Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Сурфактантная система легких и перекисное окисление липидов при стресс-индуцирующих воздействиях

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Сурфактантная система легких и перекисное окисление липидов при стресс-индуцирующих воздействиях"

На правах рукописи

НЕСТЕРОВ Юрий Викторович

СУРФАКТАНТНАЯ СИСТЕМА ЛЕГКИХ И ПЕРЕКИСНОЕ ОКИСЛЕНИЕ ЛИПИДОВ ПРИ СТРЕСС-ИНДУЦИРУЮЩИХ

ВОЗДЕЙСТВИЯХ

Специальность 03.00.13 - физиология человека и животных

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

<0"

Астрахань 1998

Работа выполнена на кафедре анатомии и физиологии человека и живот Астраханского государственного педагогического университета.

Научные руководители:

доктор биологических наук, профессор Д.Л. Теплый кандидат медицинских наук, доцент H.A. Горст

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор Т. Г. Анищенко доктор медицинских наук, профессор H. Н. Тризно

Ведущая организация -

Саратовский государственный медицинский университет

Защита диссертации состоится апреля 1998 г. в 10 час. на заседав

диссертационного совета К 113.71.01 при Астраханском государственн педагогическом университете по адресу: 414000, Астрахань, пл. Шаумяна, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке АГПУ по адресу: 414056, Астрахань, ул. Татищева, 20а.

Автореферат разослан " & " марта 1998 г. Ученый секретарь диссертационного сове—

кандидат биологических наук, доцент

В.Ф. Савин

Общая характеристика работы

Актуальность темы. В последние годы значительно возрос интерес к сурфак-тантной системе легких, которая выполняет ряд функций, связанных с биодинамическими, газообменными и защитными процессами, протекающими в респираторном аппарате (Березовский, Горчаков, 1982; PossMayer, Yu, Schurch, 1989; Rooney, Young, Mendelson, 1994). Несмотря на достаточную стабильность, сурфактант проявляет чувствительность к воздействию различных факторов экзо- и эндогенного происхождения, что приводит к нарушениям его функционального состояния. Качественные и количественные изменения в системе сурфактанта возникают при заболеваниях легких различной этиологии у человека и в условиях экспериментальной патологии, связанной с нарушением процессов вентиляции, перфузии и иннервации в легочной ткани (Зайцева, 1978; Серебровская, Бюль, Шишканов,1983; Федосеев, Жихарев, 1989). Имеются сведения о структурио-функциональных изменениях сурфактанта под действием некоторых токсических, наркотических и рентгеноконтра-стных веществ (Биркун, Нестеров, Кобозев, 1981). В то же время, остается ряд малоизученных, но актуальных проблем, к которым можно отнести влияние стресса различного происхождения на сурфактантную систему легких.

Как известно, при стрессе одним из ведущих повреждающих факторов, детерминирующих развитие вторичных изменений органов и тканей, является интенсификация процессов перекисного окисления липидов (Меерсон,1981, 1984; Петрович, Гуткин,1986; Децина, Бачинский,1990). Стрессорная активация свободнорадикаль-ного окисления липидов показана в сердце (Меерсон и др., 1980,1993), мозге (Куклей и др., 1994; Таранова и др.,1994), крови (Горизонтов,1983; Микаелян и др.,1983, 1988).

Есть все основания полагать, что реакции перекисного окисления и их регуляция должны иметь особое значение для бронхолегочного аппарата, что связано, прежде всего, с большой интенсивностью липидного обмена в легком [Оыромятникова, Гончарова, Котенко,1987). Особенностью этого обмена является

непосредственное участие в нем липидов сурфактанта, главным образом фосфо пидов, являющихся потенциальным субстратом свободнорадикальных реаы (Симбирцев, Беляков, Ливчак, 1983; Верболович, Петренко, Подгорный, 1983). ( нако в доступной литературе отсутствуют данные об активности сурфактанта и тенсивности процессов перекисного окисления липидов в легких при стрессорь воздействиях.

Цель исследования состояла в изучении функционального состояния сурф тантной системы легких с одновременной оценкой уровня перекисного окисле] липидов при стресс-индуцирующих воздействиях.

Для выполнения намеченной цели были поставлены следующие конкретт задачи:

1. Выявить характерные особенности изменений сурфакгантной системы л ких при холодовом и иммобилизационном стрессе, электрокожном воздейств острой и хронической алкогольной интоксикации.

2. Изучить функциональную активность сурфактантной системы в сопостав нии с процессами перекисного окисления липидов в легочной ткани при стресс ных состояниях.

3. Провести сравнительное изучение процессов перекисного окисления ли) дов в лёгких и печени экспериментальных животных в условиях стресса.

4. Изучить влияние природного антиоксиданта а-токоферола на сурфакта: ную систему и перекисное окисление липидов в условиях фоновой активности и г экстремальных воздействиях.

