВНА
РОЛЬ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ СТРЕСС-УСТОЙЧИВОСТИ в РЕАЛИЗАЦИИ ЭФФЕКТОВ СТРЕССОВ РАЗЛИЧНОЙ МОДАЛЬНОСТИ НА СУРФАКТАНТНУЮ СИСТЕМУ И ВОДНЫЙ БАЛАНС ЛЕГКИХ
Ю
03.03.01 - физиология
О Р
<м а ю °
Диссертация на соискание ученой степени доктора медицинских паук
СМ
Научный консультант: доктор мед.
паук, профессор И.Г. Брындина
Ижевск -2014 г.
СОДЕРЖАНИИ
ВВЕДЕНИЕ................................................................................4
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Индивидуальные реакции систем организма при стрессорных нагрузках у животных с различной стресс-устойчивостью.............15
1.2. Современные представления о составе, функциях и регуляции метаболизма сурфактантной системы легких
1.2.1. Состав и функции легочного сурфактанта.................................30
1.2.2. Метаболизм сурфактанта......................................................35
1.2.3. Водный баланс легких..........................................................39
1.2.4. Гормональная регуляция сурфактантой системы легких...............41
1.3. Сурфактантная система легких при стрессе
1.3.1. Влияние эмоционального стресса на сурфактантную систему легких......................................................................................53
1.3.2. Влияние сахарного диабета на сурфактантную систему
легких......................................................................................59
1.3.3. Влияние гравитационного стресса на дыхательную систему.........64
1.3.4. Влияние психосоциального стресса на состояние
сурфактантной системы легких.......................................................70
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.....................73
ГЛАВА 3. СУРФАКТАНТНАЯ СИСТЕМА И ВОДНЫЙ БАЛАНС ЛЕГКИХ ПРИ ХРОНИЧЕСКОМ ИММОБИЛИЗАЦИОННОМ СТРЕССЕ У КРЫС С
РАЗЛИЧНОЙ С ГРЕСС-УСТОЙЧИВОСТБЮ.....................................79
ГЛАВА 4. СУРФАКТАНТНАЯ СИСТЕМА И ВОДНБ1Й БАЛАНС ЛЕГКИХ ПРИ АЛЛОКСАНОВОМ ДИАБЕТЕ У КРЫС С РАЗЛИЧНОЙ СТРЕСС-
УСТОЙЧИВОСТБЮ.....................................................................94
ГЛАВА 5. СУРФАКТАНТНАЯ СИСТЕМА И ВОДНЫЙ БАЛАНС ЛЕГКИХ
ПРИ ВВЕДЕНИИ ДАЛАРГИНА НА ФОНЕ ХРОНИЧЕСКОГО
ЭМОЦИОНАЛЬНОГО СТРЕССА У КРЫС С РАЗЛИЧНОЙ СТРЕСС-
УСТОЙЧИВОСТЬЮ ....................................................................107
ГЛАВА 6. СУРФАКТАНТНАЯ СИСТЕМА И ВОДНЫЙ БАЛАНС ЛЕГКИХ ПРИ ВВЕДЕНИИ ДАЛАРГИНА НА ФОНЕ АЛЛОКСАНОВОГО ДИАБЕТА У КРЫС С РАЗЛИЧНОЙ СТРЕСС-
УСТОЙЧИВОСТЬЮ ....................................................................120
ГЛАВА 7. СУРФАКТАНТНАЯ СИСТЕМА И ВОДНЫЙ БАЛАНС ЛЕГКИХ ПРИ ЗООСОЦИАЛЬНОМ СТРЕССЕ У КРЫС С РАЗЛИЧНОЙ СТРЕСС-
УСТОЙЧИВОСТЫО ....................................................................134
ГЛАВА 8. СУРФАКТАНТНАЯ СИСТЕМА И ВОДНЫЙ БАЛАНС ЛЕГКИХ ПРИ ГРАВИТАЦИОННОМ СТРЕССЕ
8Л. Сурфактантная система и водный баланс легких при иммобилизации в условиях антиортостаза...............................................................141
8.2. Сурфактантная система и водный баланс легких при антиортостатическом вывешивании у крыс с различной стресс-устойчивостью ...........................................................................145
8.3. Сурфактантная система и водный баланс легких при антиортостатическом вывешивании у мышей.....................................152
8.4. Сурфактантная система и водный баланс легких при антиортостатическом вывешивании у мышей разных генетических
линий .......................................................................................155
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ...................................................160
ВЫВОДЫ ................................................................................205
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ..........................................................208
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ............................................................209
СПИСОК ИЛЛЮСТРАТИВНОГО МАТЕРИАЛА............................265
ВВЕДЕНИИ
А кту а л ы i ос ть 11 р об л е м ы.
