Автореферат и диссертация по медицине (14.00.16) на тему:Аденилатциклазная система и дистрофический процесс в миокарде

ЩНИСТЕРСТЕО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Г'АНКТ-ПЕТЕРЕУРГСКАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ ПОСЛЕДИПЛОМНОГО

ОБРАЗОВАНИЯ

На правах рукописи

КОЗЛОВ Антон Владимирович

АДЕНИЛАТЦИКЛАЗНАЯ СИСТЕМА И ДИСТРОФИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС В МИОКАРДЕ

14.00.16 - патологическая фигиология 03.00.04 - биологическая химия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук

Санкт-Петербург 1994

Работа выполнена в Санкт-Петербургской Медицинской академии последипломного образования Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Г.С.Мазуркевич доктор медицинских наук, профессор С.А.Шестакова доктор медицинских наук, профессор В.Б.Долго-Сабуров

Ведущее учреждение: Военно-Медицинская академия

Защита диссертации состоится "_"__1994 г. в

"_" часов на заседании Специализированного Совета

Д 074.16.02 в Санкт-Петербургской медицинской академии последипломного образования ( 193015, Санкт-Петербург, ул.Салтыкова-Щедрина, 41).

С диссертацией молно ознакомиться в библиотеке С.-Пб.МАПО

Автореферат разослан "_"_1994г.

Ученый секретарь Специализированного совета доктор медицинских наук, старший научный сотрудник

А.И.Тюкавин

ВВЕДЕНИЕ Одним из актуальных вопросов современной медицинской науки является изучение особенностей функционирования регуля-торных систем при различных поражениях сердечной мышиы с целью разработки новых методов диагностики и лечения [Василенко В.Х. и соавт.,1989]. Наибольший интерес представляют мембранные регуляторные образования, осуществляющие передачу управляющих сигналов из внешней среды внутрь клетки при участии вторичных посредников, или "мессенджеров" СТкзчук В.А.,1983; Сергеев П.В., Шимановский Н.Л.,1987; Перцева М.Н.,1989: Berrig-e М.,1984; 1993]. Повышенный интерес к этим мембранным образованиям, в частности, гормончувствительной аденилатциклазной системе (ГАС), не случаен. Исследования последних лет, выполненные с привлечением современных биохимических и молекулярно-биологических методов, позволили расшифровать ряд ранее неизвестных сторон ее функционирования в норме и при патологических процессах [Сагоп М., Lefkowitz G. ,1987; Vainer D.et al.,1991]. Установлено, что аденилат-цяклазная система играет ключевую роль в адаптации сердца к изменяющимся условиям внешней среды путем запуска цепи биохимических реакций, определяющих его функциональную активность [Северин Е.С., Кочеткова М.Н.,1985; Robison G.A. et al.,1971; Opie L.,19831. Через нее опосредуется повреждающее воздействие экстремальных факторов и реализуется защитное действие ряда фармакологических препаратов [Матюшин А.И., 1987; Меерсон Ф.3.,1993; Opie L.,19813.

Нарушения в структуре и функционировании клеточных мембран лежат в основе многих патологических процессов, поэтому изучение деятельности мембранных регуляторных систем, в том числе и ГАС, при заболеваниях сердца имеет важное теорег тическое и практическое значение [Дебов С.С., 1980]. Ее изучение позволит выяснить особенности адаптации сердечной мышцы к повышенной нагрузке. Регистрация изменений ГАС может быть использована для диагностики заболеваний сердца , ликвидация нарушений в данной системе включается в комплекс мер по их профилактике и лечению [Меерсон Ф.З., Малышев И.Ю., 1993; Golf S., Hannson Y.,1986;Tominago M. et al., 1991]. Сама ГАС может служить в качестве тест-системы при отборе и

- 4 -

апробировании новых лекарственных препаратов.

Изучение ГАС в миокарде затруднено рядом обстоятельств, среди которых следует упомянуть сложность ее строения, присутствие в мембранах в следовых количествах, методические трудности при выделении отдельных ее компонентов в очищенное виде, связанные с их лабильностью [Gilman А., 1987; Lefko-witz R. et al.,1988].

Характер изменений ГАС при экспериментальных воздействиях на миокард животных исследован недостаточно. В частности, малоизученными остаются процессы, затрагивающие аденилатцик-лазную систему кардиомиоцнта при различных патологических состояниях, не установлены наиболее уязвимые ее звенья, повреждение которых неблагоприятно сказывается на передаче гормонального сигнала внутрь клетки. Нет ясности относительно того, каким образом отражаются дефекты ГАС на состоянии ферментных систем клетки, регулируемых при участии циклических нуклеотидов [Голиков С.Н. и соавт.,1985; Перцева М.Н.,1989; Bode D.C., Bruntori L.L.,1988; Vatner D.E. et al.,1991].

Еще менее изучены особенности функционирования ГАС в миокарде человека. Трудности, связанные с получением исследуемого материала в объеме, достаточном для проведения анализа, а также изменения, вызванные предшествующими заболеваниями, затрудняют оценку роли ГАС в формировании дистрофического процесса в миокарде человека.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ - Целью настоящего исследования явилось выяснение патогенетической значимости нарушений проведения внешних регуляторных сигналов гормончувствительной аденилатциклазной системой при миокардиодистрофии различного генеза.

Задачи исследования:

1.Изучение компонентов аденилатциклазной системы в миокарде при воздействии на него различных по характеру патогенных факторов.

2. Установление наиболее уязвимых звеньев гормончувствительной аденилатциклазной системы при экспериментальной миокардиодистрофии.

3.Выяснение особенностей дисрегуляторных расстройств аденилатциклазной системы кардиомиоцита при миокардиодистрофии

различного генеза.

4.Оценка состояния ферментных систем клетки, регулируемых при участии вторичного мессенджера - цАМФ, при экспериментальной мпокардиодистрофии.

5.Выявление взаимосвязи между характером изменении ГАС и состоянием ферментных систем, участвующих в энергообеспечении кардиомиоцитов.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Впервые в динамике на трех экспериментальны;: моделях изучено состояние ГАС в миокарде при дистрофии различного генеза. Обоснована значимая роль нарушений моле-кулярны:: механизмов генерации и проведения гормонального сигнала при участии ГАС в генезе дистрофических расстройств обмен ых процессов в кардиомиоците. Установлено, что при экспериментальной миокзрднострофнн дефекты ГАС локализуются на рец'-пторном и пострецепторном уровне. Показано, что основу общего для изученных экспериментальных моделей дистрофии миокарда рецептсрного дефекта ГАС составляет снижение содержания ¡з-адренорецепторов на наружной мембране кардиомиоцита и падение чувствительности аденилатциклазы к адреналину и фториду. Доказано, что выключение регуляторного влияния вторичного мессенджера - цАШ1 на эффекторную систему фосфорила-за-гликоген, определяет характер общего для изученных моделей мпокардиодистрофии пострецепторного дефекта ГАС. Выявлено, что рецепторные и пострецепторные дефекты ГАС являются маркерами дистрофического процесса в миокарде и определяют снижение способности кардиомиоцита к мобилизации энергетических ресурсов в ответ на стимуляцию. Установлено, что различный характер дпсрегуляторных сдвигов в ГАС определяет развитие вариантов мпокардиодистрофии и неодинаковую чувствительность кардиомиоцитов к стимуляции з-агонистом на фоне снижения содержания 0-адренорецепторов на наружной мембране. Показано, что- изменения ГАС при экспериментальной мпокардиодистрофии носят стойкий характер и определяют расстройства трофики кардиомиоцита в результате дезинтеграции обменных процессов. Доказано, что исход основного заболевания, вызвавшего дистрофию миокарда, существенно" зависит от глубины нарушений обменных процессов в разных отделах сердца. Выраженность дистрофических расстройств в сердечной мышце может

