Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Свободнорадикальные процессы в крови и структурно-функциональные свойства эритроцитов при гипоксии, сердечно-сосудистых патологиях и их коррекция методом ГБО-терапии

ВАК РФ 03.00.04, Биохимия

Автореферат диссертации по теме "Свободнорадикальные процессы в крови и структурно-функциональные свойства эритроцитов при гипоксии, сердечно-сосудистых патологиях и их коррекция методом ГБО-терапии"

1/1

Специализированная Совет Д. 063.08---/' по биологическим наукам (^у \у

на правах рукописи

^ ИВАША Петр Николаевич

___...

СВДЮДШРАДИКАПЬНЫЕ ПРОЦЕССУ В КРОВИ И СЧК/КТУИО-ФУНКЦИОНАЛЬНЕЕ СВОЙСТВА ЭРИТРОЦИТОВ ПРИ ГИПОКСИИ. СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТЫХ ПАТОЛОГИЯХ И ИХ КОРРЕКЦИЯ МЕТОДОМ ГБО-ТЕРАПИИ

(03.00.04 ~ Биологическая химия)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Ростов-на-Дону 1395

Работа выполнена в отделении ГБО-терапии городской больницы Н 20, кафедре внутренних болезней N 1 РОД-МУ, НИИ акушерства и педиатрии МЗ России, НИИ Биологии Ростовского ордена Трудового Красного Знамени Iгосударственного университета

Научные руководители: доктор биологическим наук, профессор

Ведущая организация: Запорожский государственный

медицинский университет. (Украина, г. Запорожье)

Защита состоится "_ 8 декабря _1995 г. на заседании специализированного совета Д.063.52.08 по биологическим наукам в Ростовском государственном университете С344006, г. Ростов-на-Дону. ул. Б. Садовая. 105. ауд. 304, 10.00)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке РГУ. Автореферат разослан "_ 6 _ ноября _ 1995 г.

Ученый секретарь специализированного совета.

В. В. Внуков (г. Ростов-на-Дону) кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Н. IL Милютина С г. Ростов-иа-Дону)

Официальные оппоненты: доктор биологических наук.

академик РАЕН

Э.З.Эымрбеков (г. Махачкала) доктор медицинским наук, ст. научный сотрудник Р. А. Трапезонцева С г. Ростов-на-Дону)

доктор биологическим наук

-1 -

СЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуплмюсп!_пройлбыы- Современные аэробные организш

приспособлены к сушстооаании о среда с определенный содержанием кислорода. Казс поаьпценноа, так и пошшзнноа парциальное дазлекиэ кислорода влечет за собой икогосторокние наруоання метаболизма и Функция, а при достижении определенны» величин аа-зиааэт гибель организма. Однако прогресс а различный областях практической деятельности делает неизбежный контакт с гипокси-чаской и гипероксической средой все болыааго числа ладей.

Повышенное давление кислорода находит все более широкое применение в различных областях практической деятельности. Катод гипербарической оксигенации (ГБО) успеимо применяется в медицина и является в настоящее время общепризнанным клинический методом для предупреждения и ликвидации гшюксическик состояний различной этиологии. Этот штод эффективен в хирургии при операциям с псзышанныи рискои, нарушениях кровоснабжения иозга и сердечной мышцы, при острой крова по те ре. при анаэробньм инфекциям, в реанимации и токсикологии, в онкологии (Ратнер, 1974: Березин. 1974: Бураховский. Бокория, 1974« 1985; Гинзбург и др., 1975: Петровский. Ефуни. 1976: ЕФуки. 1981: ЕФуки и др., 1986). Человек подвергается птерскснтскоиу воздей-ствио при проведении под^одннн и кессонных работ (Зальцман и др., 1979), а также при освоении воздушного и космического пространства СГазенко, Кальвин, 1975).

Важность этой пробемы обусловлена отраженным токсическим действием повышенного парциального давления кислорода на функции оргакома и резко ограничивает <1римриениа гипероксической среды, что является серьезным препятствием «да -его эффективного клинического применения. Случаи кислородной интоксикации встречаются в практике ГВО-тврапии при передозировке кислорода или повышенной' индивидуальной чувствительности организма <Петровский. Ефуни, 1976: Лукаш и др., 1992).

Общепризнано, что токсический эффект гипербарическаго кислорода связан с реализацией его высокого окислительного потенциала через ряд свободнорадикальных стадий на аутооксипа-бельныэ соединения, и, в первую очередь, с усилением реакций перекисного окисления лилидоа (ПОЛ) биомегёран. По современным представлениям развитие токсического действия кислорода включает образование в организма активных форм кислорода С02 - су-

пароксида, 'ОН - гидроксильного радикала. '02 - сингдатного кислорода, Н«02 - перекиси водорода) и инициацию ими свободно-радикальных окислительных реакций, а степень интоксикации пропорциональна интенсивности их повреждающего воздействия СПэт-ровский и др., 1987: НаШиеИ. Си1егШ£е, 1990: ^¡оепЛе, 1989).

Основными инициаторами активирования кислорода и радика-лообразования в организме являются соединения металлов переменной валентности, в первую очередь, железа и меди. Эти соединения в максимальных концентрация» находятся в крови. Главным путем прогрессирующего увеличения в плазме крови концентрации железо содержащим компонентов при действии кислорода под давлением является гемолиз эритроцитов. При этом в крови, вслед за легочной тканью, создаются и максимальные концентрации кислорода. Это позволяет рассматривать кровь как важное звено в инициации и реализации токсического действия кислорода.

К настоящему времени установлены принципиальные различия в действии кислорода на здоровый и пребывавший в состоянии гипоксии организм. Это является главным показанием для проведения ГБО-терапии, когда возможно проявление эффектов реоксигенацион-ной активации свободнорадикальных процессов, что может существенно усилить токсическое действие кислорода. Поэтому исследование различных сторон кислородзависимых свободнорадикальных процессов может явиться основой для создания адекватных способов контроля состояния организма при ГБОтерапии различных заболеваний, в патогенезе которых гипоксия занимает важное место, а также оценки эффективности фармакологических препаратов.

