Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Влияние бензонала на структуру и функциональную активность митохондрий клеток легкого при левосторонней пневмонэктомии (Экспериментальное исследование)

ВАК РФ 03.00.25, Гистология, цитология, клеточная биология

Автореферат диссертации по теме "Влияние бензонала на структуру и функциональную активность митохондрий клеток легкого при левосторонней пневмонэктомии (Экспериментальное исследование)"

РГ6 АК^ДМИЯ НАУК РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН ИНСТИТУТ БИОХИМИИ

1 1 он!

На правах рукописи

МУХИТДИНОВ Зафар Тухтапулатович

УДК 616.24-089.87-85:576.311.347

ВЛИЯНИЕ БЕНЗОНАЛА НА СТРУКТУРУ

И ФУНКЦИОНАЛЬНУЮ АКТИВНОСТЬ МИТОХОНДРИЙ КЛЕТОК ЛЕГКОГО ПРИ ЛЕВОСТОРОННЕЙ ПНЕВМОНЭКТОМИИ

(Экспериментальное исследование)

03.00.25—клеточная биология 03.00.04—биологическая химия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Ташкент — 1993

Диссертационная работа выполнена в Первом Ташкентском ордена Трудового Красного Знамени государственном медицинском институте и Ташкентском государственном университете.

Научные руководители:

доктор медицинских наук, профессор доктор биологических наук

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор доктор биологических наук

Ведущая организация:

Ташкентский государственный медицинский педиатрический институт

с tf

Защита состоится «ÍH » С/ГТ^Ф* I ЦДЛ г. в <JJ¿_» часов

на заседании специализированного совета Д 015.16.21 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора наук при Институте биохимии АН РУз по адресу: 700143, г. Ташкент, проспект академика X. Абдуллаева, 56.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института биохимии АН РУз.

Автореферат разослан « » *■>//>Л 1<щ Г-

Н. X. ШАМИРЗАЕВ К. Т. АЛМАТОВ

К. Р. ТУХТАЕВ В. И. ИВАНОВ

Ученый секретарь специализированного совета, доктор биологических наук

С. А. БУРХАНОВ

об!ш хараггшюткка рль'сян

Лп'гулльнсгл пройлекм. Рост числа заболеваний легких и кивков применение ч лечение их хирургического Емегэт?.*гетго ставит перед ксследогзатеяямн ряд нестлачадс садам по «нученкп стимуляция процессов комкевсзтогной генерации после пс чястичнсй резекция или пнетаопэкхеп!!!!.

Реаея»е этих ;«шч дгет воякатостъ раеработть оттыьш: методы предоперацлоляей подготовки и тявоператсннсго лечен,ад больных с данной патологией, снизив го шяяшут о.^чя.^мые положения и лот&шшй исхол.

Патогенов по?л<юперяшопгая осложнив - слслиын и многс-гом-попентный процесс, который сводится к гоуу, ч'л> р-?еекпия части легочной ткали создает нагрузку на оетемпкж* функиюнируягше чротй, где происходит исчпенс&торная перестройка легочной паренхимы. Это приводит к энергетическому голодятто ¡меток легочной ткшш, сбус • ловлеккому несоотзетствием иеиду потрабиостг.>гл организма б энергии в данном ого ({уяшюналыгем состоянии и воемояксстякн обеспечения процесс« впутргш9гочйого энергсобраэомшм (Л. К. Рома ¡юга, 1984).

Исследованиями Г.А.Гум&чогой (/.931) и э.Н. Поповой, Т.А.Свхщжо (1980) установлено, что в митохондриях участков легкого, иссеченных го время операций у больных е симптомами дыхауедьяой нелсста-точиости, наблюдается угнетенно лыхпнпя и уменмпение сопряженности процессов окиспеяия и фосфорплпроза-шя.

Кзучешп возможностей целенаправленной регуляции энергопроду-цирухкцих процессов в легочной ткани, поиск оптимальных условий сохранения и преллэння периода стабильной и устойчивой компенсации функций легких является, несомненно, актуальной задачей.

На основания многочисленных исследований (Н.Х.Йачирвасв и др., 1985; А.ЛЛЗусуров, 1988; Р.И.Романов, 1091) у индуктора ит-россмзльяык фершнгоз печени - бензокаса, отмечено цепное для практики свойство - сталировать сурфвнтгштную систему депенх и течение адаптивной перестройки в оставшемся легком после пнемю-нэ1Яомии и при вроихо-легочных еаСолеваввпх. Однако, Аункциокаль-кые круенепия мнтоховприй и ш: фсефолипидиьй состав, связанные с приспссобигельякми процессами в легочйой тванй после пиевмоаэкто-мда, на фоне действия бенэонала остаются невыясненными.

Гекки обрчзои, нмясненпе структурных механизмов адаптивных реакций эяергопродушруюией системы легочной ткани после, пновмо-нэктошт, а тагам кшсканае вовможностей целейайравлеячой их коррекции диктуется потребностями теоретической и практической меня-щшы.

Нела» данной работы является исследование функционал» яой пк-

тшаст аиергопродуцкруадей системы и фос-фолип ¡одного состава митохондрий при адалтпвных перестройках в оставшемся легком после пневмовэктши, а также влияния на яих бензонала.

Для дсс№г.ышн указанной цела в работе поставлены следующие авдачи:

- поучение структуры л функциональной активности митохондрий оставшегося легкого после пнсемонэкгшш ;

- нееледоьание влияния белаонала на окислительное фосфоршш-роьание и фосфолшшдный состав митохондрий легочной ткани интакт-ных жипотиых;

- вьывлешзе особенностей влияния бенаонала на структуру и Фуьвдокальную активность «итохоицрий оставшегося легкого после

ГШеВМОНЗКТОМИИ.

