Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Взаимосвязь показателей энергообмена клетки и состояния ее антиоксидантной защиты в условиях измененной регуляции адреналовой системы у больных в остром периоде инфаркта миокарда

ВАК РФ 03.00.04, Биохимия

Автореферат диссертации по теме "Взаимосвязь показателей энергообмена клетки и состояния ее антиоксидантной защиты в условиях измененной регуляции адреналовой системы у больных в остром периоде инфаркта миокарда"

РГО ол

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Б^1дКИР,СКИЯг.ГОСУДАРСТВЕННЬ1й МЕДИЦИНСКИЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи

СОКОЛОВ Иван Михайлович

УДК 616.127—005.8 : [612.013.7 + 615.272.014.425] (01)

ВЗАИМОСВЯЗЬ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЭНЕРГООБМЕНА КЛЕТКИ И СОСТОЯНИЯ ЕЕ АНТИ0КСИДАНТН0Й ЗАЩИТЫ В УСЛОВИЯХ ИЗМЕНЕННОЙ РЕГУЛЯЦИИ АДРЕНАЛ0В0Й СИСТЕМЫ У БОЛЬНЫХ В ОСТРОМ ПЕРИОДЕ ИНФАРКТА МИОКАРДА

03.00.04 — Биохимия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Уфа 1993

Работа выполнена на кафедре биологической химии Саратовского государственного медицинского института.

Научный руководитель:

член-корр. РАЕН, доктор медицинских наук, профессор В. И. Рубин.

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Ф. Н. Гиль-миярова,

член-корр. РАМН, доктор медицинских наук, профессор И. Р. Лифшиц.

Ведущая организация: Российский государственный медицинский университет

, Защита состоится «....»......... 1993 г.

/ в 10 часов на заседании специализированного совета

К 084.35.02 по защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата медицинских наук при Башкирском государственном медицинском институте (450000, Уфа, ул. Ленина, 3).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан «....»........ 1993 г.

Ученый секретарь специализированного совета

д. м. н„ профессор Э. Г. ДАВЛЕТОВ

Работа выполнена на кафедре биологической химии Саратовского государственного медицинского инсП'Пута.

Научный руководитель:

член-корр. РАЕН, доктор медицинских наук, профессор Б.И. РУБИН

Официальные оппоненты :

I доктор медицинских наук, профессор Ф.Н.ГИЛЪ-

1 МИЯВЭВА

член-корр. РАЕН,доктор медицинских наук, проофессор, заслуженный деятель науки РФ Р.И.ЛРШПЗД

Ведущая организация: Российский государственный медицинский университет

Защита состоится " " _1993 г.

I в 10 часов на заседании специализированного совета К 084.35.02 по защите диссертаций на, соискание ученой степени кандидата медицинских наук при Башкирском государственном медицинском институте (450000,Уфа,Ленина,3).

С диссертацией мозвно ознакомиться в библиотеке института.

Ученый секретарь специализированного совета д. м. н.,профессор

Э.Г. ДАВЛЕТОВ

Несмотря на определенные достижения в диагностике и терапии острого инфаркта миокарда (ОИМ), это заболевание по-прежнему является одной из основных причин летальности и инвалидизации больных, страдающих ИБС. До настоящего времени весьма актуальным остается выяснение па-генетических механизмов, приводящих к нарушению энергетического баланса не только миоцитов, но и 'клеток других органов и тканей, включая также такие доступные для исследования биологические объекты, как форменные элементы крови.

Известно, что многие метаболические сдвиги в ишемизи-рованных клетках обусловлены снижением доставки кислорода. Однако аноксия клетки не может объяснить всей сложности метаболических процессов, происходящих при ишемии (Jennings R. В., 1980). Не представляется возможным выделить какое-либо ведущее метаболическое звено, ответственное за ¡наступление необратимого повреждения клетки.

Многие авторы эти явления ставят в зависимость от энергетической катастрофы, в частности глубого распада АТФ (Jennings R. В., Hewkins Н. К., 1980). Однако, несмотря на обширную литературу, касающуюся нарушений энергетики при ОИМ (определение аденонуклеотндов, метаболитов гликолиза, активации ряда ферментов — креатинфосфокиназы, лактатдегидрогеназы и др.), многие аспекты биоэнергетических изменений остаются недостаточно изученными. Это относится к изучению активности важнейшего фермента цикла трикарбоновых кислот (ЦТК) — сукцинатдегидрогеназы (СДГ), в значительной степени определяющего характер функционирования цикла Кребса. Не ясны взаимоотношения СДГ и адениловых нуклеотидов (АДН). В то же время показано, что не истощение АТФ само по себе вызывает гибель клеток, а биологические процессы, происходящие в условиях ишемического энергодефицита и носящие вторичный характер (Сакс В. А., 1992, Neely J., 1980). В частности —

1'/4 Заказ 287 1

усиление процессов свободнорадикального окисления (СРО) и повреждение фосфолипидного бислоя, который, как известно, составляет основу мембранных систем клетки. Однако значение имеет не столько усиление процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) само по себе, сколько истощение и срыв защиты антиокислительной системы (Бурлакова Е. Б., 1980). Вместе с тем, несмотря на обилие публикаций, все еще не ясно, являются ли процессы ПОЛ причиной повреждения, либо его следствием, а также насколько «взрыв» сво-боднорадикальных реакции связан со снижением уровня низкомолекулярных антиоксидантов (АО) и угнетением АО ферментов (Сакс В. А., 1992, Flaherty J. Т., 1984).

Вышеизложенное послужило основанием для проведения по данной проблеме специального исследования.

Цель исследования.

Выяснение корреляционных зависимостей между энергетическим обменом, интенсивностью CP процессов, клеточной антиоксидантной защитой форменных элементов крови и состоянием симпато-адреналовой системы больных с различными формами течения ОИМ. Разработать на основании выявленных закономерностей рекомендации по прогнозированию течения ОИМ и критерии эффективности проводимой АО терапии.

Задачи исследования.

1. Изучить изменение активности СДГ и ее взаимоотношения с метаболизмом ДАН у больных с различными фор-'мами течения ОИМ.