Пап* и тяпячи мгу доцппяииа ЦелЬЮ работы явилось исслвдо-

ваниа интенсивности свободнорадикадьного ПОЛ, активности ан-тиоксидантных систем крови и структурные свойства мембран эритроцитов при гипоксии и сердечно-сосудистых патологиях, а также оценки эффективности коррекции гипоксических состояний методом ГБО-терапии в сочетании с введением унитиола.

Для достижения поставленной шли решались следующие задачи:.

1. Исследование интенсивности ПОЛ в плазме крови в мембранах эритроцитов по накоплению продуктов ПОЛ - диеновых коныогатов и вмффовых оснований.

2., Определение активности антиоксидантоых.Ферментов - су-пероксиддисмутазы, каталазы, глхко эо-б-фосфатде ги дро ге назы в эритроцитах: оксидазной активности цврулоплазмина и суперокси-

- 3 -

дустраняадвй активности в плазма крови.

3. Определение стабильности ыеи5рвн эритрсилтоо по уроа-)ш вназртроцитариого гемоглобина и суммарной пероюсмдазной активности в плазма крови.

4. Исследование структур»их свойств эритрсшггарньк ши-бран с помощью Флуоресцентного ээкда лкрена - по величине спасительной микрозязкссти липидного бислоя. зон беяок-дипидных контактов и степени погружения балков в липидный матрикс^

Няучняя нпийчна. В работе впервые установлено, что гмпоба-рическая гипохсйя~и сердечно-сосудистыэ патологии, сопровождающиеся гипоксическчыи синдромами, характеризуются однотипной неспецифической рэакцией организма. в ¡сличаются усиление сзобол-норадикального ПОЛ в крови, дискоординецию и частичное ингмби-роааниа антиоксидантных Ферментов эритроцитов, наругизние структурной организации и проницаемости мембран эритроцитов.

Установлена пряная зависимость между степенью интенсканос-ти ПОЛ в плазме кроаи больных различными Формами инфаркта миокарда С №0 и тяяестыо патологического процесса. Нааяоно, что резкое снижение супероксидустраняпаей активности (СУА) и повышение активности цорулоплазыина в плазме крови больных №4 являются показателями повреждения «иокарда.

Показано, что ,пачсб!лЛ эффект ГБ0~тзпвпш больных серлач->ю—сосудистыми заболева ниями заключается а оптимизации структуры и функции эритроцитов посредством стимуляции антаоксилан-гны» Ферментов - СОД м катя азы, - стабилизации уровня ПОЛ. нормализации михрояязкоста лилидного бислоя. что сяособсгоует улучшении гемодинамики ы ликвидации галоксни.

Биохимические изменения, «айдакньо в группе бояъннк атеросклерозом (АС) при ГБО-торапии, характеризуются мэбыточ-юй ахтивацмей ПОЛ в крови и ингибированием СОД в эритроцитах.

Впервые показан защитный эМект унитиола при ГБО, связанна с его антиоксмдантньгм действием.

Установлено, что применение унитиола повышает зффектив-юстъ ГБО-терапии больных АС и ¡шэмической болезнь» сердца ИБС), приводит к стабилизации или снижению уровня ГШ в крови, [редотвращает инактивацию или стимулирует активность антиокси--|актнын Ферментов эритроцитов - СОЯ и каталазы. способствует ¡ормализации микровязкости мэмбред эритроцитов.

Теоретическая и.пристичасквя .яначишст» , рвГютн. -Получен-ныэ результата представляют интерес в выяснении обвдк механиэ-шв гипоксических состояний, для которых показана Еедущдя родг свободнорадикальных процессов б крови и изменения структур-но-функционадьных свойств эритроцитов.

Результаты работы расширяют и дополняют представления с полохштельноц лечебной зйФекте ГБО-терапии и биохимических изменениях, лежащих в основе развитая и проявления ранних признаков кислородной интоксикации.

Изучены механизмы защитного действия укитиола при гиперок-сии и обосновано его применение в качестве протектора в клинической практике при лечении методой ГБО-терапии сердечно-сосудистых заболевания. На основании этих исследования разработаны рекомендации по использованию унйтиола у больных, который по показаниям применялась гипербарооксигвнация. Разработана оптимальная схема введения унитиола и апробировано его применение у больных с ишемической болезнью сердца и атеросклерозом сосудов нижних конечностеп.

Разработан способ диагностики повреждения миокарде, основанный на определении супероксидустраняицеп активности и окси-дазнояг активности церулоплазмина в плазме крови больных.

Материалы диссертации используются при чтении лекций в спецкурсах "Основы паггобиохиши" и "Биохимии биологических жидкостей" на кафедре биохимии и микробиологии РГУ и включены в монографию.

Оснпаньк положения. пннпсш« на яаниту;

1. Неспецифическая реакция организма на действие гипербарической гипоксии характеризуется активацией свободнорадикаль-ного [ЮЛ в крови, нарушением скоординированное™ функшонирове-ния Ферментов антиоксидантнол системы эритроцитов, изменением структурного состояния и проницаемости мембран эритроцитов.

2. Нескомпексированная активация свободнорадикалького ЛОЛ, дискоординация и частичное ингкбированне Ферментов вшох-сидантноя системы эритроцитов, нарушение структурного состояния и стабильности мембран эритроцитов лежат в основе неспешь Фического патогенетического ыеханизма развития сердечно-сосудистых заболеваний САС и ИБС).

3. Степень повышения интенсивности ЛОЛ в пвазш крови больнии сердечно-сосудистиш зяболавалияии С АС, ИБС, (fO находится в пряшй зависимости от тяжести патологического процесса. Вэзкоэ снижения СУА и повышниэ активности цэрудоплазшна являются диагностическими тостами Ж.