Научная ноигана. Впервые на физиологическом, ультраструктур-

нсы и биофизическом уровнях установлены особенности течения приспособительных процессов энергетической Функции митохондрий оставшегося легкого после пневмонэктшии- Установлены связь частоты легочных осложнений и смертельных исходов от острой дыхательной недостаточности после пневмонзктеш!! с деструктивными изменениями структуры' митохондрий и нарушением их дыхательной у, фосфорндирую-кэй функций. Выявлено, что снижение эйегливкости окислительного фосфсорилироь&ния сопровождается существенными изменениями липид-..ого состава мембран. • -

Впервые на примере Сенаолаль исследовано влияние индукторов »»«росоыальных ферментов печени ¡¡а ааергопродушфуюцу» систему'' легких. Установлено,что е условиях воздействии Сензсналом на организм наблюдается повышение количества ыитохонлгий и некоторое уве-л»ление скорости переноса электронов по дыхательной цепи при г,ез-качательноы раэобвзшш окислите лыюго фос^орширодешня. Ьеяэонал приводит к новыиению в шшшэадркях легкого содерканид суммарных фракций основиих фосфолипвдоь и ушиъпенш лиасформ фосфолилидов, свободных жирных кислот. Показала вобмокносп." коррекции фосфоди-пндного состава мембран и улучшение энергетических функций митохондрий клеточных элементов остаыссгсся легкого живешш, ьодрйрг-нутих односторонней пневшиэкгомш. путем профилактического ььеде-иил бензонала в предоперационном периоде.

Праяаицеская вдосшосхь. Подученше данные исследований расширяют представления о мехачнвме развития легочных осложнен?;! после обымргаи ревекцкй легких и указывают на необходимость учет?., са-рук-тур)Ю-Функциональных изменений иизаховдриаяышх мембран прк ?.иборе методов лечения й про^идвкгики острой, дегочкет недостаче- -мости. Корректору,*пзй?е воздействие бензокаж» да лмпэдый и особенно фосфо-

В

'лтнлкчй соотов мекЗрЫг мтнсщрий легкого, кме^лгс вгодо ше в Фитаиюкирсрании полп^гм^нття систем яишры acñ цеп», поз куп ет р^кочендоштъ ккяючетго преп-чр-чп в кошлеко сррсприятий предопераяиопноЛ подгегевки.

Получении? г'-'Пудьтаты зкяриенит ня в^зогимхмг» •»•»ywnn ми-яшм иилухитров на течёте лругит «зголегсл oprmov п"Ш!ил, в re--ченэ который л-9я«гт нпряодж м'^гетичнекм о у<;тй'*-о ^p^i, r тт:',\> делчет n?)«n'.'H'íw.J«Ai ямагблслш« друтгх ннлгпор'е ¡п точение вол»ь.-||;ия брйяхо-лего'-чим nrcvif.

Апро&здеч работа. w!oc->p?."-U¡''t .\OJ:v:'.em¡ н v<H,y«v.'Wi

«а: ко.ч^-т^'пли мсчстя-яс уют« НИИ fru.vovimi к руяьмтчтм т. Ш.А.Ал.шгва (Гачтит. .•co!ií<ipc5f«nsi реепуяляс Средней t.vi'l v

Казах'лина "Пиобл^мы >«ор).'.могшГ ¡Чолиоп-Аг.ч, H'iU.l; КОиг.-ннсн iCDKi*ep»uw«;t, иос'ти-чтпй РО-лет^л У?1ПИ Фткзи.чгрки и яу.шшелог иа им. 1:'. А. Ллчмгиа (Гая®''?, !№£!); итогок'Н ччу^ч!)"Г!р<;>;г1р|?г..'Кон г."!Ч-Ферешши ТлшРосШ (Тадаеиг, 1992),

Пубдаияции. Но мптзрмиюм диос^гТ'лнии '.'üyí-.'íiiftoBairü з rt'./ работы.

Ойлм н структура доссергавич. Яистф1ацяя еостспт r>s кьедг кия, обгера аигерагури, тгернагок к методов mwy:! -том» сг'л-тячияых лашшх, mamunm н шесдод. вписок лигф-тр»* ппкерли? 19!) биб.'иогр.'йп'к-с;:;!)! сскляс. РаОота лдокепп ¡¡a jjp eipcumunr »о-мгаопиелого те^сла, седеркиг ? упбдап и 1? рисунке;-..

мишлды и нвтпад южаошаия

Всдаока! вводили животным внугрихедрдсчяо в 5ЯЛ? ?Г,'УЛ;.С.Н1Т :(Э гртемгпа. Коятрся?«-л дшотше по всех сериях отпев чат -vu го-ит^тотвукяш оО'КМ эмульсии Лев беяздзяка. Э^гй m-e. ?ir.:¿ 1-й рил осугп:'сгрл.а.ля ч? Б, iO и 16 сутки пр'-щ-^rr-ji"гчз

иселеаодотя плняшм бепзонзла па т^чепр« г?дг»пг;:Е1Р.>- rt роок дегмк пве№Э№*кгэд<ик проводились г eiv.-¡yíritx ул-уг.

j-чях 3Kcns|.iíw;'HTOB. J1 и 11! серпа;' скоаерлепг! Mv.vtytmm глзоппта. íiT-r^л»ш»терс"«№л» WZ) прегмошггз'.тз б-: 8

OoH^ciiaíir.- v. гг^ле пррдааргтлгьчсй стмуляц-^! ЩУЩУЮ*.

ü'i^ri.'OJ-.íivTcw.í'!) по Л.Ü.Pom-uící-ojí í.í;-''-'. .lOrii,

Л.Н.'^П'ч:?!^!!1';-' (И)';',"!. Опорч':!-; ро scí'X случаи у оп-пич.\

:;¡"¡yh r.'.t cyi'W. лс'.чо грекр'даьм Г{..