2. Уточнить факты имеющейся корреляционной зависимости между состоянием системы антиоксидантной защиты (АОЗ) и выраженностью процессов генерации свободных радикалов в течение острого периода различных форм ИМ.

3. Выявить взаимосвязь между показателями системы энергообеспечения клетки и интенсивностью клеточной АО системы.

4. Изучить зависимость между изменением пула АДН и выраженностью реакций, ответственных за выработку свободных радикалов.

5. Установить взаимосвязь между степенью активности адреналовой системы, энергообеспечением клетки и выраженностью ее АОЗ.

6. Определить характер и направленность изменений из-

учаемых процессов в течение острой стадии ИМ при назначении лекарственных средств, воздействующих на активность АО ферментов.

7. Разработать рекомендации по использованию предлагаемых биохимических тестов в качестве критериев диагноза и прогноза заболевания.

Научная новизна. В данной работе впервые:

— изучена динамика активности СДГ лимфоцитов и показана ее'взаимосвязь с состоянием пула АДН в условиях

оим.

— выявлены факторы, обусловливающие характер системы АДН в зависимости от течения болезни.

— установлены взаимоотношения состояния энергетического обмена с изменением активности ферментов АОЗ на фоне повышенной активности симпато-адреналовой системы.

— рассмотрены изменения процессов энергообмена в течение острого периода ИМ в условиях использования АО терапии (аскорбиновая и никотиновая кислоты, маннитол, оксибутират натрия).

Практическая значимость.

Обоснование положительного влияния АО терапии на состояние энергообмена позволяет рекомендовать применение ее в качестве компонента комплексной терапии ИМ.

Более низкие значения показателей систем энергообмена и ферментов АОЗ у пациентов с тяжелым течением ИМ свидетельствуют о необходимости учета этих параметров при выработке тактики ведения больных в остром периоде болезни и проведении корригирующей терапии.

Информативность указанных биохимических тестов, отмеченная при исследовании метаболического фона ИМ, является основанием для рекомендации по использованию этих методов в диагностике и оценке адаптации к ишемическому повреждению.

Основные положения, выносимые на защиту.

Зависимость между сдвигами энергообмена и формированием антиоксидантной защиты.

Целесообразность комплексного изучения показателей энергетического обмена, выраженности СР процессов и интенсивности АОЗ в форменных элементах крови больных с различным течением ОИМ для диагностики и прогнозирования исхода данного заболевания.

2 Заказ 287

3

Прямая корреляционная зависимость между уройнём активности СДГ и состоянием пула АДН.

Различные формы течения ОИМ сопровождаются характерным изменением в состоянии пула АДН.

Положительное влияние АО терапии на интенсивность работы АО системы и активацию ключевого фермента ЦТК —СДГ.

Внедрение в практику.

По материалам работы подготовлены методические ре--комендации «Сукцинат-зависимое энергетическое обеспечение клетки, его взаимосвязь с системой антиоксидантнон защиты и методы их исследования в клинике», которые апробированы и внедрены в практику в Клиническом городке СМИ.

По результатам диссертации сделаны и внедрены в практику Саратовского мединститута и Клингородка СМИ рационализаторские предложения: «Метод диагностики острого инфаркта миокарда» (Ы 1735 от 23.10.89 г.), «Способ лечения кардиогенного шока». (Ы 1540 от 19.3.89 г.).

Разработанные методические рекомендации и рацпредложения могут найти применение в практике отделений интенсивной терапии, занимающихся лечением пациентов с острой коронарной патологией.

Апробация работы и публикации по теме диссертации.

Материалы диссертации доложены на межкафедральной научно-практической конференции сотрудников кафедр биохимии, общей химии, госпитальной терапии лечфака, скорой помощи и реанимации ФУВ СМИ (Саратов, февраль, 1993 г.).

По теме диссертации опубликовано 9 работ, в которых отражены основные результаты исследования.

Наиболее значимыми из опубликованных работ являются:

1. Динамика ферментов антиоксидантной защиты клеточных мембран у больных ИБС в течение острого периода инфаркта миокарда.//Тез. доклада республиканской научно-практической конференции «Актуальные вопросы ИБС» — Томск, 1989. — С. 178 (Соавт. Рубин В. И., Линг Э. Г.).

2. Определение активности СДГ лимфоцитов крови при остром инфаркте миокарда как новый аспект лечебно-диагностической тактики ведения больных ИБС.//Тез. доклада Меж-

региональной научно-практической конференции «Реабилитация больных с заболеваниями сердечно-сосудистой- систе-. мы». — Уфа, 1990. — С. 42 (Соавт. Полиевктова О. И.).

'3.' Исследование активности СДГ лимфоцитов крови у больных острым инфарктом миокарда.//Сб. научных работ СМИ. «Метаболическая реанимация». — Саратов, 1990. — С. 158—160.

4. Изменение некоторых показателей энергетического обмена и структурно-функционального состояния клеточных мембран у больных острым инфарктом миокарда под влиянием К.ВЧ-терапии.//Тез. доклада Всесоюзной конференции «Актуальные проблемы применения магнитных и электромагнитных полей в медицине».-— Ленинград, 1990. — С. 207—• 208 (Соавт. ¡Рубин В. И., Садчиков Д'. В., Мельникова Г. Я.).

5. Влияние КВЧ-излучения на структурно-функциональное состояние мембран клетки и ее окислительные процессы у больных ИБС.//С6. статен «Миллиметровые волны в медицине» — АН СССР, Научный Совет по проблеме «Физическая электроника», ИРЭ, ВНК «КВЧ». — М., 1991. — С. 246— 255 (Соавт. Рубин В. И., Вельская Н. А., Вайнер Г. Б.).

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена па 138 страницах машинописного текста, состоит из введения, четырех глав, выводов и литературного указатели, включающего 135 отечественных н 94 иностранных источника. Диссертация иллюстрирована 23 таблицами и 26 рисунками.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

МАТЕРИАЛЫ И ЛИП ОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Работа выполнена на кафедре биологической химии Саратовского медицинского института, проведено обследование больных ОИМ, находившихся на лечении в клинике скорой помощи и реанимации ФУВ Саратовского мединститута с июня 1988 года по ма,й 1992 года.