Научная новизна. Впервые проведен сравнительный анализ характера изме] ний функционального состояния вне- и внутриклеточного компонентов сурф; тантной системы легких при стресс-индуцирующих воздействиях. Новизна по луч I ных данных заключается в выявлении различных вариантов изменений активное легочного сурфактанта в условиях действия холодового, эмоционально-болевс (иммобилизация, электрораздражение) и химического (этанол) стрессоров.

Впервые проведена сравнительная оценка процессов перекисного окислен

липидов в легких и печени при стресс-индуцирующих состояниях. Показано, что процессы свободнорадикалъного окисления липидов в этих органах не всегда изменяются однонаправленно.

Впервые исследована функциональная активность сурфактанта при экстремальных воздействиях в сопоставлении с процессами перекисного окисления липидов в легких, что позволило установить характерные для различных стрессорных ситуаций типы изменений метаболической функции легких по изучаемым параметрам липидного обмена.

Впервые показано модулирующее адаптивное влияние витамина Е (а-токоферола) на базальный и стрессорный уровень показателей функциональной активности сурфактантной системы легких.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. При действии стресс-индуцирующих факторов выявляются эффекты изменения липидного обмена на органном уровне, которые реализуются в виде нарушений функциональной активности сурфактантной системы и процессов перекисного окисления липидов в легких. Витамин Е (а-токоферол) оказывает адаптивное действие на функциональную активность сурфактанта и уровень перекисного окисления липидов в легких и печени.

2. Неодинаковая направленность и различная степень изменений функциональной активности сурфактантной системы легких и процессов перекисного окисления липидов в условиях действия холодового, эмоционально-болевого (иммобилизация, электрокожное раздражение) и химического (этанол) стрессоров определяются модальностью и интенсивностью действующих стимулов.

3. В условиях различных стрессовых ситуаций со стороны сурфактантной системы и перекисного окисления липидов в легких установлено наличие трех типов реакций, которые могут быть обозначены как функционально-нормативный, функ-ционально-паранормативный и стабильно-гетеростазкый.

Теоретическая и практическая значимость. Теоретическая значимость работы заключается в выявлении изменений функциональной активности сурфактанта и

процессов перекисного окисления липидов в легких в условиях действия разли'п по природе и интенсивности экстремальных факторов, что расширяет предо ления о механизмах реализации стрессорных эффектов на органном уровне. 11 ность исследования заключается в установлении трех типов реакций со сторс сурфактантной системы и процессов перекисного окисления липидов в легких ] стресс-индуцирующих воздействиях. Установление того или иного типа измене! метаболизма липидов в легких позволяет объективно оценить уровень стрессор! повреждений и составить представление об их прогностическом значении для фу ционированкя дыхательной системы.

Важным является обнаружение большей стресс-устойчивости легких по ср нению с печенью, где проявляется выраженная стрессорная активация перекисш окисления липидов при всех изучаемых воздействиях.

Особое значение имеет выявление модулирующего эффекта природното ан-оксиданта витамина Е (а-токоферола) на функциональную активность сурфакта! н его протекторное действие на процессы перекисного окисления в условиях стр: са. Это открывает дальнейшие перспективы для более широкого практического I пользования а-токоферола в медицине и ветеринарии для профилактики и лечен стрессорных повреждений легких и печени.

Материалы диссертации включены в курс лекций по физиологии Аст} ханского государственного педагогического университета и Астраханской го суд с ственной медицинской академии.

Апробация работы. Результаты исследования доложены и обсуждены на ит говых научных конференциях Астраханского государственного педагогкческо университета и Астраханской государственной медицинской академии (1995-199' Поволжской конференции "Эколого-биологические проблемы Волжского региона Северного Прикаспия (г.Астрахань, 1996), Межвузовской конференции "Актуалы и вопросы социальной медицины и организации здравоохранения" (Астрахань, 199' Всероссийской научной конференции "Астраханский край: история и совреме ность" (Астрахань, 1997); опубликованы в материалах Первого Российского конгре

са по патофизиологии с международным участием (Москва, 1996) и в Российском физиологическом журнале им. И. М.Сеченова РАН в 1997г.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материала и методов исследования, четырех глав собственных исследований, заключения и выводов. Общий объем диссертации 160 страниц с 25 таблицами и 15 рисунками. Список литературы включает 258 источников, в том числе 62 иностранных.

Материал и методы исследования

Работа выполнена на 160 белых крысах-самцах линии Вистар массой тела 200350 г, содержащихся в стандартных условиях вивария. Все опыты ставились в осенне-зимний период.

Анализ функционального состояния сурфактантной системы легких (ССЛ) и уровня перекисного окисления липидов (ПОЛ) проводили на различных моделях стресса в четырех сериях опытов. При исследовании влияния холода разной интенсивности (1-я серия экспериментов) на изучаемые параметры животных содержали в холодильной камере в течение 1 часа при -5° С и +4° С в одиночных клетках, не ограничивающих их подвижность.