4. Положительный лечебный эффект ГБО-терапии больных сердечно-сосудистыми патологиями С АС и ИБС) характеризуется оптимизацией структуры м функции эритроцитов посредством нормализации иикрс вязкости мембран, стабилизации уровня ПОЛ в крови и стимуляции Фермента антирадикальной защиты СОД.

5. Унитиол оказывает выраженной антигипероюсичвскоа действие. механизм которого определяется антиоксидантным эффектом. Применение унитиола повышает эффективность ГБО-терапии больных с сердечно-сосудистыми патологиями, улучшает клиническое состояние больных и переносимость ими сеансов ГБО-терапии. Проведение ГБО-терапии больным АС и ИБС на фоне унитиола способствует нормализации интенсивности ПОЛ в крови, активности антиоксид антных ферментов эритроцитов и микроструктуры эритрошн тарных иембран.

АпппЯяимя рдДгтл Материалы диссертации докладывались на 1-ой Международной конференции "Гипоксия в медицине". Москва, 1994 г., 1-ом Европейском Конгрессе по Фармакологии, Италия. Милан. 1995 г.. а также в НИИ Биологии РГУ, 1993 г.

Пубпикяния мптепипппп. игапйдпваниа- По теме диссертации опубликовано 7 работ, 2 работы находятся в печати.

Структура и nfiWH. ппбптн. Диссертация изложена на 155 страницах машинописного текста u состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, результатов собственных исследований, обсуждения, выводов и списка литературы, щелочащего 157 источников на русском и 94 на 'иностранными языках. Работа идлпстрировала 2 схемами, 12 рисунками и 27 таблицами.

ИШРИШ И МЕТОД! ИССЛЕДОВАНИЯ.

Гипоксическув гипоксии вызывали, помещая белых крыс массой 120 - 150 г в специальную камеру, где создавали давление Û.029 МПа в течение 1 часа, что соответствует подъему на высоту 0000 м над уровней моря; скорость декомпрессии составляла 0,005 МПа/иин.

- в -

Клинические исследования проводили на базе отделений ГБС терапии гор. больницы N 20, НИИ акушерства и педиатрии и кафе* ри внутренних болезней М 1 РОММ. Било проведено комплексно клинико-бнохиыическое обследование 200 больных с сердечно соси дистыш патологиями - атеросклерозом С АС), ишемической болез нью сердца (ИБО, инфарктом миокарда (№4). которым в процесс лечения 'проводился курс ГБО-терапии, состоящий из 8 - 10 сеаи сов в барокамере 0К-О2-М. ежедневно, при давлении 0,15 - 0,2 МПа кислорода в течение 60 мин. Время компрессии и декомпрес сии 15 мин. Для профилактики кислородной интоксикации больны назначали синтетический тиоловьй антиоксид ант унитиол. ко торы вводили внутримышечно ежедневно в течении курса лечения из рас счета 0,1 мл 5 % раствора на 1 кг массы тела за 60 мин до поме пения в барокамеру. Контролем служила группа практически здоро вых доноров в возрасте 25-35 дет. Кровь брали натощак из локтевой вены до начала курса ГБО-терапии. после 3 и 8-Ю сеансов.

Объектом исследования служили плазма крови. 1 % гемолизаг и мембраны эритроцитов. Для получения биологического материал. кровь собирали в боссы с гепарином (1 мг сухого' гепарина на ! мл цельной крови), центрифугировали 15 мин при 3000 об/мин. отделяли плазму и осадок эритроцитов, а пленку лимфоцитов удаляла

Осадок эритроцитов трижды промывали 150 ьМ раствором КаС] в 0.01 М трис-НС1 буфере рН 7.4 и центрифугировали каждый ра; 10 мин при 3000 об/мин. Отмьггый осадок эритроцитов использовали для получения 13! гемолизата и мембран эритроцитов. Эритроциты лиэироваяи 0.001 М раствором гистидина в 0,001 И трмс-НС] буфере рН 7,4 в соотношении 1:10 при + 4- С втечение 1 часа. Полученный 1 % гемолизаг использовали для дальнейших исследований.

Мембраны эритроцитов выделяли по методу ЛИ. Колчинской и соавт. С1976). Гемолизат центрифугировали при 20000 об/мин втечение 15 минут. Осадок мембран трехкратно промывали раствором, содержащим 1 ьМ ЭДТА и 5 Ш трио-НС1 рН 7.4. Полученный осадок мембран эритроцитов суспендировали в 0.01 И трис-НС1 буфере рН 7.4 и использовали для анализа.

В плазме крови и мембранах эритроцитов определяли интенсивность ПОЛ. которую оценивали по содержанию продуктов ПОЛ. Экстракции липидов проводили по методу Е-С.ВИйЬ. Ш..].1)увг (1959). В дипидном экстракта определяли спектрофотометрически

первичные продукта ПОЛ - диеновые конньюга-го (Ж), кшпдиа иак-сииуы поглощения при 233 км (Стальная. 1977). Содарвйниа вторичного продукта ПОЛ - иалонового дкальдегида (ИДА) определяли по И.Д.Стальной. Т.Д. Гормшвилм (1977). Конечные продукта ПОЛ - емФСооы основания СШО) определяли методом спектро&луоро-штрии при длине волны возбуждающа го света 360 км и максимуме Флуоресценции при 440 ни (Bldlack. Tappal» 1S73). Содарианяа общим лкпидов определяли фэсфозанилиноаым методой (Колб„ Какыш-нмкоз, 1982). Содаржанка фосфолипидов оцэнмзаги по КуишановоЯ, Ивченко. (1983), количество холестерина по Колб, Каиышникову» (1932). Методом латеральной диффузии Флуоресцентного зонда пкрена определяли относительную иикровязкость липидного бислоя и зон белок-лмпидных контактов мзибран зритрошптт. & также степень погружения белг<оэ в липмдный штрикс (Владимиров, Добрецоз. 1S80). Микровязкость лкпидкого бислоя мембран im зон белок-липидньш контактов оценивали по -коэффициентам зксижриза-цин пнрена Fa/Fu (334) и Fa/Fii (286), tpacHtM 'ОттюЕзниа интенсивности флуоресценции его зксимзров м мономеров 'при <uaxcisuv-ыам возбуждения 334 ни и 286 им. Парашэтр Fa/Fu (334) -и Fa/Fa (286) находятся в обратной зависимости от величины ыикровяэкое-та.

