Автореферат и диссертация по медицине (14.00.16) на тему:Сравнительная оценка различных путей воздействия углекислого газа на свободнорадикальное окисление липидов в возрастном аспекте при инфаркте миокарда (клинико-экспериментальное исследование)

На правах рукописи

ТАЛАНКИНА Ассоль Игоревна

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА РАЗЛИЧНЫХ ПУТЕЙ ВОЗДЕЙСТВИЯ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА НА СВОБОДНОРАДИКАЛЬНОЕ ОКИСЛЕНИЕ ЛИПИДОВ В ВОЗРАСТНОМ АСПЕКТЕ ПРИ ИНФАРКТЕ МИОКАРДА (КЛИНИКО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ)

Специальность 14 . 00 . 16 - патологическая физиология

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата медицинских наук

Екатеринбург -2004

Работа выполнена на кафедре патологической физиологии в государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Уральская государственная медицинская академия Министерства здравоохранения Российской Федерации»

Научный руководитель: член-корреспондент РАМН заслуженный деятель науки РФ, доктор медицинских наук, профессор, академик РАЕН, А.П.Ястребов

Научный консультант: доктор медицинских наук, профессор B.Hi Мещанинов

Официальные оппоненты:

Заслуженный деятель науки Республики Башкортастан

доктор медицинских наук, профессор Еникеев Дамир Ахметович

доктор медицинских наук, профессор Андреев Аркадий Николаевич

Ведущая организация:

ГОУ ВПО Челябинская государственная медицинская академия Минздрава России

Защита состоится «_»_2004 г. в_часов на

заседании Диссертационного совета К 208.102.02.УГМА по адресу 620219, г.Екатеринбург, ул.Репина, д.З

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке ГОУ ВПО УГМА Минздрава России

Автореферат разослан 7 апреля 2004 года

Ученый секретарь Диссертационного Совета

доктор медицинских наук, профессор В.В. Базарный

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В настоящее время в литературе представлено достаточно большое количество работ, посвященных роли процессов свободно-радикального окисления (СРО) в организме [Петрович Ю.А., Гуткин Д.В., 1986, Зайцев В.Г., 2000].

Согласно свободнорадикальной теории старения, занимающей одно из ведущих мест среди теорий, пытающихся объяснить сущность старения, избыточное генерализованное СРО липидов - является ведущим механизмом геронтогенеза [Бобырев Н.В., Жутаев И. А., Воскресенский О. Н., 1981, Гусев В.А.,2000, Кольтовер В.К., 2000, Cadenas E., Davies K.J., 1999]. Одной из причин активации процессов СРО при старении является нарушение газового режима, доставки и утилизации кислорода, происходящее в организме с возрастом [Коркушко О.В. с соавт., 1972, 1989, 1990, Коркушко О.В. Лишневская В.Ю., 2002]. Вместе с тем, процессы СРО липидов, активирующиеся в организме при гипоксии, являются универсальным механизмом повреждения клетки, играя значительную роль в патогенезе различных заболеваний [Владимиров Ю.А., Арчаков А.И., 1972, Ястребов А.П.,

1988, Владимиров Ю.А., 1989, Мещанинов В.Н., 1999, Sies H., 1986, Harman D., 1999], в том числе при ишемии сердца [Биленко М.В.,

1989, Меерсон Ф.З., 1993, Закирова АН, 1996, Ланкин В.З., Тихазе A.K.2000].

Несмотря на это, вопрос о состоянии СРО липидов и его влиянии на процессы старения в условиях патологии, в том числе при развитии острого инфаркта миокарда, остается малоизученным. Однако, на фоне патологического процесса темп старения организма изменяется, так как нарушаются его компенсаторные и адаптационные возможности [Бутенко Г.М., 1990] и естественное старение приобретает характер ускоренного, или патологического, старения. При этом у людей разных возрастных групп, данные изменения могут быть выражены в различной степени. Из этого следует, что коррекция процессов СРО липидов должна проводиться с учетом возраста пациента, а также имеющейся у него патологии.

В последнее время в литературе появилось достаточно большое количество публикаций, посвященных применению антиоксидантов в лечении ОИМ [Алиев М.А., 1989, Касумова P.M., 1990, Голиков А.П., с соавт., 1990, Кумерова А.О. с соавт., 1994, Симоненко В.Б.,1998]. Однако практически во всех из них коррекция процессов СРО липидов проводилась без учета возрастного фактора, что могло послужить

РОС НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА I СПетербууг %т

ОЭ К» Ъч&ОО I

i —г~*

причиной имеющихся противоречивых данных у разных авторов об эффективности антиоксидантной терапии.

Таким образом, дифференцированный подход, в зависимости от возраста, в назначении- антиоксидантной и геропрофилактической терапии в постинфарктном периоде позволил бы найти пути коррекции преждевременного старения людей с данной патологией.

Цель. Изучить состояние СРО липидов и процессов старения, а также антиоксидантный и геропрофилактический эффект углекислого газа в различных возрастных группах при экспериментальном инфаркте миокарда и в клинике.

Задачи.

1. Исследовать состояние СРО липидов, антиоксидантной активности (АОА) у пациентов, перенесших острый инфаркт миокарда (ОИМ) и животных с экспериментальным инфарктом миокарда.

2. Исследовать влияние транскутанного воздействия СО2 на СРО липидов, АО А, КОС крови в разных возрастных группах пациентов, перенесших ОИМ,и животных с экспериментальным инфарктом миокарда.

3. Исследовать влияние вдыхания газовой смеси с 3% содержанием СО2 на СРО липидов, АО А, КОС крови в разных возрастных группах пациентов, перенесших ОИМ и животных с экспериментальным инфарктом миокарда.

4. Оценить возрастные особенности антиоксидантного и геропрофилактического влияния различных путей воздействия СО2 на организм пациентов и животных

Научная новизна. В работе выявлены возрастные особенности влияния СУВ и курса гиперкапнии на СРО липидов и процессы старения у пациентов, перенесших ОИМ. Установлено, что использование СУВ в постинфарктном периоде в качестве антиоксиданта наиболее эффективно у пациентов пожилого и старческого возраста. У пациентов зрелого возраста данное воздействие оказывает положительное влияние на газовый режим периферической крови. Показано, что использование гиперкапнии с 3% содержанием СО2 во вдыхаемом воздухе оказывает антитоксическое и антиоксидантное действие на периферическую кровь постинфарктных больных зрелого возраста, снижает их БВ.и КПВ.

Практическая ценность и пути реализации. В работе показано влияние углекислого газа, применяемого транскутанно, а также в виде

пшеркапнической дыхательной смеси, на СРО липидов периферической крови и процессы возрастной инволюции у пациентов перенесших ОИМ. Полученные результаты позволят осуществлять дифференцированный подход в назначении СУВ или курса гиперкапнии пациентам в постинфарктном периоде, с целью подавления СРО липидов периферической крови, а также замедления процессов старения организма. Для получения максимального геропрофилактического эффекта у пациентов пожилого и старческого возраста было рекомендовано использование в постинфарктном периоде СУВ. У пациентов зрелого возраста с целью замедления процессов старения предложено проведение курса хронической прерывистой гиперкапнии.

Внедрение результатов исследования. Результаты исследование используются в учебном процессе на кафедре патологической физиологии Уральской медицинской академии: 1) при подготовке курсовых работ; 2) в практикуме; 3) при преподавании разделов: гипоксия, патофизиология старениял патофизиология дыхания, свободнорадикальное окисление липидов и антиоксидантная защита.

Практические рекомендации, сформулированные на основе результатов работы, используются в отделении реабилитации Екатеринбургского кардиологического научно-практического центра, а также в областной больнице восстановительного лечения «Озеро Чусовское».

Внедрена методика определения БВ и КПВ пациентов, перенесших ОИМ в кардиологическом центре г. Екатеринбурга, ОБВЛ «Озеро Чусовское».

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на:

1. Межобластной научно-практической конференции «Геронтология

и гериатрия», г. Екатеринбург, 2000 г.

2. 55 научной конференции студентов и молодых ученых «Актуальные вопросы современной медицинской науки и здравоохранения», Екатеринбург, 2000 г.

3. Межобластной научно-практической конференции «Геронтология

и гериатрия», г. Екатеринбург, 2002 г.