í'u'í k'i': ^r-' v .-.peí: ьчччпу v*'i"¡ ":m'-.'ímjo'¡ сгнм.;-

jummi пн!'Т'?яс( i; .^Ч'С'ЧНОГО .В pi'OXfíttieíaMi'o"-

uenio.'i" У г;';;.: -"'¡.у .и:: :. и о-..рий !![■■

лежеио общее состояние по их двигательной актиьности, наличию или отсутствию признаков дыхательной недостаточности (синшность носа, дал, ушей; наличие одышки, отношение к корму, физическая активность). Забой животных осуществляли методом мгновенной декапитации на 3, 5, 10, 15 сутки. После забоя обраш&ли вниманий на макроскопическую картину легкого.

Митохондрии на ткани легкого выдоили методом Hogeboom Schneider (1951) в модификации К. Т.Алпатова с соавт. (1980).

Скорость потребления кислорода митохондрий ткани легкого регистрировали повярографически вращающимся платиновым электродом в ячейка полярографа объемом 1 мл в стандартных условиях при комнатной температуре. Потребление кислорода целостным органк&мом определяли ло методу Р.Н.Лхмерова (1SS2).

Бедок, определяли по модифицированному методу Лоури (1951). Для изучения состояния липидного и фосфолшыдного составов мембран митохондрий использовали метод горизонтальной проточной хроматографии (A.B.Каргапслов, lößl), изучали таю;© злектронно-микроскопи-чеекую характеристику митохондрий легочной ткани. Полученные цифровые данные обрабатывали методом вариационной статистики по Фишеру- Стыоденту.

>

РЕЗУЛЬТАТУ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Как известно, мерой метаболической актиьности органа, ткани и всего организма может служить степень потребления кислорода. В евяви с этим мы провели исследования изменений энергетического метаболизма организма по степени интенсивности поглощения кислорода организмом в целом.

. Исследования показали, что на первые сутки после пневмонэкто-мии выброс энергии достигал 60,6-1 кД.кУчас*кг. Однако, несмотря на такой подъем энергетического метаболизма, наблюдалась высокая летальность (до SOS) оперированных животных. Видимо, такое количество энергии не является достаточным для компенсации функционирования оставшейся легочной ткани, так как резко сокращенной легочной поверхности требуется определенное время для перестройки метаболических процессов.

В последующие дни наблюдалось резкое его снижение, которое на 10 сутки достигало Б4.39 «Щк/часакг, то есть на 9,8 % ниже уровня йнтактннх животных. Вероятно, происходит истощение резервных механизмов и снижение активности систем, отвечающих за энергообмен орг ~ ганивма. ,....'

Для более ясного представления мы провели ряд исследивши

параметров митохондрий 'wihh лвпжзго для выяснения степени иемйне-ния их Структурно-йушишсналышх свойств пос.ге пневмонэктомии'. Известно, что альвеолярные клетки (! и !.! типа по Yong Tierney) богаты митохондриями. Они составляют 10Х легочной паренхимы и содержат до 502 веек митохондрий (И.Ф.Козлов, 1Р83). Именно по этой причине для оценки состояния митохондрий оставшегося легкого после левосторонней пневмонэктомии нами проведено электронномикроскопи-ческое исследовали«? структуры .митохондрии АЧ-11 типа.

Результаты пскагалп, что на 3-и сутки после пневмонэктомии происходили деструктивные изменения структур : митохондрий, проявлявшиеся их набуханием, просх<етлением натрикса и сглаживанием крист. В последуйте дни наблюдалось постепенное улучшение и восстановление электронно-микроскопической структуры митохондрий. На 5-е сутки они имели округлую, форму, матрикс был уплотнен, кристы начинали более активно проявляться и содержание их увеличивалось. Полное восстановление их происходило только на 15 сутки.

Указанные ультраструкгурик'е изменяют митохондрий,. вызванные левосторонней пневмонэктомией, свидетельствуют о нарушении их функциональных параметров. В связи с этим било проведено изучение динамики изменения дыхания и окислительного .фосфорилирования митохондрий оставшегося легкого после лневмонэктомяи.

Как показали результаты иашх исследований <рис. 1), скорость дыхания митохондрий легочной ткани дивотных, подвергшихся левосторонней гшевмоягкгомии, отличались от таковой интактных. Это выражалось в увеличении скорости дыхания в состояниях Уг (на 46,2%) и V4 (на 46,6%) без существенных изменений в фосфорилирущем состоянии V3 , что указывает на катачие разобщения окислительного фосфа-ршшровагшя. На 5-е сутки эксперимента наблюдалось постепенное снижение скорости дыхания в Yg и V4 (до 39,0 и 39,4%, соответственно, от уровня контроля), а АДФ/О - на 14,8%. Вероятно, это означает, что в митохондриях легочной ткани животных, подвергнутых левосторонней пневмотакгомии, высокая скорость окисления сушшата не сопровождается синтезом АТФ. Подобные изменения митохондриаль-ной активности уклзывают на увеличение содержат!* свободных жирных кислот. Известно, что именно свободные лирные кислоты являются причиной повь-щент скорости дыхания в V4 л снижения дыхательного контроля и AJffibtK. Т. Алматов, 1990). Данное обстоятельство, в свою очередь свидетельствует об активации фосфоллпазы k<¿ (В.П.Скулачев, 197"). Наиболее полное восстановление дыхательной н фосфорилирую-шей .15'акш> митохондрий отмечалось лишь на 15 сутки эксперимента. Таким образом. с :лчличенты сроки после пневмонэктомии наблюдаются признаки ■•лапта»«:!.

