Автореферат диссертации по медицине на тему Экспериментальный анализ эндокринных и метаболических механизмов стрессорных реакций
П Я' '«)' ?
;.!пнистерство здравоохранения Украины Киевский научно-исследовательский иституг эндокринологии и обмена-веществ
На правах рукописи
КУРИЛКА ВЛАДИМИР ИЛЬИЧ
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ЭНДОКРИННЫХ И МЕТАБОЛИЧЕСКИХ МЕХАНИЗМОВ СТРЕССОРНЮС РЕАКЦИЙ
14.00.03 - Эндокринология 03.00.04 - Биохимия
Автореферат диссертации на соискание ученой степени ■ доктора биологических наук
Киев - 1992
Работа выполнена в Запорожском медицинском институте.
Научные консультанты: доктор медицинских наук, профессор Якушев К С., доктор медицинских наук, член корреспондент АН Украины, профессор Визир А. Д.
Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, академик АН Украины, профессор а К Оролькис,
доктор медицинских наук, профессор К Я. Кононенко доктор биологических наук, профессор М. Д. Курский.
Идущее учреждение: Украинский НИИ фармакотерапии эндокринных заболеваний Минздрава Украины.
1992г. в
'ОО
Защита состоится ¿и ссгыч^ 1эд2г. в / 7 " на заседании спе-циализираванного совета Д. 088.14.01 при Киевском научно-исследовательском институте эндокринологии и обмена вешртв МЗ Украины /254114, Ки-ев-114, ул. Выигородская, 69/.
С диссертацией можно ознакомится в' библиотеке Киевского научно-исследовательского института эндокринологии и обмена вещств.
Автореферат разослан " <л/}" _1992г
Ученый секретарь специализированного совета кандидат медицинских наук
И. Е ПЮСТАК-ПАСЕЧНИК.
ш. ~~
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
АКТУАЛЬНОСТЬ. Различные внешние и внутренние воздействия стрессорного характера сопровождается комплексом реакций, в которые вовлекаются -практически вся нейро-эндокринная система и организм в целом [Эверли Дж., Розенфельд Р. , 1975; Selye Н., 1952; Mason J. V., 1968, 1972; Levi L , 1972].
Изучение исследований в этой области эндокринологии и биохимии • показывает, что стресс как предшествующий фактор приводит .к изменению функции гипотоламуса, играющего центральную роль в молекулярных меха-.-низмах развития стресса С Алешин Б. R , 1971; Ведяев &Е и соавт. ,1978; Нйирбу Е.И. и соавт., 1984; Кокс Т., 1980, 1981; Изерсои Ф. 3. , 1981, 1985; Smelik Р., I960; Knigge К. М., Hays М., 1963; Kcr.se tt Н., 1965; Mason J.W. , 1968, 1972; Vale V. et al. , 1981 и мн. др.].
. Эндокринные компоненты стрессорньяс реакций реализуются через изменения адренергических, холинергическкх, серотонинергичесгак и гормональных систем передачи информации, секрецию гормонов гипофиза [Анохина Е П., 1975; Васильев ЕЕ, 1981; Шяухин ЕЕ и соавт., 1981; Glavm G., 1985 и др.]. Одновременно стрессорнкэ воздействия изменит функцию щитовидной и паращтовидной лелез СБалицкяй К. а , Шматько Ю. И , 1987; Danger P. et al., 1983; Kirkeby О. J. et ах., 1984-, Arrtario A., 1985 и др.]. поджелудочной жжевы [Панин Л.Е,, Соколов В.П., 1981; Балицкий К. П., Шматьго & IL, 1987; Jagendra Н. et al., 19773, а такле традиционно, желез, продуцирующие гормоны стероидной природы [Анохина И. П., 1975; Чирков А. М., Чиркова Р. К., Старцев В. tt , 1387; Levin L., 1972; Levi L. , 1976; Wortsman J., Frank S. , Cryer Ph., 1984; Glavin J., 19853.
Анализ вышепредставленных научных достижений только за последние 20 лет убедительно указывает на необходимость углубления представ-
лений в области эндокринологии, связанной не только с собственно из чением функции желез внутренней секреции при их патологии _ ( наприме сахарном и несахарном диабете, тиреотоксикозе и т.п. ), но и преж всего с исследованием особенностей функционирования нейро-зндокринн систем пЗк соматических заболеваниях в целом, к числу последних мож отнести патологию сердечно-сосудистой системы - ишемйческие болез] сердца и мозга, гипертоническую болезнь, другие сосудистые поражена Значительный вклад в разработку этой валшой проблемы внесли исследов; ния нейро-зндокринного статуса данных больных. Внедрение теоретиче< ких, клинических и диагностических методов эндокринологии з облас сердечно-сосудистой патологии привело к значительному прогрессу в эт< разделе науки и узаконило эндокринологию изучающую не только заболев; ния органов внутренней секреции, но и область исследований, охватывай щую всю соматическую патологию.