Было обследовано 163 больных. Диагноз ОИМ устанавливался в соответствии с критериями, разработанными экспертами ВОЗ. В 23 случаях диагноз был подтвержден при па-тологоанатомическом вскрытии. Обследованные больные были распределены по трем группам в зависимости от течения острого периода ИМ и исхода заболевания. В первую (1) группу были включены 69 больных с трансмуральным ИМ (инфаркт с зубцом «Q» по данным электрокардиографии) и нетрансмуральным ИМ (инфаркт без «Q» по ЭКГ), острая

2* 5

стадия заболевания которых прбтекала без каких-либо осложнений. Вторую (2) группу (71 больной) составили 68 больных с трансмуральным ИМ. и 3 больных с нетрансмуральным ИМ с осложненным течением острого периода. Третья (3) группа объединила 23 больных с наиболее тяжелым течением трансмурального ИМ, экзитировавших в результате развития фатальных осложнений в течение первой недели заболевания.

Обследование проводилось в первые, пятые и десятые сутки болезни в соответствии с общепринятыми сроками течения острого периода ИМ (10 суток).

В контрольную группу включены больные с гипертонической болезнью (7 человек), атеросклеротическим кардиосклерозом (12), стенокардией (24). Всего обследовано 43 человека.

Для реализации задач настоящей работы использовались следующие методы исследования:

Энергетический статус клетки при ОИМ характеризовался уровнем активности СДГ лимфоцитов крови (Нарциссов Р. П., 1969), а также определением пула АДН.

Состояние антиокислительиой системы оценивалось по активности ее основных ферментов — СОД (Инее! И., ШзЫкЬ гш N.. 1972) и каталазы (Королюк М. А., 1988), а также по суммарной пероксидазной активности (РгиБ1ет М., 1973).

Для характеристики активности СРО проводилось изучение инициального звена генерации активных форм кислорода: определение изменения активности фермента ксантиноксида-зы (Са1апЫ М., 1973) и содержания ксантина (Друкер Н. А., 1981) — субстрата ксантиноксидазной реакции образования перекисей. Косвенным критерием последствий мембраномо-дифицирующего действия продуктов ПОЛ (нарушение процессов утилизации кислорода) являлось определение напряженности кислорода в капиллярной, венозной крови и арте-рио-венозной разности).

Для суждения о состоянии САС определялась суточная экскреция с мочой адреналина (А) и корадреналина (НА). (Матлина Э. Ш„ 1967).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

При исследовании изменения активности СДГ лимфоцитов крови отмечено угнетение в первый день ОИМ активности фермента во всех группах обследуемых. (1 гр. — 5,34± ±0,3 усл. ед.; 2 гр. — 4,0±0,25 и 3 гр. — 2,9±0,27 при зна-6

чении контроля — 8,5±0,23 {р<0,05}). Восстановление активности СДГ на уровне «контроля» отмечается к концу острого периода болезни, причем у пациентов 2-й группы к десятому дню ОИМ активность фермента по-прежнему ниже значений контрольной группы. Итак, снижение активности СДГ находится в прямой зависимости с тяжестью течения ОИМ.

Уровень АДФ и АТФ эритроцитов у больных осложненным ИМ в первый день болезни также снижен (во 2-й группе значения АТФ и АДФ соответственно равны: 353,4 ± ± 16,1 мкмоль/л и 250,1 ± 14,4 мкмоль/л, а в 3-й группе: 478,1 dt ±22,6 мкмоль/л и 250,3±31 - мкмоль/л при «контрольных» значениях АТФ и АДФ: 568,4±27,5 и 300,6±24,3; р<0,05). В то же время уровень АМФ в этих группах оказался существенно повышенным (соответственно 287,0± 13,2 и 298,3± ±39,9 мкмоль/л при значении АМФ «контроля» равной 206,5±27,7 мкмоль/л; р<0,05). С течением острой стадии уровень этих нуклеотидов к 10-му дню болезни приближается к показателям контрольной группы. Напротив, в '1-й группе происходит подъем АТФ (707,0± 14,8 мкмоль/), как, впрочем, и иных представителей пула АДН. В динамике происходит снижение уровня АДН до значении «контроля» к десятым су г-кам ОИМ

Достаточно тесные связи внутри пула АДН, присущие контролю, нарушаются во всех трех группах. Дисбаланс АДН коснулся и такой характеристики энергетического обмена, как энергетический заряд клетки, который уменьшается при ОИМ в зависимости от степени тяжести течения болезни (2-я группа — 0,59±0,005, 3-я группа — 0,58±0,003, контроль — 0,67±0,004; р<0,05), практически не меняясь в сравнении с контролем у больных 1-й группы (0,66±0,009).

Согласно результатам применявшихся методов статистической обработки материалов исследования (корреляционный и регрессионный анализ), отсутствовавшая связь между активностью СДГ и АДН у больных контрольной группы сменяется разными по характеру и силе связями между этими параметрами у больных ОИМ.

Степень взаимовлияния показателей энергообмена различна в исследуемых группах. Она обусловлена, в первую очередь, тяжестью течения болезни, изменяясь от первого к десятому дням исследования. Особенно ярко эта несхожесть взаимосвязей проявляется у всех трех групп в первый день ОИМ. Активность СДГ практически не отражается на уровне показателей АДН у больных с неосложненным течением

ОИМ, однако во 2-й группе становится одним из факторов, влияющих на величину образования АТФ, а в 3-й группе обусловливает рост или снижение АМФ, сохраняя незначительное влияние на величину образования АТФ. В более поздние сроки заболевания (десятый день) активность СДГ действительно не влияет на синтез АДН у больных 2-й группы, в то время как у пациентов с неосложненным течением ОИМ ее уровень тесно связан с характером образования АТФ и АДФ.

Исследование показателей энергообмена позволило нам выделить три метаболических варианта ответа организма больных на воздействие различных по силе факторов ишеми-ческого повреждения, совпадающих в клиническом аспекте с тремя группами исследуемых: неосложненный, осложненный и ОИМ с летальным исходом.