Ъ

я.-вс«?с}ч1ньйа анс-йиснзктсшй у акзпориы^йтыььи животных upt. «гяйл.ч i: с^.еакзй пегестреже ашеднсго состава мембран шго-Kc:.;n:;;:'i (jwj. ГО. При мш шйолыи'.* аэыоиения претерпевали свобод »Up WC ¡СПОЛОТЬ), ЙОНО- 11 ДИГЛИНс^'ДК- 0С.Д?рШК!& ИХ уьедичн-вы.г>оь, I! то к: »{«ня ваГАШлавосъ санженкь шоодсэта тркгагацери-жоа. Содержанка же суммарных Фридой Фосфолияндов холестерина и sfcu-ai хмгйчоряш стшяоги не «рздеодз» с дшшма интактных ;«(-зекпих. JUc-ßiio емш'НИс содеркзш фос&шшдоь при уье-лнчения УР'-.йяя ^iifiu-x клозет позволяет ир«шлеа»;«. что в условиях опита Ш'р5«.Ъ1(;:#: шпе,- шршкькис фосфолквадев осуществляется в основном по пути ц.ч гкйГ-мизй эндогбнйой фосфаишаяой h:.

Яр»! J*.!CCaorptlB!,i С7ДгЛ1 1ЫХ фракам фСС:фСЛ;ШЙЛ1:г, ЬНйСЯШЮСЬ, что яаез1Л-.нэггаш аршюшь к cims-moo оеш-с оодершш фооФоли-ПНД08 га сча? у^екьы^ккл 'l'U КЛ и ФИ. Пел: атом возрас-

тал уроьенх. ли&сфч%&штидоь ь ыеибрйлах ыигохокцрий, обледайцнх

М&г5рвН0ЛКТ№1*СКШ( СВРЙСТЬЗМ. УЗД&ГКШИ* ДОЛИ лиаофсс? анидов

поодз могет пр«г>од(т. в утолцеиио деибраи, делать

и* гягдааговзодод, а та.>с.»е приьодип к возрастанию нрошщаеыости для различных К'Д-.-'еть. Bmsjsebiici н&кияяеиие ливофосфаяшиаоь в мккшждриях ос1агйбгосл лс-пшго поел« лнеьконэктомии вызывает набуханий мекор&е митохондрий, яарушгг их фувкокоианикуй активность, онк,<а;'Т уровень экксяитешнего фсхфорикироеини* и enocoö-иссть 1мтоу.'л«рай аккумулировать- калшй.

l'iiKiß.5 сбр&асм, увеличение сьс-Ооднохирногао^отпо.-о зсст&ьа, а гакме накдггек«« лкгсфос&зляшцов в результате; sctubuukü ф-сфом-паеи Ас ву^ыьаг? н&рушкк* проницаемости Mei,-.5p'.:i: длл суботр&тое и кофакторов i'ep&iiooa алектронсь а ь конечны счете к вален»® эффок-шшостн окислительного фогфоряанрор&ния. Предлекешшн д?пь событий в опрзделэкной степени объясняет влияние сиепьгщзктт.ят ha Функииоваяьасо состояние мятсхсвдрия легочной ткани а подчеркивает специфику нарушений на уровне мотоковдрий, где в-начале вийяьдывт-ся авмбнения в фсефодипиднок составе шморан митохондрий, ь на ба-ее> этих «вменений происходит наруаевиэ транспортной функции моко-ран и структура митохондрий.

Ранее было покавано (Н.Х.Шамирзаев, 19В6; К.Н. Нзджмутдкнов и Лр..1088; А.А.Шукуров, 1988; Р.И.Уеманов, 1992), что Оеиззнал значительно усиливает функциональную акгшюсз-ь легочного сурфактанга у крыс. Известно/ что под влиянием раьдичиых факторов, действующих на ткани целостного организма,в митохондриях происходят аначитель-лыо структурные и функциональные ивменения. Установлено, что они часто наблюдаются прй воздействиях, еда не ьатрагившят другие частя ковши, ' опережая и определяя таким обравом ответы остальных

"клеточных структур и в'целом состояние воей клетки. Отсюда ркшй-ет предположение, что индукторы, возможно, стимулируют функциональную активность митохондрии, а следовательно, и энергетический метаболизм организма.

Предварительные эксперимента, приведенные для проверки данного предположения, показали сбеде.чгеэдщте рпаулк.аты, что я послужило основанием для проведения данного исследовал;;!?.

Как показали результаты наяих иегледсмюн!, у интактнъ;* животных та фене действия бензоналз значительно возрастало потребление кислорода, что обусловлено увеличением количества вырабатываемо? эггбрггпг. Полученный эффект стимуляции энергетического метазо-лигма 6-кратким введением препарата держался довольно долго после п ре крадя mm »ведения препарата и »счвртсмен к контрольном «н?рач зга 13-15 сутки. А период максямялыюй актлсностн еоо-гиегсттм.ач 3-10 суткам- после прекрааения введения.бенвонапа. Самые г-исокие пока-здтел-и интенсивности потребления кислорода отмечали на 5-е сутки - 80,13 кД»/час*кг, т.е. превосходит на 33,4bZ уровень контрольных значений.

Проведенные нами электронно-микроскопические исследования показали, что'функциональная активность альвеолярных клеток II -сипа под воздействием бонэонала значительно повышалась. На это указывает появление на их апикальной части большого количества микроворсинок, значительное увеличение числа митохондрий с развитыми «гнетами, расширение просветов гладкой я зернистой эндоплаематичесгсой сети, увеличение числч осмеофильшх пластинчатых телец различных размеров и др.

Таким образом, под действием бензонаяа в легких ннтактных животных происходят lipoueccu, сходные с компенсаторной гипертрофией, развивающейся обычно пооле удачгмм части органе.