Сердце, как центральный орган системы кровообращения, рассмат ривается в последнее время и как эндокринный орган, в свяви с устано! лением факта секреции клеточными элементами сердца натрий-уретическог гормона и норадреналина
Эмоциональный стресс имеет особое аначение в развитии не тольр заболеваний сердца CHenri Y. В. „ 1976; Eliot R.S., 19793, но и погрел дений соответствующих структур головного мозга, осуществляющих регуля цию гомеостаэа. В результате этого эмоциональное перевозбуждение, сс провоядаивре стрессорное воздействие, способствует появлению неврозоЕ относящихся к центральным пунктам влияния стресса при возникновенк различных заболеваний. По данным ВОЗ, частота развития невротически состояний в течение XX века возросла в 30 раз, охватив до 127. населе ния развитых стран. При этом, проявление хронического стресса наблвда ется у 30% рабочих и служащих. Увеличение возраста до 60 лет и боле сопровождается увеличением этого показателя от 40% до 60£.
Эти основные результаты подчеркивают, что перенесенный стресс активно влияет на центральные и периферические отделы нейро-эндокрин-гай системы, изучение которых, по мнению СЛаун Б., 1980, 19853 является одним из валшейшх условий в успешном выявлении молекулярных механизмов последующих метаболических нарушений, которые до настоящего времени не подвергались систематическому изучению.
Одновременно с изучением нейро-экдокринного статуса при таких заболеваниях «рессорной природы как инфаркт миокарда были проведены фундаментальные исследования в области биохимии и тем самым обоснованы принципы метаболической коррекции нарушенных обменных процессов, которые существенно ограничили летальность среди больных инфарктом миокарда С Чазова Е. И. , 1975; Фролькис Р. А. , 1971, 1985; Maroko P. et al. , 1971, 1972; libby P. et al. . 1973; Sybers H. ct al. , 13733.
Однако, несмотря на достижения, остаются неясными проблемы, связанные с особенностями нейро-гуморальной регуляции и состоянием обменных процессов при возникновении некроза.миокарда в условиях предва- -рительно перенесенного стресса. В клинической литературе широко обсуждается роль перенесенного стресса в патогенезе ишемической болезни сердца. Однако фундаментальные основы эндокринных нарушений при этом заболевании остаются не изученными.
К числу последних'относятся изучение особенностей нейро-гуморальной регуляции, а также синтеза и- распада белков в таких отделах как левый желудочек сердца и кора мозга при некрозе миокарда, развивающегося после предварительно перенесенного стресса как самостоятельного фактора. Теоретическая и, особенно, пратическая- необходимость проведения таких исследований является актуальной не только для биологии и биохимии, но и медицины.
ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ. Целью работы явилось изучение особенностей нейро-гуморальной регуляции и белкового обмена в постстрес-
сорном периоде и при ишемии сердца, воспроизведенной перевязкой коре нарной артерии (ПКА) после предварительно перенесенного стресса.
Исходя из этого, задачами исследования явились: во-первых, из> чение динамики поступления в кровь гормонов, синтезирующихся в пере; ней доле гипофиза; во-вторых, исследование гормонов щитовидной железь в-третьих, кортикостерона и ряда гормонов стероидной природы; ' в-чет вертых, гормонов цодавалудочной железы; в-пятых, определение цикличес ких нуклеотидов и кальция в крови и в органах; в-шестых, исследовани показателей синтеза и распада белков в комплексе с некоторыми показа теля ми азотистого обмена и РНК.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ связана со следующими ее главными резуль татами. Впервые установлено, что перенесенный стресс, в случае после дующего развития ишемии сердца, является ведущим фактором нарушени секреции в кровь вазопрессина. Обнаружено, что одновременно с эти осуществляется неадекватное характеру процесса поступление в кров: кортикогрОпина и кортикостерона Установлено, что отличительными особенностями нейро-гуморадьной регуляции при перенесенном стрессе и ишемии сердца в результате ПКА ЯБлется то, что при последней наблюдаете! гиперальдостеронемия. При развгггии ишемии сердца после предварительш перенесенного стресса в остром .периоде наблюдается резкое уменьшена концентрации альдостерона в крови.