Степень погружения белков в липидный бислой определяли по тувению Флуоресценции белков пиреном'(¿F), происходящему»вследствие бэзиэлучатслыюга перекоса энергии с триггшфанилов мембранным балков на пирен при ыахскиуые возбуждения 286 нм.

- Стабильность usuSpaii эритроцитов оценивали по уровню внззритроцитерного гемоглобина (ЮГ), коториа определяли тешг-лобишшанидныи штодои iKapÄcßiaoB, Зичев» 1973). и суммарной пероксмдазнсп азсгивности (СЛАХ с субстратом бензидином (Внуков, 1979) в пдаэда кроем. Оксидазную ахтивность церулоплазш-:ia (ЦП) о плазиа кропи определяли с субстратом р-фзнилендиами-коы по изтоду 'Репина ■( Ко д5, Камышников, 1982). Суперсксмдустра-някщую активность ССУА) гслазьгы крови определяли по иотоду (Fried. 1975: Гуляева и др., 1983). В геиолизагтах определяли активность гякжого-в-фосфатдегидрогвназы СГ6ФДГ) (Замарьин, 193?), супэроксиддисиутезы ССОД) (Fried. 1975) м каталаэы CLuSk» 1983). Содершние'балка определяли по штоду G.R. Schacterüe, R.G. Polladk (1973).

Получзкныа результаты обрабатывались статистически с применением ^критерия Стыздента С Владимирский, 1983), оценивая резко отклоняидиеся варианты по критерии Шовень (Кокуник. 1975), а также использовали ыатад парных сравнений и нэпараметрический критерий Вилкоксона (Гублер, 1978).

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБШДЕЖЕ.

1. ПОЛ И СГРУКТУЙ-Ю-СШйШНАЛЬШЕ СВОЙСТВА ЭРИТРСШГОВ КРЫС ПРИ гипоксии.

Полученные нами результаты показывают, что действие гипоба-рической гипоксии продолжительностью 1 час приводит к активации свободнорадикалького ПОЛ в плаз «а крови и Шираках эритроцитов крыс (рис. 1). В плазме крови уровень ДК возрастает на 125 X, МДА - на 361 %. содэргганиэ Ш остается близким к контролю. В маибранах эритроцитов содержание ЛК увеличивается на 98 X ШО - на 32 % по сравнению с ынтахтнымн животными.

Обнаруженная наш при гипоксии активация ПОЛ согласуется (рис.1) с ингибированиеы на 32 X первичного звена антирадикальной защиты - СОД в эритроцитах при неизменном уровне активности каталазы. При этом наблюдается повышение на 60 X активности Г6ФДГ, что мокат рассматриваться как проявление компенсаторных механизмов. Вместе с тем (рис. 1) яри гипоксии оксидаэ-ная активность важнейшего антиоксидалта плазмы крови - царуло-плазмина - не изменяется относительно контроля.

На скомпенсированная активация ПОЛ может явиться причиной нарушения структурной организации мембран. Исследование структурных свойств мембран эритроцитов с помощью флуоресцентного зонда пиргна показывает С рис.!) увеличение на 42 % относительной микровязкости лилидного бислоя, что свидетельствует об изменении вязкоэластичных свойств и повышении ригидности ши-бран, что ведет к ухудшению ыикрэциркуляции. Повышение ыикрэ-вяэкости липидного бислоя зритроцитарных мамбран способствует снижению пластичности клетки и может привести к задержке эритроцитов в иикрососудистом русла и внутриквдиллярному гемолизу. Это, в своп очередь, приводит ( рис.1) к повышению на 44 X с плазме крови при гипоксии уровня СПА, основной вклад в ко торус вносит виезритроцитарный гемоглобин, являющийся мощный активатором ПОЛ.

Уменьшение С рис. 1) на 36 % шкро вязкости зон белок-липлд-

П ЛАЗ И А

Ш ¡D ДО ЮГ СПА

юшшэипншшв

m НДА ГО Fa/Fu Рэ/Fu (334) (286)

ЭЙПКЩШ СОД КАТ Г6ФДГ

>•50

100

125 361 25 И 1- 44

1

98 40 32

42

3S 10

32

4 60

- 50

РИС.1 ЙНШОШХЛЪ ПОЛ АКТИВНОСТЬ АНГИОКСИШГШХ ©ЕЖЕШЭД

И СПУК1УРШЕ (ЗШГГОА МЕМБРАН ЭРШЩПОВ KFtC ПРИ ПШШ С В X X ОТ УРОВНЯ КОНТРОЛЯ)

» - ДОСТОВЕРНО

- 10 - .

ных контактов, в свою очередь, указывает на нарушение белок-ли-пидньм взаимодействий и разрыхление мембран эритроцитов при гипоксии.

Таким образом, исходя иэ полученных результатов, неспацифи-ческой реакцией организма на действие гипоксии является активация свободнорадикального ПОЛ в крови, нарушение скоординированное*™ действия компонентов антиоксидантной системы и изменение структурных свойств и проницаемости эритроиитарных мембран.