Моделью эмоционально-болевого стресса служила острая иммобилизация, которую вызывали путем фиксации животных на спине в течение 3-х часов (2-я серия опытов).

Экспериментальная стрессорная ситуация моделировалась также электрической стимуляцией кожи (3-я серия опытов). Для этого использовали прямоугольную камеру (40x40x40 см) с решетчатым металлическим полом, соединенным с источником переменного тока фиксированного сопротивления, получаемым с помощью лабораторного автотрансформатора. Электрический ток напряжением 30 В подавали на протяжении 30 мин с интервалами в 30 сек.

При всех вышеописанных видах воздействий отдельные группы составляли

животные, которые предварительно получали витамин Е (а-токоферол), вводим перорально на протяжении 7 дней до воспроизведения стресса, в дозе 2 мг/10( массы тела (в виде 10%-го масляного раствора Б, Ь, а-токоферолацетата).

В 4-й серии экспериментов изучали влияние алкогольной интоксикации на 1 казатели ССЛ и ПОЛ. Острое алкогольное отравление вызывали путем внутрибр шинного введения различных доз этанола (Буров, Ведерникова,1985): малой, ока; вающей положительный эмоциональный эффект у крыс (1 г/кг 15%-го раствора э нола), наркотической дозы, вызывающей боковое положение крыс в течение 90 ± мин (4,5 г/кг 25%-го раствора этанола; летальной дозы (ЛД50, 9,3 г/кг 25%-го р твора этанола). Исследуемый материал получали на фоне наиболее выражение действия агента - через 30 - 40 мин после его введения. Хроническую алкогольн интоксикацию вызывали путем длительного (80 сут) принудительного пероральнс потребления крысами 15%-го раствора этанола (от 11 до 19 мл/сут).

О развитии стресса у животных судили по изменению количества эозинофи. ных гранулоцитов в крови (проба на эозинопешпо) (Ронин, Старобинец, 1989). части опытов определяли относительную массу надпочечников (по отношению массе тела), измеряли ректальную температуру тела.

Для оценки функционального состояния ССЛ применяли методики получек бронхоальвеолярных смывов и экстрактов, полученных при гомогенизации кусо* ткани респираторной зоны легкого, с последующим изучением их поверхностной тивности (ПА).

О ПА легочных смывов и экстрактов судили по величине поверхностного : тяжения максимального (ПН макс) и минимального (ПН мин). ПН измеряли на ? дифицированных весах Вильгельми-Ленгмюра в динамике методом Дю-Нуи, ос; ванном на измерении сил взаимодействия поверхности раздела фаз жидкое твердое тело. На основании полученных данных вычисляли индекс стабильное (ИС) изучаемых поверхностно-активных фракций легких по формуле Клементса:

2 (ПН макс ~ ПН мин)

ИС = -

(ПН макс + ПН мин)

Состояние сурфактанта оценивали также по методу Паттла, изучая стабильность пузырьков воздуха, выжатых из легочной ткани. При исследовании легочных пузырьков в висячей капле под микроскопом измеряли диаметр 10 пузырьков с помощью окулярного микрометра. Измерение повторяли через 20 мин и вычисляли коэффициент стабильности (КС) по формуле:

£D2o

КС = -»

Юо

где D го - диаметр пузырька после 20-минутного периода, мки;

Do- диаметр пузырька в начале наблюдения, мкм.

Критериями оценки уровня ПОЛ в легочной ткани и печени были содержание в гомогенатах тканей малонового диальдегида (МДА), скорость спонтанного и неферментативного аскорбатзависимого ПОЛ, которые определялись тиобарбитуро-вым методом (Строев, Макарова, 1986).

Все экспериментальные данные обработаны статистически с использованием критерия Стьюдента (Лакин, 1980).

Результаты исследования и их обсуждение

Температурное (холод) и эмоционально-болевые (иммобилизация, электрораздражение) воздействия оказались стресс-реализующими, что выражалось в соответствующих изменениях некоторых показателей стресс-реактивности животных. Анализ крови на эозинопению показал достоверное снижение по сравнению с контролем числа эозинофнлов при действии острого холода (на 43,7%, р<0,05) и холода меньшей интенсивности (на 35,5 %, р <0,05), острой трехчасовой иммобилизации (на 35,6%, р<0,02) и электрораздражении (на 16%, р < 0,02). На развитие стресс-

реакции при обездвиживании крыс также указывало достоверное увеличение оти сительной массы надпочечников - до 0,0506 ± 0,0026 мг/г по сравнению с контрол* (0,0378 ± 0,0049 мг/г, р<0,05).