4. 57 научной конференции студентов и молодых ученых « Актуальные вопросы современной медицинской науки и здравоохранения», Екатеринбург, 2002 г.

5. Межобластной научно-практической конференции «Геронтология

и гериатрия», г. Екатеринбург, 2003 г.

6. VI европейском конгрессе по клинической геронтологии, Москва,

2002г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 работ.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Различные способы воздействия углекислого газа на организм в условиях ОИМ способны оказывать влияние на процессы СРО липидов периферической крови, миокарда, а также процессы возрастной инволюции

2. Курс сеансов «сухих» углекислых (СУВ) подавляет процессы СРО липидов в периферической крови в постинфарктном периоде у пациентов пожилого и старческого возраста, благодаря антигипоксическому, антитоксическому и антиоксидантному действию.

3. Курс хронической прерывистой гиперкапнии, создаваемой с помощью ТДИ-01, оказывает на организм пациентов, перенесших ОИМ антигипоксическое и антиоксидантное действие.

4. Рекомендуется использование курса СУВ в постинфарктном периоде у пациентов пожилого и старческого возраста с целью получения антигипоксического и геропрофилактического эффекта. У пациентов зрелого возраста, перенесших ОИМ, с этой целью рекомендуется использования курса хронической, прерывистой гиперкапнии и курса СУ В для получения антигипоксического эффекта.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 155 страницах текста, набранного на компьютере в текстовом редакторе Microsoft Word, содержит 32 таблицы и 6 рисунков. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, трех глав собственного исследования, общего заключения, выводов и списка литературы, включающего 183 работы на русском и 72 работы на иностранных языках.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Клиническая часть исследования; выполнена на пациентах Екатеринбургского кардиологического научно-практического центра. На основании классификации возрастных периодов человека в соответствии с рекомендациями Всемирной организации здравоохранения [Чеботарев Д.Ф. с соавт., 1990] все исследуемые лица были разделены на две группы: в первую группу вошли пациенты зрелого возраста (36-55 лет), во вторую - пожилого и старческого возраста (60-85 лет). В исследование вошли лица, находившиеся на

лечении в ЕКНПЦ с диагнозом острый инфаркт миокарда, при этом необходимым условием для включения пациента в исследуемую группу было наличие следующих критериев: 1) регистрация зубца Q на ЭКГ (крупноочаговый инфаркт); 2) динамика ферментов крови (ЛДГ, КФК); 3) диагноз ОИМ выставлялся больному впервые. В исследование не включались лица, с ОИМ, осложненным аритмиями, сердечной недостаточностью, кардиогенным шоком, и другими состояниями, влияющими на нормальное течение постинфарктного периода. Пациенты, у которых были диагностированы заболевания, вызывающими крайние степени недостаточности органов и систем, перенесшие в недавние сроки оперативные вмешательства, тяжелые психические или физические травмы, а так же лица, имеющие любую другую патологию в фазе выраженного обострения, в исследование не включались. Все больные в стационаре получали стандартное медикаментозное лечение: нитраты, бета-блокаторы, антагонисты кальция, диуретики, ингибиторы АПФ. На 28-30 сутки после начала заболевания пациенты выписывались из стационара и переводились на амбулаторное лечение в отделение реабилитации, где им наряду со стандартной терапией назначалось воздействие СОг (СУВ или дыхание через гиперкапникатор), с учетом имеющихся показаний и противопоказаний. Контрольная группа формировалась из пациентов соответствующих возрастных групп, также находившихся на лечение в ЕКНПЦ с диагнозом ОИМ.

Экспериментальная часть исследования выполнена на крысах-самцах породы Вистар зрелого (8-10 месяцев, массой 200 - 250 г) и старого (19 - 22 месяца, массой 400 - 500 г) возрастов. Модель инфаркта миокарда создавалась путем термического некроза. Все исследования выполнены в соответствии с «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных», утвержденными приказом МЗ СССР № 755 от 12.08. 1977 г.

Для создания гиперкапнической газовой смеси нами использовался дыхательный тренажер Фролова (ТДИ-01). Процедуры дыхания через ТДИ-01 назначались больным начиная с 30 дня от начала заболевания. Проводились больными самостоятельно ежедневно в течение 4-х недель. Продолжительность процедуры увеличивалась с 10 минут в начале курса до 30 минут к 4 неделе. Концентрация углекислого газа во вдыхаемом воздухе увеличивалась соответственно с 0,7% до 3%.

При моделировании пшеркапнии в эксперименте лабораторные животные помещались в емкость, содержащую гиперкапническую смесь. Первая основная группа помещалась в емкость, в которой

создавался проток газовой смеси с 1% содержанием СО2, вторая основная группа - с 3% содержанием СО2, и третья - с 6% содержанием СО2. Контрольная группа животных помещалась в такую же емкость, с протоком атмосферного воздуха. Курс воздействий для всех групп состоял из 7 сеансов. Длительность одной процедуры увеличивалась с 10 до 20 мин. Животных брали на исследование через 1 сутки после окончания курса воздействий СО2.

Курс «сухих» углекислых ванн (СУВ) исследуемые пациенты получали в отделении СУВ Свердловского областного клинического психоневрологического госпиталя для ветеранов войн или в ОБВЛ «Озеро Чусовское» с использованием установки «РЕАБОКС - СУВ» («Прима - мед», Москва). В течение 7 дней, ежедневно, пациенты получали процедуру СУВ, длительностью 40 минут. На обнаженные туловище и конечности пациента транскутанным способом действовала газовая смесь с 40 % содержанием СО2, при влажности 98%, температуре 35 °С и атмосферным давлении 760 мм рт. ст. При назначении процедур учитывались известные показания и противопоказания к их проведению.

При моделировании СУВ у лабораторных животных нами была использована методика, учитывающая режимы, используемые на практике при проведении пациентам «сухих» углекислых ванн, а также более высокую резистентность крыс к различным воздействиям [Гаврилов И., 2000]. Курс воздействий СО2 состоял из 7 сеансов. На хвосты животных подавал'ся 100% углекислый газ с относительной влажностью 100% при 40 °С. Животных брали на исследование через 1 сутки после окончания курса воздействий СО2.

Свободнорадикальное окисление липидов в периферической крови оценивали по нескольким показателям. Исследование ХЛ проводили на приборе хемилюминометре 1420.1 с ФЭУ-140 (МП «Конструктор», Н. Новгород). Регистрацию ХЛ проводили по методу [Бабенко Г.А. с соавт., 1983; Серкиз Я.И. с соавт., 1984; Журавлёв А.И. с соавт., 1985; Зенков Н.К. с соавт., 1991; Добротина Н.А. с соавт., 1991]. Оценивали h ХЛ, как показатель содержания в пробе легкодоступных для окисления соединений, S ХЛ - для оценки соотношения в пробе прооксидантов и антиоксидантов [Серкиз Я.И. с соавт., 1984].

Определение диеновой конъюгации высших ненасыщенных жирных кислот проводили по методу [Стальная И.Д., 1977; Каган В.Е., 1986] с модификациями [Гаврилов И.В.,2000]. Определение

малонового диальдегида проводили с помощью тиобарбитуровой кислоты.

Для комплексной оценки состояния процессов СРО липидов в периферической крови нами был использован коэффициент свободно-радикального окисления липидов (КПОЛ липидов) [Сандлер Е.А.,2000, Гаврилов И.О.,2000].

Активность каталазы (КФ 1.11.1.6) определяли по методу Баха -Зубковой [БахА.Н. ссоавт, 1937].

Активность СОД определяли в отдельных сериях по методу [Bcauchamp Ch., Fridovich J., 1971].

В отдельных сериях в периферической крови производили определение содержания глутатиона, калориметрическим методом определения SH-групп и S-S связей в белках при помощи S,S] дитиобис(2-нитро-бензойной) кислоты [ВеревкинаИ.В. с соавт.,1977].

Учитывая способность эритроцита при активации СРО липидов и ослаблении АОА подвергаться гемолизу [Войтенко В. П., 1984, 1986], изучали перекисную и осмотическую резистентность эритроцитов. Перекисную резистентность эритроцитов исследовали по методике [Покровский А. А. с соавт., 1964]. ПРЭ оценивали по величине, обратной степени гемолиза эритроцитов, в % гемолиза.