2. ПОЛ В КРОВИ И (ЛТУКТУРНО-ШВДШАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА ЭРИТРОЦИТОВ БОЛЬНЫХ СЕРДЕЧНОЧЮСУДИСТШИ ПАТОЛОГИЯМ

В результате проведенного клинического исследования установлений, что у больных АС. ИБС и различными формами ИМ наблюдается активация ПОЛ в плазме крови и мембранах эритроцитов, которая коррелирует с глубиной ишемической патологии.

При ИБС Срис.2) содержание Ж в плазме крови и мембранах эритроцитов увеличивается на 92X и 107 X. при АС Срис.3) - на 34 X и 86 %. Содержание Ш (рис. 3) у больных АС не отличается от уровня здоровых доноров, тогда как при ИБС С рис. 2) количест-* во НЮ в мембранах эритроцитов повышено на 82 X.

Наибольшей активации ПОЛ в крови больных ИБС, (рис.2) по сравнению с пациентами, стрададаими АС, соответствует ингибиро-вание на 42 2! активности СОЛ. тогда как при АС (рис.3) активность сопряженных антиоксидантных Ферментов СОЛ и каталазы - в эритроцитах не отличается от нормы.

Важнейшим следствием усиления ПОЛ в крови при АС и ИБС является изменение структурных свойств мембран эритроцитов, что подтверждается увеличением микровязкости липидного бислоя (рис.2,3) на 30-33 X:

Важнейшим регулятором текучести биомембран наряду с полиненасыщенными жирными кислотами является холестерин, содержание которого при развит« ИБС повышается на 25 X и коррелирует с уменьшением текучести липидной фазы. Это, в своп очередь, приводит к нарушение стабильности ма«5ран эритроцитов: при АС и ИБС (рис.2,3) СПА возрастает на 277 X м 417 X. уровень ЮГ у больных ИБС Срис.2) увеличивается на 79 X.

При различных Формах ИМ выявлена наиболее четкая зависимость степени активации ПОЛ в крови от тяжести повреждения миокарда. Следует отметить, что при Ж отмечено усиление всех ста-

ПЛЛЗМА

ШЯ B3F Oft

m

+ 50

100

КЕЖШЗРШШШ

Ж И ЯШ Fs/Fk (334)

-92 7 52

79 417

f

50

107 82 25

33

Ж. 2 ШШЗВДХЯЬ ПОЛ. ЖГИШПЪ АНПШЗИАНШЙ вЕРНЕМШ И ОТУК1УРШЕ

свояст эритахшта нш® иве ев и от уровня кашлю.

- - ДОСТОВЕРНО, о - ТЕНДЕНЦИЯ К ДОСТОВЕРНОСТИ

ПЛАЗМА m m ш вэг ota

* so

100

(vi

ш*ш эганшш

ж ю m ГЗ/fm (334)

эривдиш

<шй m

34 4 34 29 277

86 28 17 30

15 7

50

РИС. 3 мпеноэдхпь пол. активность анпшзшпш ферментов и сттуиурше

œwctba"a®*" эйпрошов вших ащооушрозш-(в хх от уровня

кошрол®

-ДХЛШЕРНО

дий ПОЛ с накоплением первичных, зтормчкда м конечных продуктов. Причем. уровень НДА м ШО в плазма кровм, как правило, превосходит содержание ДО. что свидетельству»? о необреггимости процесса.

Активация ПОЛ s ¡плазме крови при ьеяюоочаговом ИМ составляет 46-92 %. ярм крупноочагозоы - 85-121 Э£, при осложненном крупноочаговом - 129-231 X. Аналогичная направленность изменений отмечена в эритроцитах.

Следует отметить, что активность СОД ингибируетса на 24 X м 29 X только при крупноочаговых Формам ИМ.

Особый интерес представляет динамика показателей антиокси-дан-той активности плазмы при различит Формах Ж. СУА, являющаяся интегральным показателем емтирадикальной £>агивности плазмы крови снижается на 106-135 X при всех трех Формах ИМ. что отражает интенсивное образование супероксида вследствие усиления ксантмноксидазной реакции, аутоокисления катехоламиноз. а такие миграции в очаг некроза и активации нейтрофилов, которые через посредство НАДХН-оксидазиой реакции генерируют активные Формы кислорода САФЮ. 3 то же время охсидаэная активность Ш1. важнейшего белка острой Фазы, увеличивается на 196 Х„ 176 X и 109 % по сравнении с нормой.

Резкое снижение СУА и повышение оксидаэной активности Ш в плазме крови больных Ж являются диагностическими показателями повреждения миокарда.

Теким образом, иескомпексированная активация свободно радикально го ПОЛ. дчскоординадоя и частичное ингибирование антиок-сидантной сметем» крови, а также нарушение структурного состояния и стабильности мембран эритроцитов лежат в основе неслеци-фического патогенетического механизма развития сердечно-сосу-( дистых заболеваний, которые относятся к классу свободно радикальных мембранных патологий.

3. ПОЛ В КРОВИ И СТРУ10УРЮ-ФУ1адшиШ1Е СВОЙСТВА ЭИЯКШГОВ БОЛЬШХ ИБС И АТЕРОСКЛЕРОЗОМ ПРИ

. ГБО-ТЕРАПИИ.

Как следует из полученных данным, исходно повышенный уровень ЛК в плазме крови и выбрана» эритроцитов больных ИБС в ходе ГБО терапии изменяется незначительно. оставаясь существенно выпе норш С рис.4). Содержание ШО в плазме* исходно близкое

50

100

ПЛАЗМА

m m

1 2

30 19

1 2 27 54

тшыштж

Ж SD Fa/F« ХМ

12 24 15

П

12 12 19 1? 9 16

26 21

ЗШВДПЫ сод кат

1 2 79 71

1 2 17 7

50

рис. 4 женошзстъ по л и струшрю-сшшальше свойства эришщпзв у вольшх и б с гри лечеш негодон г 5 0-1ерапии ( в 23 от юоодш уровня )

1 - 3 СЕАНСА reo

2 - 8-10 СЕАНСОВ ГШ

« - ДОСТОВЕРНО

о - ТЕНШШЯ К ДОСТОВЕРНОСТИ

норма, при ГБО-терапии повышается после 10 сеанса на 54 X. В эибранам эритроцитов исходный уровень конечных продуктов ПОЛ азначитедьно превышает контроль и в процессе лечения не отли-ается от содержания ШО V здоровых доноров.