Как известно, одним из механизмов, поддерживающих образование АТФ на уровне, достаточном для адекватного функционирования клеточных систем, является сукцинатдегид-рогеназная система. Активация СДГ и окисление сукцината приводят к увеличению синтеза АТФ (Кокдрашова М. Н., 1980). Проведенные нами исследования дают основания говорить о том, что в первые сутки ОИМ происходит торможение активности СДГ. Причем, чем значительнее угнетена активность фермента, тем, в конечном итоге, тяжелее последствия метаболических нарушений. В то же время на данном этапе механизмы энергетической адаптации вступают в противодействие с большим числом патологических воздействий, образующихся в условиях ишемии, в частности с нарастающей генерацией свободных радикалов, обладающих, как известно, мембраноповреждающим действием. Однако аккумуляция сукцината как энкергетически выгодного субстрата, экономный расход энергии в ущерб целям репарации длительно продолжаться не может. Процессы пластики требуют дополнительных порций энергии, и для их получения, уже необходима стимуляция активности СДГ, приводящая к устранению (дефицита макроэргов и' совпадающая с окончанием острой стадии ИМ. Таковым представляется взаимодействие механизмов энергообеспечения клетки, имеющих место в первом из предлагаемых нами вариантов ответа организма на повреждение миокарда (осложненный ИМ), позволяющих поддерживать ее функциональный статус в первые минуты и часы инфарцирования, а также ликвидирующих развивающийся в дальнейшем энергодефицит.

Несколько иным представляется метаболический фон не-осложненного ИМ: отмечается торможение СДГ, однако менее выраженное, чем у больных с осложненным ИМ. Указанное свидетельствует об отсутствии значительного накопления сукцината. Таким обраом, включается СДГ-зависимый путь генерации энергии, не являющийся ' в данном случае определяющим. Сочетание удовлетворительного функционирования основных источников энергии, ее экономного расхода (подавление активности СДГ и накопление ЯК) и окисления сукцината при воздействии субмаксимального раздражителя приводит к некоторому увеличению синтеза АТФ, достаточному для быстрой ликвидации последствий гипоксии. Такой ситуации в клиническом плане соответствует неослож-ненное течение острого периода ИМ. Это свидетельствует о сформировавшихся адаптационных процессах.

Воздействие повреждающего фактора сверхпороговой силы, характерное для третьей группы исследуемых (летальный исход) влечет за собой развитие тяжелых метаболических расстройств.. Выраженный энергодефицит становится причиной запуска биохимических реакции (липидпая триада по Ф. 3. Меерсопу), приводящих к необратимому повреждению клеток. В этих условиях наступает срыв адаптации, сопровождающийся подавлением СДГ ниже критического уровня, при котором возможности использования резервных источников энергии (сукцината) полностью исчерпаны.

Специальный раздел настоящей работы был посвящен вопросу взаимодействия системы АОЗ клеточной мембраны с реакциями и процессами, ответственными за ее повреждение.

Исследовании изменений активности основных АО-фермсн-юв в течение острого периода ИМ показало снижение активности СОД и пероксидаз (СПА) во всех группах обследуемых в первый день болезни: в 1-й группе активность СОД равна 296,0 ±9,35 ед/мл, СПА — 2,26 ±0,23 ед. оп. пл./мл; во 2-й группе соответственно: 214,36± 18,92 ед/мл и 1,80±0,09 ед. оп. пл./; в 3-й группе: 153,19±24,62 ед/мл и 1,52±0,15 ед. оп. пл./мл, в то время как в контрольной группе уровень СОД = = 327,9±44,7 ед/мл, а СПА = 2,60±0,41 ед. оп. пл./мл (р< <0,05). В динамике отмечался рост активности СОД и пероксидаз, причем если во 2-й группе их активность достигала и превышала значение контроля к окончанию острого периода (десятые сутки), то в 1-й группе восстановление активности

ферментов АОЗ происходило в течение первых пяти дней болезни.

Изменение активности каталазы (К) имеет противоположный характер: во всех группах в первые сутки отмечался рост активности фермента (1-ягр.— 26,23± 1,0 мкат/л, 2-ягр,— 34,83 ±'1,4 мкат/л, 3-я гр. — 34,15+2,28 мкат/л, в контрольной гр. — 20,95±0,06 мкат/л (р<0,05)). В течение острой стадии болезни (к десятому дню) происходит снижение активности каталазы (К). Анализ взаимосвязей АО ферментов в течение острого периода ИМ выявил определенное взаимодействие СОД и К, позволяющее говорить о влиянии характера активности К на динамику активности СОД в процессе наблюдения.

Определение уровня ксантина (Кс) рассматривалось нами в двух аспектах: как одного из конечных продуктов обмена АДН, так и как субстрата ксантиноксидазной реакции, ответственной за реализацию одного из путей образования свободных радикалов. Активность ксантиноксидазы (КО) исследовалась у пациентов 1-й и 2-й групп. Установлено, что концентрация Кс повышена в 1-й день во всех группах (1-я гр.—■ 18,66± 1,58 мг%, 2-я гр,—24,36±6,02 мг%, 3-я гр, — 31,7± ±1,9 мг%, контроль — 9,96±0,2 мг°/0 (р<0,05)), снижается в течение острого периода, коррелирует с тяжестью течения и определяется уровнем образования АМФ. Активность КО также увеличена в первые сутки ОИМ (1-я гр. — 114,2± ±8,3 ед. акт., 2-я гр. — 176,2±6,1 ед. акт., при значении контроля—14,1±4,5 (р<0,05), характер ее динамики в течение острого периода совпадает с изменением уровня образования Кс.