Выявленные особенности кейро-гуморальной регуляции при развитш ишемии сердца после предварительно перенеенного стресса отмечаются не фоне резко сниженной секреции в кровь соматотропина, тиреотропина 1 гликагона
Впервые показано, что предварительно перенесенный стресс прк последующем воспроизведении ишемия миокарда является ведущей причиной изменений не только иейро-гумооальной регуляции, связанной с системой гипоталамус- гипофиз -надпече чники-щитовидная железа, но и нарушения об-
мена кальция и циклических нуклеотидов. Это подтверждается тем, что при развитии ишемии миоикарда после предварительно перенесенного стресса, по сравнении с обычно моделируемой ПКА, в коре головного моз-' га отмечается более значительный прирост содержания цГМФ на фоне сохраняющейся низкой концентрации цАМФ. При этом, в сердце нет адекватного прироста цАМ® при резко сниженной концентрации кальция.
Обнаружено, что при развитии ишемического некроза миокарда после предварительно перенесенного стресса в коре головного мозга и в левом желудочке сердца увеличивается период полураспада белков- при нарушении их биосинтеза.
ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ РАБОТЫ связано с тем, что впервые объясняется значение перенесенного стресса в нарушении нейро-гуморальной регуляции, влияющей на азотистый обмен у состояние нарушенного белкового обмена, что открывает перспективы разработки новых методов этио-патогенетической терапии, связанных с заболеваниями стрессорной природы. ' .
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ РАБОТЫ состоит в том, что обоснованы корреляты гормональной диагностики состояний острого, пэренесенного стресса, предшествующего возникновению ишемии сердца Одновременно с этим, выявленные изменения в азотистом обмене являются основанием для разработки новых перспективных подходов к коррекции белкового обмена в коре мозга и в сердце при заболеваниях стрессорной природы.
ВНЕДРЕНИЕ. Результаты диссертационного исследования внедрены в учебный процесс в Запорожском мединституте, Запорожском, Днепропетровском и Ужгородском госуниверситетах, а также на ряде предприятий, связанных с сельскохозяйственными животными.
На основании материалов диссертации разработаны методические рекомендации "Диагностика стрёссорного влияния на организм", получено отраслевое рацпредложение (КЗ УССР) N 805 от 05. 09.1988г. "Способ да-
агностики стресса".
• АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные положения работы докладывались: на 9 Всесоюзной конференции по биохимии нервной системы (.Ереван, 1983), на республиканском симпозиуме "Биохимические механизмы регуляции генетической активности" (Еанев, 1984), на 5 Всесоюзном симпозиуме "Циклические нуклеотиды и система регуляции ферментативных реакций" (Рязань, 1985), на- ,республш5авской конференции патофизиологов Украинской ССР "Нервные и гуморальные механизмы компенсаций в условиях действия патогенных факторов" (Запорожье, 1985), на 5 Всесоюзной конференции по биохимии мышц (Телави, 1985), на 5 Всесоюзном биохимическом съезде (Киев, 1386), на 3 Всесоюзном симпозиуме с международным участием "Структура и функции лизосом" (Тбилиси, 1986), на итоговой научно-практической конференции рационализаторов и изобретателей медучреждений Запорожской области (Запорожье, 1987), на 5 Украинском биохимическом съезде (.Ивано-Франковск, 1987), на заседаниях Запорожского отделения ЕБО АН СССР (1986, 1987, 1988).
'СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ. Результаты исследований изложены на 275 страницах машинописи, включая 9. глав собственных исследований и выводов. В диссертации использовано 199 отечественных и 255 иностранных источников.
ПУБЛИКАЦИИ. Йо материалам диссертации опубликовано 23 статьи, 1 методическая рекомендация и 1 рацпредложение отраслевого значения.
ПОЛОЖЕНИЯ, ШНОСЙШЕ НА ЗАЩИТУ:
1. Перенесенный стресс, в случае последующего развития ишемии сердца, является ведущей причиной нарушений нейро-гуморальной регуляции, связанных с системой гипоталамус-гипофиз-периферические железы .(щитовидная, поджелудочная, кора надпочечников).