Результаты 1-й серии опытов обнаружили, что однократное переохлажден животных сопровождается изменением ряда показателей, свидетельствующих о 1. вышении поверхностно-активных свойств сурфактанта легкого. Воздействие остро холода (1-я группа) вызвало снижение ПНмин бронхоальвеолярных смывов и увел чение их ИС (табл.1). У животных 2-й группы ПНмин легочных смывов также си зилось и значительно возрос КС пузырьков воздуха, выжатых из легочной тка (табл.1), что указывает на повышение ПА альвеолярного выстилающего комплекса

Воздействие низких температур не вызвало существенных изменений пока; телей, характеризующих ПА экстрактов легочной ткани. Имело место лишь сния ние их ПНмин (2я труппа), что также свидетельствует о повышении поверхность активных свойств сурфактанта (табл.1).

Предварительное введете а-токоферола на протяжении 7 дней до опыта (; и 4-я группы) значительно изменило все параметры, характеризующие ПА вне-внутриклеточных фракций ССЛ, указывая на ее увеличение как по сравнению контролем, так и параллельными опытными группами (табл.1).

Можно предположить, что изменения ССЛ при однократном и I продолжительном действии холода носят адаптивный характер. Есть основания с^ тать, что в данных условиях включаются адаптивные механизмы, связанные с ; тивацией секреции поверхностно-активного материала альвеолоцитами 2-го ти во внеклеточную фазу легких, при этом его внутриклеточные резервы не истощак ся.

Наряду с достаточной стресс-реактивностью ССЛ в условиях холода были г лучены данные, свидетельствующие об отсутствии изменений уровня ПОЛ в легс ной ткани. Содержание МДА в гомогенатах легких у всех животных опытных гру не превышало контрольного значения (2,24 ± 0,14 нмоль/0,05 г). Кинетические ; рактеристики ПОЛ также достоверно не изменились по сравнению с исходной вел!

Таблица 1

Поверхностная активность бронхоальвеолярных смывов и экстрактов ткани легкого и коэффициент стабильности легочных пузырьков в условиях холодового воздействия и введения витамина Е (М ± т)

Группы животных смывы экстракты КС, усл. ед.

ПНмин, мН/м ис, усл.ед. ПНмакс, мН/м ПНмин, мН/м

Контроль 17,2 ±0,38 1,01 ±0,017 52,2 ± 1,59 16,2 ± 0,34 0,88 ± 0,01

1-я: холод при -5СС 16,0 ±0,25 * 1,07 ±0,022 * 48,6 ± 0,53 15,7 ±0,44 0,89 ± 0,009

2-я: холод при +4°С 15,6 ±0,22 * 1,04 ±0,012 48,3 ±0,52 14,4 + 0,41 * 0,95 ± 0,024 *

3-я: холод при -5°С + а-токоферол 14,6 ± 0,23 *+ 1,07 ±0,008 * 45,9 ± 0,60 13,5 ± 0,56 *+ 0,95 ± 0,027 *

4-я: холод при +4°С + а-токоферол 15,6 ±0,22* 1,03 ±0,013 45,9 ± 1,62 17,7 ±0,57 * 0,95 ± 0,002 *

Примечание: *-р < 0,05-0,001 в сравнении с контролем;

+ - р < 0,05-0,001 в сравнении с параллельной опытной группой.

чиной, которая составила 9,93 ± 0,59 для спонтанного и 16,86 ± 1,77 нмоль М/1 для аскорбатзависимого ПОЛ. Не отразилось на уровне ПОЛ в легких и предв; тельное введение а-токоферола.

Иная закономерность прослеживалась в печени экспериментальных живота Действие холода вызвало усиление образования МДА и существенно отразилось скорости индуцированного ПОЛ, которая увеличилась на 47% при действии остр холода и на 26,4% при холоде меньшей интенсивности (рис.1, А). Сдвиги сп тайного ПОЛ при инкубации гомогенатов печени составили 52,8% у 1-й группы сравнению с контролем (р <0,05), а действие холода при +4° С на этом показателе отразилось. Исследования показали , что значительное и стойкое нарастание иш сивности ПОЛ в печени при холодовом стрессе резко снижается на фоне предва тельного введения витамина Е. Под влиянием а-токоферола содержание МДА в могенатах печени снизилось в 2 раза, скорость аскорбатзависимого ПОЛ - более1 в 3 раза по сравнению с показателями у крыс, подвергнутых охлаждению и не по чавших антиоксиданта (рис. ],А). Скорость спонтанного ПОЛ снизилась на 43,7° животных 3-й группы (по сравнению с 1-й, р < 0,01) и на 42,5% у животных -группы (по сравнению со 2-й, р < 0,01).

Таким образом, а-токоферол б условиях холода оказывает стимулирукш влияние на ПА сурфктанта и выраженное протекторное действие на активацию П( в печени.

Во 2-й серии экспериментов изучали влияние острого иммобилизационнс стресса на ПА легких и ПОЛ. Как показали исследования, трехчасовое о без д вил вание животных на спине отразилось на величине ПНмин лёгочных экстрактов, 1 торая увеличилась до 21,2 ± 0,60 мН/м по сравнению с контролем (18,7 ± 0,71 мВ р< 0,02), что свидетельствует о снижении ПА. При этом изменений ПНмакс и I выявить не удалось.