быть оценена по величине показателя биохимической гетерогенности.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ И ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ. Получены данные, расширяющие представления о молекулярных механизмах формирования дистрофического процесса в миокарде. Показано, что несостоятельность ГАС в управлении внутриклеточными процессами в кардиомпоците при участии внешннх регуляторных сигналов является патогенетически значимым звеном дистрофического процесса в сердечной мышце. Раскрыты особенности деятельности эффекторных систем клетки, регулируемых при участии вторичного мессенджера - цАШ>, в условиях нарушения генерации и проведения гормонального сигнала при участии ГАС. Установлен характер рецепторных и пострецепторных дефектов ГАС, определяющих снижение адаптационных возможностей сердечной мышцы в ответ на нагрузку. Выявлены взаимосвязи между особенностями дисрегуляторных расстройств ГАС и характером обменных процессов в миокарде при дистрофии.

Полученные результаты имеют значение не только для развития фундаментальных исследовании по проблеме дистрофии, и дистрофии миокарда в частности, но и разработки новых патогенетически обоснованных принципов лечения. Работа имеет существенное значение для решения вопросов диагностики, оценки эффективности терапии и профилактики заболеваний сердца.

Для практического здравоохранения предложен:

1) новый способ выявления изменений активности ферментов и изоферментов в миокарде для диагностики его острой пшемн-ческой недостаточности при ИБС;

2) приемы оценки результатов биохимического анализа с целью посмертной диагностики острой ишемнческой недостаточности сердца. Представленные рекомендации следует использовать для судебно-медицинской диагностики смерти от ИБС, а также в исследованиях, касающихся оценки эффективности мер по первичной и вторичной профилактике ИБС.

ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ.

1. При экспериментальной миокардиодистрофии различного гене-за дефекты в гормончувствительной аденилатциклазнои системе локализуются на рецепторном и пострецепторном уровне.

2.Характер нарушений метаболических процессов в дистрофически измененном миокарде определяется особенностями дисрегуля-торных расстройств ГАС на рецепторном и пострецепторном уровне.

3.Несостоятельность ГАС в управлении внутриклеточными процессами при участии внешних регуляторных сигналов является патогенетическим звеном дистрофического процесса в сердечной мышце.

4.Исход заболевания, вызвавшего дистрофию миокарда, зависит от глубины расстройств метаболических процессов в различных отделах сердца. Выраженность дистрофических расстройств в сердечной мышце может быть оценена по величине показателя биохимической гетерогенности.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ И ВНЕДРЕНИЕ В ПРАКТИКУ. Результаты исследования докладывались на X Конгрессе Международного общества по изучению сердца, Москва, 1980; Совместном симпозиуме биохимических обществ СССР-ГДР, Рига,1985г.; на Всесоюзных симпозиумах, посвященных циклическим нуклеотидам - Минск, 1982г., Рязань,1985г., Петрозаводск, 1988г; V Всесоюзном биохимическом съезде, Ленинград, 1986г; Всесоюзной конференции "Проблемы клинической энзимологии", Ужгород, 1989; ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертации опубликовано 18 работ, получена приоритетная справка на изобретение "Способ посмертной диагностики острой ишемической недостаточности сердца" от 17 февраля 1992г. за N гос. регистрации 5028216.

ОбЪЕМ И СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИИ. Диссертация изложена на $09 страницах машинописи (из них /7,3 страниц основного текста), состоит из введения, обзора литературы, разделов, отражающих полученные результаты и характеризующих материал и методы исследования, обсуждения, еыводов, практических рекомендаций и указателя литературы (¿96литературных источников, из них отечественных /// и !Ь5"зарубежных авторов). Работа иллюстри-

- 8 -

рована<т2У таблицами и ¡У рисунками.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материал и методы исследования. Работа проведена на животныэ с экспериментальной миокардиодистрофией (белые крысы- самцы всего 650) и материале аутопсий (35 наблюдений).

Экспериментальную миокардиодистрофию вызывали трем] различными методическими приемами. Оперативное вмешательств! осуществляли под эфирным наркозом. Левостороннюю ваготоми проводили путем иссечения участка блуждающего нерва на шее Гемодинамическую перегрузку миокарда вызывали путем сужени, в 3-4 раза брюшного отдела аорты [Коган X.А.,1971]. Новодри новую дистрофию миокарда вызывали однократным внутримышечньг введением животным 0-адреноагониста новодрина фирмы "Гермед (80 мг/кг массы). Животных использовали в опытах через сут ки, неделю и 2 недели после воздействия. Миокард извлекал под гексеналовым наркозом (100 мг/кг массы внутрибрюшинно).

Использован аутопсийный материал (ткань сердца) дву групп людей: умерших скоропостижно от ишемической болезн сердца (17 наблюдений - основная группа) и умерших от дру гих причин ( огнестрельной и тупой травмы, механической ас фиксии, электротравмы, 18 наблюдений - контрольная группа ) Экспертные наблюдения представляли случайную выборку сред умерших, поступивших в 1987-1991 годах в морг Судебно-меди цинской Экспертной Службы при мэрии Санкт-Петербурга. Сред ний возраст в контрольной группе составил 42,2±4,4 , в опыт ной - 48,9±2,9лет. Время с момента смерти до вскрытия и за бора материала в контрольной группе составило 17,6±1,5, основной - 14,9±1,6 часа. Исследовали 10 образцов: по дв (эпи - и эндокардиальная зона) из облзсти верхушки,передне го, бокового и заднего отделов левого желудочка по окружное ти,проходящей через середину расстояния между верхушкой двустворчатым клапаном, по одному -из межжелудочковой пере городки на этом же уровне, из передней левой сосочковой мыж цы.

Гистологическому исследованию были подвергнуты все изуче ные образцы миокарда обеих групп. Срезы окрашивали гематон силином и эозином, а также хромотропом 2Б по мето; Н.З.Сливченко; 1-2 неокрашенных среза исследовали в поляру

зованном свете. Гистологические препараты консультированы зав.кафедрой судебной медицины МАЛО профессором М.Д.Мазурен-ко

Для определения активности фосфорилаэы, содержания цАШ> и гликогена сердца животных после торакотомии замораживали in situ охлажденными в жидком азоте щипцами Болленбергера.

Наружные мембраны миокарда выделяли двумя методами [Тка-чук В.А., Балденков Г.Н.,1979; S.Baker et al.,19803. Содержание В-адренорецепторов оценивали по связыванию [3Н]-дигид-роальпренолола (Í3H])-DHA) [Lefkowits R., et al.,1974] и (-)-З-С125ПIodocyanpindolol - (ICYP) [Golf S., Hannson V., 1986]. Неспецифическое связывание лиганда определяли в присутствии 10 мкмоль/л пропранолола. Отделение связанного с мембранами [3H]-DHA от несвязавшегося проводили путем быстрой фильтрации через фильтры GF/C фирмы "Whatman".Количество участков связывания [3H]-DHA (В тах) и константу диссоциации - (Kd) рассчитывали по методу G. Scatchard Г1949J.