Осмотическую резистентность эритроцитов определяли на основе метода Войтенко В. П. (1984). ОРЭ оценивали как величину, обратную степени гемолиза эритроцитов.

Исследование показателей КОС в периферической крови пациентов и животных проводилось на автоматическом газовом анализаторе ABL-330 (Radiometr, Копенгаген, Дания) в соответствии с методическими рекомендациями [Рут Г., 1978; Жалко-Титаренко В.Ф., 1989]. Для оценки КОС определялись следующие параметры: рН; рСО2 (мм. рт. ст.), рО2 (мм. рт. ст.), ТСО2 (общий СО2 плазмы, ммоль/л), ABE (актуальный избыток оснований крови, ммоль/л), SBE (стандартный избыток оснований крови, ммоль/л), SBC (стандартный бикарбонат крови, ммоль/л), НСОз" (бикарбонат плазмы, ммоль/л), SAT (насыщение крови кислородом, %).

С помощью экспресс-метода исследовали содержание среднемолекулярных пептидов в сыворотке крови [Давтян О.Я. с соавт., 1989; Кузнецов Н.Н. с соавт., 1996]. Уровень концентрации СМП использовали для оценки степени выраженности эндогенной интоксикации [Кузнецов Н.Н. с соавт., 1996].

Для определения БВ, в своих исследованиях мы использовали методику, разработанную в Киевском НИИ геронтологии АМН СССР

в 1984 году [Токарь А.В. с соавт., 1990] и имеющую в своей математической основе метод множественной линейной регрессии. Первый вариант определения БВ - метод MAXI, требует исследования 12 клинико-физиологических параметров и предназначен для углублённого анализа темпа возрастной инволюции. Второй вариант -тест MINI, основан на определении 4 достаточно информативных и технически легко определяемых параметров из 12. исходных. Этот вариант даёт приближённую оценку БВ и может, по мнению авторов, служить скрининг или экспресс-тестом определения БВ. Также исследовался кардиопульмональный возраст (КПВ) пациентов.

Для определения степени постарения полученную величину БВ сопоставляли с должным БВ (ДБВ), который определяется по специальным формулам и характеризует средний темп старения популяции.

Основываясь на полученных значениях БВ индивидуума и его ДБВ, определяли функциональный класс, характеризующий тип старения (табл.1)

Таблица 1

Шкала оценок функционального состояния испытуемых

Функциональный класс Отклонение от популяционного стадарта ( ДБВ-БВ) Тип старения

Первый от -15,0 до -9,0 лет Замедленный

Второй от -8,9 до -3,0 лет Замедленный

Третий от -2,9 до +2,9 лет Физиологический

Четвертый от +3,0 до +8,9 лет Ускоренный

Пятый от+9,0 до+15,0 лет Резко ускоренный

Расчёт. БВ производился в программе „BIOAGE" (Microsoft Excel) (НИИ геронтологии, г. Киев) в нашей модификации. Определение биовозраста пациентов до и после курса различных воздействий на организм пациентов позволяет объективно оценить их эффективность [Мороз Г.З. с соавт., 1991].

Статистическая обработка результатов проводилась на персональном компьютере Pentium-4 в программе Excel. Критерием достаточной достоверности различий сравниваемых средних величин считали р<0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ II ОБСУЖДЕНИЕ

1. ИССЛЕДОВАНИЕ СОСТОЯНИЯ ПРОЦЕССОВ СРО ЛИПИДОВ СИСТЕМЫ КРОВИ ПРИЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ НЕКРОЗЕ МИОКАРДА У ЛАБОРАТОРНЫХ ЖИВОТНЫХ И ПАЦИЕНТОВ ПЕРЕНЕСШИХ ИНФАРКТ МИОКАРДА Экспериментальный некроз миокарда, характеризовался активацией процессов СРО липидов не только в очаге повреждения, но в периферической крови, оказывая влияние на весь организм. При этом у животных разных возрастных групп степень активации процессов СРО липидов в ткани миокарда и в периферической крови имела некоторые различия (рис.1)

У старых животных некроз миокарда вызвал усиление процессов СРО липидов в периферической крови по показателю КПОЛ на 36,9% (р<0,05), при этом регистрировалось снижение АОА и активности пероксидазы на 15,3% и 24,1% (р<0,01) соответственно. В гомогенате некротизированного миокарда показатель КПОЛ увеличивался на 19,4% (р<0,05), а активность пероксидазы снижалась на 20,94% (р<0,05). У зрелых животных в результате некроза миокарда происходило усиление активности СРО липидов (показатель КПОЛ увеличивался на 24,2% (р<0,05)), снижение антиокислительной активности крови (АОА на 23%(р<0,01), и пероксидазы на 12%(р<0,05)). В миокарде у животных данной возрастной группы некроз миокарда сопровождался увеличение КПОЛ на 33,21% (р<0,05), активность пероксидазы недостоверно снижалась на 27,4%. Более выраженная активация процессов СРО липидов в периферической крови у старых животных, по сравнению с контрольной группой, может быть связана с тем, что в процессе старения ЛПНП становятся более восприимчивы к перекисному окислению, за счет повышенного содержания в них арахидоновой кислоты и снижением содержания витамина Е [Naboli С, Abete P., et. al., 1997], а также в результате снижения содержания альфа-токоферола в эритроцитах, происходящее в процессе старения, что снижает устойчивость их мембран к перекисному окислению [Боровкова Г.И. с соавт., 1986]. Это подтверждается данными, полученными нами при исследовании ПРЭ: у старых животных перекисный гемолиз эритроцитов составил 54,9% (р<0,05), а у зрелых 45,16% (р<0,05).

Рис. 1. Состояние процессов СРО липидов, АОА, ПРЭ крови и некротизированного миокарда у животных с экспериментальным инфарктом миокарда (в % по отношению к контролю, *р<0,05, **р<0,01, ***р< 0,001)

Большую активацию процессов СРО липидов в некр©газированном миокарде зрелых животных мы склонны связывать со снижением в процессе старения содержания в кардиомиоцитах полиненасыщенных жирных кислот и накоплением трудноокисляемых высоконасыщенных липидов [Lopez Jomenez J.A., BordoniA.,et.al., 1997].

При исследовании, состояния СРО липидов1 у пациентов, перенесших ОИМ, также выявлялись возрастные отличия, которые во многом согласовывались с данными, полученными в эксперименте (рис.2).

Рис.2. Динамика показателей СРО липидов, АОА, среднемолекулярных пептидов в крови пациентов перенесших ОИМ (в % по отношению к контролю, *р<0,05, **р<0,01, ***р< 0,001)

На вторые сутки ОИМ у пациентов пожилого и старческого возраста определялась, значительная активация процессов СРО липидов в периферической крови (по показателю содержания ДК на 68% (р<0,05)), которая к 25 суткам заболевания имела тенденцию к снижению на 19,8% (р<0,01). У пациентов зрелого возраста, ОИМ вызывал меньшее увеличение интенсивности процессов СРО липидов периферической крови (повышение ДК на 22,5% (р<0,05)), при этом к 25 суткам регистрировалась незначительное снижение - на 8,6% (р<0,05). Регистрируемое усиление СРО липидов крови в результате инфаркта миокарда может быть связано: 1) с увеличением сывороточного железа и его двухвалентных ионов в условиях дефицита кислорода и ацидоза; 2) в результате выброса в кровь адреналина, при аутоокислении которого происходит образование супероксидного анион-радикала; 3) с усиленной миграцией нейтрофилов в очаг повреждения [Коган А.Х.,1992]; 4) с активацией

липолиза и избыточной мобилизацией жирных кислот, вызванной гипоксией [Владимиров Ю.А., Арчаков, А.И.,1979].

Значения показателей, характеризующих степень эндогенной интоксикации, были значительно выражены у пациентов обеих возрастных групп.