При этом активность СОД в эритроцитах С рис. 4) увеличивае-р-я на 79 X и 71 % после 3 и 8-10 сеансов, а активность каггалазы зменяется незначительно.

Показатель структурного состояния мембран эритроцитов - от-эсительная микровязкость липидного бислоя. повышенная у зльных ИБС по сравнению с донорами, снижается С рис. 4) после 3 &-10 сеансов ГБО на 17 -19 X. что свидетельствует об улучые-ш вязко-эластичных свойств мембран эритроцитов и реологии зови.

ГБО-терапия больных АС приводит к мощной инициации процес-э ПОЛ в плазме (рис.где накопление первичных продуктов ПОЛ »стигает 64 X и 91 X после 3 и 8-10 сеансов по сравнению с мерным уровнем. В мембранах эритроцитов содержание ДК возрас-1ет (рис.5) на 40 X после 8-10 сеансов ГБО. - Уровень Ш повы-йтся в плазме на 41 X и 32 X после 3 и 8-10 сеансов ГБО, а в ¡мбранах эритроцитов наблюдается только тенденция к повышению I содержания в течении курса ГБО.

Активация процесса ПОЛ в крови согласуется с динамикой ак-1Вности антиокислител1ных Ферментов при ГБО. Активность СОД в шроцитах (рис. 5) снижается на 59 X и 57 X после 3 и 8-10 ансов ГБО, активность каталазы существенно не меняется, тенсификация начальных стадий ПОЛ в крови при ГБО-терапии, -видимому, не вызывает глубоких патологических сдвигов в груктурном состоянии мембран эритроцитов. Относительная микро-язкость липидного бислоя мембран Срис.5) снижается на 25 X и 7 X после 3 и 8-10 сэансов ГБО.

Таким образом, проведение ГБО-терапии больным АС и ИБС ус-эаняет гипоксии, улучшает клиническое состояние пациентов, эи водит к повышению пластичности маибран эритроцитов за счет шжения микровязкости липидного бислоя. Однако, у больных ИБС, зсмотря на значительную стимуляцию Фермента антирадикальной эииты - СОД - 'интенсивность ПОЛ в крови остается на повьшен-)ы уровне на протяжении всего курса лэчекия по сравнению со даровыми донорами. В группа больных АС получавших сеансы ГБО, зблюдается дополнительная активация ПОЛ в крови по сравнению с

50

100

ПЛАЗМА

т т

га

мембраш зппрошгов т й/Тм ш

а

1 2

12 12 12 19 40 39 39 25 17 4 2

зршгашт

ООЛ КАТ

59 57 - 2 4 12

12 12 64 91 41 32

1 2 1

50

рис. 5 ингодашь поли амшшшшш скшва эршшюв

У больик атеросклерозом гри лечении кетодж г б о-терадои

(в 2 х от юдаго уровн®

1 - 3 СЕАНСА ГБО

2 - 8-10 СЕАНСОВ ГБО

* - ДОСТОВЕРНО

о - ТЕНДЕШЙЙ К ДОСТОВЕРНОСТИ

исходный поаьнаэнныы Фоной при одновременной значительном инги-бированим СОД в эритроцитах.

4. ВЛИЯНИЕ УНШТОЛА НА ИНТЕНСИВНОСТЬ ПОЛ В-КРОВИ'И СТтТУРгЮ-ОУН!<Шад1Ш1ЬШЕ СВОЙСТВА ЗРШРОиИТОВ БОЛЬШХ ИБС И АТЕРОСКЛЕРОЗОМ ПРИ ГБО-Ш>АПИИ

При лечении больных сердечко-сосуднсшш» патологиями што-даи ГБО-тарепии наряду с выраженным положительным эффектом наблюдались случаи неблагоприятного воздействия ГБО. Поиски фарма-г халогическик средств, защмлахашх организм от токсического действия кислорода показали, что есэ исследованные до настоящего времени веиюсгаа не являюггся универсальными протекторами. Учитывая ведущуа роль ГОЛ в механизме кислородной интоксикации, ванным критерием при отборе протекторов служили их антиоюсидан-тныз сзойства.

Особое значение применение актиоксидантов имеет при лечении методом ГЕО-тэрапки сердечно-сосудистых заболеваний, для которых херактврка интенсификация ГОЛ. В работе исследована возшяаюстъ применения в качество антигипгроксического средства синтетического антгюксиданта унитиола (2.3-деиеркаптопро-пгнсульФонат натрия).

Широкий диапазон применения унитиола а клинической практика позволяет предположить возможность его использования в качестве защитного вещества при ГБО-терапии больных атеросклерозом и ИБС.

Как показано в предварительных экспериментах на животных, трехкраггное введение унитиола ( внутрибршинно, 10 иг/кг: 2 ингакции накануне опыта с интервалом 12 часов и одна о день спета за 60 мин до ГБО - 0.7 МПа) значительно отдалаяет вреия наступления кислородных судорог, обеспечивает 100 % выживаемость животных в течение 7 суток после ГБО. Введение унитиола ториззот процесса сообаднорадшсалыюго ПОЛ и предотвращает инахтивйщоэ антиокнслитольных ферментов - СОЛ и ¡саталазы в эритроцитах м легких крыс в условиях ГБО.