Полученные результаты измерения скорости потребления кислорода митохондриями из ткани легких кроликов, получавших бензонал, показали, что беяэояал ускоряет процесс переноса электронов от субстратов окисления до молекулярного кислород«. При екнеленни сукшиатл наблюдалось увеличен»? дыхательного контроля но Чан-су-Вильямсу на 502 и соответствовало ;>-у дню эксперимента после последнего введения бенаоналз. сдоако. в то же вречя отношение ДДФ/О швюлось hi 'гД№1 сталируемое дыхание шгохондрий при окислении сукшгеага увеличено па IPX, что еышетельствуег об ускорении И'-реноса электронов от сукиянота до молекулярного кис порода черея дыхательную цепь. Увеличение скорости перелома ?лсптро-НСВ от гуО'Л'р-УГ.Я ДО Молекул.! рН<, ГС КИ0ЛГ-)к-.ЯЯ При Ш:Т.":-'ЧИТе.ПЬНОМ

скижжки Ш-/0 ук-):'ыгм!ет м гигтуп г.лергетических

процессов в митохондриях, то есть на значительное увеличение скорости образования АТФ против небольшего снижения его образования при окислении одного атома кислорода указывает на эффективность действия сензонава на функциональна активность митохондрий.

Однако, при окислении глутамата наблюдалась несколько иная • картина. Е присутствии гдутамата скорость дыхания в метаболических состояниях Уг и У* повышалась «а 42," и 30,5?., соответственно, а скорость фосфоршируэдего дыхания Уз увеличивалась всего на 17,6Х о? уронил контроля, ь результате чего происходило уменьшение величин» дыхательного контроля как по Ларди на 16,бх, так и по Чан-' су-Вильямау на 10,2?-.- При этом отмечалось значительное уменьшение АГД/О но 31Х. С увеличением срока раеобтшвве действие бензонала увеличивалось. Та? АДЗ-УО на 10 супа при окислении глутамата уменьшался на 48,32. Это указывает ьа то, что препарат ингибирую-щее действует на перенос адофрбно?. 4> >Ш)*3-ред'уктаеном комплексе и таким образом снижает генерирование протонного градиента на атом участке.

Как известно, разобщение-окислительного фосфоршшрования может быть биологически лолееиым. Частичное разобщение окислительного фосфорилирования при переходе митохондрий в низкоэнергетическое состояние приводит к рассеиванию энергии в виде тепла, освобождшЬ-.чегося при окислении субстратов,. то еоть наблюдается генерация тепла этими органешами,.' .'Значение ингибировакия образования ' АТФ в митохондриях Сенвоналом может состоять в предохранении внут- ' риклеточного АТФ от расцепления мптохендриалькой АТФ-ьаой. Тем самым клетка ограждается от "опасности Полного истощения энергетических ресурсов"в этих условиях. То есть, митохондрии в этой состоянии могут выполнять функции генераторов АТФ.

Таким образом, «вменение активности митохондрий под действием бензонала становится вполне понятным, если при объяснении придерживаться хемиооиотической теории, согласно которой механизм трансформации энергии весьма чувствителен к различным воздействиям, снижающим электрическое сопротивление. По-Еидимому, с такими ивме-неяияыи в мембране при различных воздействиях связаны отклонения а активности митохондрий.

На 15 сутки эксперимента скорость окисления сукцината и глу-тамата в митохондриях легких и сопряжение дыхания с фосфорилирога-нием приближались к покыеатедям контрольных животных,

В основе регуляции активности штохондрий и степени сопряжения окисления и фосфорийрования могут лежать изменения состава мембран, влекущие 8а собой трансформацию их проницаемости ,, . С. Именно структурна« целостность кдатоковдрнашшй мембраны яв-

'лпется главным условием электрохимического потенциала ионов вода-рода, связывающего дыхание ¡1 фоефорилированне.

Наш наблюдения показали, что введение; беиэонала вызывает существенный сдвиги лилндного состава. Протеи, как видно из полученных даииьпс, происходила увеличение- суммарных Фракций фосфолипидов, а количество свободных жирных кислот и их метиловых эфиров уменьшались. Анализ исследований содержания,.отдельных фракций фосфоди-пкдов показал, что увеличение суммарного состава фоофолипидов происходило за. счет увеличения его диацильных фракций - ФХ. ФЭ, ФИ. 10!. Но увеличение данных фракций сопровотаалось уменьшением количества их лизелроизводных, являющихся, с одной стороны, продуктами деятельности фосфедатагы Аа, и с лругоф стороны - субстратами для действия лнзофоефолигки'ы А* .

На 15 сутки после введения препарата содержание фосфолилидсв, вп исключением ЛФК, почти полностью восстанавливалось. Это говорит о '-том. что с увеличением длительности эксперимента эффект действия бенвонала теряется. .,„,.'. . м

Подводя итог анализу результатов исследования влияния бензо-нааа на жттний состав митохондрий легкого, нудно отметить, что препарат оказывает на отдельные фракции липилов и особенно , фосфо-липидов действия, противоположные изменениям, возникающим после пневмонзкгомии. Причем Секаонал увеличивает фракции фосфолипилов, выполняющие структурно роль и имеющих важное значение в Функционирования ноли^рменгных систем мембран митохондрлЛ - ФХ. ФЭ, КЛ, но в то же время снижает уровень минорных?! моноашмьяых фосфоли-»пидов, которые обладав?-дя!гкчэско(1 актйеностЫо. ,

Таким образом, введение Сенпснала интактнш дивогным сопровождается. прежде всего,- повышенной:функциональна активностью альвео-' дярных «леток, обусловленной перестроечными процессами структурно-функциональных параметров митохондрий. Это дало нам основание использовать бензонал для стимуляции адаптивных перестроек и функциональной. активности митохондрий в условиях пневмонзктомии.