Активность аденилатциклазы определяли по скорости образований [3Н]-цАШ при инкубации [3Н]-АТФ с мембранными препарата ;и [Drurnmond G., Dunkan G.,1974]. Остановку реакции и отделение [3Н]-цАШ> от продуктов реакции проводили по модифицированному нами методу Y.Solomon [1979].

При определении активности фосфорилаэы за основу был выбран метод К.Ксри [Danforth W., et al.,1962]. Использована более чувствительная реакция для выявления неорганического фосфата [Ruthbun W., Betlach М., 1969]. Гомогенаты готовили по методу D.Gilboe и F.Nuttal (1972), исключая этап их обработки ионообменной смолой Dowex 1. Общую активность фермента определяли в присутствии б'-АМФ (0,5 ммоль/л).

Активность НАД и НАДФ зависимых дегидрогеназ определяли с использованием оптического теста Варбурга. Об активности ферментов судили по скорости восстановления кофермента НАД или НАДФ в инкубационной среде при температуре 30° С, насыщающих концентрациях субстратов, кофакторов и реактивов, участвующих в сопряженных реакциях, оптимальном значении pH и концентрации ферментного белка. Количество субстрата, вступившего в реакцию,рассчитывали исходя из значения коэффициента молярной экстинкции восстановленной формы аденино-вых нуклеотидов НАДН и НАДФН, равного 6,22 х 103 см2 /моль.

Зз единицу активности (Е) принимали количество фермента, катализирующего превращение 1 мкмоль субстрата за 1 минуту при указанных условиях инкубации. Активность фермента выражали в единицах, отнесенных к 1 мг белка или креатина. Для определения активности гексокиназы (ГК) применен метод B.Crabtree и E.Newsholm [1972], активности глюкозо-6-фосфатдегидрогена-зы (Г-б-ФДГ) - G.Glock и P.McLenan [1954], общей активности лактатдегидрогеназы (ДЦГ) - JI.H. Цапко и М. С.Усатенко [1973]. Активность креатинкиназы (КК) в тканевых гомогенатах и элюатах после хроматографического разделения оценивали кинетическим методом ÍSzasz G. et al.,1975]. Изофермент КК-МВ выделяли ионообменной хроматографией на DEAE-Sephadex А-50 модифицированным нами методом D.Mercer (1974).

Изоферменты ЛДГ разделяли в блоке (130x180x1) полиакри-ламидного геля (7,2 %) в неоднородной буферной системе и выявляли фенаэинметасульфат-тетразолиевой реакцией. Процентное соотношение изоферментов рассчитывали по результатам денситометрического анализа.

Креатин определяли по цветной реакции с а-нафтолом и диацетилом [Wong Т., 1971], его экстракцию из ткани сердца проводили по методу H.Kamirierrneier (1973). Содержание белка в гомогенатах определяли по J. Schachterle и R.Pollack(1973). Мембранные препараты предварительно обрабатывали дезоксихо-латом натрия 10 г/л.

Гликоген в ткани сердца определяли антроновым методом, в срезах - глюкозооксидазным методом после проведения кислотного гидролиза [Прохорова М.И.,Туликова З.Н.,1965], содержание цАШ> - методом конкурентного связывания с использованием коммерческих наборов (Cyclic AMP assay kit] фирмы Amersham.

Тонкие срезы из ткани левого желудочка вырезали лезвием бритвы [Умбрейт В. и соавт.,1951] параллельно длинной оси сердца , инкубировали в течение 2D минут при 37° С в растворе Кребса-Рингера (КРФ) [Ganóte Ch.et al.,1976], уравновешенном 95% 0s> и 5£ СО2 в присутствии адреналина 10_6 моль/л. После окончания инкубации срезы замораживали в жидком азоте. Для предотвращения окисления адреналина в среду инкубации добавляли МаНБОз (0,1 мкмоль/л).

Статистическая обработка полученных данных включала

расчеты средней арифметической (М), ее стандартной ошибки (гп). Достоверность различий между полученными показателями в сравниваемых группах оценивали с помощью 1 критерия Стьюден-та.

Биохимическую гетерогенность миокарда оценивали по величине показателя 51.

1. Находили разницу между сравниваемыми попарно (1-2, 2-3,............8- 9, 9-10 ) величинами биохимических показателей в 10 образцах ткани миокарда и вычисляли сумму абсолютных значений разности по формуле: 31 = [Е1 - Е2] + СЕг -Е3] ... [Ед - Ед] + СЕд - ЕюЗ

Е - активность фермента или изофермента [Еп - Еп+1] - абсолютное значение разности величин активности фермента или изофермента (и креатина);

1, 2, 3, .., 8, 9, 10 - N исследованных участков сердечной мышцы.

2. Для каждого показателя рассчитывали среднее значение 51: для миокарда лиц, умерших скоропостижно от ИБС, (31 ср.ИБС) и контрольной группы , умерших от других причин,(31 ср.К). Величины этих значений были использованы в качестве эталогных для диагностики причины смерти.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

1.Клеточные механизмы формирования миокардиодистрофии.

1.1.Рецепторные дефекты ГАС и эффекторные системы кардиомиоцита.

Связывание [':?Н]-0НА с мембранами кардиомиоцита было насыщаем: 4 как в контрольных, так и опытных обрззцах. При преобразовании данных по методу Скэтчарда [5са1сЬаг«^ В. ,1949] выявлялся один участок связывания с высоким сродством к лиган-ду. Содержание П-адренорецепторов в мембранах миокарда ин-тактной группы животных (45,б±3,9 фмоль/мг белка) и значение На (3,9+0,5 нмоль/л) сопоставимо с данными, полученными другими авторами, использовавшими данный лиганд для определения

0-АР в миокарде крысы CAyobe М.Н., Tarazi R.С.,1984 ; Limas С., Limas С.J.,1987]. Через сутки после начала эксперимента одинаковый эффект на 0-АР в наружных мембранах сердца оказывали ваготомия, коарктация аорты, введение новодрина и ложная операция - их уровень достоверно снижался по сравнению с группой интактных животных. К концу недели уровень 0-адре-норецепторов возвращался к исходным значениям только у лож-нооперированных животных. В других экспериментальных группах сниженное по сравнению с соответствующими контрольными группами содержание 0-АР выявлялось и на более поздних сроках наблюдения. Коарктация аорты, введение новодрина, ваготомия или ложная операция не влияли на сродство 0-АР к C3H]-DHA.

Через сутки после оперативного вмешательства одинаковый эффект на аденилатциклазу (АЦ) наружных мембран оказывали ваготомия, коарктация аорты и ложная операция - снижалась стимуляция АД адреналином в интервале концентраций (10~4 -Ю-7 моль/л). Аналогичный эффект наблюдался и через сутки после введения новодринз. К концу недели чувствительность АД к адреналину восстанавливалась полностью только в миокарде ложнооперированных животных; адреналин-стимулируемая активность АЦ мембран миокарда после ваготомии, коарктации аорты и введения новодрина оставалась ниже, чем в контрольной группе и на более поздних сроках наблюдения (через 2 недели) .

Стимулирующее влияние фторида на АЦ наружных мембран сердца достоверно уменьшалось через 24 часа во всех экспериментальных группах. Восстановление чувствительности АЦ до исходных значений происходило к концу недели только у ложнооперированных животных. В остальных экспериментальных группах она оставалась сниженной и на более поздних сроках эксперимента.