Изменение активности антиокислительной системы в постинфарктном периоде имело двухфазный характер. На вторые сутки заболевания регистрировалось увеличение активности антиоксидантных ферментов в обеих возрастных группах (активность пероксидазы у пациентов зрелого возраста увеличивалась на 21,4% (р<0,05), пожилого и старческого возраста на 3,4%). В дальнейшем происходило истощение ферментативного звена антиоксидантной защиты, что сопровождалось снижением активности антиоксидантных ферментов

Таким образом, можно говорить о более значимом вкладе активации процессов СРО липидов в патогенез ОИМ у пациентов пожилого и старческого возраста. Это может быть связано как с увеличением содержания в периферической крови субстратов СРО липидов, так и со снижением активности антиокислительных ферментов в процессе старения [^п К, et я1., 1998].

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА НА ПРОЦЕССЫ СВОБОДНОРАДИКАЛЬНОГО ОКИСЛЕНИЯ ЛИПИДОВ СИСТЕМЫ КРОВИ ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ НЕКРОЗЕ МИОКАРДА У ЛАБОРАТОРНЫХ ЖИВОТНЫХ

Хроническое кожно-резорбтивное действие СОг у старых животных с экспериментальным некрозом миокарда вызывало снижение активности процессов СРО липидов по показателю КПОЛ в периферической крови на 10,6% (р<0,05), и в ткани миокарда на 10,7% (р<0,05) (рис.3). Подавлению СРО липидов способствовало увеличение активности антиокислительных ферментов, в частности пероксидазы на 16,07% (р<0,01), происходившего под воздействием СУВ, а также улучшения оксигенации поврежденной ткани, благодаря увеличению насыщения крови кислородом на 10,9% (р<0,01). Кроме того, в результате курса СУВ у старых животных происходило снижение перекисного гемолиза эритроцитов на 17% (р<0,05). Ещё одним механизмом ингибирования процессов СРО липидов в данной возрастной группе может быть переход Fc2+ в Fe3+ под воздействием курса СУВ [Коган А.Х. с соавт., 1996].

Рис. 3 Состояние СРО липидов, АОА крови и некротизированного миокарда, газовых показателей периферической крови у крыс разного возраста после хронического воздействия СУВ (в % по отношению к контролю, *р<0,05, **р<0,01, ***р< 0,001)

У зрелых крыс с экспериментальным некрозом миокарда воздействие курса СУВ не вызвало подавление процессов СРО липидов, напротив, регистрировалось недостоверное повышение показателя КПОЛ на 5,6%. Это может быть связано с отсутствием роста активности антиокислительных ферментов, а также содержания глутатиона в периферической крови в результате СУВ. При этом в некротизированном миокарде зрелых животных происходило снижение СРО липидов (КПОЛ снизился на 19,4% (р<0,05)), И' тенденция к росту активности пероксидазы на 5,2% (р<0,05). Подавлению СРО липидов в миокарде зрелых животных могло способствовать значительное улучшение газовых показателей крови под воздействием СУВ. Повышение рО2 и SAT крови (на 9,8% и 17,2% (р<0,05) соответственно) способствует устранению гипоксии

поврежденного миокарда, и как следствие - снижению в нем ПОЛ и повышению активности антиоксидантных ферментов Воздействие 7 сеансов дыхания газовой смесью с 3% содержанием СО2 приводило к снижению активности СРО липидов в периферической крови и некротизированном миокарде зрелых животных по показателю Б ХЛ на 24,07% (р<0,05) и 13,4% соответственно (рис.4)

Рис. 4. Состояние СРО липидов, АОА крови и некротизированного миокарда, газовых показателей периферической крови у крыс разного возраста хронической прерывистой гиперкапнии с 3% содержанием СО2(в % по отношению к контролю, *р<0,05, **р<0,01, ***р< 0,001).

Ингибированию СРО липидов в данной возрастной группе животных способствовало улучшение оксигенации периферической крови (увеличение рО2 на 19,5%), а также возможное наличие у СОг прямого антирадикального действия [Bacv V.I., Vasileva I.V.,1995]. На организм старых животных с экспериментальным некрозом миокарда курс вдыхания газовой смеси с 3% содержанием СОг не оказал

антиоксидантного действия, напротив, активность процессов СРО липидов периферической крови по показателю S ХЛ увеличивалась на 16,05% (р<0,05).

Таким образом, использование воздействия СУВ и гиперкапнии у зрелых животных являлось эффективным в отношении нормализации газового режима крови, что во многом определяло снижение показателей СРО липидов и стимуляцию АО ферментов как в крови, так и в некротизированном миокарде. У старых животных курс СУВ оказывал антиоксидантный эффект, подавляя процессы СРО липидов, а хроническая гиперкапния оказывала прооксидантноё действие на периферическую кровь.

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА НА СРО ЛИПИДОВ ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ КРОВИ И ПРОЦЕССЫ ВОЗРАСТНОЙ ИНВОЛЮЦИИ У ПАЦИЕНТОВ, ПЕРЕНЕСШИХ ИНФАРКТ МИОКАРДА

Курс хронической прерывистой гиперкапнии с 3% содержанием СО2, оказывает различное влияние на состояние СРО липидов, АОС и процессы возрастной инволюции у пациентов различного возраста, перенесших ОИМ (табл.2). У лиц зрелого возраста в результате курсового воздействия гиперкапнии происходило снижение интенсивности процессов СРО (снижение КПОЛ составило 16,8%(р<0,05)), увеличение активности ферментативного звена АОС (по показателям пероксидазы и СОД на 24,6% (р<0,05) и 44,7% соответственно) и снижение БВ на 5,8 лет (р<0,05). Антиоксидантный эффект углекислого газа на организм пациентов зрелого возраста может быть связан с его способностью стабилизировать трансферритиновый комплекс, который предотвращает вовлечение ионов железа в инициирование свободнорадикальных реакций [Vesela A, Wilhelm J., 2002]. С другой стороны, протективное действие углекислого газа может быть реализовано через воздействие СО2 на систему антиоксидантой защиты. В частности, в литературе имеются данные о защитном действии СО2 супероксиддисмутазы от оксидативного повреждения. Поскольку одним из ведущих механизмов активации СРО липидов в процессе возрастной инволюции является развитие эндогенной, альвеолярной, циркуляторной гипоксии [Середенко М. М., 1965; Дроздова И. Л., 1971; Коркушко О. В., 1980; Колчинская А. 3., 1981; Korkusko О. V. et al., 1989], которая при ОИМ значительно усугубляется, то

нормализация газового состояния может выступать одним из защитных механизмов действия гиперкапнии [Агаджаннян А.Н., ЕлфимовА.И.,1986].

Таблица 2

Состояние СРО липидов, АО А, газовых показателей периферической крови и БВ пациентов разного возраста после курса гиперкапнии через

ТДИ-1, (М±т), п=10

Группа пациентов КПОЛ, отн.ед. каталаза, мккат/г Hb р02, мм.рт.сг. рС02, мм.рт.ст.

Зрелые:

Основная до лечения 0,95+0,05 2,33+0,24 61,27+1,98 40,08+1,08

Основная после лечения 0,79+0,03 -16,8%* 2,8+0,29 +20%* 74,72±2,05 21,9%* 42,1+1,03 +5,04%*

Пожилые и старые:

Основная до лечения 1,13+0,08 2,08+0,13 60,05+2,3 40,11+0,79

Основная после лечения 1,21±0,05 +7,Г/о* 2,28+0,17 +9,6% 62,09+2,24 3,4% 42,52+0,66 +6%*

Примечание: изменение показателей после лечения показано в процентах, достоверностьразличий: *р<0,05, **р<0,01, ***р< 0,001

У пациентов зрелого возраста в результате гиперкапнии происходило незначительное повышение рН крови, увеличивался щелочной резерв, а также рСО2 (на 5,04% (р<0,05)). Повышение парциального давления углекислого газа крови ведет к увеличению сродства НЬ к кислороду, что способствует максимальному захвату О2, не препятствуя высвобождению последнего в тканях [Gonzales NorbertoC, 1992].

У пациентов пожилого и старческого возраста, перенеашгх ОИМ использование курса гиперкапнии с 3% содержанием СО2 вызывало увеличение активности СРО липидов (по показателю КПОЛ на 7,1%), незначительное увеличение активности антиоксидантных ферментов (пероксидазы на 6,8%(р<0,05). При этом отсутствовало достоверное изменение БВ в данной возрастной группе пациентов. Вероятной причиной отсутствия положительного влияния курса гиперкапнии у пациентов пожилого и старческого возраста является нарушение в процессе старения нормального функционирования реакций адаптации на гиперкапнию, связанного со снижением

чувствительности дыхательного центра, возрастными изменениями системы внешнего дыхания, изменения проницаемости альвеолярно-гематического барьера [Дроздова И.Л., 1971; Коркушко О.В. с соавт., 1980; Колчинская А. 3., 1981].