В современной биологии и медицине одной из наиболее актуальных проблем является изучение различных аспектов влияния стресса на организм человека и животных. Изначально стресс - это адаптивная реакция организма, позволяющая ему противостоять различным воздействиям (JI.H. Филаретова, 2010). Кратковременный психоэмоциональный стресс вызывает мобилизацию функциональных систем организма (К.В. Судаков, 2005) с вовлечением в системную реакцию, направленную на адекватное энергетическое обеспечение развивающегося адаптационного процесса, поведенческих, нейроэндокринных, сомато-вегетативных и метаболических компонентов (М. Fleshner et al., 2011). В ситуациях, когда предъявляемые организму требования (по силе и/или продолжительности) превосходят физиологические возможности организма, происходит «срыв» механизмов регуляции, т.е. теряется адаптивный характер стрессорной реакции, что становится причиной развития патологических процессов (Ф.З. Меерсон, 1993; М.Г. Пшенникова, 2000; В.Г. Шаляпина, 2004). Психоэмоциональный стресс является причиной многих хронических психосоматических заболеваний, уменьшения продолжительности жизни и повышения смертности (К.В. Судаков, U.E. Умрюхин, 2010: T.G. Ouilliams, L. Edwards, 2010). Восстановление гомеостатических констант происходит в результате активации регуляторных механизмов, обеспечивающих сохранение постоянства внутренней среды, и действия стрссс-лимптпрующих систем, что особенно важно при затяжном стрессовом воздействии (Е.В. Коплик и соавт., 2007; С.С. Перцов, 2008; J1.11. Маслов и соавт., 2008).
В стрессорный ответ в той или иной мере оказываются вовлеченными практически все органы и ткани организма. Система внешнего дыхания принимает активное участие в развитии и реализации стрессорных изменений (Ф.З. Меерсон, 1989; И.Г. Брындина и соавт., 2007). В
оптимальном функционировании аппарата внешнего дыхания существенная роль принадлежит легочному сурфактанту (W. Bernhard et al., 2004). Повышенный интерес к сурфактан гной системе легких объясняется многогранностью ее функциональной роли в физиологии и патологии органов дыхания. Доказано, что сурфактант легких обладает антиателектатическими, пммуномодулирующими, бактерицидными, барьерно-очистительными, мембраностабилпзирующимп, трофическими, антирадикальпыми свойствами, участвует в процессе испарения воды и регуляции массопереноса кислорода через альвеолокапиллярную мембрану (В.В. Ерохин, Л.К. Романова, 2000; E.H. Нестеров, Г.Н. Паневская, 2000; Л.II. Лепеха и соавк 2011; I I. Taeush et al.. 2002; S. Saxena, 2005; J.R. Wright, 2005; F. Lhert et al., 2007; J.B. West, 2008; U. Christmann et al., 2009; V. Besnard et al., 2010).
Нарушения сурфакгантной сис1емы легких встречаются как при заболеваниях бронхо-легочного аппарата, так и при системных типологиях, сопровождаясь острой или хронической дыхательной недостаточностью (A.A. Биркун, 1981; В.В. Ерохип, 1987; В.В. Ерохин, Л.К. Романова, 2000). В условиях острого и хроническою эмоционального стресса легочный сурфактант претерпевает существенные количественные и качественные изменения, также наблюдается увеличение содержания жидкости в легких (И.Г. Брындина, 2002; Л.А. Украинская, 2002; S. Kovacheva-Ivanova, S.R. Ribarov, 1995).
Согласно классическим представлениям учения II. Selye (1936) об общем адаптационном синдроме, стресс возникает в ответ на действие стимулов разного происхождения: физических, химических, биологических, психогенных, социальных.
Несмотря на общность нейроэндокринных механизмов организации стрессорных реакций, на их реализацию могут оказывать влияние как модальность стрессора, так и особенности реактивности организма, связанные, в первую очередь, с индивидуальной стресс-резистентностью.
Поскольку большинство стрсссируюших стимулов, провоцирующих у человека соматическую патологию, имеют социальную природу, изучение последствий их влияния на различные физиологические системы при эксперимеи¡альном моделировании на животных, представляется в настоящее время весьма актуальным и требует использования адекватных моделей психосоциального стресса (G.F. Koob, 2012). Состояние сурфактантной системы легких при психосоциальном стрессе изучено недостаточно: имеются единичные работы о влиянии кратковременных зоосоциальных конфликтов на поведенческую активность и содержание альвеолярных фосфолииидов (И.Г. Брындина, 2002).