Таким образом, повреждение сердечной мышцы, вызываемое различными методическими приемами, приводит к однотипному ответу со стороны ГАС - стойкому и длительному снижению уровня 0-АР на поверхности кардиомиоцита и нарушению способности АЦ активироваться под действием адреналина и фторида. Кратковременное снижение числа ß-AP и угнетение активации аденилатциклазы в группе ложнооперированных животных, в целом, укладывается в классическую картину обратимой десенси-

тизации ГАС в ответ на действие катехоламинов [Limas С..Limas С.J.,1984; Stiles Б.1. et al.,1984]. Изменения ГАС, вызванные денервацией, гемодинамической перегрузкой или гиперстимуляцией ß-AP, свидетельствуют о глубоких ее расстройствах, затрагивающих рецепторный, каталитический и сопрягающий компонент.

В физиологических условиях в клетках миокарда функционируют механизмы, надежно контролирующие определенный уровень циклк шского АШ за счет сбалансированности скорости синтеза и распада. Изменения ГАС на рецепторном уровне, в то же время, могут не сказываться значительно на уровне цАК№, являющегося интегральным показателем функционирования ГАС в клетке.

Уровень миокардиального цАШ> при новодриновой дистрофии достоверно снижался по сравнению с исходным через сутки после введения препарата. Гемодинамическая перегрузка приводила к падению содержания цАМФ в миокарде через неделю после сте-нозирования аорты. Постденервационная дистрофия после левосторонней ваготомии не сопровождалась отклонениями уровня цАШ от значений контрольной группы. В более демонстративной форме дисрегуляторные явления в ГАС были выявлены при изучении скорости накопления цАШ> тканевыми срезами в ответ на адреналин (рис 1).

Инкубация срезов, полученных как из миокарда контрольной группы, так и из миокарда крыс после введения новодрина и коарктации аорты, в течение 20 минут в присутствии адреналина (10~е "моль/л) не сказывалась значительно на уровене цАШ> в срезах миокарда этих групп. В процессе инкубации срезов денервированного миокарда содержание в них цАШ> увеличивалось на 26%. Судя по характеру ответа на адреностимуляцию, оцениваемому по способности тканевых срезов синтезировать цАШ>, изменения в ГАС при дистрофии миокарда, вызванной гемодинамической перегрузкой и ß-адреностимуляцией, носят однотипный характер. Эти изменения сравнимы по характеру и затрагивают одни и те же звенья ГАС. Способность ваготомиро-ванного миокарда поддерживать высокий уровень цАМФ в ответ на адреностимуляцию указывает на иной характер сдвигов в ГАС, что позволяет кардиомиоциту реагировать на адреналин на фоне снижения содержания о -АР на поверхности клетки.

Исходный уровень | | Через 20 минут

Рис.1. Влияние адреналина (10-ь моль/л) на содержание цАМФ в срезах миокарда после левосторонней ваготомии, коарктации аорты и введения новодрина.

Совокупность полученных данных свидетельствует о том, что в дистрофически измененном миокарде дефекты в передаче гормонального сигнала внутрь клетки при участии аденилатцик-лазной системы локализуются на рецепторном уровне и связаны с нарушением активации аденилатциклазы адреналином и снижением числа в-АР на мембране клетки. При постденервационной дистрофии сохранение реакции ткани на адреналин обусловлено дисрегуляторными расстройствами ГАС, приводящими к разбалан-сированности скорости синтеза цАМФ и его распада.

На фоне рецепторных дефектов ГАС меняется деятельность внутриклеточных эффекторных систем, регулируемых при участии цАМФ. При новодриновой дистрофии достоверное снижение уровня гликогена по сравнению с исходным в миокарде было выявлено через сутки после введения препарата. При дистрофии, развивающейся в ответ на гемодинамическую перегрузку, уменьшение

содержания гликогена обнаружено позднее - через 2 недели после коарктации аорты - на стадии устойчивой гипертрофии. В ваготомированном миокарде стабильный уровень гликогена сохранялся по крайней мере на протяжении двух недель наблюдений.

"Активность фосфорилазы "а", судя по величине отношения (-АШ/+АМФ), изменялась при всех исследованных формах миокар-диодистрофии. Высокая активность фермента в группе ложноопе-рированных животных через 24 часа после оперативного вмешательства (0,23±0,04) по сравнению с интактной группой (0,11±0,02;р<0,05) нормализовалась к концу недели, что совпадало по времени с восстановлением чувствительности АЦ наружных мембран сердца к адреналину. В других экспериментальных группах высокая активность фермента сохранялась на более поздних сроках наблюдения-.

На фоне дисрегуляторных расстройств ГАС в кардиомиоците нарушаются процессы мобилизации гликогена в ответ на з-адре-ностимуляцию. Инкубация срезов миокарда контрольной группы в присутствии адреналина (10 -б моль/л) приводила к снижению уровня гликогена, в среднем на 30 Z. В срезах миокарда после ваготомии, коарктации аорты и введения новодрина уровень гликогена в ответ на стимуляцию практически не менялся (Рис. 2). Отсутствие реакции фосфорилззы в срезах дистрофически измененного миокарда в ответ на адреностимуляцию на фоне различного по' характеру прироста уровня цАШ1 указывает на повреждение механизмов регуляции фосфорилазы при участии вторичного мессенджера - цАМФ (Рис.3 и 1).

Таким образом, выключение регуляторного влияния цАМФ на эффекторные системы кардиомиоцита, в частности, систему фосфорилаза-гликоген, составляет основу пострецепторного дефекта ГАС при экспериментальной миокардиодистрофии. При этом характер воздействия на миокард, приводящий к развитию дистрофии ( избыточная стимуляция fl-AP, гемодинамическая перегрузка, зкстракардиальная денервация) сам по себе не играет решзющего значения.

1.2. Дефекты ГАС и ферментные системы кардиомиоцита.

Нарушение взаимоотношений между филогенетически древними

$$$ Исходный уровень | | Через 20 минут

Рис.2. Влияние адреналина (10 6 моль/л) на содержание гликогена в срезах миокарда после левосторонней ваготомии, коарк-тации аорты и введения новодрина.

05-11

-е <

К 0.35-

е

0.2- ■

0(&

Ваготония

Коарктация аорты

Введение новодрина

Контроль Опыт Контроль Опыт Контроль Опыт

Исходная активность | | Через 20 минут

Рис.3. Влияние адреналина (10 6 моль/л) на активность фосфо-рилазы в срезах миокарда после левосторонней ваготомии, ко-арктации аорты и введения новодрина.

неспециализированными внутриклеточными регуляторами, . выполняющими регуляторные функции "по совместительству", и эволю-ционно более прогрессивными формами контроля при участии специализированных регуляторов - гормонов и циклических нук-леотидов - является другим патогенетически значимым следствием выключения ГАС при экспериментальной миокардиодистро-фии.

На этапе срочной адаптации кардиомиоцита к воздействию внешних факторов максимальная мобилизация его функциональных резервов опосредуется как через ГАС, путем увеличения уровня цАМФ и ионов Са, так и через изменение концентрации неспециализированных внутриклеточных регуляторов, способствующих увеличению активности различных ферментов, в частности, ферментов гликолиза.