При сопоставлении изменения содержания Кс в крови больных ОИМ, активности КО и активности СОД в течение острого периода болезни обращает внимание, что при осложненном течении ОИМ накопление Кс и увеличение активности КО сопровождается уменьшением активности указанного фермента АОЗ. Аналогичная тенденция выявляется и в 1-й группе обследуемых, хотя уровень подавления активности СОД и соответственно увеличение образования КС и активности КО у больных этой группы выражен в меньшей степени. Имеющаяся сопряженность процессов распада АДН и изменения активности ферментов АОЗ (в наших исследованиях показанное на примере СОД), вероятно, опосредована иницирующим влиянием продуктов дефосфорилирования АМФ на образование активных форм кислорода, а также Ю

запуском КО-реакции, на что указывает рост активности фермента КО. В свою очередь, активизация СРО приводит к нарушению существующего в нормальных условиях динамического равновесия с антиокислительной системой, приводя к снижению активности основных ферментов — антиоксидан-тов.

Одним из последствий мембраноповреждающего действия свободных радикалов является нарушение поглощения кислорода клеточной мембраной. В свою очередь, выраженность СРО в значительной мере определяется степенью поглощения кислорода мембраной. Поэтому определение динамики напряженности кислорода в капиллярной и венозной крови, а также их разность может рассматриваться не только как показатель гипоксии, но и как своего рода косвенный критерий мембраномодифицирующих эффектов активных форм кислорода.

Во всех группах обследуемых в первые сутки ОИМ отмечено снижение значений Р02 в капилляре (1-я гр. — 71,85± 1,11 мм рт. ст., 2-я гр. — 60,5±2,66; 3-я гр. — 54,5± ±1,7; контроль — 75,5±2,6 (р<0,05)), коррелирующее с тяжестью течения болезни. С течением острого периода напряженности кислорода в капилляре приближается к уровню контрольной группы. Зарегистрировано увеличение Р02 вены в сравнении с контролем (р<0,05), степень которого также зависит от выраженности клинических проявлений болезни: 1-я гр. — 37,05± 1,72 мм рт. ст., 2-я гр. — 38,09±2,3, 3-я гр.— 35,09±2,0, контроль — 21,3±2,0. В динамике напряженность кислорода в венозной крови снижается. Изменение капиллярно-венозной разности во всех группах носило сходный характер: значительное снижение в 1-е сутки ОИМ (1-я гр. — 34,8± ±2,12 мм рт. ст., 2-я гр. — 22,3±2,0, 3-я гр. — 20,36±2,0, контроль — 54,16гЬ 2,36) с последующим ее увеличением в процессе острого периода. При анализе взаимосвязи показателей газообмена обращено внимание на зависимость капиллярно-венозной разности от напряженности кислорода капиллярной (XI) и венозной крови (Х2). .В контрольной группе капиллярно-венозная разность определяется значением XI, то есть утилизация кислорода- зависит от степени гипоксии. У больных ОИМ характер утилизации кислорода обусловлен не только насыщением газом капиллярной крови, но и (прежде всего у больных 3-й группы) напряженностью венозной крови, увеличение которого является следствием снижения поглощения кислорода поврежденной мембраной.

Иными словами, утилизация кислорода при ОИМ определяется состоятельностью механизмов, регулирующих его поглощение. Имеется в виду структурная неполноценность клеточной мембраны, нарушаемая при действии свободных радикалов. Рост Р02 вены служит подтверждением функциональной несостоятельности модифицированной мембраны клетки.

- Таким образом, может быть выстроена своеобразная патогенетическая цепочка: активизация СРО — повреждение мембраны — нарушение поглощения кислорода.

Предполагается следующая тенденция в динамике активности СРО: первоначальный рост активности с последующим ее уменьшением в течение острого периода болезни, коррелирующее с выраженностью клинических проявлений.

Представляется, что констатированные нами при ОИМ изменения метаболического пула АДН и прежде всего АМФ, усиленно распадающегося с увеличением содержания продуктов его дефосфорилирования, становятся одним из дополнительных факторов, способствующих индукции ПОЛ и нарушению структуры биомембраны, замыкая тем самым порочный круг и усугубляя уже имеющийся резкий энергодефицит. Мы считаем, что существует достаточно тесная связь и взаимообусловленность расстройств метаболизма АДН и активации реакций СРО в остром периоде ИМ. По-видимому имеет определенный смысл рассматривать энергодефицит, возникающий при ОИМ в связи с процессами СРО. Следует еще раз упомянуть о том, что в настоящее время не ясно, является ли энергодефицит следствием повреждающего действия свободных радикалов на клеточную мембрану, или метаболические расстройства служат фоном, на котором происходит индукция процессов ПОЛ. Наши исследования не дают окончательного ответа на этот вопрос, и можно предполагать, что четкого разграничения этих процессов на причину и следствие не существует.

. При оценке двух процессов — СРО и АОЗ четко прослеживается следующая тенденция: увеличение активности свободных радикалов сопровождается снижением активности АО и наоборот. Видимо, начало их противодействия следует искать в первые часы, а может, и минуты после возникновения тромбоза стенотически измененной коронарной артерии — одного из ведущих патогенетических основ ОИМ. Не исключено, что именно в этот отрезок времени, а может быть, и ранее, на стадии транзиторной ишемии, и формируются изна-12

чальные причинно-следственные отношения указанных систем.

Обращает внимание, что вариант течения ОИМ во многом определяется не только состоянием клеточного метаболизма, но и характером функционирования системы АОЗ. Отмеченное нами взаимодействие между ферментами АОЗ позволяет предположить, что в условиях ОИМ активность К в определенной степени становится фактором стабильности гсей АО системы. Если достаточна активность К (в чем, впрочем, не последнюю роль играет и состояние инициальных звеньев генерации свободных радикалов) для сохранения паритетных отношений с системой ПОЛ, то нет столь серьезных повреждений фосфолипидного бислоя, приводящих к функциональной недостаточности и клеточной деструкции. В протибном случае превалирует активность антисистемы СРО.

В целом, оценивая взаимодействие ПОЛ и АО систем при ОИМ, следует полагать, что активация реакций СРО способствует снижению и препятствует адекватному росту активности АО ферментов.