Таким образом, курс прерывистой хронической гиперкапнии в постинфарктном периоде проявлял в организме пациентов зрелого возраста антиоксидантные свойства и способствовал снижению у них БВ, а в организме пациентов пожилого и старческого возраста он действовал как прооксидант.

Воздействие на организм пациентов зрелого возраста, перенесших ОИМ, сеансов СУВ приводило к снижению в периферической крови интенсивности СРО липидов (уменьшение КПОЛ на 18,1% (р<0,05); незначительному увеличению активности СОД и каталазы, при отсутствии роста активности пероксидазы (табл.3)

Таблица 3

Состояние СРО липидов, АО А, газовых показателей периферической крови и БВ пациентов разного возраста после курса СУВ (М+т), п=10

Группа пациентов КПОЛ, отн.ед. каталаза, мккат/гНЬ р02, мм.рт.ст. рС02, мм.рт.ст.

Зрелые:.

Основная до лечения 0,98+0,08 2,21 ±0,19 62,68±1,72 42,14+1,15

Основная после лечения 0,81+0,07 -18,1%* 2,51 ±0,14 +14%* 71,64+1,58 +14,3%* 41,38+1,8 -1,8%

Пожилые и старые:

Основная до лечения 1,23±0,11 1,97±0,19 58,32+1,12 25,32±0,48

Основная после лечения 0,921 ±0,06 -25,7%* 2,32±0,31 +18%* 70,8±1,44 +21,4%* 25,93+0,51 +2,5%*

Примечание: изменение показателей после лечения показано в процентах, достоверностьразличий: *р<0,05, **р<0,01, ***р< 0,001

Также в результате транскутанного воздействия СО2 на организм пациентов зрелого возраста происходило уменьшение выраженности процессов эндогенной интоксикации (снижение СМП на 7,9% (р<0,01), улучшение газовых показателей крови: увеличение рО2 на 14,3% (р<0,05), SAT - на 3,8%. БВ в данной возрастной группе в результате воздействия СУВ снижался на 3,6 лет (р<0,01). Менее выраженная геропротекторная эффективность курса СУВ у пациентов

зрелого возраста, как нам представляется, обусловлена меньшим подавлением синдрома липидной пероксидации, низкой АОА периферической крови, менее выраженным антитоксическим и антигипоксическим эффектом углекислых ванн в данной возрастной группе.

Воздействие СУВ на организм пациентов пожилого и старческого возраста, перенесших ОИМ, приводило к снижению интенсивности процессов СРО липидов по показателю КПОЛ 25,7% (р<0,05), увеличению активности антиоксидантных ферментов (пероксидазы на 20,1% (р<0,05), СОД на 9,8%(р<0,05)), уменьшению эндогенной интоксикации (снижение СМП на 12,5% (р<0,01)), и улучшению оксигенации крови на 21,4% (р<0,05). Курс СУВ замедлял темп старения у пациентов пожилого и старческого возраста, снижая их БВ на 5,7 лет (р<0,05), и КПВ - на 4,5 года (р<0,05).

Таким образом, курс СУВ в использованном нами режиме обладает наибольшей геропрофилактической эффективностью в группе лиц пожилого и старческого возраста (снижение БВ и КПВ на 5,7 и 4,5 года), что, вероятно, связано с улучшением оксигенации периферической крови (антигипоксический эффект), уменьшением выраженности процессов эндогенной интоксикации (антитоксический эффект), подавлением процессов СРО липидов (антиоксидантный эффект), а так же, с активацией, ферментов АОС и увеличением содержания восстановленного глутатиона. Эти результаты во многом согласуются с литературными данными по изменению в системе ПОЛ/АОС при остром инфаркте миокарда (Б.М. Щепотин, 1980),а также по влиянию СУВ на организм [Маршак М.Е., 1969; Гулый М.Ф. с соавт., 1978; Олефиренко В.Т. с соавт., 1983; Царфис П.Г. с соавт., 1991; Коган А.Х. с соавт., 1996].

Заключение о влиянии различных путей воздействия углекислого газа на СРО липидов и процессы геронтогенеза при инфаркте миокарда в разных возрастных группах показано на рис.5.

СУВ пшеркапния

1 1

ЗРЕЛЫЙ ВОЗРАСТ

V СРО лппидов крови | СРО липидов крови

|СР0 липидов миокарда |СРО липидов миокарда

— АОА крови | АОА крови

АОА миокарда | АОА миокарда

| СМП | СМП .

I ПРЭ 1 ПРЭ

рОа Т ро2

1 рС02 Т рсо2

Т рн Т рн

А г

Антитоксическое Антигипоксическое действие Антиоксидаятное Антитоксическое Антигипоксическое действие

ф

БВ

СУВ гиперкашшя

1 1

' ПОЖИЛОЙ И СТАРЫЙ ВОЗРАСТ

4 СРО липидов крови | СРО липидов крови

^СРО липидов миокарда =СРОпипядов миокарда

АОА крови ^ АОА крови

| АОА миокарда ОА миокарда

1 СМП | СМП

| ПРЭ Т ПРЭ

р02 = рОг

-РС02 1 Рсо2

| рН 1 рн

*

Антиоксидаятное Антитоксическое Антигипоксическое действие Прооксидантное Антитоксическое действие

ГЕРОПРОТЕКТОРНОБ ВЛИЯНИЕ ■ I ' БВ.КПВ

- БВ

Рис. 5. Влияние различных путей воздействия углекислоты на СРО липидов периферической крови, миокарда и процессы

возрастной инволюции организма.

выводы

1. Экспериментальный некроз миокарда вызывает изменение процессов СРО липидов в периферической крови и ткани миокарда у животных разного возраста в различной степени: усиление процессов СРО липидов было более выражено в периферической крови старых животных, при этом в ткани некротизированного миокарда процессы СРО липидов были более выражены у животных зрелого возраста.

2. ОИМ вызывал более значительное усиление процессов СРО липидов периферической крови у пациентов пожилого и старческого возраста, что сопровождалось выраженным угнетением активности ферментов АОС.

3. Курс гиперкапнии с 3% содержанием СО2 во вдыхаемом воздухе вызывал снижение интенсивности СРО липидов и увеличение АОА в периферической крови и в ткани некротизированного миокарда у зрелых животных. У старых животных данное воздействие повышало выраженность процессов СРО липидов периферической крови, действуя подобно прооксиданту.

4. Хроническое транскутанное воздействие на организм старых животных с экспериментальным некрозом миокарда приводило к снижению интенсивности СРО липидов в периферической крови и ткани миокарда. У зрелых животных данной воздействие снижало выраженность СРО липидов в некротизированном миокарде, улучшало газовый состав крови.

5. Применение в постинфарктном периоде курса гиперкапнии с постепенно нарастающей концентрацией СО2 во вдыхаемом воздухе вызывало снижение интенсивности процессов СРО липидов, увеличение АОА, оксигенации крови у пациентов зрелого возраста. В группе пациентов пожилого и старческого возраста курс гиперкапнии оказал прооксидантное действие, увеличив выраженность процессов СРО липидов периферической крови.

6. Курс СУВ вызвал снижение интенсивности СРО липидов и увеличение активности антиоксидантных ферментов в периферической крови у пациентов пожилого и старческого возраста. У пациентов зрелого возраста курс СУВ оказался эффективным в отношении снижения СРО липидов и улучшении оксигенацни крови.

7. Курс хронической прерывистой гиперкапнии оказал геопрофилактическое действие на организм пациентов зрелого

возраста, снижая их БВ и КПВ. Курс СУВ более эффективно снижал биологический возраст пациентов пожилого и старческого возраста.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Изменение мембранных процессов в эритроцитах и эндогенная интоксикация при развитии острого инфаркта миокарда у пациентов различных возрастных групп // Актуальные вопросы современной медицинской науки и здравоохранения: Материалы 55 научной конференции молодых ученых и студентов. - Екатеринбург: изд-во УГМА, 2000. - С.89. Соавторы: Ястребов А.П., Мещанинов В.Н., Берсенева В.Ю.