Сохранность внешних регуляторных влияний , опосредуемых через ГАС, является непременным условием нормального протекания процессов энергообразования в кардиомиоците, в частности, окислительного фосфорилирования CKatyare S., Raían R.,1991]. Нарушение проведения регуляторных сигналов вследствие уменьшения содержания 0-адренорецелторов на внешней мембране кардиомиоцита приобретает значение фактора, определяющего развитие энергодефицита непосредственно после форми-рованп рецепторного дефекта несмотря на то, что при этом миокард переходит на минимальный по энергозатратам автономный режим деятельности.

В условиях энергодефицита в кардиомиоците включаются адаптивные реакции, направленные на восстановление нарушенной биоэнергетики до уровня, достаточного для того, чтобы сердце в целом могло справиться с возросшей на него нагрузкой. С этой точки зрения, активацию ключевых ферментов гликолиза следует рассматривать как адаптивную клеточную реакцию, направленную на восстановление нарушенного энергетического го-меостаза.

Ускорение гликолитического расщепления углеводов на этом этапе, помимо восполнения энергодефицита, приводит к увеличению содержания молочной кислоты и снижению рН, тем самым способствуя запуску ряда клеточных реакций при участии протоонкогенов и регуляторов, в частности HSP, обеспечивающих плавный переход к долговременной адаптации.

- 18 -

В условиях "поломки" клеточных регуляторных механизмов, обеспечивающих восстановление координированного взаимодействия компонентов ГАС, в клетке начинают "бесконтрольно" функционировать филогенетически более древние регуляторные механизмы, и возрастает роль внутриклеточных регуляторов, влияющих на каталитическую активность многих ферментов. Один из таких регуляторов - аденозин-5'- монофосфат - специфический аллостерический активатор фосфорилазы . Тот факт, что повышение его уровня обнаруживают в миокарде после коаркта-ции аорты [Berne R.M.,Rubio R.,1975], введения новодрина [Zimmer H.-G.,1984], а, по ряду публикаций, и после вагото-мии [Чернух A.M. и соавт.1975], делает естественным предположение, что высокая активность фосфорилазы в дистрофически измененном миокарде при отсутствии адреностимуляции связана с увеличением в нем уровня 5'- АМФ. При этом следует учесть, что содержание другого аллостерического регулятора - глюко-зо-6-фосфата (Г-6-Ф), ингибирующего активность фосфорилазы, скорее всего снижается из-за возрастания активности глюко-зо-6-фосфатдегидрогеназы (Г-б-ФД). Активация пентозофосфат-ного пути способствует вовлечению Г-6-Ф в соответствующие реакции, что сказывается на его уровне в клетке, особенно нз фоне нормальной активности гексокиназы.

Можно полагать,что увеличение активности Г-б-ФД в клетке происходит в ответ на снижение уровня АТФ. В этом случзе, активацию Г-б-ФД можно рассматривать как компенсаторную реакцию, направленную в конечном итоге на увеличение пула 5'-фосфорибозил-1-пирофосфата, необходимого для синтеза АТФ [Zimmer H.-G.,1984; Zimmer H.-G. et al.,1992]. С этой точки зрения становится понятным обнаруженное нами увеличение активности ключевых ферментов углеводного обмена - гексокиназы и глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы при изученных формах миокар-диодистрофии. На активность этих ферментов одинаковое воздействие оказывали избыточная стимуляция ß-AP, гемодинами-ческая перегрузка и экстракзрдиальная денервация: через сутки активность достоверно повышалась по сравнению с контрольной группой в среднем в 1,5 и 1,8 раза. К концу недели активность ГК нормализовалась, а активность Г-б-ФД оставалась высокой и в более поздние сроки наблюдения.

В основе ряда современных концепций дистрофии миокарда

лежит представление о ведущей роли энергодефицита в ее развитии. Происхождение энергодефицита связывают с нарушением процессов выработки энергии, ее транспорта от митохондрий к местам расходования и утилизации СХехт А.,1975; Сакс В.А., Розенштраух Л.В., 1977; ОЬаПа N.3. et а1., 1978].

Вероятно, при развитии миокардиодистрофии в меньшей степени страдают внутриклеточные системы транспорта энергии с участием креатинкиназы и ее проферментов. Из результатов собственных наблюдений следует, что при экспериментальной миокардиодистрофии, вызванной левосторонней ваготомией, ге-модинамической перегрузкой и введением новодрина, активность креатинкиназы и профермента КК-МВ в исследованные сроки не меняется.

В физиологических условиях взаимодействие факторов внутриклеточной и внеклеточной регуляции обеспечивает постоянство концентрации фермента в клетке посредством строгого контроля за сбалансированностью их синтеза и распада [Ильин В.С,. 1972; Ньюсхолм С., Старт К., 1978], что обеспечивает не только определенную направленность метаболических процессов, но и возможность быстрого переключения в зависимости от функционального состояния ткани.

На фоне длительного отключения кардиомиоцита от внешних регуляторных сигналов измененяется соотношение между отдельными ферментами в клетке из-за разбалансированности скорости их синтеза и распада. Нарушение компартментализации, перераспределение субстратов, коферментов между различными клеточными структурами создает более благоприятные условия для протекания одних реакций на фоне угнетения других.

Потеря способности эффекторных систем клетки реагировать на внешние регуляторные стимулы сказывается на направленности метаболических процессов. При этом речь идет не столько о количественных изменениях обмена в сторону повышения или понижения, а об изменении его специфики. Несмотря на то, что экспериментальная миокардиодистрофия вызывалась различными патогенетическими приемами,в метаболизме кардиомиоцита удается выделить ряд общих закономерностей : активируются ферменты пентозофосфатного пути , гликолиза, меняется изофер-ментный спектр ЛДГ. Тот факт, что изменения активности ферментов развиваются на фоне однотипных дефектов ГАС, позволя-

ет указать с определенностью на то, что переключение на онтогенетически ранние механизмы обмена является отличительным признаком не только для кардиомиоцита, освободившегося от нервного контроля, но и для других форм миокардиодистрофии, и связаны представленные изменения именно с дисрегуляторными расстройствами ГАС.

Наряду с общими для изученных моделей дистрофии признаками (увеличением активности фосфорилазы,глюкозо-б-ФД и др.) выявляются специфические черты, определяющие своеобразный характер расстройств обмена в денервированном миокарде. В частности, достоверное, по отношению к контролю, повышение общей активности ЛДГ и изофермента ЛДГ5 в ваготомированном миокарде выявляется позднее по сравнению с другими экспериментальными моделями (при новодриновой дистрофии - через 24 часа после введения препарата, при дистрофии, вызванной ге-модинамической перегрузкой - через 1 неделю). В изофермент-ном спектре ЛДГ появляются черты (значительное повышение ЛДГз и др.), отличающие данную экспериментальную модель от других. При денервационной дистрофии в миокарде практически не меняется содержание цАШ и гликогена. Эти специфические для данной модели особенности, вероятно, определяются дисрегуляторными расстройствами ГАС в ваготомированном миокарде -прежде всего, нарушением взаимодействия между компонентами ГАС, обеспечивающим терминацию внешних регуляторных сигналов.

2. Биохимическая гетерогенность миокарда как проявление дистрофии на органном уровне.

2.1. Подходы к оценке надежности результатов биохимических исследований на аутопсийном материале.

Большинство экспериментальных исследований относительно влияния посмертного аутолиза на активность ферментов выполняются, в основном, на интактных животных. Это значительно затрудняет использование полученной информации при работе с аутопсийным материалом, в большинстве случаев разнородным по подавляющему большинству параметров.