2. В механизмах нарушения нейро-гуморальной регуляции и белкового обмена при перенесенном стрессе и последующем развитии ишемии ми-
- s -
окарда ведущую роль играет комбинированное- нарушение функции гипофиза в комплексе с одновременным изменением секреции кортикостерона. инсулина, глюкагона и трииодтиронина.
3. Перенесенный стресс, в случае последующего развития ишемии сердца, является ведущим фактором нарушения белкового обмена в коре больших полушарии головного мозга л в "неишемизарованном" отделе лею-го желудочка сердца.
Ш1АТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ. Работа выполнена на 1916 крысах линии йистар, самцах, массой 150-200 г, полученных из питомника АМН СССР ( г. Мэсква].
Животных делили на 5 групп: 1 - интактные; 2 - животные, у-которых исследования проводили при остром стрессе (б час.), а также на 2 и 4 час после начала его воспроизведения; 3 - животные, у которых изучаемые показатели исследовали после перенесенного стресса на £ и 7 сут.; 4 - животные, у которых вызывали ишемию сердца перевязкой нисходящей левсжедудочковой коронарной артерии (ПКА); 5 - животные, у которых через 24 часа после перенесенного стресса моделировали ПКА и исследовали на 2 и 7 сут. опыта При определении калдсго исследуемого показателя в группах было от Б до 8 крыс. Стресс воспроизводили по методике (Desiderato 0. et al., 1974). Его эффективность контролировали по степени появления язе на слизистой ¡келудка, по гипертрофии надпочечни--ков и инволюции тимуса. Постоянно проводился гистоморфологический контроль. Перевязка коронарной артерии воспроизводилась методом Когана А.X (1979). Для получения сыворотки крови, в зависимости от химической природы исследуемых гормонов, применяли необходимые концентрации ЭДТА, гепарина, тентрикалз (Ткачева Г. А., 1933). Горморы определяли при помощи фирменных наборов для радиоимунных исследований: соматотро-пина - Sorin Biomedica (Италия), кортикотропина - Ccirpa?me Ons industrie S. А. (Оранция), тиреотропина - Ма} 1 irjkrodt Diagnostica
(ФРГ), соматомедина - Conpagnie Oris indastrie S. А. (фзанция), вазоп-ресеина - Buhlman Laboratories A.Y. (Швейцария), XT , - СССР, каль-цитонина - Bye Mallinorodt (ФРГ), паратирина - Bye Mallinorodt (ФРГ), альдостерона - Sorin Biomedica (Италия), инсулина - СССР, глюкагона -Serono Diagnostics (ФРГ), эстрадиола - Sorin Biomedica (Италия). Кор-тикостерсн определяли фдюорометрически. Содержание цАМФ и цГМФ в тканях определяли с помощью наборов фирм Becton Dickinson (США) i Institute for research. Production and Applications of Radioisotopes (ЧССР) соответственно, а концентрацию кальция - Lachema (ЧССР). Концентрацию глюкозы определяли глюкооксидазным методом, парциальное давление кислорода (рО ), парциальное напряжение углекислоты, рН кров* исследовали с помощью биологического микроаналиаатора Radelkis (ВНР). В крови исследовали концентрацию свободного аммиака (Львов Н. П. , 1975) и мочевины (Асатиани В.С. , 1969). Одновременно в тканях исследовал! концентрацию белка (Lowry 0. ' et al., 1951) и РНК (Георгиев Г.П. , 1968), аммиака и мочевины указанными выше методами. Активность катеп-сина D в тканях определяли спектрофотометрически в неседементирующеЯ (цитозольной) и седементирующей (лизосомальной) фракциях, полученных путём дифференциального центрифугирования при 18000 g по гидролизу гемоглобина в кислой среде. (Диягд. Дж., 1S30; Arson М., 1944).
Для изучения биосинтеза и распада белка использовали общепринятые >кг?одики. Крысам внутрпбрззшно вводили D,L( -йенил-2,3- Н-аланин) (уд. рад. 1980 Тбк/моль, СССР) из расчета для показателей в мозге 50 мкгасри, а для сердца - 20 мккври на 100 г массы. После одновременного введения метк* всем животным у части крыс (3-х) определение общей радиоактивности с.учетом количества белка в 1 г ткани проводили через 2 часа после введения изотопа, а в другой - черэа 3 суток. При этом, в случае подопытных групп, ва начальную точку исследования выбирали 2 сут. omera, а конечная соответствовала 5 сут. и результаты выражали
периодом полураспада Ъ 1/2, характерного для указанного срока опыта, на основании полулогарифмической зависимости.