Наши исследования показали, что между активностью основного АО фермента — СОД и уровнем активности СДГ выявляется высокозначимая прямая связь. Угнетение СОД сопровождается снижением активности СДГ. Напротив, в случаях поддержания активности СОД па высоком уровне, либо при использовании в комплексной терапии ОИМ лекарственных препаратов с АО-свойствами, то есть при искусственном усилении системы АОЗ, активность СДГ также растет. Следствием указанного может явиться изменение в ту или иную сторону клеточного энергообмена.

Как нам кажется, для понимания характера процессов, взаимоотношения активностей СОД и СДГ следует иметь в виду изменение скорости инициальных реакций СРО. Бурный рост СРО в условиях ОИМ на фоне снижения функциональной активности АО системы приводит к нарушению мито-хондриального метаболизма за счет непосредственного мем-браномодифицирующего действия свободных радикалов, нарушающих в том числе и функционирование СДГ-зависнмого пути образования энергии. Ингибированная АО система не в состоянии адекватно противодействовать этому росту, способствуя тем самым нарушению энергосинтетических процессов и возникновению энергодефицита. Сдвиг равновесия меж-, ду процессами ПОЛ и системой АОЗ в сторону преоблада-

ния последней создает условия для достаточно быстрого устранения энергодефицита и его последствий.

Исследование экскреции КХА с мочой в течение ОИМ показало значительный рост в первый день болезни выведения А и НА у больных с осложненным течением и летальным исходом (соответственно: 82,64±4,79 нмоль/сутки и 88,9± ±5,29 нмоль/сутки во 2-й гр., 113,1 ±5,8 и 93,9± ±16,1 нмоль/сутки в 3-й гр. при значениях контроля — 39,5±3,28 и 41,74 ±5,6 нмоль/сутки (р<0,05)), в то время как у больных 1-й гр. существенного отклонения от «нормативного» уровня не выявлено. В течение острого периода отмечается тенденция к снижению экскреции КХА.

Таким образом, нами подтвержден известный в литературе факт, что выброс КХА при ОИМ коррелирует с тяжестью течения болезни. Воздействие наиболее мощного по силе повреждающего фактора сопровождается изменением тонуса симпато-адреналовой системы в сторону повышенной, выработки как А, так и НА. Ослабление стресс-ситуации и ликвидация ее последствий сопровождаются постепенной нормализацией функционирования системы КХА.

Нами выявлена отчетливая связь между процессами энергообмена и симпато-адреналовой системой. А именно активация системы КХА в условиях стресса приводит к стимулированию СДГ и реализации СДГ-зависимого пути выработки дополнительной энергии. Однако в случае затянувшегося стресса дальнейшее повышение выраб.отки КХА влечет за собой уже торможение активности СДГ и как результат — угнетение резервного источника энергии АТФ (Кондрашо-ва М. Н„ 1976).

В первые сутки осложненного ИМ угнетение активности СДГ тесно связано с выработкой КХА, причем преимущественно с А, в процессе острого периода эта зависимость нивелируется. Более того, к 10-му дню болезни КХА (НА) становятся фактором, определяющим рост активности СДГ, что полностью совпадает со взаимоотношениями КХА и СДГ в группе «контроля».

В первые сутки неосложненного ИМ КХА, с одной стороны (А), приводят к активизации СДГ, с другой стороны (НА), являются фактором торможения активности этого энзима; с течением времени угнетающее воздействие КХА на фермент полностью нивелируется и к 5-му дню уже НА становится гарантом увеличения активности СДГ.

Как видно из приведенного материала, влияние КХА на

активность СДГ неодинаково. По-видимому во взаимоотношениях СДГ и КХА. присутствуют всегда два варианта воздействия: стимуляция и подавление. Состояние равновесия возникает в зависимости от ситуации, в которой, существуют рассматриваемые системы. Поэтому в любом случае влияние КХА на активность СДГ неизбежно.

При анализе взаимоотношений КХА и ферментов АОЗ оказалось, что увеличение экскреции КХА сопровождается угнетением активности основного АО-фермента — СОД. Таким образом, являясь одним из основных инициаторов реакций СРО, адреналовая система при своей активации в условиях ОИМ способствует снижению возможностей АО системы предотвратить повреждение клеточных мембранных структур. Причем, чем интенсивнее идет продукция КХА, тем значительнее снижение основного фермента АОЗ — СОД, приводящее к дальнейшему росту ПОЛ и выраженному повреждению мембранных структур. В клиническом плане представленная картина биохимических сдвигов проявляется развитием осложненного течения ОИМ. Происходящая в процессе острой стадии болезни нормализация регуляции САС приводит к стабильности взаимоотношений антагонистических систем СРО и АОЗ.

При включении в терапию больных ОИМ предпаратов, обладающих АО свойствами, у них отмечалось стойкое увеличение активностей СОД и СДГ.

Активация СОД является результатом высокой антирадикальной и антиоксидантной активности применяемых лекарственных средств. Суммарный эффект комбинации АО препаратов, по данным литературы и собственных наблюдений, обусловлен их воздействием по крайней мере по четырем направлениям:

собственно антирадикальное действие истинных (природных) АО (аскорбиновая и никотиновая кислоты),

взаимодействие активных форм кислорода с «ловушками» свободных радикалов (маннитол),

действие антигипоксантов (оксибутират натрия), улучшающих микроциркуляцию и доставку к тканям кислорода,

наконец, снятие ингибирующего влияния свободных радикалов и продуктов ПОЛ на ферменты системы АОЗ, обеспечивающее повышение АО активности тканей.

Мембраностабилизирующее. действие АО терапии приводит к активации процессов фосфорилирования в дыхательной цепи митохондрий, усилению активности СДГ, а следователь-

но; и активному включению и использованию нёфункциони-ровавшего й должной мере СДГ-зависимого механизма образования энкергии' АТФ. Все указанное способствует быстрому и эффективному устранению последствий энергодефицита, сдерживанию процессов ПОЛ в рамках обезвреживания накопившихся в условиях ишемического повреждения фрагментов деструкции клеточИых структур. *

Группа больных, леченных АО, включала в себя пациентов с тяжелым течением острого периода ИМ, осложнивше-, гоея развитием' кардиогенного шока, отека легких, рецидивов инфарцирования. Следует отметить, что назначение эффективной АО терапии сопровождалось успешной ликвидацией гемо-динамическнх" расстройств и стабилизацией состояния больных в более сжатые сроки. С учетом значительного увеличения уровня СДГ и СОД на фоне АО-препаратов, сопровождающегося в клиническом плане стабилизацией состояния больных ОИМ, показатели активности этих ферментов могут быть критериями эффективности проводимой терапии, в том числе и антиоксидантной.