2. Состояние процесов свободно-радикального окисления липидов и эндогенной интоксикации при развитии острого инфаркта миокарда у пациентов различных возрастных групп // Геронтология и гериатрия, медицинское обслуживание ветеранов войн: Материалы научно-практической конференции. - Екатеринбург: изд-во УГМА, 2000. - С.114-115. Соавторы: Ястребов А.П., Мещанинов В.Н., Берсенева В.Ю., Клюшкина Ю.Е.

3. Взаимосвязь уровня перекисного окисления липидов и эндогенной интоксикации при развитии острого инфаркта миокарда у пациентов различных возрастных групп // Тезисы VII всероссийского съезда кардиологов. - Москва, 2000. - С. 137. Соавторы: Ястребов А.П., Мещанинов В.Н.

4. Динамика показателей ПОЛ у лиц различных возрастных групп, перенесших острый инфаркт миокарда // Клиническая геронтология. -2002.- Т.8. -№5. - С.165. Соавторы: Ястребов АЛ.

5. Изменение показателей перекисного окисления липидов в раннем постинфарктном периоде у пациентов зрелого и старого возраста //Геронтология, гериатрия, послевоенная медицина - Екатеринбург: изд-во УГМА, 2002. - С. 152-153. Соавторы: Ястребов АЛ.

6. Изменение биологического возраста у лиц, перенесших инфаркт миокарда, под воздействием гиперкагшии // там же. - С. 153-154. Соавторы: Ястребов АЛ., Мещанинов В.Н.

7. Геропротскторный эффект гиперкапнии у пациентов различных возрастных групп, перенесших острый инфаркт миокарда // Актуальные вопросы современной медицинской науки и здравоохранения: Материалы 57 научной конференции молодых ученых и студентов. - Екатеринбург: изд-во УГМА, 2000. - С.69. Соавторы: Ястребов А.П., Мещанинов В.Н.

8. Влияние сухоуглекислых ванн на процессы свободнорадикального окисления липидов у пациентов разных возрастных групп, перенесших острый инфаркт миокарда // Вестник УГМА - 2003 - №12. С. 134 Соавторы: Ястребов АЛ., Мещанинов В.Н.

»-7180

ЛР №020452 от 04.03.1997г.

Подписано в печать 26.03.2004г. Формат 60x84 1/16 Усл. леч. л. 1,4. Тираж 100 экз. Заказ № _23_. Отпечатано в типографии УГМА, ул. Репина, 3. Тел/факс 231-42-64

Актуальность проблемы.

В настоящее время в литературе представлено достаточно большое количество работ, посвященных роли процессов свободно-радикального окисления в организме. Это связано с тем, что СРО - это один из универсальных механизмов повреждения клеток, но вместе с тем это необходимая стадия ряда метаболических путей их нормального функционирования [Петрович Ю.А., Гуткин Д.В., 1986, Зайцев В.Г., 2000].

Согласно свободнорадикальной теории старения, занимающей одно из ведущих мест среди теорий, пытающихся объяснить сущность старения, избыточное генерализованное СРО липидов - синдром пероксидации является ведущим механизмом героптогенеза [Бобырев Н.В., Жутаев И. А., Воскресенский О. Н., 1981, Гусев В.А.,2000, Кольтовер В.К., 2000, Cadenas Е., Davies K.J.,1999]. Одной из причин активации процессов СРО при старении является нарушение газового режима, доставки и утилизации кислорода, происходящее в организме с возрастом [Коркушко О.В. с соавт., 1972, 1989, 1990, Коркушко О.В. Лишневская В.Ю., 2002]. Вместе с тем, процессы СРО, активирующиеся в организме при гипоксии являются универсальным механизмом повреждения клетки, играя значительную роль в патогенезе различных заболеваний [Владимиров Ю.А., Арчаков А.И., 1972, Ястребов А.П., 1988, Владимиров Ю.А., 1989, Мещанинов В.Н., 1999, Sies Н., 1986, HarmanD., 1999].

Усиление интенсивности перекисного окисления липидов сопровождает практически любое заболевание [McCord J.M., 1982] оно активируется при ишемии различных органов, в том числе при ишемии сердца [Биленко М.В., 1989, Меерсон Ф.З., 1993, Закирова А.Н.,1996, Ланкин В.З., Тихазе А.К.2000,].

Несмотря на это, вопрос о состоянии свободно-радикального окисления липидов и его влиянии на процессы старения в условиях патологии, в том числе при развитии острого инфаркта миокарда, остается малоизученным. Однако, на фоне патологического процесса темп старения организма изменяется, так как нарушаются его компенсаторные и адаптационные возможности [Бутенко Г.М., 1990] и естественное старение приобретает характер ускоренного, или патологического, старения. При этом у людей разных возрастных групп, данные изменения могут быть выражены в различной степени. Из этого следует, что коррекция процессов ПОЛ должна проводиться с учетом возраста пациента, а также имеющейся у него патологии.

В последнее время в литературе появилось достаточно большое количество публикаций, посвященных применению антиоксидантов в лечении ОИМ [Алиев М.А., 1989, Касумова P.M., 1990, Голиков А.П., с соавт., 1990, Кумерова А.О. с соавт., 1994, Симоненко В.Б.,1998]. Однако практически во всех из них коррекция процессов СРО проводилась без учета возрастного фактора, что могло служить причиной имеющихся противоречивых данных у разных авторов об эффективности антиоксидантной терапии.

Таким образом, дифференцированный подход в зависимости от возраста в назначении антиоксидантной и геропротекторной терапии в постинфарктном периоде позволил бы найти пути коррекции преждевременного старения людей с данной патологией.

Цель. Изучить состояние СРО липидов и возрастной инволюции, а также антиоксидантный и геропротекторный эффект углекислого газа в различных возрастных группах при экспериментальном инфаркте миокарда и в клинике.

Задачи.

1. Исследовать состояние СРО липидов, АОА у пациентов, перенесших ОИМ и животных с экспериментальным инфарктом миокарда.

2. Исследовать влияние транскутанного воздействия С02 на СРО липидов, АОА, КОС крови в разных возрастных группах пациентов, перенесших ОИМ и животных с экспериментальным инфарктом миокарда.

3. Исследовать влияние вдыхания газовой смеси с 3% содержанием С02 на СРО липидов, АОА, КОС крови в разных возрастных группах пациентов, перенесших ОИМ и животных с экспериментальным инфарктом миокарда.

4. Оценить возрастные особенности антиоксидантного и геропрофилак-тического влияния различных путей воздействия С02 па организм пациентов и животных

Научная новизна.

В работе выявлены возрастные особенности влияния СУВ и курса ги-перкапнии на СРО липидов и процессы старения у пациентов, перенесших ОИМ. Установлено, что использование СУВ в постинфарктном периоде в качестве геропротектора наиболее эффективно у пациентов пожилого и старческого возраста. У пациентов зрелого возраста данное воздействие оказывает положительное влияние па газовый режим периферической крови. Показано, что использование гиперкапнии с 3% содержанием СОг во вдыхаемом воздухе оказывает антитоксическое и антиоксидантное действие на периферическую кровь постиифарктных больных зрелого возраста, снижает их БВ и КПВ.

Практическая ценность и пути реализации.

В работе показано влияние углекислого газа, применяемого транску-танно, а также в виде гиперкаинической дыхательной смеси, на СРО липидов периферической крови и процессы возрастной инволюции у пациентов перенесших ОИМ. Полученные результаты позволят осуществлять дифференцированный подход в назначении СУВ или курса гиперкапнии пациентам в постинфарктном периоде, с целью подавления СРО липидов периферической крови, а также замедления процессов старения организма. Для получения максимального геропротекторного эффекта у пациентов пожилого и старческого возраста было рекомендовано использование в постинфарктном периоде СУВ. У пациентов зрелого возраста с целью замедления процессов старения предложено проведение курса хронической прерывистой гиперкапнии.

Внедрение результатов исследования. Результаты исследование используются в учебном процессе на кафедре патологической физиологии Уральской медицинской академии: 1) при подготовке курсовых работ; 2) в практикуме; 3) при преподавании разделов: гипоксия, патофизиология старения, патофизиология дыхания, свободноради-кальное окисление липидов и антиоксидантная защита.