Снижение поверхностно-активных свойств легочной ткани в условиях имм билизации подтвердилось также результатом изучения стабильности легочных пу

Содержание МДА

Аскорбатзависимое ПОЛ

1234 56 789 1234 56 789

Рис.1. Изменение уровня МДА и аскорбатзависимого ПОЛ в гомогенатах печени крыс при холодовом (А), иммобилизационном стрессе (Б) и электрораздражении (В). Данные приведены в % к контрольным значениям. Цифровые обозначения: 1 - холод при -5° С, 2 - холод при +4° С, 5 - иммобилизация, 7 - ЭКР; 3,4,6,9 - соответствующее воздействие + а-токоферол, 8 - а-токоферол. * - р < 0,05 - 0,001 в сравнении с контролем,+ - р < 0,05- 0,001 в сравнении со стрессом.

зырьков . Их КС уменьшился до 0,83 ± 0,05 усл. ед. по сравнению с исходным значением (0,93 ± 0,02 усл.ед., р < 0,05), что указывает на редукцию ПА сурфактантного выстилающего комплекса.

Введение а-токоферола предотвратило повышение ПНмин легочных экстрактов в условиях стрессовой ситуации, снизив его до исходного уровня (р< 0,01 в сравнении со стрессом). КС легочных пузырьков на фоне введения антиоксиданта оставался аналогичным таковому у крыс, подвергнутых иммобилизации и не получавших а-токоферол (0,82 ± 0,05 усл.ед.).

Далее были получены результаты, свидетельствующие об отсутствии какого либо влияния иммобилизационного стресса на уровень ПОЛ в легочной ткани. В отличие от легких в печени острое эмоционально-болевое воздействие вызвало значительное усиление ПОЛ (рис. 1 ,Б). Содержание МДА в гомогенатах ткани повыси-

лось в 1,5 раза (р < 0,01). При инкубации проб в присутствии аскорбата и ионов у. леза скорость образования МДА возрастала в 2 раза (р < 0,01) и в 2 раза увеличил; скорость спонтанного ПОЛ (р < 0,001) по сравнению с контролем. Стрессорное у< ление интенсивности ПОЛ в печени существенно снизилось на фоне предварите; ного введения крысам витамина Е (рис.1,Б).

При стрессе, вызванном электрокожным раздражением (ЭКР, 3-я серия оп тов) не было выявлено существенных изменений ПА экстрактов легких. После Э1 отмечено лишь снижение ПНмакс - до 55,3 ± 0,24 мН/м по сравнению с контрол (57,1 ± 0,55, р < 0,01). Тенденция к повышению ПА сурфактанта еще больше щ явилась у животных, предварительно получавших а-токоферол. Эти воздейств (ЭКР + а-токоферол) вызвали снижение величины ПНмин (до 17,8 ± 0,47 мТЪ р < 0,05) и увеличение ИС легочных экстрактов (до 1,04 ± 0,02 усл.ед., р <0,01) сравнению с группой крыс, подвергнутых ЭКР.

Рис. 2. Изменение скорости аскорбатзависимого ПОЛ (А) и содержания Щ (Б) в гомогенатах легочной ткани при электрокожном раздражении и введении токоферола. По вертикали: А - нмоль МДА/ч, Б - нмоль МДА/0,05 г сырого ве ткани. По горизонтали: 1 - контроль, 2 - ЭКР , 3 - а-токоферол, 4 - ЭКР + токоферол. * - р < 0,05 в сравнении с контролем, ** - р < 0,05 в сравнении с ЭКР.

В этой серии опытов для выявления характера влияния витамина Е на ССЛ ПОЛ исследовалось его действие и на базальный уровень изучаемых параметре

Показано, что ос-токоферол оказал некоторое стимулирующее влияние на 11Л сур-фактанта, что выразилось в снижении ПНмакс легочных экстрактов (до 53,2 + 0,46 мН/м, р < 0,001 по контролю).

Обращает на себя внимание значительное и стабильное нарастание образования МДА в легких на фоне ЭКР (рис.2). Как показали наши исследования, активация ПОЛ в печени в условиях стресса - закономерное явление, в чем убеждают результаты и этой серии опытов (рис. 1, В).

Предварительное введение витамина Е повлекло за собой значительное снижение стрессорной активации ПОЛ в изучаемых тканях. В легочных гомогенатах скорость образования МДА снизилась в 2 раза для спонтанного (р < 0,001) и в 4 раза для аскорбатзависимого ПОЛ (р < 0,02) по сравнению с ЭКР. В печени антиокси-дантный эффект а-токоферола был еще более выражен (рис.1, В).