Сравнительный анатаа влияния бенэонада на течение приспособительных реакций оставшейся легочной ткани оперированных животных свидетельствует о впряденном стимулирующем' влиянии препарата на адаптивные-процессы.'Данное обстоятельство подтверждается тем, что, в отличие от'животных контрольной группы, клиническая- картина пос-леоперациолпого периода опытных животных после левосторонней прев-манзктомаи характеризовалась отсутствием выраженных признаков дыхательной недостаточности, быстрым восстановлением двигательной активности, отсутствием смерг» *з«отных от .легочных осложнений. Вероятна, эффект действия Оенгонала закдачаегсл в <чб*спеченки

й

необходимого уроьня энергетического иезаболивна для адаптацион-ио-кс^пенсаторной перестройки тканевого обмена, выделительной и газооСшнной функций оставшегося легкого после иневионэктошш. Последнее наглядно демонстрируется в данных наших исследований, где предварительное введение беизонала в течение 6 дней опериро-ванньы киьотним приводило к некоторому повышению интенсивности поглощения кислорода относительно контрольной группы. Разница по-ка&ателей с увеличением срока эксперимента росла, и на 5-е сутки достигала 15Z. При этом необходимо отметить, что показатели опытной грушш в течение всего эксперимента превосходили показатели интактных хиьоткых. Только на 10 сутки после операции или на 13 cymi после дачи бенвонада у опытной группы животных наблпдадось полиса досстановленне соответствую^:*! теоретнческим значениям.

Анализ электронно-микроскопических данных показал, что иод действием беиаои&яа приспособительное перестройки 8 легочной ткани оперировании* животных существенно ускорялись. Начиная с б сут. оиачнлось ¡значительное увеличение AK-1I, часть которых свободно лежала в просвете альвеол. В ранние сроки ЛК-11 были представлены активно функционирующими клетками с большим количеством митохондрий, ОТ, рамкрекиол и пшерплааировышой зицопдавыатическок сетью ъ цитоплазме. Митохондрии при этом крупные, с ьыралекными и иногр-чнсдакнцми крнсг&ии. ыатрико их уплотнен. 15 более поздних сроках (?-Юсут.) отмечалась выраженная'пролиферация AJi-11 (А.А.Шукуров, 19à3; Р.А.Унарсв, 10ijû). Пролиферацию AK-II считают признаком частичной регенерации, препятствующим развитии склеротических процессов в легочной ткани. Вовшкно, процессы ранней компенсаторной гипертрофии и регенерации легочной ткан;: »шляются следствием стимулирующего действии белаонала на энергетический доабшшвм легкого.

Подученные данные нашли свое подтверждение и в наших исследованиях. Так, определение дыхании и окислительного фосфорилировавия митохондрий оставшейся легочной ткани после пневмонэктоши выявило, что под действием сензонала существенно увеличивались величины ÎUi как по Ларди (на 60.Û1Ï), так и по Чансу-Бильяису (на 57,6 X) (рис. 2). Увеличение ДК происходило за счет роста скорости окисления сукцината в фосфорилирующем состоянии Va и снижения интенсивности дыхания в состояниях Vg и V4 (рис;. 1). При этом нужно отметить, что максимальное аначеаие эффективности дыхания и окислительного фосфорилированин соответствовали 5 дню эксперимента. В более поздние сроки (10-13 дней) отмечалась нормализация параметров окислительного фосфоркдированвд.

1'аким образом, беявонал усиливает биоэнергетические процессы, происходящие в митохондриях легких. Влцимо, нормализующий эффект

13 tt> Ut

CT

s я

» g

w

tu

.с;

(D

•и

го

CJ

СО I

U1 I

0

1

СЛ I

о

s s

0 «

1

Ks s s

(D

s

1

¡s:

s

s

n X

w о 4

ro

со I

W о

о го

S! u о y. m 1/

Скорость дыхания, нгятоы кислсродв/нин.мг.болкч и м' |\) м w oí л tfi. at с» о

СЛ о СЛ О СЛ О СП О СЛ LJ С" О

tu •ci

S »

D> S. О Ж

w ^

о

PJ

a

t-» to

о

гэ го

n ГО

О

с. о

n ГО

о

и

т I-1-Г--1-Г-1-1

, mi ——еукнинят

M

i

47

•L 'M,

i—i—i -сукнинпт

M

I Т со M

ff-" '-H

I

f-

----1

___j

-fT k.«

1-1-1

-c.yia'HKftT

~i-«-г—I

----CyWiKHRT

! ■

ж- Ú

n g

s £

a я

й "

•tí' о

s: w

ïï 3

о

a л:

g s

ri !C

S p:

»3

S s

M о 'tí

о •1

a

э

о о я

о

Рис 2 Влияние бензонзла на параметры окислительного |}ОС([0р1Ш1р013ЯНИЯ митохондрий остатегося -легкого после гаювмонзктоиии

_1__1---1-;-1 ___7-1

V — . >

—-у

10

а). /'Дп

б) да,,

В).

15

Сроки эксперимента, суаки

I - нетактные животине; 2,3 - опытны«? типотные; 2 бенэдаала и 3 фоне действия бенпонала.

~-длительный контроль по Ларди, ДКЧ -- дкхательннП контроль по Чансу-ЦЗильяксу АД^/О --те^Мициекг (Сугспипт 5 Ш).

баз

■480 ■460 '','••440 . ' 420 400 • 0

160 . 150 .

05

8140 .

<и -

^130

ё120 -а

НО

100 . 90 .

80 .

70 .

60 -

50 . 0 :

Рис.