Известно, чю стрессогенным эффектом характеризуются не только эмоциональные факторы, но и воздействия, сопровождающиеся сдвигом ряда гомеостатических параметров: изменением га нового состава крови (гипоксия), уровня энергетических субстратов (гипогликемия) и др. (Ф.З. Меерсон, 1993; Н.К. Зенков и соавт., 2001). К данной категории можно отнести сахарный диабет, который, согласно современным представлениям, является хроническим гппергликемичеекпм и метаболическим (окислительным) стрессом (М.И. Ьалаболкин, 2000; Г.Б. Меньшикова и соавт., 2008; И.А. Волчегорский и соавт., 2010; J. Baynes et al., 1999). Сахарный диабет - одно из самых распространенных эндокринных заболеваний: по оценкам ВОЗ (2006) более 180 млн. человек во всем мире страдают данной патологией, при этом количество больных ежегодно увеличивается на 5-7%, а каждые 10-15 лет - в 2 раза (И.И. Дедов и соавт., 2009; Ю.И. Сунцов и соавт., 2011). На экспериментальных моделях сахарного диабета многими авторами (Л.В. Коваленко, 1997; К. Sugahara et al., 1981; L.A. Brown, W.J. Longmore, 1986; B.D. Uhal, W.J. Longmore, 1986) показано снижение поверхностно-активных свойств легкого.
Известно, что уменьшение гравитации пли изменение ее вектора дезориентирует функциональные системы и вызывает умеренный стресс (А.И. Григорьев, 2004; С.И. Степанова, 2005), поскольку зависимость многих
функций от гравитации сформировалась в филогенезе. В связи с активным исследованием механизмов адаптации к невесомости в условиях длительных космических полетов для обеспечения полноценного функционирования организма, изучение состояния одной из важных ciicicm жизнеобеспечения -дыхательной - является актуальным. Результаты, полученные в полетных исследованиях и на экспериментальных моделях микрогравитации, показывают, что после длительного действия невесомости снижаются функциональные возможности дыхательной системы (H.H. Александрова и соавт., 2007; В.М. Баранов, 2011). Состояние сурфактантной системы легких в этих условиях совершенно не изучено.
Согласно литературным данным (Е.В. Коплпк и соавт., 1995; К.В. Судаков, 2005), нейровегетативные реакции на стресс и их метаболическое обеспечение имеют ряд особенностей в зависимости от индивидуальной стресс-устойчивости особей. На основе поведения животных, формирующегося в результате взаимодействия генетических, возрастных, половых и других факторов, предпринимаю 1ся попытки прогнозировать устойчивость регуляции АД в условиях эмоционального стресса (К.В. Судаков, 1998), состояния сердечно-сосудистой сисчемы (H.A. Юматов, 1980), реакции соединительной ткани (В.В. Серов и соавт., 1995; В.А. Шахламов и соавт., 2000; C.B. Протасова, 2010; A.B. Оксузян, 201 1), уровень стресс-гормонов (С.С. Перцов и соавт., 1997), активность процессов перекисного окисления лииидов и системы антиоксидантной защиты (И.В. Вольхина и соавк, 2011; С.С. Перцов и соавт., 2011), состояние иммунной системы (JI.B. Девойно и соавт., 2009; С.С. Перцов и соавт., 2010; Е.В. Минаева, 2012), изучают нейрохимические механизмы эмоциональной реактивности (К.В. Судаков, 2005; П.Е. Умрюхин и соавт., 2008).
Отмечено, что устойчивость к стресеорным нагрузкам в значительной степени зависит от содержания нейромедиаторов и нейропептидов в структурах головного мозга и в периферических тканях. Одним из перспективных в плане воссшновления вызванных стрессом нарушений
рассматривается синтетический аналог лей-энкефалина даларгин (Л.Н. Маслов и соавт., 2008), оказывающий стресс-лимитирующее действие, а также обладающий выраженными антиоксидантными свойствами (O.A. Лебедько, С.С. Тимошин, 2002; A.B. Николаев и соавт., 2003; Л.Т. Таджибова и соавт., 2010). Влияние опиоидов на сурфактантную систему легких при стрессе изучено лишь в условиях их внутримозгового, а не системного введения и без учета индивидуальной стресс-устойчивости (И.Г. Брындина, 2002).
Влияние различных по природе и интенсивности видов хронического стресса на формирование стресс-индуцированных изменений легочного сурфактанта и возможность их коррекции в зависимост и о г прогностической устойчивости особей к эмоциональному стрессу являются практически не изученными.
Цель и задачи исследования.
Цель настоящего исследования - комплексная оценка состояния сурфактантной системы и водного баланса легких у животных с различной стресс-устойчивостью в зависимости от модальности и продолжительности стресса.
Для достижения указанной цели поставлены следующие задачи:
1. Изучить поверхностно-активные свойства и состав фосфолипидов сурфактанта легких в динамике развития иммобилизационного, зоосоциального, метаболического и гравитационного стресса у крыс, различающихся по прогностической устойчивости к стрессу.