Данные этой серии опытов свидетельствуют о высокой стресс-устойчивости ССЛ при ЭКР. В этих условиях отмечается даже компенсаторное повышение ее функциональной активности, несмотря на усиление процессов ПОЛ в органе. Результаты наблюдений позволяют сделать заключение, что острое электрокожное воздействие вызывает у крыс стресс-индуцированные повреждения, заметно усиливая ПОЛ не только в печени, но и в легочной ткани.

Очевидно, стрессорная активация сурфактанта связана с интенсификацией адаптивных механизмов нейрогормонально-метаболического контроля над ССЛ. Есть данные о том, что повреждение или раздражение таких структур мозга.как кора больших полушарий, некоторых ядер гипоталамуса, базолатеральных отделов миндалины приводят к дисрегуляторным нарушениям метаболизма и активности сурфактанта (Крючкова, Лукина, 1992,1995). Введение кортикотропина на фоне повреждения этих нервных структур ведет к устранению признаков разбалансирования ССЛ. Имеются предположения, что именно этот гормон участвует в реализации цен-трогенных влияний мозговых образований на ССЛ (Крючкова и др.,1996).

В свою очередь, изменение гормонального статуса и, в частности, содержания гормонов гипофизарно-адренокортикальной системы в условиях стрессорных си-

туаций: является общепризнанным фактом (Меерсон, 1988; Филаретов, 1987). I вестно также, что стимулирующим влиянием на синтез фосфолипидов сурфактан обладают адреналин и глюкокортикоиды (Сыромятникова и др.,1987). В этой свя полученные нами адаптивные изменения CCJI можно связать с повышенным выбр сом "гормонов стресса".

Есть сведения, что активация симпато-адреналовой системы и повышен уровня катехоламинов приводит к мобилизации липидных ресурсов в ряде орган (Петрина, Юшина,1989; Атаджанов и др.,1995; Мелконян и др.,1996). Это особен важно для легких с их интенсивным жировым обменом.

Как показали наши исследования, легкие оказались более устойчивыми факторам, инициирующим усиление ПОЛ. По-видимому, в условиях стрессори воздействий (холод, иммобилизация) происходит адаптация к ним, обусловлена стимуляцией систем, разрушающих липоперекиси и (или) мобилизацией запасов : догенных антиоксидантов. Этим, в частности, можно объяснить отсутствие сдвиг ПОЛ в легких, которые, по мнению многих авторов, обеспечены собственной мо ной системой как ферментативных, так и неферментативных антиоксидант (Верболович и др., 1983; Сыромятникова и др.,1987).

Анализ данных о состоянии ССЛ в условиях алкогольной интоксикации серия экспериментов) показал на отсутствие какого-либо влияния однократного bi дения малых и наркотических доз алкоголя на изучаемые показатели (табл.2). Вы< кую функциональную стабильность в данных условиях проявляли как вне-, так внутриклеточные фракции поверхностно-активного материала легких.

Резкие нарушения ПА легочных смывов и экстрактов обнаружены при остр отравлении этанолом в ЛД50 (табл.2). Величина ПНмакс и ПНмин смывов превыи ла контрольное значение соответственно на 12,1% (р < 0,001) и 11,7% (р < 0,0 При определении ПА экстрактов обнаружено значительное повышение ПНмакс ( 12,8%, р < 0,001) и ПНмин (на 18%, р < 0,01). На снижение ПА указывает и дое верное уменьшение ИС экстрактов легкого (табл.2).

Таблица 2

Поверхностно-активные свойства легких крыс в условиях острого и хронического отравления этанолом (М ± т)

Показатели Исследуемая среда Контроль Малая доза Наркотическая доза ЛДи> Хроническое отравление

ПН макс., мН/м смывы 54,5 ± 1,16 54,0 ± 0,34 54,8 ±0,41 61,1 ±0,65* 56,0 ± 0,54*

экстракт 57,1 ±0,53 57,6 + 0,92 58,1 ±0,32 61,5 ±0,16* 56,3 ±0,18

ПН мин., мН/м смывы 17,0 ±0,52 17,4 ±0,29 17,5 ±0,2 19,0 ±0,7 * 17,9 ±0,63

экстракт 15,6 ±0,52 15,1 ±0,49 15,0 ±0,25 18,4 + 0,48* 14,1 ±0,31*

ИС, усл. ел. смывы 1,07 ±0,03 1,02 ±0,01 1,02 ±0,003 1,03 ±0,02 1,02 ±0,01

экстракт 1,12 + 0,05 1,15 ±0,08 1,17 ±0,014 1,0 ±0,002* 1,19 ±0,018

Примечание: *- р < 0,05 - 0,001 в сравнении с контролем.

В результате изучения CCJI у крыс, длительно потреблявших этанол, обнг жено повышение ПНмакс бронхоальвеолярных срывов и снижение ПНмин экстр тов легких (табл.2). Можно полагать, что некоторое снижение ПА внеклеточн сурфактанта в условиях хронической интоксикации сопровождается компенсат ным повышением функциональной активности его "резервного" внутриклеточн компонента.