К

10

10 сутки

3. Влияние бензонала на содержание суки арных: фракций фос^олзшицов (а), (Ж (е), главных фоеф:>липидов (б) и их лиэопроизводных (г) митохондрий легких при пневмонзктомии

1,3,5 - в отсутствии и 2,4,6 - на птше действия бензонала; 6 - I ,2-^Х, 3,4-!э, 5,6-КЛ; г - 1,2-ИХ, 3,4-113, 5,6-ЖЛ

препарата связан с восетанавлмваюшм действием его на нарушенную липидную структуру мембран.

Исследования показали» что Сена оная способствует поддержан!!» стабильности фракций лшщезого состава у оперированных животных.

Наиболее ярко эффект Оенэонала был выражен в фосфолиплдной фршсшш липидного состава (рис. 3). Приближенные показатели Ш, ФЭ, ЛФХ, ЛФЭ, ЛКЛ и свободных жирных кислот к показателям нормы, вероятно, связано с ослаблением при этом каталитической активности эндогенной фосфолипавы Лг. Препарат также способствует снижению уровней СМ и $К до значений нормы. Видимо, последнее связано с мигрирующим действием бенэонала на повышенную активность фосфолипавы Д. В опытной группе животных наблюдается также восстановление количества ФИ до нормы, тогда как в контрольной группе содержание данного фосфолипида уменьшалось.

Таким образом, бевзонал способствует поддержанию в ткани легких оперированных животных постоянного уровня липидного и особенно фосфолипидиого составов, необходимых для обеспечения нормальных фиэико-химических свойств Функционирующей мембраны митохондрий.

Резюмируя вышеизложенное, можно заключить, что данные наших исследований свидетельствуют о стимулирующем влиянии беивонала ва развитие адаптивных перестроек в оставшемся легком после проведенных пневмояэктоний. Важно подчеркнуть, что бензонал являет»? эффективным препаратом в плане коррекции энергетического метабгшгам» в легочной ткани. Это позволяет рекомендовать использование препарата для профилактики легочных осложнений в послеоперационный период.

ВЫВОДЫ

1. Установлено, что частые осложнения и высокая летальнсоть после пневмонзктомии связаны с чреэмернш напряжением фуЬатонально-приспособительных процессов при неадекватном умлтемш энергопродукции, которое выражается небольшим повышеыем' скорости потребления кислорода организмом в целом.

2. Показано, что нарушения внутриклеточного энергосбравования легочной ткани после пневмснэктомии обусловлены деструктивными изменениями структуры и функции митохондрий, проявляющимися снижением зфЗектиг.яости окислительного фосфэрилировзния. О увеличением сроил эксперимента наблюдается приенаки адаптации и на 15 сутки параметры медлительного фзефорилированля восстанавливаются практически до уровня контроля.

3. Подавление энергетической функция митохондрий легкого после

Л Л

пвевмонзктсми« ийуслодеш оудастьениши шмевешима люшлного состава мембран митохондрий, среди которых обращает анимышэ снижение сои&родш суммарных фракций гдаыш фосфаллпвдов (Ш,

50,КЛ, £40, хг-штвьит, гритщеридов, эфггров холестерина и noDuaeirae уровне-й лизофосфоляякдои (Л-5Х, МО,. ЛКЛ. ЛСЙЦ ,ФС, ФК, СЖК, (.юно- и диглшдерадоз. I. Под воздействием бензопала у ¡ж^лтл; живсашх заметно повышается интенсивность поглсщепая кислорода организмом в целом, G увеличением срока эксперимента наблюдается постепенное снижение ее, которое к 115 чутким достигает показателей контрольных животных.

>. Шявлено ;шдуц1ру«л&« действ«« бвгосвага ьд параметры дыхания ц окислительного фссфорилирэвчнгл шткснцрпй клеток легкого ин-тактпых жшотшх. >. Уетановлепо, что еффекг йвлышли на лишдашй состав мембран митохондрий клигок легкого штактного животного заключается в увеличении фссфо/шндной фракции ьл счет ФХ, Ю1. ФК, ФИ и

отменил уровней шторных и моноащиыш фосфодипидов. 1!редонера!шаш».ч подготовка жвотних путем введения бенбюша в индуктнвно оитнмчдьной дозе перед левосторонней пневыонзктомией приводит ic пошпедню интенсивности потребления кислорода организмом в цедсм. Препарат праиятствуо? развитию деградирующего э^фегла, ьо&никавдего «осле пнет-.монэктомин на структуру, фосфо-лшидныл состав и юдодоты функционального состояния нитохонд-рий »меток 0СТ&ВЫеГ0'.".;{ Легкого,

Список рабоя. «му&гнковшиншс на utxö диссертации:

1. Мухитдинса а.Т.,Курамб&еа D.H. Характеристика процессов жислительного фоефорилировашд в коатрлатеральном легком после гнеьмонакгсмиил'з'ейном Vi конференции молодых ученых НИИ фтизиат->ии и пульмонологии иц. 1)1. А.Адаыг.ва. - Т&шкент: 1991. - 0. 57-59.

2. Мухитдинов 3. Т., Алматов К.'). Влияние бенэонала на дыхание I окислительное фосфоршмрдоше унтохоидрий легких // Проблемы юрфо логин. V-я конФсрзмша республик Средней Авии и Кавахстана. -[(janoH-i.ra: 1901. - С. 1с2.

3. Шамироаеь И.X.,Мухитдинов 3. Т. .Алматов К. f .Дыхание и окис-штельное фосформлирование 1иитс*ондрмй в контраатеральнсм легком [осла гшевмонектомии / Вопросы борьбы с туберкулезом н иесийцвфи-lecKhMii заболеваниями легких з Узбекистане. Теаасы Докладов юби-Гсйной конференции, лисвищенной 60-лятш Уабекекого НИК фгявй&трии [ пудьмоншогии ИМ. Ш. А. AJWWttbl. "ГгЗДШЮ. 1992 г. - С. 359-363.