- 21 -

Учитывая сказанное, влияние посмертного аутолиза на активность ферментов (КК, ЛДГ, их изоферменты) и компоненты ГАС ( о-АР и АД) изучено на двух группах животных - интакт-ных и с экспериментально вызванной новодриновой дистрофией миокарда, напоминающей по ряду признаков, в частности, по усилению протеолитических процессов, ишемизированный миокард. Оказалось, что в посмертном периоде за счет разной интенсивности протеолиза и неодинаковой чувствительности к нему отдельных изоферментов ЛДГ, различия в изоферментном спектре ЛДГ между опытной и контрольной группой нивелировались, в основном, за счет снижения ЛДГ5. Общая активность ЛДГ при этом изменялась незначительно. Активность КК и изо-фермента КК-МВ через 24 часа после смерти в обеих группах животных достоверно снижаясь по сравнению с исходными значениями.

Компоненты ГАС обладают более высокой чувствительностью к протеолической модификации по сравнению с изученными ферментами (КК и ЛДГ). В посмертном периоде в миокарде обеих групп животных уже через 6 часов после смерти было выявлено падение содержания в-АР по сравнению с исходным уровнем, выраженное в большей степени в опытной группе -на 57' в контрольной - на 2? Отмечено более быстрое снижение чувствительности аденилзтциклазы к адреналину и фториду. В миокарде животных контрольной группы чувствительность аденилат-циклазы к адреналину и фториду (судя по величине отношения активности в присутствии адреналина 10~4 моль/л или фторида -10 ммоль/л к базальной активности) была достоверно выше (2,6+0,3 и 4,8+0,5), чем в опытной группе (1,3+0,2 и 3,5+0,3). Через 3 часа после смерти различия в чувствительности аденилатциклазы к активаторам между опытной и контрольной группой нивелировались.

2.2. Содержание в-адренорецепторов в миокарде умерших от ИБС

Исследования, проведенные на аутопсийном материале, в определенной мере подтвердили полученные собственные экспериментальные данные о высокой скорости посмертной деградации В-адренорецепторов в миокарде. Были использованы образцы ми-

окарда лиц , умерших скоропостижно от ИБС, и контрольной группы, погибших в дорожно-транспортном происшествии. В образцах миокарда контрольной группы (время с момента смерти до исследования составило 10 и 15 часов - наблюдения N44 и N48) содержание В-АР практически не поддавалось определению с использованием (-)-З-(125П lodocyanpindolol - (ICYP). В образцах миокарда умерших скоропостижно от ИБС (время от момента смерти до исследования составило 3, 5 и 6 часов - наблюдения N42, N43 и N45) содержание (3- АР в разных участках левого желудочка колебалось в пределах от 41,7 до 13,4 фмоль/мг белка, что в целом ниже значений, выявленных при изучении образцов миокарда человека, полученных при кардио-хирургических операциях с применением в качестве лиганда [1Z5I] - ICYP С Bristow M. et al.,1986; 1991; Golf S., et al.,1986, 1987].

2.3. Ферменты и изоферменты миокарда лиц,умерших скоропостижно от ишемической болезни сердцз и других причин

Полученные данные, представленные комплексом показателей, (табл. 1 и 2), в целом, соответствуют имеющимся в зарубежной и отечественной литературе [Колб Л.В. и др.,1985; Авилов В.В. и др., 1986; Revis N. et al., 1977; van der La-arse A. et al., 1980].

В случае скоропостижной смерти от ИБС (основная группа) общая активность ЛДГ в миокарде при расчете как на белок, так и на креатин не отличалась от соответствующих значений в контрольной группе.

Не было также выявлено достоверных различий в величине активности КК и ее изофермента MB в миокарде умерших от ИБС и умерших от других причин. Из представленных в таблице 1 и 2 данных, следует, что для оценки активности ЛДГ не имеет значения способ ее расчета (на 1 мг белка или креатина): и в том,и в другом случае средние значения величины активности фермента в миокарде умерших скоропостижно от ИБС (основная группа) оказываются Солее высокими, чем при смерти от других причин (контроль). В то же время расчет активности КК на белок или креатин приводит к неоднозначным результатам:

Таблица 1

Общзя активность лактатдегидрогеназы и ее изоферментный спектр в миокарде умерших скоропостижно от ИБС (осн.), и умерших от других причин (контр.)

Участок миокарда Общзя активность ЛДГ Изоферменты ЛДГ

Е/мг белка Е/мг креатина ЛДГ-1/ЛДГ-2 ЛДГ-5 %

Контр. Осн. Контр. Осн. Контр. Осн. Контр. Осн.

1 0,60±0,0б 0,70+0,05 26,5+4,0 27,2+3,8 1,14±0,04 1 16+0,03 3,3+0,8 3,6+0,7

2 0,58+0,05 0,66+0,05 26,3+3,1 34,1+4,9 1,14+0,04 1 09+0,05 3,9+1,1 4,2+0,8

3 0,55+0,06 0,66+0,04 22,7±3,2 28,2+2,9 1,27+0,04 1 22+0,06 3,70±,0 4,2+0,8

4 0,59+0,05 0,68+0,04 26,7±3,7 30,2+3,4 1,19+0,05 1 20±0,07 3,4+1,0 4,3+0,9

5 0,60+0,06 0,67±0,04 23,5+3,4 28,4+2,8 1,25+0,06 1 18+0,06 3,7+1,1 4,4±0,9

6 0,61±0,06 0,71+0,03 27,8+3,9 37,7+6,5 1,16+0,06 1 11±0,04 3,2+1,1 4,4+0,9

7 0,66+0,12 0,66+0,04 23,1+3,8 29,0+2,3 1,20+0,05 1 20+0,05 3,2±1,2 4,8+1,2

3 0,64+0,09 0,66+0,05 26,9±4,1 36,7+4,1 1,22+0,05 1 12+0,06 3,3+1,0 4,5+1,1

9 0,62+0,03 0,62+0,04 24,0+3,4 26,5+2,9 1,31+0,11 1 25+0,05 3,8+1,0 4,0+0,9

10 0,60±0,05 0,65+0,06 31,4+5,1 32,7+3,3 1,14+0,05 1 14+0,06 3,3+0,8 4,3+0,9

Таблица 2

Активность креатинкиназы, изофермент КК-МВ и содержание креатина в миокарде умерших скоропостижно от ишемической болезни сердца (осн.). и умерших от других причин (контр.)

Участок миокарда Общая активность КК Изофермент КК-МВ % от общей активности Содержание креатина мкмоль/г ткани

Е/мг белка Е/мг креатина

Контр. Осн. Контр. Осн. Контр. Осн. Контр. Осн.

1 2,8+0,3 2,2+0,3 456+31 573+58 5,2+1,0 3,6+0,8 13,6+0,6 10,9+1,1"

2 2,6+0,2 2,1+0,3 450+31 635+110 4,3+0,9 5,3±1,0 13,6+0,7 9,4+1,1"

3 2,7+0,3 2,1+0,2 368±34 523+74 4,1+0,8 4,1+1,0 15,4+0,7 11,6+1,1*

4 2,2+0,1 1,9+0,3 356+36 534+83 4,0+1,0 4,1+1,1 14,3+1,7 10,1+0,7*

5 3,2+0,3 2,3+0,3 404+47 603+91 4,1+0,8 4,3+0,9 17,0+1,5 10,9+1,1*

6 2,4+0,2 2,1±0,3 427+46 592+79 3,9+0,8 4,4+1,1 13,2±0,6 9,8+0,9*

7 2,9+0,4 2,5+0,2 428+45 584+82 4,6+0,9 4,0+0,8 14,9±0,8 11,2+0.9*

8 2,4+0,2 2,2+0,3 409+51 511±86 4,6+0,9 4,1+1,0 13,9+0,7 9,2+0,8*

9 2,7±0,3 1,8+0,4 368+31 422+63 3,9+0,8 3,3+0,8 14,8+0,8 11,1+1,1*

10 2,5+0,2 1,8+0,3 453+67 611+113 4,0+0,9 3,3+1,0 13,5+0,9 8,9+0,8*

* - достоверные различия при сравнении с контрольной группой (р<0,05).