Практические рекомендации, сформулированные на основе результатов работы, используются в отделении реабилитации Екатеринбургского кардиологического научно-практического центра, а также в областной больнице восстановительного лечения « Озеро Чусовское».

Внедрена методика определения БВ и КПВ пациентов, перенесших ОИМ в кардиологическом центре г. Екатеринбурга, ОБВЛ «Озеро Чусовское» для назначения способа коррекции в зависимости от возраста пациента.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на: 1. Межобластной научно-практической конференции «Геронтология и гериатрия», г. Екатеринбург, 2000 г. и

1. 55 научной конференции студентов и молодых ученых « Актуальные вопросы современной медицинской науки и здравоохранения», Екатеринбург, 2000 г.

2. Межобластной научно-практической конференции «Геронтология и гериатрия», г. Екатеринбург, 2002 г.

3. 57 научной конференции студентов и молодых ученых « Актуальные вопросы современной медицинской науки и здравоохранения», Екатеринбург, 2002 г.

4. VI европейском конгрессе по клинической геронтологии, Москва, 2002г.

5. Межобластной научно-практической конференции «Геронтология и гериатрия», г. Екатеринбург, 2003 г. Публикации.

По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Различные способы воздействия углекислого газа на организм в условиях ОИМ способны оказывать влияние на процессы СРО липидов периферической крови, миокарда, а также процессы возрастной инволюции,

2. Курс сеансов СУВ подавляет процессы СРО липидов в периферической крови в постинфарктном периоде у пациентов пожилого и старческого возраста, благодаря антигипоксическому, антитоксическому и антиокси-дантному действию.

3. Курс хронической прерывистой гиперкапнии, создаваемой с помощью ТДИ-01, оказывает на организм пациентов, перенесших ОИМ антигипок-сическое и антиоксидантное действие.

4. Рекомендуется использование курса СУВ в постинфарктном периоде у пациентов пожилого и старческого возраста с целью получения антиги-поксического и геропрофилактического эффекта. У пациентов зрелого возраста, перенесших ОИМ, с этой целью рекомендуется использование курса хронической, прерывистой гиперкапнии и курса СУВ для получения антигипоксического эффекта.

Объем и структура диссертации.

Диссертация изложена на 155 страницах текста, набранного на компьютере в текстовом редакторе Microsoft Word, содержит 32 таблицы и 6 рисунков. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, трех глав собственного исследования, общего заключения, выводов и списка литературы, включающего 183 работы на русском и 72 работы на иностранных языках.

ВЫВОДЫ

1. Экспериментальный некроз миокарда вызывает изменение процессов СРО липидов в периферической крови и ткани миокарда у животных разного возраста в различной степени: усиление процессов СРО липидов было более выражено в периферической крови старых животных, при этом в ткани некротизированного миокарда процессы СРО липидов были более выражены у животных зрелого возраста.

2. ОИМ вызывал более значительное усиление процессов СРО липидов периферической крови у пациентов пожилого и старческого возраста, что сопровождалось выраженным угнетением активности ферментов АОС.

3. Курс гиперкапнии с 3% содержанием С02 во вдыхаемом воздухе вызывал снижение интенсивности СРО липидов и увеличение АОА в периферической крови и в ткани некротизированного миокарда у зрелых животных. У старых животных данное воздействие повышало выраженность процессов СРО липидов периферической крови, действуя подобно проокси-данту.

4. Хроническое транкутанное воздействие на организм старых животных с экспериментальным некрозом миокарда приводило к снижению интенсивности СРО липидов в периферической крови и ткани миокарда. У зрелых животных данной воздействие снижало выраженность СРО липидов в некротизированном миокарде, улучшало газовый состав крови.

5. Применение в постинфарктном периоде курса гиперкапнии с постепенно нарастающей концентрацией С02 во вдыхаемом воздухе вызывало снижение интенсивности процессов СРО липидов, увеличение АОА, окси-генации крови у пациентов зрелого возраста. В группе пациентов пожилого и старческого возраста курс гиперкапнии оказал прооксидантное действие, увеличив выраженность процессов СРО липидов периферической крови.

6. Курс СУВ вызвал снижение интенсивности СРО липидов и увеличение активности антиоксидантных ферментов в периферической крови у пациентов пожилого и старческого возраста. У пациентов зрелого возраста курс СУВ оказался эффективным в отношении снижения СРО липидов и улучшении оксигенации крови.

7. Курс хронической прерывистой гиперкапнии оказал геопрофилактическое действие на организм пациентов зрелого возраста, снижая их БВ и КПВ. Курс СУВ более эффективно снижал биологический возраст пациентов пожилого и старческого возраста.

ОБЩЕЕ ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В настоящее время в литературе накоплен достаточно большой фактический материал, свидетельствующий о важной роли изменения активности процессов СРО липидов в организме при различной патологии в том числе в развитии ОИМ [Коган А.Х., Кудрин А.Н., 1992, Кумерова А.О., Шкестерс А.П.,1994, Ланкин В.З., Тихазе А.К., 2000]. Определение СРО, как одного из универсальных механизмов повреждения клеток легло в основу свободнора-дикальной теории старения. В работах многих авторов прослежена связь активации СРО липидов и процессов возрастной инволюции [Прайор У. 1979, Обухова Л.К., Эммануэль Н.М., 1983, Кольтовер В.К., 2000, Sohal R.S., Wein-druch R., 1996, Hardman D.,1999]. Имеются данные, что при старении, как и при ряде патологических состояний, имеет место нарушение газового баланса организма. Так показано, что в процессе возрастной инволюции происходит развитие альвеолярной, циркуляторной и тканевой гипоксии [Коркушко О.В. 1990, Бутенко Г.Н., 1990]. Развивающаяся при старении гипоксия, приводя к изменению окислительного гомеостаза в организме, может служить одним из механизмов, вызывающих активацию СРО [Колчинская А. 3., 1981, Чеботарев Д.Ф., 1990].

Показано, что наряду с физиологическим, существует патологическое, или преждевременное старение. Однако на сегодняшний день нет однозначного мнения о причинах преждевременного старения, хотя в некоторых исследованиях была отмечена взаимосвязь между наличием в организме патологического процесса и ускоренным темпом старения .

Подтверждена роль реакций СРО в патологии ССС, в частности при инфаркте миокарда [Коган А.Х., 1978, Меерсон Ф.З., 1981, , Петрович Ю.А., Гуткин Д.В., 1986 Бурлакова Е.Б., 1986]. Одной из причин, ведущих к активации свободно-радикальных процессов при ОИМ, является сдвиг газового баланса крови, а также развивающийся метаболический ацидоз [Щепотин Б.М.,1980, Волосюк С.В., Щупиленко И.М., 1980, Примак Ф.Я. с соавт., 1980].

Газовый гомеостаз в организме поддерживается работой трех основных систем — дыхательной, сердечно-сосудистой и системой крови [Горизонтов П.Д., 1981, 1983; Сергеев О.С. с соавт., 1996, Ястребов А.П. с соавт., 1988]. Кроме того значительную роль па газовый состав оказывает интенсивность метаболизма в тканях, влияя на скорость поглощения 02 образования С02.[Гебель Г.Я. с соавт, 1996; Башкиров А.А., 1997; Агаджанян Н.А. с соавт, 1997].

Процесс старения различных систем организма протекает с различной скоростью, при этом максимальные изменения происходят в сердечнососудистой и дыхательной системах, которые приводят к развитию альвеолярной, циркуляторной и тканевой гипоксии [Колчипская А. 3., 1981; Кор-кушко О.В. с соавт., 1980, 1990, Чеботарев Д.Ф., 1990].

Развивающийся в организме острый инфаркт миокарда, также оказывает влияние на работу систем, участвующих в поддержании газового метаболизма в организме. Изменения кардио- и гемодинамики, ОИМ вызывает нарушение усвоения кислорода в легких, транспорт его кровыо и утилизацию в тканях, усиливая общую гипоксию в стареющем организме.

Несмотря на однонаправленность процессов, лежащих в основе активации СРО липидов как при старении, так и при развитии инфаркта миокарда, в литературе нет данных о влиянии ОИМ на темп старения организма.