Для определения концентрации гормонов и циклических нуклеотидов радиоиммунологическим методом использозали счетчик Г?АК-гамма фирмы ШЗ (Швеция), Еета-1 и Гамма-1 (СССР). Для концентрирования растворов и получения сухих препаратов на всех необходимых этапах работы•применяли лиофильную установку 11 9,2 (ЧССР). Отдельные показатели белкового обмена определяли при помопда спектрофотометров Бресогс! М-4.0 (ГДР), СФ-18 и СФ-25 (СССР).
Результаты экспериментов обрабатывались на ЭВМ. Достоверными отклонениями считали, когда Р<0,05 (Ойвин И. А. , 1960; Какунин а А. ,
1975).
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ. Установлено, что ней-ро-гумсральная система при г"-эвитии исеьят сердца :! после предварительно перенесенного стресса существенно изменяется при одногремеином сохранении специфики влияния самого некроза миокарда. В частности, на это указывают результаты изучения соштотрспша, так как его концентрация при ишемии миокарда, воспроизведенной после предварительно перенесенного стресса, как в раннем постстрессоряом периоде, резко снижена (табл. 1). Данные экспериментального изучения четко указывают на значе- • ние перенесенного етрессорного фактора ьлк паяного условия нарушения продукции соматотропкна. Эта реакция является длительной, так гак. известно, что даже в течение 0,5-1 года послэ перенесенного инфаркта в условиях эмоционального перенапряжения резко уменьшается концентрация СТГ по сравнению с нормой [Пивоваров ЕЕ а соавт.,-1978; Соколов Е.И. и соавт. , 1988; Бе^е , ШПп и , 1979 и др.].
Одновременно с этим можно отметить, что если при развитии ише~. мии миокарда продукция тиреотропина существенно не изменяется, то при ее воспроизведении после предварительно ПС концентрация ТТГ в крови
Таблица 2.
Концентрация гормонов коры надпочечников и поджелудочной жилезы в сыворотке крови крыс при остром и перенесенном стрессе,, а также при воспроизведении ПКА после предварительно перенесенного стресса (м+т)
Показатели Интактные животные 00 ПС ПКА ПС + ПКА
2 сут 7 сут 2 сут ■ 7 сут 2 сут 7 сут
Кортикосте-рон нмоль/л 72,2tl4,4 361,2*14,1 369,9+14,1 594,4+43,0 * 426,0+9,8 * 600,8+49,4 * 3?а,2+26,6 а, аа 554,9+29,1
Альдостерон нмоль/л 305,1+55,0 249,3+11,0 288,Б+8,3 285,7+5,5 а 1622,8t41,6 а 258,6+6,3 а, а* 222,9+27,2 261,3+27,7
Инсулин нмоль/л 110,5+10,9 35,9+9,2* * 23,1+5,5 106,4tl3,3 469,6+23,6 181,6+36,5 522,4tl0,5 122,9+17,6
Глюкагон нмоль/л 14,4*0,8 * 36,7+3,4 37,8+4,8* * 21,7+1,8 22,?+3,Р * 23,9+4,5 а, аа 6,0+0,9 а, аа 6,4+1,1
снижается, что выявляется и при недельном исследовании ТТГ после воздействия эмоционального стресса как самостоятельного фактора (табл.1).
Эти результаты подчеркивают угнетающее влияние перенесенного стресса в случае последующего развития ИМ на функцию аденогипофиза, В этом отношении важным являются результаты исследования в крови корти-когролина Так, содержание АКТГ в течение 7 дней при развитии ишемкк миокарда после предварительно перенесенного стресса на 302 ниже, чем только при перенесенном стрессе на эти же сроки исследования ;таол. 1 ;. Можно полагать, что ограничение выработки дополнительного кортикотрэ-пина и его секреции в кровь указывает на снижение адаптационной роли зависящих от него стероидных гормонов.
Анализ наших результатов свидетельствует о тяжелых нарушениях функции аденогипофиза, которые преимущественно обусловлены воздействием перенесенного змоциоального и болевого стресса Данные результаты объясняет, почему за достаточно быстрой активацией гипофиз-аденаловой системы при инфаркте миокарда наступает истощение резервных возможностей секреции глюко- и минеражортикоидов корой надпочечников ССели-вестроваГ. а и соавт., 1975; Малая Л. Т. и соавт., 19813.