При рассмотрении полученных результатов исследования состояния систем энергообеспечения и АОЗ нами также ставилась цель использовать изучаемые показатели как критерии прогноза заболевания. Дискриминантный анализ материалов исследования больных рассматриваемых групп в первый день ОИМ показал, что выведенные с помощью коэффициентов дискриминации для использованных параметров уравнения позволяют с высокой степенью точности классифицировать обследуемых пациентов по признаку отсутствия, либо наличия осложнений в процессе острого периода болезни. Указанные уравнения разработаны для показателей энергообмена клетки (СДГ, АТФ — АДФ — АМФ) и ферментов АОЗ (СОД, СПА и К). Они могут быть использованы для прогноза развития осложнений ОИМ.

Х = 0,01691 АТФ 1+0,00175 АДФ 1 — 0,02646 СДГГ— 8,1379 (р<0,001).

, Х=0,8934+ 0,0078 СОД 1+0,4587 СПА1 — 0,1160 К1 (р< <0,0001)..

Если Х>0 — течение ОИМ без осложнений, если Х< <0 — высок риск развития осложнений острого периода ИМ.

В прогностическом отношении уравнения высокозначимы, о чем свидетельствует коэффициент детерминации, равный соответственно 0,92 и 0,85.

Учитывая высокую корреляцию между СДГ и АТФ (0,549), показанную для 2-й гр., а также между СДГ и АМФ ( — 0,7108) для 3-й гр., уровень этих нуклеотидов (то есть степень снижения АТФ и степень роста АМФ) может рассматриваться в качестве прогностического ориентира.

При динамическом наблюдении за активностью СДГ во 2-й и 3-й группах исследуемых было отмечено, что в 25 случаях за несколько часов (от 2 до 20) перед коронарной катастрофой уровень активности СДГ значительно снижался. Активность фермента достигала 2,75±0,15 усл. ед. при.исходном, уровне активности: 4,9 + 0.27 усл. ед. Во всех 25 наблюдениях активность СДГ достоверно коррелирует с выраженностью клинических проявлений болезни. Наибольшее снижение активности СДГ отмечается перед развитием у больных кардио-генного шока. Выявленная закономерность позволяет говорить о данном показателе, как о значимом прогностическом критерии течения острого ИМ.

На основании выведенных в результате анализа взаимосвязей изучаемых систем регрессионных уравнений можно получить, достоверное значение ряда показателей, опираясь на уровень параметра, определенного биохимическим методом (Кс по АМФ, СДГ по СОД, СДГ по КХА, СОД по КХА). Данное положение даст возможность у больных в первые сутки ОИМ оценить состояние систем энергообмена, АОЗ, позволит косвенно судить об активности реакций, ответственных за генерацию активных форм кислорода:

Кс= 17,53 = 0,047 АМФ (р<0,0001);

СОД = 451,008- 1.11 НА- 1,71 А (р<0,05); :

СДГ = 0,33 + 0,16 А —0,01 НА (р<0,005); СДГ=8,093-0,307-А—0,017 ,НА (р<0,0005);-СДГ = 2,029 + 0,0069 СОД (р<0,005).

Исходя из собственных фактов и литературных данных (Копдрашова М. II., 1982, Биленко М. В., 1989, Бурлако-ва Е. Б., ¡1980), можно заключить, что следствием ОИМ является: активация САС, рост СРО, дефицит дыхательной АТФ и угнетение АОЗ. Совокупность этих фактов, выражен-' ных в той нлн иной мере, присуща любому ншемнческому повреждению сердечной мышцы. Однако судьба клеточного метаболизма во многом определяется взаимодействием указанных систем и формирует в конечном итоге вариант ответа организма на воздействие повреждающего фактора.

Усиление ПОЛ при ОИМ, в генезе которого важное значе: ние принадлежит адренергической стимуляции, приводит к

угнетению основных ферментов АОЗ клеточной мембраны. Мембраноповреждающий эффект активных форм кислорода вызывает развитие нарушений митохондриального энергообмена, а активация САС, через торможение СДГ его усугубляет. В таких условиях клетка, не получая энергии за счет блокады аэробного пути окисления глюкозы, не может в полной мере использовать СДГ-зависимый механизм образования дыхательной АТФ. Имеющийся энергодефицит усиливается за счет угнетения ферментов АОЗ и торможения окисления янтарной кислоты через СДГ-зависимый путь. Более того, отмеченное при ОИМ усиление дефосфорилирования АМФ, которому также способствует рост содержания (КХА, приводит в конечном итоге к запуску новых механизмов, ини-цирующих СРО (КО-реакция), способствуя еще большему энергетическому дисбалансу.

В результате складывается основа для развития функциональной и структурной несостоятельности клетки, соответствующая в .клиническом плане осложненному течению ОИМ.

Поддержание достаточно высокой функциональной активности системы АОЗ, в чем немаловажную роль, как нам представляется, играет состояние одного из ее основных ферментов — К, позволяет сократить выраженность повреждающего действия свободных радикалов в условиях ОИМ. Однако умеренная адренергическая активация у данной категории больных функционально оправдана, поскольку дает возможность путем первоначальной аккумуляции сукцината с последующим усилением доли его окисления через СДГ-зависимый путь в MX избежать нарушения образования АТФ.

Надежная АОЗ клеточной мембраны от активных форм кислорода в то же время определяет и эффективное функционирование СДГ-системы. Тем самым не допускается возникновение глубокого дефицита дыхательной АТФ, что позволяет активно использовать энергию ресинтеза АТФ для быстрейшей ликвидации последствий ишемического повреждения клетки.. Формирующийся в таких условиях метаболический фон ИМ соответствует неосложненному течению острого периода.