Использование различных газовых сред с целью нормализации газового баланса организма представлено в работах многих авторов. Однако влияние их на процессы возрастной патологии изучены недостаточно [Мещанинов В.И. с соавт., 1997, 1999]. Хорошо известные свойства углекислого газа стимулировать оксигенацию жизненно важных органов явилось причиной изучения действия С02 при заболеваниях, сопровождающихся гипоксемией и гипоксией. Так, есть данные о снижение синдрома эндогенной интоксикации у людей с сосудистой патологией при использовании у них СУВ-терапии [Ястребов А.П., Мещанинов В.Н., 1998], улучшения у них функции сердечнососудистой системы [Портнов В.В., 1983, Барашкова H.J1. с соавт., 1989].

В настоящее время в литературе нет единого мнения об эффективности использования для дыхания газовой смеси с повышенным содержанием СО2. Нет данных о влиянии гиперкапнии на процессы СРО у лиц с сердечнососудистой патологией разного возраста.

Вместе с тем, основываясь па имеющихся литературных данных о анти-перекисном и антиоксидантпом действии углекислого газа, можно предположить, что его использование могло быть .эффективным у пациентов в постипфарктном периоде, снижая активность свободнорадикальных процессов и замедляя темп возрастной инволюции.

В связи с этим, целью настоящей работы явилось изучить роль процессов СРО при развитии ОИМ в разном возрасте, а также изучить влияние углекислого газа на СРО липидов периферической крови и процессы возрастной инволюции у пациентов в постинфарктном периоде и у животных с экспериментальным некрозом миокарда.

В качестве способов воздействия С02 на организм использовался транс-кутанный путь, в виде СУВ, а также вдыхание газовой смеси с повышенным содержанием углекислоты. Изучалось влияние дыхания газовой смесыо с различным содержанием С02 (1%, 3%, 6% концентраций) на СРО липидов периферической крови и некротизированного миокарда у животных зрелого и старого возраста. У пациентов зрелого, пожилого и старого возраста оценивался аптиоксидантный и геропротекторный эффект дыхания газовой смесыо с постепенно нарастающей концентрацией С02 от 0,03% до 3%>.

Для оценки геропротекторного эффекта проводимых воздействий исследовали БВ пациентов [Токарь А.А. с соавт., 1990]. Активность свободно-радикальных реакций в периферической крови и тканях оценивали по изменению концентрации конечных и промежуточных продуктов СРО липидов, а также по активности ферментов антиоксидантной системы. В периферической крови определяли гематологические показатели [Кост Е. А., 1975; Меньшиков В.В. с соавт., 1987; Караш Ю.М. с соавт., 1988], компоненты газового состава и кислотно-основного состояния, ПРЭ и ОРЭ.

В результате полученных данных установлено, что хроническое воздействие гиперкапнической смеси и СУВ сопровождается изменениями СРО липидов и АОА в периферической крови, некротизированных кардиомиоци-тах экспериментальных животных, которые имеют в ряде случаев возрастную зависимость.

Хроническое кожно-резорбтивное воздействие углекислого газа па животных с экспериментальным инфарктом миокарда приводило к снижению содержания продуктов СРО липидов в ткани некротизированного миокарда. При этом в группе зрелых животных, в отличие от старых, это снижение было более выраженным, что может быть связано со значительным улучшением газового состояния крови в данной возрастной группе: увеличение показателей р02 и SAT. Улучшение оксигенации приводило к снижению тканевой гипоксии, устранению ацидоза в очаге повреждения и, как следствие, снижение интенсивности процессов ПОЛ и увеличению активности ап-тиоксидантных ферментов.

В периферической крови, напротив, более выраженное снижение активности процессов СРО липидов регистрировалась в группе старых животных, что могло быть обусловлено увеличением рН и щелочного резерва крови, потенцируя переход Fe в Fe3+ [Koran А.Х.], что в свою очередь ингибировало СРО липидов.

У пациентов пожилого и старческого возраста применение СУВ в постинфарктном периоде приводило к значительному уменьшению процессов эндогенной интоксикации, снижению интенсивности СРО липидов периферической крови и повышению АОА. У пациентов зрелого возраста курс СУВ вызвал значительно меньшее подавление процессов СРО липидов периферической крови, практически не влияя на её АОА при этом отмечалось полож-тельное действие на КОС. Менее выраженное действие СУВ на процессы СРО и АОА у пациентов зрелого возраста согласуется с данными полученными при определении БВ в различных возрастных группах. Максимальный геропротекторный эффект кожно-резорбтивного воздействия С02 был получен у пациентов старшей возрастной группы.

При исследовании действия гиперкапнии с различным содержанием углекислого газа был получен прооксидантый эффект у животных обеих возрастных групп при использовании 6% смеси. При использовании 3% концентрации С02 во вдыхаемой смеси был отмечен положительный эффект на КОС ( увеличение щелочного резерва) и кислородный режим периферической крови у животных зрелого возраста с экспериментальным некрозом миокарда. Также в данной возрастной группе регистрировалось снижение СРО липидов периферической крови без значимого изменения АОЛ, что может свидетельствовать о наличии у С02 прямого антирадикального действия.

У старых животных, в связи со сниженной способностью к адаптации систем, участвующих в поддержании газового баланса организма, применение хронического воздействия гиперкапнии с 3% содержанием С02 вызывало снижение рН крови и увеличения рС02. Усиление ацидоза могло служить причиной активации процессов СРО липидов у старых животных.

Использование курса хронической гиперкапнии с постепенно увеличивающейся концентрацией С02 (до 3%) вызвал снижение интенсивности процессов СРО липидов и увеличение АОА периферической крови у пациентов зрелого возраста в постинфарктном периоде. Увеличение парциального давления углекислого газа крови, после курса гиперкапнии, вызывало в данной возрастной группе включение компенсаторных механизмов со стороны дыхательной, сердечно-сосудистой и системой крови, устраняя тканевую и цир-куляторную гипоксию. Происходившие изменения способствовали замедлению темпов старения, снижая БВ пациентов.

У пациентов пожилого и старого возраста применение курса гиперкапнии в постинфарктном периоде оказывало прооксидантное действие, согласуясь с данными, полученными в эксперименте. Имелся лишь незначительная положительная динамика в изменении АОА. При этом отрицательный эффект на ПРЭ и ОРЭ усиливал гемолиз и усугублял имеющуюся гипоксию. Таким образом, данное воздействие у пациентов пожилого и старого возраста оказалось неэффективным в качестве средства, замедляющего старение.

Различие эффектов от гиперкапнии по изменению БВ у пациентов разных возрастных групп можно связать с различной выраженностью реакции СРО липидов у них в организме, это в свою очередь может быть обусловлено более узким диапазоном защитно-приспособительных механизмов (в частности, резерва антиоксидантной активности) у пациентов пожилого и старого возраста [Фролькис В. В., 1988, Клебанов Г.И., Теселкин Ю.О., с соавт., 1999, Harman D., 1988].

Заключение о влиянии различных путей воздействия углекислого газа на СРО липидов и процессы геронтогенеза при инфаркте миокарда в разных возрастных группах показано на рис.6.

СУВ гиперкапния зрелый возраст Т

СРО липидов крови

СР0 липидов миокарда АОА крови f АОА миокарда Т

СМП

ПРЭ V t РО: 1 рС02 1

СРО липидов крови

1!

СРО липидов миокарда Т

АОА крови Т

АОА миокарда Т

СМП т

ПРЭ т рО: f рС02 t рН

N /

Антитоксическое Антигипоксическое действие f

N БВ / t РН

Антиоксидантное Антитоксическое Антигипоксическое действие

СУВ гиперкапния

1 1

ПОЖИЛОЙ II СТАРЫЙ ВОЗРАСТ г СРО липидов крови f СРО липидов крови

СРО липидов миокарда =СРОпипидов миокарда f АОА крови ^ АОА крови ж АОА миокарда ! OA миокарда

1 СМП | СМП ПРЭ f ПРЭ t РОг = р02 РС02 t рсо2 t рн ! рН v

J,

Антиоксидантное Антитоксическое Антигипоксическое Прооксидантное Антитоксическое действие действие

БВ

Рис. 6 Влияние различных путей воздействия углекислого газа на СРО липидов периферической крови, миокарда и процессы возрастной инволюции организма.