Наш данные позволяют сделать заключение, что срьш в продукции глшокортикоидов на примере кортикостерона и шяералкортиковдов (аль-достерона) связан в первую очередь с последствиями перенесенного стресса ( табл. 2).
Одновременно с нарушением секреции в кровь гормонов аденогипофиза при исследуемых состояниях резко изменится содержание вазопресск-на (табл.1). В частности, обращает на себя внимание значительный реет концентрации вазопрессина при ишемии миокарда, моделируемого бев предварительно перенесенного стресса Величина ваэопрессинемяи на 2 сутки в 3 раза превышает таковую при перенесенном стрессе в этот период. Известно, что степень гипоксии сама по себе является важным фактором ак-
Таблица 1.
йзпцвэтращи гормонов передней доли гипофиза в сыворотке крови крш при остром и перенесенном стрессе, а также- при воспроизведет!!! ПКА после предварительно перенесенного стресса (Ш-т)
Показатели Интактныэ ливотные 00 . Ш ПКА ПО + ПКА
2 су? 7 сут 2 сут 7 сут 2 сут 7 сут
АКТГ нмоль/л 6,ltO,6 * 3,26t6,E * 57,3*2,1 11, ltl, 7* * 36,3t5,0 7,7*1,8 * 39,4+3,8 8,0*1,1
СТГ мкг/л 4*0+0,2 l,8tO,5* * 2,2+0,4 5,8+0,5 1,8±0,4* 4,8*0,5 1,6*0,1 1,1*о|2*
ТТГ ¡етг/л 0,88*0,09 0,99*0,06 0,63*0,06 * 0,46+0,07 0,79*0,15 0,79*0,06 0,90*0,05 0,58*0,06
ВП нг/л 7,8+2,1 14,8+2,1* 34,3*1,81 * 20,6+2,3 * 24,0*6,0 61,6+4,3* тЬА 3,8*0,5 А А 1,9*1,2
Примечание: * - Р<0,05 по отношению к интактным животным;
** - Р<0.05 по отношению к животным с ишемией сердца.
тивизации выброса вазопрессина в кровь СИатлина Э. HL и соавг., 1980; Vaag Bing С. et al., 19843. Поэтому, мокко думать, что значительная гкпервазопрессинешя при ишемии сердца дополнительно может обуславливаться и этим фактором. В конечном итоге, это свидетельствует об активной функции нейро-еекреторных ядер гипоталамуса и задней доли гипофиза при некрозе миокарда, что подтверждается рядом данных СХлыстова 3. С. и соавт. , 1978; Лагфуллин И. А. , 1982 и др. 3.
Однако, состояние регуляции секреции вазопресскна существенно изменяется, если ишемия сердца воспроизводится после предварительно перенесенного стресса Так, наблюдается значительное нарушение динамического соотношения между секрецией в кровь и элиминацией из нее вазопрессина, что подтверждается снижением к 7 суткам опы-га его концентрации в 32 раза по сравнению с интактными животными (табл.1).
Анализ полученных результатов свлдетельствует о том, что угнетение секреции в первую очередь СТГ и ТТГ яри ис-сдедуешм состоянии отражает нарушение механизмов регуляции ж синтеза, а также функции гипоталамус-аденогипофиз, связанных с их недостаточностью, обусловленной в первую очередь, стрессом. Можно полагать, что нарушение околосуточной секреции указанных гормонов при инфаркте миокарда такзеэ связано прежде всего с этой причиной СКурбанов В. А. и соавт., 19S83. Необходимо также отметить, что снижение продукции загопрессияа является дополнительным фактором ограничения выработки и. секреции АКГГ.
Таким образом, перенесенный стресс, в случае последушеГ. пиемии сердца, воспроизводимой ПКА, является ведудей прячжой нарушила ней-ро-эядокринной регуляции, которая, в первую очередь связана с изменением функции ядер переднего и среднего отделов гипоталамуса, особенностями образования биогенных аминов, что в конечном итоге приводит к угнетению секреции СТГ и ТТГ на фоне снижения концентрации АКТГ и нарушенного баланса между образованием и выделением в кровь вагопресси-
на
Необходимо также отметить, что при остром стрессорном воздействии осуществляется более сильная секреция в кровь кортикостерона, а в постстрессорном периоде - ведуний сдвиг в крови связан с вааопресси-ном, СТГ и TTF, определенным либо ишемией сердца, либо перенесенным стрессом.' Заслуживает внимания и то, что в последнее время в клинической литературе , связьлной с изучением указанных гормонов при инфаркте миокарда, стали часто отшчатъ угнетение продукции соматотропного гормона. являюиегося важнейшим показателем тяжести воздействия заболевания на организм [Верхрацкий КС. и соавт., 1983; Курбанов Е А. и со-эет.. 1988]. При этом гипосоматотропинемия, как и в случае с кортикот-ропином. является важнейшим показателем более длительного и тяжелого течения заболевания в постинфарктном перио'де, что также определяется отношением к заболеваниям стрессорной природы CSchollberg К. et al., 19833. Очевидно, что' гипосамататропинэмия и дефицит вазоггрессина, а также ТТГ являются, по кадаму мнения, патогенетической основой многочисленных функциональных и метаболических нарушений.