Текии образа«. скгггатачосккЯ тиолоаый антиокеидант уни-тиол является эФ1ективныы антигипероксичесюш средство и. оказывая корректирующее « нормализующее действие на первичные пусковые) стадии кислородной интоксикации. Учитывая принадлежность унитиола к веществам, разрешенный Фарикомнтетои Ю РФ к приш-

нению, он был использован для про^дактикм кислородной интоксикации у больных при ГЕО-терапим.

Применение унитиола больным ИБС приводит к снмжгшш содержания Ж (рис.6) в плазш на 43 X и 45 X после 3 и 8-10 сеансов. в ыа«бранах эритроцитов - на 23 X посла окончания курс* ГБО. Уровень Ш0 в плазш и изм5раиа.ч эритроцитов при нагрузза унитиолоы не отличается о? нормы в тачанка всего курса ГШ. Одновременно в эритроцитах (рис. 6) повышается активность СОЯ ш 58 X после 3 сеанса, а каталаэы - на 65 X после 8-10 сэанссг ГБО. По-видимому,., унитиол, обладая антирадмкальной и антипарз-кисной активность», снимает напряженность антиоксмдантной системы при ГБО-терапии ИБС. Благодаря его синергкческоыу действию, активность СОД повышается не слишком >рззко и одновременно активируется каталаза, т.е. унитиол способствует скоордики-роаанности функции антмокислительных ферментов. Относительная микровязкость мембран эритроцитов при использовании унитаола иориадизУе'ГСя к концу курса ГБО, снижаясь на 35 относительна уровня до лечения Срис.6).

•Приианениа унитиола полностью . нормализует «штенсивкоста ¡ГЙЛ <а 'плазма крови и иебранах эритроцитов больных 'АС. ¡В -плазма «содержание Ж снижается на 50 X и 43 % после З и <8 - НО чзеак-■сов 'по сравнению с пациентами без нагрузки унитиолоы, -приближаясь к уровню доноров Срис. 7). В мембранах эритроцитов 'ваела-ниа унитиола стабилизирует начальные стадии ГОЛ и уровень первичных продуктов не отличается от Фона. Инъекции унитиола предотвращают накопление конечный продуктов - ШО - в плазме кроаи и мембранах эритроцитов, где их уровень - практически 'ке отличается от исходного Фона.

Нормализация ПОЛ при ГБО-терапии на фоне унитиола согласуется с уровнем активности СОД в эритроцитах. Активность СОД в эритроцитах больных АС с введением унитиола в ходе ГБО-терапки на изменяется и остаётся на уровне здоровых доноров, о после 3 и 8-10 сеансов на 123 X и 112 X выше, чем у больных без нагрузки унитиолом. Относительная микровязкость ме^ран эритроцитов при введении унитиола (рис.7) уменьшается на 15 % м 23 % посла 3 и 8-10 сеансов ГБО, т.е. имеет сходную динамику с больным» без нагрузки унитиолом.

Таким образом, применение унитиола при ГБО-терапии АС и ИБС нормализует интенсивность ПОЛ в крови, поддершвает опта-

ПЛАЗМА ПК ш

43 45 27 20

1 2

1 2

МЕНБРАШ эйпнш1ш Ж Ш РэЯа ХОД

2 23 26 11

Л

1 2

В

3 29

1 2

Т1

эршкшш

сод кат

Л-

J

1 2 11 35

12 12 58 32 40 65

РИС. 6 ММ МШ № БИОШШЖ ГОШАТШ крови НШШ' И Б С ПРИ лечении НШШ Г Б 0 - ТШШ (В » ОТ иэвдюго уровня)

1 - 3 СЕАНСА ГБО

2 - 8-10 СЕАНСОВ ГБО

« - достоверно

о - тенденш К достоверности

50

100

ПЛАЗ НА Ж ш

рцр

*> (-»о

18 9. 4 6

юшш зяпнщгсв Ж Ю хол

16 2

_г

л

26 44

12

12 12

4 45 15 23

ШРОНШ СОД КАТ

9 9 12 9

1 2

1к

1 2

50

РИС. 7 ШШ унмйола на бшмшш гтжазатш крови большх атер0шер030 Ш лечен® методом г б 0 - герани (в XX от исвдюго уровню

1 - 3 сеанса

2 - 8-10 СЕАНСОВ

* - ДОСТОВЕРНО

о - ТЕНДЕНЦИЯ К ДОСТОВЕРНОСТИ

ыальную активность антиокислитэлъных Ферментов. способствует улучкэшиэ вязкозласгических свойств зрмтрошггарнин шмбран.

Сравнительный анализ эффективности ГБО-тарапии позволяет создать вывод, что v больных сордечно-сссудисгеми расстройствами» получавших подготовку умитиолои. отсутствуют клиннчэскиэ и бис мимические признаки кислородной интоксикации» повышается переносимость ГБО-терапии и лечение, в дадом. проходит более ус-пэзшо. Это позволяет,рассматривать уни-шол как хорошее ентиги-перогссическоэ средство, пригодное для шрокого клинического использования»

ШШ

1. Гипоксия <0.029 МПэ: 1 час) вызывает повышение интенсивности ПОЛ в кропи крис: з плазме крозм уровень ДК и МДА возрастает на 125 % и 361 X. а мембранах эритроцитов отмечено увеличение содержания ДК н Ш на 98 X и 32 X.

Стимуляция ПОЛ сопровождается наруиэкиам согласованности функционирования алтиоксидачтнкх Фериэнтоз эритроцитов: активность СОЛ ингибируется на 32 X. активность кеталази на измэ-няатся, а Г6ФДГ активируется на 60 X.

2. Гипоксия СО.029 МПа: 1 час) приводит к увеличению на 42 X относительной иикровязкости хипндкого бислоя, уменьшению на 36 % имкровязкостч зон белок-липиднш контактов мембран эритроцитов и дестабилизации эритоошгшрньш мембран: уровень СПА в плазме крови животных возрастает на 44 X.