Я У Л О С А

ЧАЛ ПНЕВМОНЭКТОМШДШ СШГ ВДРРШГГАН УТКА ШТОХСЙЩШИРИШШ!'

СТРУКТУРА® ВА ФУНКЦИОНАЛ ФАОЛЛИГИГА БЕНЗОНАЛНИНГ ТАЪСИРИ

Морфологии, биофизик ва биокимёвий усуллар брдямида . пневмон-эктомиядан сунг кодвирнлгаа упка митохондрияларшшнг структураси ва функционал фаоллигига бензонаднинг курсатадиган таъсири урганилдо. Экспериментал таьсир турига кура, т,айвонлар учта серияга тацсимланди: чаи томонлама пневмонэктомия кшшнган цайвонлар; Оон-зонал таъсири остидаги интакт дайвонлар ва Сензонал таъсири замири-да чал томонлама пнэвмслнжтомш адлинган х,айвонлар. Еензонал крах-малдаги эмульсия хрлида олти кун мобайнида ошкозон ичига юборилди. Пневмонэктомия Л.К.Романова ва Л.Н.Филгаптеико услуби буйича бака-рилди. Бензонал бериш тухтатилгандан койинги 3, 5, 10 ва 15-суткаларда л,а&вонлар денапитация йули билан «онсизлантирилди.

Олинган маълунотлар в:уни курсэтдики, пневмонэктомиядэн кейин уша тукимвсида штоховдрияларнинг деструктив узгаришлари уларнинг функционал фаоллиги Оузялиши билан содар сулади. ушбу х,олатнм келиб чшдаш мумкин булгаи аддисалар занжмридан бири. тарзкдэ тасаввур этиш мумкин. Гипоксия вэ ¡?ш,в пшертензияси шароатида нафас систе-масининг раздан тамкари зуршдаюи акИбатвда фосфушпаза А2 нинг фа-оллашуви руй бэрада, Оу аса, уз навбатида, хужайрадаги эриии бг ки-слоталарининг купайтнига олаб келади. Бунинг натижавда оксидланш-фосфориллашнинг узилиши ей энергиянинг митохондриялар томонидан ис-сщлик куринишида генэрацияланшш кузатилади. Бензонални интакт х,айвонларга кбориш, аввало, упка штошвдриялари функционал фаол-лигининг ошиши билан начади. Бу эса литивд ва айнмкса, фосфолипид фракцияларидаги гшевмонэктомнядан кейкнги узгаришларга «aj эма-кзрии булгаи кайта курии жарабялари садбатида келиб чик.ада. i.у бизга, бензоналдап пневмонэктомия шароитида фойдалаишнияг мослашюв узгарилларши ва митохондркялар фаоллигини кучайгириш учун асос борди.

Бензонал колдарилган упка ту гама си митохондриялэрида юз берувчи биоэнергетик жврайяларни кучайтгради, Препарзтшшг нормаллаштирувчи хусусиятя унинг момбраиаларда бузилгян лжжц структурадарига кайта тиклов-га таьсир йтшвдга (5ofjtkh. Еочзопал операция кдлинган хзаввонлар Угша туюшэся лшидлэри ва айникса, фосйолшнщдари тарки-би киедоршишг дсимнйлигаи саклаб туради. Б у эса, митохсядриялар мембраналэр'.нинг норкал ^аик-кикчшй хусусият.гартт твьютлайда.

S U H H A JR Y

BEîiZÛMAf/S EFFECT Oîf THE STRUCîME AWD FUNCTIONAL ¿C'i'IVIHES OF MITOCHONDRIA OP THF. Ï1E0E OP THE 1UMÎ AFTER LEFT PNEUMONECTOMIA

Bensonal'a effect on the structure and functional activities of mitochondria of the piece of the lung after pueumonectomia the Investigation was Held by means of morphological, biochemically and biophysical methods. 180 ra№it3 wsve under experiment. According to the type of experiment the animals were divided Into 3 groups: the anlmala after left-side pneiutonectcmla; In act animals after taking benaonal; tin? animals after left-aide pneumonectomy and taking benzonal. Eenaonal was injected into stomach a3 Jelly mixed with amyluin for 6 days. The anlmala were killed after 3, 5, 10, 15 days after taking benzonal.

The résulta prove that destructible changea of mitochondria in the lunga after pnemmectomla are accompanied by changing or their functional activities. The latter could be presupposed aa a result of extreme tension of breath tinder hypoxia and pneumological hypertension the activity of phospholipids A2 takea place. This is ream ted In Increasing free thick, acid In the cellule. This leads to distraction of acid piiosphoryliBatlon and generation of energy by mitochondria. The injection of beriaonal to Intact anlmala is accompanied first of all by in reusing of functional activities of mitochondria of the lungs, it depends on restructuring processes in lipid,especially in phospholipid fractions, contrary to the changea, which appear after pneuinoneotoiaia. ïhat was why we us>ad benzonal to stimulate adaptive restructures and functional activities of r.ii:to-ehondria after pneimonectonila. fiensonal slimilati.. Dloenergetlcal processes, taking place In mitochondria of the plr • of th& lunga. The normalizing «fleet of the beiit•• ,ml la connecte.L^ith^ita regenerating efficiency or the e/unged lipjd structure of membrane. The benzonal helps to retu-iii liie unchangeable level of-lipid and especially phospholipid substance in the lungs after the operative. The substance 13 necessary to provide 'normal physic-chemical properties of ditochondrla'a meralranea.

ir