Шряду с зткм, установлено, что воздействие стресса активирует функции ®5ггов1!Днойчпелезы, что подтверждается резким увеличением содержания Ц в самые начальные периоды воспроизведения стресса Это согласуется с данными ряда авторов, которые отмечали такую же реакцию щитовидной желээы только на ранних стадиях воздействия стрессорных факторов ГСкебельская О. Е , 1956; Нзаник ЕЕ., Кохана «.С., 1981; Сур дуй «,И,, 1985; Badrik Е. et al., 1955; Harrison T.S., 1964; Riviere J. et al., 1971 и др. ].
В поететрессорнсм периоде изменение активности щитовидной железы не удалось выявить.
Указанные сдвиги гормонйпозза, особенно в раннем периоде, подтверждают значение острого периода развития стресса в стимуляции функ-
ции шлтовидной вэгезы. При этом концентрация тиреотропина снижена только к концу стрессорного периода, беа этапа его повышения. Последнее соответствует данным IArmario A et al., 15351 о том, что концентрация тиреотропного гормона при недлительном стрессе существенно не изменится, но меняется чувствительность к ТТГ, а при увеличении сроков, секреция ТТГ подавляется £ ГолоЕОчеяко С. О., 1983; bocroroih к., Ti miros Р., Jarzab В, et al. , 197Э].
Учитывал, что концентрация Tj является основным фактором регуляции тиреотропной активности гипофиза, могао полагать, что процесс ак- . тивного образования Tj в постстреесорном периоде в конечном итоге явится причиной угнетения синтеза и секреции ТТГ в гипофизе. Кроме тоге, это составит основу повышенной нагрузки на сердцо, гиперкикетики циркуляции кров.1!, агткзации функции ДКС [Щзей&ер В. , 2937J. Еьизлегшые особенности' секреции тиреоидных гормонов составляют сущность реакции щитсеидной железы в зависимости от острого действия стресса и его постстрессорного периода Вместе с тем, различный характер продукции горюнов щитовидной железы влияет и на другие процессы, еззпзанные, в частности, с функцией ацидофильных клеток гипофиза.
Известно, что в условиях гипертирооэа сохлтотрспн&я функция гипофиза снижается ГШртьяенко С. П. , 1982; НЬстак К.Е', 1S82; Шртшегко Ф.П., Козыряцкий ЕГ. , 19BG; Швейбзр Е, 1987 к др. 1. Поэтому, кошо ■ полагать, что избыточная концентрация Т* окажет свое влияние на продукцию СТГ в период раннего развития стресса, а аэбэток Tj - в постстрес-ссряом периоде, что, по нашему мнению, является дополнительный фактором нарушения образования содатотрогжна, особенно в период острого стресса и на 2 сутки его последствия.
С другой стороны, найоэдаемая гилэртиреоидная реакция язляртся важным дополнительным условием активации коры надпочечников СКлечккоз ЕЭ., Лидовская С.М., 19731.
Однако, если развитие ишемии сердца осуществляется после предварительно перенесенного стресса, то функциональная активность щитовидной железы, в условиях появляющегося дефицита ТТГ, повышена, чтс является отражением влияния перенесенного стресса, а не ишемии сердца.
Можно полагать, что в этом случае появляется явление дистирео-за, связанное с резкой, нефивиологически повышенной концентрацией Т 1 сильно сниженной концентрацией Ь. Подобное явление отмечалось ГНаибу-лкн 11 Е., Кукмов А. Д., 1982; Пименов Л Т., Лещинский Л А., 1984; Магей Н. еС а1., 19803 в ближайшие дни в условиях острого развития инфаркте миокарда.