3. В крови больных АС и ИБС наблюдается повышение интенсивности ПОЛ: уровень ДК увеличивается на 34 % и S2 % в плазме крови и возрастает на 86 X и 107 X в мембрана: эритроцитов: содержание: НЮ повышается иа S2 X в дамбрамах эритроцитов при ЛЕС.

В зритроцитех больных АС активность эггиоксидакттаы Ферментов - СОД и каталази нэ изменяется по сравнению со здоровыми донорами, при ИБС найдено ингибированиа ка 42 % СОЛ активность каталазн нэ изменяется.

4. При АС и ИБС показано увеличение ка 30-33 X относительной иикровязкости мембран эритроцитов и . снижение стабильности эрнтроцитерних мембран, что подтверждается увеличением на 277 X и 417 X уровня СПА в плазме крови и приростом на 79 X содержания ВЭГ у больных ИБС.

Содержание холестерина повышается на 34 X и 52 % в плазме

кроаи больным АС и ИБС, в маибраиах эритроцитов уровень ходе« терина возрастает на 25 % при ИБС и не изменяется при АС.

5. Степень повышения интенсивности ПОЛ в плазие крови мигрирования активности антьижсидантных йермантое при разд! ных Формах инфаркта миокарда находятся в прямой зависимости < тяжасти патологического процесса: содержание ДК, НДА и ШО п» шлкоочаговом ИМ увеличивается на 46-92 X, при крупноочаговс - на 85-121 X. при осложненном крупноочаговом - на 129-231 5 активность СОЛ в эритроцитах ингибируется на 24 % и 29 X пс крупноочаговых фориан ИМ.

Резкое снижение СУА Сна 106-135 ХУ и повышение оксидазнс активности ЦП С на 109-196 X) в плазме крови больных различных Формами ИМ являются диагностическими показателями 'повреждани миокарда.

6. При ГБО-терапии больных ИБС интенсивность ПОЛ в плаз ме крови и мембранах эритроцитов не изменяется относительно ис ходного уровня, за исключением прироста на 54 % уровня ШО в плазме крови к 8-10 сеансаи ГБО. Активность (ЮЛ в эритроцита повышается на 79 ЗС и 71 X после 3 и 8-10 сеансов, активност катаяазы не изменяется.

ГЬм ГШ-терапии наблюдается снижение на 19 % и 17 X отно си тельной шкровязкости маьбран эритроцитов больных ИБС после и 8-10 сеансов.

7. ГБО-терапия больных АС приводит к усилении ПОЛ в кро ви. В плазме крови уровень Ж увеличивается на 64 % и 91 2 пос ле 3 и 8-10 сеансов, содержание ШО возрастает на 32 X и 41 X I ходе лечения.

. В мембранах эритроцитов содержание ДК повышается на 40 X I концу курса ГБО. уровень ШО возрастает на 39 % в процессе ГБО терапии. Активность СОД в эритроцитах снижается на 57-59 X после 3 и 8-10 сеансов, активность каталазы не изменяется.

ГБО-тералия приводит к снижении на 25 2 и 17 X относительной иикрОвязкости зритроцитарных мембран больных АС после « и 8-10 сеансов.

' 8. Установлен защитный эффект унитиола при ГБО (0,7 МГЬ 02). заключающийся в отдалении времени наступления судорог 1 выживаемости животных.

9. Впервые показана перспективность использования унитиола при ГБО-терапии больных АС и ИБС. Установлено нормализирую-

та действии унитиола на интенсивность [ЦП в крови и структур-ю-функшональньв свойства эритроцитов при ГБО-терапии сердец-ю-сосудистых заболеваний.

CfiiiCOK ПЕЧАТШХ РАБОТ. ОПУБЛИКОВАН ИХ II) ТЕМЕ ДООШРТШИИ.

1. Biochemical indices of the blood for the estimation of jrfianlstale state ¿уПгк? hypoxia in experiments and clinic. :A.I. Lukash, V.V. Vn'&ov. I.A. Goroshlnskava, Ы.Р. Mllvutlna. \.A. Anan/an. EV.Lykova). JJ Hypoxia Medicaal J. -1994. -N 2. -P. 14

2. Application of pyracetaa in ths treatmb.it of myocardial infarction. (N.P. Milyutina. O.A.Lushpaeva, A.A.Ananyan). // Hypoxia Medical J. -1994. . -N 2. -P. 49

3. The use of оxygenobarotherapy for treatment respirsto-ry and cardio-vasctlar deseases. (N.P.Mllvutlna. A.A.Ananyan. Я. V. Vnukov. A. I.Lukash). // Phanaacologlcal Reseach. -1995. -V. 31. -P. 222

4. Перекисное окисление липидов и структурно-фунхшюнапь-ньв свойства эритроцитов крыс при гипоксии. (Внуков В.В., Ананян А.А., Милютина Н.П.). // -Ростов - на - Лону: -"Логос". -1905. -12 с.

5. Перекисное окисление липидов и активность антиоксидант-ных ферментов крови, структурно-функциональнуэ свойства эритроцитов при атеросклерозе. ИБС и инфаркте миокарда. (Милютина Н.П.. Ананян А.А., Лушпаева 0.А., Внуков В.В.). // -йзетов-на-Дону: -"Логгс". -1995. -11 с.

в. ПОЛ в крови и структурно-Функциональные свойства эритроцитов больных ИБС и атеросклерозом при ГБО-терапин. (Милютина Н. П. . Николаева Е.Е., Ширинков А.В.. Внуков В.В.). // -Рос-тов-на-Дэну: -"Логос". -1965. -10 с.

7. Влияние унитиола на интенсивность ПОЛ в крови и структурно-функциональные свойства эритроцитов в эксперименте и у больных ИБС и атеросклерозом при ГБО-терапии. (Милютина Н. П., Николаева Е. Е., Кесельман В. Л.). // -FbcTOB-нл-Дону: -"Логос". -1995. -14 е..