при расчете на белок средние значения активности в опыте оказывались ниже, чем в контроле, при расчете на креатин, напротив, активность фермента в образцах миокарда основной группы превышала значения активности фермента в группе контроля.

Достоверные различия между основной и контрольной группой были выявлены только по одному показателю - содержанию креатина в ткани сердца, который считают наиболее надежным индикатором мышечной ткани.

При анализе полученных данных обнаружено, что в миокарде умерших скоропостижно от острой сердечно-сосудистой недостаточности на почве ишемической болезни сердцз (наблюдения N 42,43, 45 и ряд других), различия в активности и изофермент-ном спектре ДЦГ, КК в разных участках сердечной мышцы были более выражены, чем в миокарде контрольной группы.

2.4. Метод оценки биохимической гетерогенности миокарда

В настоящее время общепризнанным является представление о сердце как о неоднородной структурной и функциональной системе t Косицкий Г.И ., Червова И.А., 1968; Пауков B.C., Фролов В.А.,1982]. Имеются данные, свидетельствующие о том, что физиологической и структурной гетерогенности различных отделов сердца соответствует биохимическая неоднородность, причем она свойственна не только различным отделам , но и различным мышечным слоям одного и того же сердца [Фетисова Т.В., Фролькис Р.А.,1976].

Недостаточно изучен вопрос о биохимической гетерогенности миокарда. человека. Имеющиеся данные не позволяют выявить каких-либо существенных особенностей в распределении активности ферментоЕ, энергетических субстратов, катехоламинов, 0-АР в различных отделах сердца человека [Кинле А.Ф.,1981; Уткина И. М. ,1985; Sullebager J. et al.,1991;, Steinfath M. et al.,1991]. В то же время, тлеются указания на то, что в миокарде человека при внезапной сердечной смерти от ИБС различия в содержании ряда элементов : S, Si,Cl, Fe , катехоламинов в различных отделах сердца могут быть более выражены, чем в контрольной группе лиц, умерших от других причин [Анд-

- 26 -

реев B.C. и соавт., 1978; Вихерт A.M. и соавт.,1981].

Для учета степени различия в качестве критерия нами был предложен показатель Si, характеризующий биохимическую гетерогенность миокарда. Его величина определяется степенью различий в активности ферментов и изоферментов в исследуемых образцах ткани сердца.

Из представленных в таблице 3 данных следует, что степень биохимической гетерогенности, оцененная по величине Si, для большинства показателей (за исключением двух - отношения ЛДГ1/ЛДГ2 и содержания креатина) в миокарде умерших основной группы более выражена, чем в миокарде лиц соответствующей контрольной группы.

Из данных таблицы 3 также следует, что по величине значений Si ср. можно выделить три области: область со значениями Si выше Sj ср. ИБС ( основная группа); область со значениями Si ниже Sj ср. К (контрольная группа) и область с промежуточными значениями S4- "зона затрудненного выбора".

На основании принципа сравнения величин Si каждого

Таблица 3 Средние значения показателя Si в основной (п= 9) и контрольной группе (п=10)

Исследуемый показатель Si ср. ИБС Si ср. К

Активность ЛДГ, Е/мг белка 1,17 0,97

Активность ДЦГ, Е/мг креатина 63,3 .47,2

Отношение ЛДГ1/ЛДГ2 , % 1,35 1,42

Изофермент ЛДГ5 , % 14,9 11,5

Активность КК, Е/мг белка 4,7 4,6

Активность КК, Е/мг креатина 1190 803

Изофермент КК-МВ, % 17,9 11,8

Содержание креатина мкмоль/г 19,5 20,7

ткани

конкретного наблюдения со значениями 31 ср. основной и контрольной группы была проведена оценка судебно-медицинских заключений и заключений, основанных на данных биохимических исследований. Раздельно произведены расчеты для 8 умерших скоропостижно от ишемической болезни сердца и для 8 умерших от других причин. Эти данные предстзвлены в таблице 4, где знаком "+" обозначено соответствие показателя 51 судебно -медицинскому заключению, знаком "-" - несоответствие-, знаком "?" обозначены те случаи, когда значение показателя 3! оказывалось в " зоне затрудненного выбора". Числитель дроби представляет сумму правильных ответов, знаменатель - общее число методов, использованных для решения задачи. Числа под каждым показателем указывают на их эффективность. Решение о соответствии "биохимического" заключения судебно-медицинскому принимали в том случае, когда количество правильных ответов составляло бо^ее 50 от общего числа (т.е. 4 из 6).

Анализ результатов таблицы свидетельствует о том, что предложенный способ обработки материала может быть с успехом использован в судебно-медицинской экспертной практике: процент правильны?: ответов в контрольной группе составил 62,5, в опытной - 50. Гистологическое исследование мышцы сердца в световом микроскопе не давало возможности выявить изменения, достоверно указывающие на ранние стадии ишемичес-кого повреждения миоцитов. Из данных таблицы следует, что в группе "контроль" показатели обладают приблизительно равными диагностическими возможностями, некоторое исключение составляет показатель активности КК/белок. В то же время в основной группе наиболее значимыми для диагноза являются три показателя: ЛДГ/белок, КК/кр и % МВ. В этой группе, по сравнению с контрольной, обнаруживается большее число показателей (9 против 5), "попадающих в зону "затрудненного выбора". Последнее, на наш взгляд, является естественным и, скорее всего, свидетельствует о том, что характерная для острой ИБС биохимическая картина не успевает рззвиться из-за наступления смерти. Создается впечатление, что предлагаемый способ обработки данных оказывается более надежным для доказательства "смерти от других причин", чем скоропостижной смерти от ЖС. Тем не менее, его возможности не исчерпаны, и пути совершен' твования метода связаны, в первую очередь, с накопле-

Таблица 4 Сравнительная оценка судебно-медицинских заключений и заключений, основанных на величине показателя Б!

N Воз- Судебно-ме- Заключение Использованные методы

наб- раст, медицинское на основа-

лю- лет заключение нии пока- ЛДГ ЛДГ ЛДГ5 КК КК КК-МВ

де- о причине зателя бе- кр. бе- кр.