Выводы:

1. ОИМ характеризуется снижением активности СДГ, степень которого зависит от выраженности клинических проявлений болезни. Угнетение активности данного фермента, най-

денное во всех исследуемых группах, сопровождается различием уровня АТФ эритроцитов. У больных 1-й группы отмечав ется подъем АТФ, у пациентов с осложненным течением ОИМ (2-й и 3-й группы) — снижение ее концентрации, наиболее низкое у 3-й группы с летальным исходом. Впервые обнаруженные указанные взаимоотношения сохраняются в течение первых десяти суток.

2. У больных ОИМ установлено различие баланса АДН эритроцитов: значительное снижение АТФ и АДФ у пациентов 2-й и 3-й групп, нарастание концентрации АТФ в 1-й группе. Нарушение тесной связи внутри пула АДН приводит к снижению энергетического заряда клегки.

3. Накопление АМФ с последующим ее дефосфорилирова-нием приводит к'увеличению уровня ксантина. Выявленное нарастание активности ксантиноксидазы способствует у больных ОИМ генерации супероксидного радикала.

4. Усиление СРО в условиях ОИМ совпадает со снижением активности антиоксидазной ферментативной системы.

5. Уменьшение активности ферментов АОЗ (в основном СОД) сопровождается снижением активности СДГ. Восстановление активности АО-ферментов в течение острой стадии ИМ (пятый — десятый день заболевания) идет параллельно увеличению активности СДГ.

6. Установлено, что избыточный уровень КХА в остром периоде ИМ способствует угнетению СДГ и снижению активности ферментов АОЗ.

7. Выявленные при ОИМ нарушения энергетического обмена, усиление СРО, снижение АОЗ, нарушение соотношения системы КХА тесно коррелируют между собой, связаны с тяжестью течения заболевания и во многом определяют развитие тех или иных вариантов течения и исходов болезни.

8. Включение АО в терапию ОИМ приводит к росту активности СДГ и основных ферментов АОЗ, сопровождаясь в клиническом плане улучшением общего состояния пациентов.

РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Больные с ОИМ нуждаются в более углубленном изучении состояния энергетики и взаимосвязанных с ней показателей систем прооксидантов и антиоксидантов с целью наиболее ранней и полной медикаментозной коррекции имеющихся метаболических нарушений.

2. Одновременное исследование активностей СДГ и СОД у больных с ОИМ предлагается рассматривать как один из методов диагностики заболевания.

3. В качестве компонента проводимой комплексной терапии целесообразно использование в первый день ОИМ комбинации антиоксидантных лекарственных средств.

4. Исследование активности СДГ, основных ферментов АОЗ, а также уровня АДН может быть использовано в качестве критерия прогноза заболевания.

5. На основании выведенных регрессионных уравнений можно получить достоверное значение ряда показателей исследуемых систем, опираясь на уровень параметра, определенного биохимическим методом (К.с по АМФ, СДГ по СОД, СДГ по КХА, СОД по КХА). Данное положение даст возможность оценить у больных с ОИМ функциональное состояние систем энергообмена, АОЗ, позволит косвенно судить об активности реакций, ответственных за генерацию активных форм кислорода.

Подп. к печ. 11.03.93. Печ. л. 1. Тираж 100. Заказ 287.

МГП «Полиграфист», Саратов, пр. Кирова, 27.

'..i г. ... ^ с ¿ p i а ц и к ;

• ; " . . .____ ."¿ЧЯЗА яеаеран

у .".'ЛЬНзЛ //Т=- .-■--:■;-

..isa;. ,-jô«n С.Я.,,'!ЯНГ З.Г.К

• ■••: „¡^ссяи-д«агностической тв;:-

тш ведения больных Ш.// Тез.шлага «¡»«par™....

î^is"""' ""'"Г"""::^;;;: "Гс*¿-»яI«»" i,nm z ..••• . CtrCTirtH1'.- УФз, i ;?( , , íCííJT,

Полйезк'озз С,И. !.

'.Исследование ^ГСТИБНОС^Й "¡"'¡/DÍÍ^DS КРСЕИ у бзльчух üct-pïh йнЗзркто?: "Â3;:î?ià.//Céep-;:;: па>чНах fâéèï СИИ. "Нетабалм-чгшя реаннначияа.-Саратов,1990.-С.158-1Ь0. 4.Й2нек2ИИ2 некоторых показателей энергетического обмена s структурно Фу.ЧКЦЯ385ЛЬН5ГО СОСТОЯНИЯ ".У:'/.::.- у íft.-'t-

- \:h„;.,r;h!i>«.%.í4, (Шбт. Рубин S.И. ,пельнй-

ícoea Г,Я.,Пзпйеект5Еа O.H.i.

Г - ¡c¿, susflä&a йсесойзнога coss^smm

"Применение нагнитннх полей s «гдкзш.ймсревояневая тергпня0 =

-ЛНИИ скорой S ""О. -С, 176-177. ¡Сгазт. Рубин

В.й,, Саги*?«« ? G : " " '

.,... я не вк»ст>т?л1.»ив

-■ - -С-' . ........

mí.-С. 246-255. (Совет. Рубкк В.И., Бельевая H.A., Ваинер Г.Е.).

в.йзненеккг биохимических тестее при Ш-терагш у больных острый ннсарктоя нйокар&а.//Тез.¿оклада негаукар-закаго скняо-зиука "Hsßnso -бкол-згичесш аспекта милинетроеого излучений нивкой частата.-К.,1991,- С.151-156. (Соает. Ру6«н 8.й.,йгпькк-sse3 Г.Я.,8айнер Г.Б.,Бельс£зя H.A.!.

9,3аейсйнвсть актиЕкостм СДГ тшфоцкгвв крови у бспьнцх в острой периоде инфаркта миокарда от тяЕестн течения ИБС,/'/ Тез.дйкпааэ ^региональной конференций.- Свр^ЛНйИ каррояо-гик.-Саратов, 1992,- С.15Н5&. (Соазт, Рубин В.И.5Швзрц й.ГЛ.