Таким образом, выявлена зависимость изменений CCJI от дозы и способа е дения этанола. При алкогольной интоксикации происходит резкая активация сек ции кортикостероидов (Ведерникова,1983;Алиев, 1989). Этот эффект связывают. бо с прямым стимулирующим действием этанола на кору надпочечников, либ< опосредованным через увеличение секреции кортикотропина. Обнаруженная на высокая активность CCJI в условиях алкогольного отравления может быть связана стимулирующим эффектом этанола по отношению к гипофизар; адренокортикальной системе и, как следствие этого, усилением гормонального ю троля над синтезом и активностью легочного сурфактанта.

Известно, что этанол обладает мембранотропными эффектами, связанным] нарушением структуры и физикохимических свойств мембран и мембраноподобн образований (Буров,Ведерникова,1985). Можно предположить, что при введен ЛД50 этанола, он благодаря своим липофильным свойствам, легко проникает че] аэрогематический барьер и оказывает прямое дезорганизующее влияние на пове] ностно-активный комплекс альвеол.

Действие летальной дозы этанола вызвало значительные сдвиги ПОЛ легких, что выражалось в усилении спонтанного (более чем в 2 раза) и аскорбатзш симого ПОЛ (в 2 раза). Введение наркотической дозы и хроническая интоксикаи не повлияли на уровень ПОЛ в легких, что может быть связано с высокой актс ностью местной антиоксидантной системы. Кроме того, есть данные о стимулиру щем влиянии этилового спирта на антиоксидантную систему легких, главным об] зом,на ее ферментативное звено (Fields, Lewis, Lure, 1996).

В печени резкое усиление образования МДА наблюдалось как при введен

ЛД<о так и наркотической дозы. Имело место двукратное увеличение скорости спонтанного (р< 0,001) и более чем в 1,5 раза скорости индуцированного ПОЛ (р< 0,05) в сравнении с контролем. Изменений показателей ПОЛ в печени при длительном потреблении алкоголя выявить не удалось.

По современным представлениям стрессорные агенты различного генеза вызывают как классическую "стресс-реакцию" и связанные с ней нарушения функций, так и специфические изменения в органах и системах, ответственных за приспособление к конкретному фактору (Меерсон и др.,1993;Судаков,1996). Своеобразные черты специфичности наблюдались и в наших исследованиях при различных экстремальных воздействиях. В условиях действия холодового, эмоционально-болевого (иммобилизация, ЭКР) и химического (этанол) факторов наблюдаются неодинаковая направленность и различная степень изменений параметров, характеризующих состояние ССЛ и выраженность процессов ПОЛ в легких. Это позволяет сделать заключение, что полученные варианты изменений функциональной активности сур-факганта и процессов ПОЛ зависят от модальности и интенсивности действующих стимулов.

Выводы

1. Однократное действие низких температур сопровождается компенсаторной стимуляцией поверхностно-активных свойств сурфактантного выстилающего комплекса и внутриклеточных поверхностно-активных веществ легкого; выраженность изменений зависит от интенсивности действующего стимула. Инициируя перекисное окисление липидов в печени экспериментальных животных, холодовой стресс не сказывается на состоянии процессов липидной пероксидации в легочной ткани.

2. При иммобшшзационном стрессе функциональная активность легочного сурфактанта понижается, что находит выражение в увеличении минимального поверхностного натяжения легочных экстрактов и уменьшении коэффициента стабильности легочных пузырьков. В условиях трехчасовой иммобилизации легкие, в отличие от печени, проявляют стресс-устойчивость в отношении сво-

боднорадикального окисления липидов.

3. Электрокожное раздражение вызывает стресс-индуцированные изменен которые заключаются в усилении перекисного окисления липидов в легочной тк и печени. Воздействие электрическим током не приводит к нарушениям в сисп сурфактанта, несмотря на усиление перекисного окисления липидов в органе, а против, несколько повышает поверхностно-активные свойства легких.

4. Экспериментальная алкогольная интоксикация, вызванная однократн введением малых и наркотических доз этанола, существенно не изменяет функц нальную активность сурфактантной системы и уровень процессов перекисного ок ления в ткани легкого. Хроническая алкоголизация, вызванная длительным потр лением этанола, приводит к понижению минимального поверхностного натяже! легочных экстрактов, что свидетельствует о повышении функциональной активно! сурфактанта.

5. Острое отравление этанолом в ЛД50 оказывает выраженное повреждают влияние на сурфактантную систему и приводит к активации перекисного окисле! липидов в легких и печени.