ний смерти лок лок 1

1 2 о ^ 4 5 6 7 8 9 10

39 28 Электротравма "контроль" (4/6) + + + 7 + -

40 а и Автотравма "контроль" (4/6) + + + + 7

44 26 Асфиксия ?? (3/6) + - + - - +

46 59 Автотравма 77 (1/6) - - 7 - - +

47 63 >> "контроль" (6/6) + + + + + +

48 40 >> 77 (3/6) + + - 7 7 4

49 49 >> "Контроль" (6/6) + + + + + +

50 45 Колото-ре- "Контроль"

заная рана (4/6) + + - - + +

сердца

Эффективность методз

62,5%

6/8 6/8 5/8 3/8 5/8 6/8

продолжение таблицы 4

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

29 41 ИБС- острая сердечнососудистая недостаточность "Осн." (5/6) + + + + +

30 50 То же ?? (3/6) + 7 - - + +

32 50 >> ?? (0/6) - 7 - 7 7 _

33 59 >> "Осн." (6/6) + + + + + +

38 31 >> "Осн." ' (4/6) + + + 7 + 7

42 35 >> ?? (2/6) + - 7 - - +

43 40 >> ?? (2/6) 7 - - - +

О! 52 >> "Осн." (4/6) 7 + + + +

Эффективность метода 507. 6/8 3/8 3/8 3/8 5/8 6/8

нием числа наблюдении в обеих группах.

'' данного способа имеются некоторые ограничения, на наш взгляд, связанные с глубокими морфологическими и биохимическими изменениями сердечной мышцы, при которых она может утратить способность реагировать изменением активности ферментов в ответ на воздействие таких экстремальных факторов, как гипоксия и гиперкатехоламинемия, сопровождающих обострение ишемической болезни сердца.

При анализе в целом полученных данных создается убеждение в том, что биохимические методы диагностики острого ише-мического повреждения кардиомиоцитов достаточно эффективны и в 50 % случаев смерти от острой ИБС могут служить основанием

для постановки правильного диагноза. По сравнению с морфологически),ш методами они легче поддаются количественной оценке и автоматизации. Эти данные после статистической обработки могут быть включены в экспертные системы, связанные с диагностикой скоропостижной смерти.

Предложенный способ обработки результатов биохимического исследования секционного материала может быть с успехом использован для поиска новых информативных биохимических методов диагностики острого ишемического повреждения кардиоми-оцитов и отказа от малоинформативных. В нашем исследовании из 8 использованных параметров, считающихся, по данным литературы, весьма эффективными для диагностики ишемии миокарда, полезными оказались только 6. Полученные данные указывают на определенные ограничения возможностей биохимической диагностики острого ишемического повреждения кардиомиоцитов, что диктует необходимость их дальнейшего совершенствования и разумного сочетания с общепризнанными морфологическими и гистологическими методами.

ВЫВОДЫ

1. При экспериментальной миокардиодистрофии различного гене-за дефекты в гормончувствительной аденилатциклазной системе локализуются на рецепторном и пострецепторном уровне.

2. Основу рецепторного дефекта ГАС составляет снижение содержания в-адренорецепторов на наружной мембране кардиомио-цита и падение чувствительности аденилатциклазы к адреналину и фториду.

3. Пострецепторный дефект гормончувствительной аденилатциклазной системы при экспериментальной миокардиодистрофии связан с выключением регуляторного влияния цАШ> на систему фос-форилаза - гликоген.

4. Дисрегуляторные расстройства в ГАС при экспериментальной миокардиодистрофии определяют снижение возможностей миокарда к мобилизации гликогена в ответ на нагрузку.

5. Изменения в гормончувствительной аденилатциклазной системе при дистрофии миокарда, вызванной гиперстимуляцией адре-норецепторов и гемодинамической перегрузкой сравнимы по характеру и затрагивают одни и те же звенья ГАС.

6. Особенность расстройств ГАС миокарда при его денервацион-

ной дистрофии заключается в нарушении механизмов, обеспечивающих "гашение" регуляторных сигналов в пределах ГАС.

7. Несостоятельность ГАС в управлении внутриклеточными процессами в кардиомиоците при участии внешних регуляторных сигналов является патогенетически значимым зЕеном дистрофического процесса в сердечной мышце.

8. Характер нарушении метаболических процессов е дистрофически измененном миокарде определяется особенностями дисре-гуляторных расстройств ГАС на рецепторном и пострецепторном уровне.

9. Исход заболевания, вызвавшего дистрофию миокарда, зависит от глубины расстройств метаболических процессов в различных отделах сердца.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ.

1. Для диагностики острой ишемической недостаточности сердца при скоропостижной смерти лиц с сердечно-сосудистыми заболеваниями рекомендуется определять активность креатинки-назы , лактатдегидрогеназы и пзофермента КК-МВ в ткани сердца.

2.Активность ферментов следует определять с помощью кинетических спектрофотометрических методов при соблюдении программы контроля качества.

3. При посмертной диагностике острой ишемической недостаточности сердца следует учитывать степень различия в активности лактатдегидрогеназы, креатинкиназы и.изофермента КК-МВ в исследованных образцах миокарда.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ.

1. Аденилатциклаза сарколеммы миокарда при экспериментальной артериальной гипертензии//Циклические нуклеотиды: Тезисы докладов 3-го Всесоюзного симпозиума.-Киев.:"Наукова думка". -1980. С. 45. (Соавт. Зарембский Р.А.)

2. Changes in some properties of rat myocardlal sarcolemme during developrnent of arteri3l hypertension // J.Mol.Cell.

Cardiol.- 1980.- Vol.12, suppl.l. -P.186. (Соавт. Зарембскш P.A.).

3.Влияние лечения пропранололом различных форм артериальнет' гипертензни на уровень циклических нуклеотидов в плазме/'/ Е кн. 4-й Всесоюзный симпозиум"Циклические нуклеотн-ды".-Минск,1982, С.74-75. (соавт. Команденко М.С.,Зарембскш P.A.)

4. Методы определения компонентов системы циклических нукле-отидов-Л.:ЛенГВДУВ,1982, 28С. (соавт. Еалябина М.Д., Капитонова З.Д. и др.)

5. Сарколемма и тканевые срезы как объект изучения реактивности цпклазных систем миокарда при его гипертрофии и денер-Еационной дистрофии //В кн.:"Циклические нуклеотиды и система регуляции ферментативных реакций".5-Всесоюзный симпозиум. -Рязань,1985,С.60-61. (соавт. Зарембский Р. А. )

6.Миокардиодпстрофня - ее биохимические свидетели.-В.кн.:5-f Всесоюзная конференция по биохимии мышц.- Тбилиси,1985.с.12^ (соавт. Зарембский P.A.)

7.Активность фосфорилазы при экспериментальной миокардио-дистрофии, ее связь с состоянием циклазной системы.-кн.:5-й Всесоюзный биохимический съезд. М.: Наука.1986, Т.Е, С.198. (соавт. Зарембский P.A.)

8. Нейротрофический контроль и циклазные системы миокарда-. В кн.: "Проблемы современной биохимии и биотехнологии". Тезисы докладов симпозиума биохимических общеси СССР-ГДР.-Рига,1985, С.90-91. (соавт. Зарембский P.A. )

9.Дискоординацпя регуляторных систем миокарда при разлнчны> повреждающих воздействиях.-6-й Всесоюзный симпозиум"Рол1 циклических нуклеотидов и вторичных посредников в регуляцш ферментативных реакций".- Петрозаводск,1988, С.125-126. (соавт. Зарембский P.A.)

10.Роль циклических нуклеотидов в патогенезе артериальньо гипертензий //Клин.мед.-1987.-N1.- С.55-59. (соавт. Команденко М.С.).

1 "1. Изоферменты креатинкиназы и лактатдегидрогеназы в диагностике ранней стадии инфаркта миокарда при скоропостижно! смерти.- Всесоюзный симпозиум "Проблемы клинической энзимо-логни".Тезисы докладов.-Ужгород,1989.-С.56-57. (соавт. Зимина Ю.В.).