2. Выявить направленность изменений водного баланса и кровенаполнения легких при вышеуказанных воздействиях у стресс-устойчивых и стресс-неустойчивых особей.
3. Провести сравнительный анализ функциональной активности легочного сурфактанта и состояния водного баланса легких у крыс с
различной устойчивостью к стрсссу при стрессовых воздействиях разной модальности.
4. Исследовать особенности стресс-индуцированных изменений сурфактантной системы легких у животных с различной стресс-резистентностыо при многократном введении синтетического аналога лей-энкефалина даларгина.
5. Выявить возможные механизмы изменений сурфактантной системы и водного баланса легких в условиях хронического стресса различного происхождения у стресс-устойчивых и стресс-неустойчивых животных.
Научная новизна. Впервые проведен сравнительный анализ направленности и характера взаимосвязей между изменениями сурфактанта и водного баланса легких при хронических стресс-индуцирующих воздействиях. Новизна полученных данных заключается в выявлении различных вариантов зависимости изученных показателей поверхностной активности, липидного статуса сурфактанта, а также водного баланса легких от стресс-устойчивости животных в динамике развития стресса различной модальности.
Дополнены сведения о зависимости изменений сурфактантной системы легких при хроническом иммобилизационном стрессе от индивидуальной стресс-устойчивости животных. Впервые получены данные об индивидуально-типологических особенностях реакции легочного сурфактанта на хронический метаболический стресс при аллоксановом диабете, а также в условиях зоосоциального и гравит ационного стресса.
Получены данные о модулирующем влиянии даларгина на сурфактантную систему легких при хроническом иммобилизационном и метаболическом стрессе. Сравнительная оценка использования даларгина при воздействии стрессирующих факторов показала, что на более ранних
сроках его введения протекторные эффекты реализуются у стресс-устойчивых крыс.
Впервые получены данные о состоянии сурфактантной системы легких у животных в условиях моделированной микрогравитации. Выявлен характер адаптивных эффектов при непродолжительном влиянии микрогравитации на организм и дизадаптивные сдвиги в сурфактантной системе легких при длительных воздействиях; показано, что более выраженным адаптивным потенциалом и менее существенными дизадаптивнымп расстройствами характеризуются легкие стресс-устойчивых особей.
Теоретическая и практическая значимост ь работ ы. Работа является первым систематическим экспериментальным исследованием реализации механизмов влияния индивидуальной устойчивости к стрессу на сурфактантную систему легких.
В работе показано, что направленность и степень изменений состояния поверхностной активности, липидного спектра и водного баланса легких в условиях хронического стресса зависят как от модальности и продолжительности действия стрессоров, так и от прогностической стресс-ус то й ч и во с т и ж и вотт I ы х.
Обнаруженное в исследовании протекторное действие даларгина, ограничивающего стресс-индуцированные изменения сурфактантной системы легких, открывает дальнейшие перспективы для возможной фармакологической коррекции стрессориых повреждений легких в медицине и ветеринарии.
Данные о характере взаимосвязи поверхностно-активных свойств сурфактанта с изменениями спектра фосфолипидов сурфактанта и водного баланса легких в условиях стресса являются теоретической основой для понимания механизмов их нарушений при действии экстремальных факторов, что имеет немаловажное значение для физиологии и практической медицины.
Изменения еурфактантной системы легких, полученные на использованных нами моделях микрогравитации, позволяют обьяспить ряд ранее выявленных в условиях реальной и моделированной невесомости феноменов, связанных с респираторными функциями. Полученные данные позволяют в дальнейшем разработать стратегию, направленную на оптимизацию функционального состояния еурфактантной системы легких в условиях космического полета.
Положения, выносимые на защиту.
1. Хронический стресс различной модальности (иммобилизационный, метаболический, зоосоциальный,
-
Васильева, Наталья Николаевна
-
доктора медицинских наук
-
Казань, 2014
-
ВАК 03.03.01
- Метаболические функции и стресс-реактивность легких на разных этапах постнатального онтогенеза
- МЕТАБОЛИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ И СТРЕСС- РЕАКТИВНОСТЬ ЛЕГКИХ НА РАЗНЫХ ЭТАПАХ ПОСТНАТАЛЬНОГО ОНТОГЕНЕЗА
- Сурфактантная система легких и перекисное окисление липидов при стресс-индуцирующих воздействиях
- Структурные преобразования легочной ткани и свободнорадикальные процессы при гипоксическом и гипероксическом воздействиях на разных этапах постнатального онтогенеза
- Биохимическая и морфологическая характеристика сурфактантной системы легких при воздействии ионизирующего излучения