6. При действии стрессоров разной природы выявлены три типа реакций на 1 ганном уровне: под влиянием холода и хронической алкоголизации - функциона но-нормативный тип, при электрокожном раздражении и иммобилизации - фу] ционально-паранормативный тип и под влиянием этанола в ЛД50 - стабилы гетеростазный тип реакций. Выявленные типы отражают характер метаболическ изменений по показателям сурфактантной системы и перекисного окисления лиг дов в легких.

_7._Природный антиоксидант витамин Е (а-токоферол) оказывает модулиру щее адаптивное влияние на сурфактантную систему легких и перекисное окислен липидов при различных стресс-индуцирующих воздействиях (холод, иммобили: ция, электрораздражение), что проявляется в компенсаторном повышении функц* нальной активности сурфактанта и протекторном действии на стрессорную актш цию перекисного окисления липидов в легких и печени.

Список публикации по материалам диссертации

1. Нестеров Ю.В., Болдырева 0.В. Функциональное состояние системы сурфак-танта легких при алкогольной интоксикации //Тез. докл. итоговой научн. конф. АГПИ им. С.М. Кирова, 5 апр. 1995,- Астрахань: АГПИ,1995.-С.66.

2. Нестеров Ю.В. Уровень перекисного окисления липидов в условиях холодо-вого стресса у крыс //Тез. докл. итоговой научн. конф. АГПИ им.С.М.Кирова,23 апр. 1996,-Астрахань: АГПИ, 1996.-С.32.

3. Нестеров Ю.В., Горст В.Р. Функциональное состояние системы легочного сурфактанта в условиях действия повреждающих факторов //Ученые записки. Материалы итоговой научн. конф. 28-29 апр. 1995. Естественные науки. -Астрахань: АГПУ, 1996.-С.44-47.

4. Горст H.A., Горст В.Р., Нестеров Ю.В. Влияние алкогольной интоксикации на сурфакгантную систему легких //Тез. докл. 1 Российского конгресса по патофизиологии "Патофизиология органов и систем. Типовые патологические процессы". - Москва: РГМУД996.-С.105.

5. Горст В.Р., Горст H.A., Нестеров Ю.В. Действие холода и этанола на сур-фактант легкого в эксперименте //Труды АГМА.Т.5. "Материалы научных исследований по основным направлениям вуза.-Астрахань:АГМА,1996.-С. 178-182.

6. Нестеров Ю.В. Активность сурфактанта легких в условиях холодового воздействия //Тез. докл. Поволжской научн. конф. "Эколого-биологические проблемы Волжского региона и Северного Прикаспия" 2-4 окт.1996.-Астрахань:АГПИ,1996.-С.64.

7. Горст H.A., Мяснянкина JI.M., Нестеров Ю.В., Горст В.Р., Тризно H.H. Действие экзогенных токсических агентов на активность легочного сурфактанта //Тез. докл. Поволжской научн. конф. "Эколого-биологические проблемы Волжского региона и Северного Прикаспия" 2-4 окт. 1996 -Астрахань:А111ЙД996 -С.60.

8. Теплый Д.Л., Горст H.A., Нестеров Ю.В. Активность сурфактанта и пере-кисное окисление липидов при воздействии холодом и после введения а-токоферола

// Физиол. журн. им. И.М.Сеченова. РАН. -1997.-Т.83,-№10.-С.63-67.

9. Горст В.Р., Горст H.A., Нестеров Ю.В. Сравнительная оценка сурфакта! легкого при холодовом и иммобилизационном стрессе //Труды АГМА. 1 "Актуальные вопросы социальной медицины и организации здравоохранени

- Астрахань: АГМА,1997.-С.198-200.

10. Нестеров Ю.В. Влияние электрокожного воздействия на сурфаетант леп го и перекисное окисление липидов //Материалы Всероссийской научн. коь "Астраханский край: история и современность" 26-27 нояб. 19!

- Астрахань:АГПУ, 1997.-С.329-331.

11. Кондратенко Е.И., Нестеров Ю.В., Теплый Д.Л., Горст H.A. Перекиси окисление липидов при эмоционально-болевом стрессе. Эффекты предварительна введения витамина Е //Материалы Всероссийской научн. конф. "Астраханский кр; история и современность" 26-27 нояб. 1997.-Астрахань:АГПУ,1997.-С.320-321.

12. Нестеров Ю.В., Тараканова Д.Ю. Состояние сурфактантной системы л( ких при остром иммобилизационном стрессе у крыс // Тез. докл. итоговой нау конф. АГПУ 29 апр. 1997.-Астрахань: АГПУД997.-С.20.

13. Нестеров Ю.В. Сравнительные эффекты острого иммобилизационно стресса на перекисное окисление липидов в легких и печени //Тез. докл. итогов^ научн. конф. АГПУ 29 апр. 1997.-Астрахань:АГПУ,1997.-С.19.

Подписано к печати 2.03.98 г.

Заказ № 198

Тираж 100 экз.

Издательство Астраханского педагогического университета 414056, г.Астрахань, ул.Татищева, 20а.