Сопоставление полученных нами и литературных данных позволяет предположить, что проявление дистиреоза связано с предварительно перенесенным стрессом. При этом, сниженная тиреотропная активность и дис-тиреоз являются прогностически неблагоприятными факторами течения инфаркта миокарда у больных по данным вышеуказанных авторов. Это заключение обосновывается тем, что самому некрозу миокарда указанные сдвиги не сопутствуют, что подтверждается характером секреции ТТГ, Т», а так-як частично - Т3.
Обнаружено, что наряду с вышеприведенными сдвигами, связанными с кятовидний железой, при остром И перенесенном стрессе развивается птооинсудинедая к гиперглшагонемия, которые характеризуют особенности нейро-гуморальной регуляции и эндокринной функции поджелудочной желеэк в этсг период воздействия перенесенного стресса на организм (табл.2).
При кшемии сердца нами отмечается резкая активатия выброса ь кровь инсулга.а и глюкагока, что показывает отличие' между действием стресса как самостоятельного ¡рактора л как стрессорной реагсши. со-тг/тствуюкей рвбвитио самой ивемии мис!«арда. Это указывает на то, что гкпоиксулинеьзш пги стрессе; является функционально обусловленной и в условия*: такого моцного воздействия, как ишемия миокарда, резко акти-
вируется. При этом, гилерглюкагонемия связана с псстстрессорной реакцией организма.
При развитии ишемии миокарда после перенесенного стреса практически в кроЕи тот же уровень инсулина, но и при этом резко угнетается секреция глюкагона. Это, по нашему мнению, является важным при комбинированном воздействии перенесенного стресса и последующего развития ишемии сердца.
С одной стороны, уменьшение содержания глюкагона в крови будет способствовать уменьшению секреции соматотропина и тиреотропина, а с другой'стороны, сама по себе гиперинсулинемия в указанных условиях гормонального дисбаланса способствует формированию патогенетически неблагоприятных сдвигов в липидном обмене в отношении течения ишеми-ческой болезни сердца Это, по мнению ряда авторов, з первую очередь связано с увеличением содержания липопротеидов очень низкой плотности, концентрации триглицеридов, холестерина [Hiroshige Т., Sato Т., Abe К., 1971; Cook D.M., Kendal J. М. , Greei М. ,. 1973;. Bato Т. et al., 1975; Sakellaris P.S. , Vernikos-Daneilis M., 1975; Toley Т. A. , Greenfield M., Kraemer F. et al., 1981]. К тому жв параллельно с гиперинсулинеми-ей, изменение концентрации ваяопрессина окажет существенное влияние на обмен глюкозы без прямого влияния на функцию клеток поджелудочной железы £ Бергер S. Н., 1980; Виру А. А., 1984-, Роик В. IL, 1987; Claus Т.Н., Pilkis, 1976; Nevman J.D. , 1978; Darming В. E.., Moltz J. H., Fawcett С., 1982]. В конечном итоге, это имеет определенное значение в механизмах нарушения толерантности к глюкозе, что часто отмечается при инфаркте миокарда и оценивается большинством как важный фактор риска при ИБС. В этом, как и в предыдущем случае, избыточная продукция глю-кокортикоидов углубляет нарушение углеводного обмена в целом. В то же время, в этом случае очевидно и значение функционального гипотиреоза Аналогичное явление отмечалось [Garber D.W., Nelly J., Ewerett A.W. ,
- го -
19833 в условиях снижения концентрации Т>.
Анализ ыегтормокальнш взаимодействий показывает СШгейбер & , 198?! что дефицит СТГ создает молекулярный базис для уменьшения катаболизма инсулина и, следовательно, повышение его концентрации в крови. Его содержание возрастает также и потому, что при эмоционально-болевом стрессе, некрозе миокарда нарушается функция печени СГаппаров С., 1972; Мзерсон Ф. 3. п соавт., 1973 и др. 3, где осуществляется основная деградация инсулина. Это в свою очередь, на фоне нарушения секреции СТГ и ТТГ, резко повлияет в этот период на ускоренный синтез триглице-ридов и тем самым на связанные с ними обменные процессы в целом.
Одновременно с гормональными сдвигами в крови было установлено, что одним из характерных нарушений, сопутствующих воздействию стресса на организм, является снижение концентрации кальция в крови. Поэтому, можно полагать, что выявляемая гипокальцемия при стрессе вносит вклад в характер секреции гормонов в кровь. В этом случае избыточная концентрация натрия в крови в условиях стресса может влиять лишь только е период его развития, а не в постстрессорном периоде.
Указанные сдвиги в содержании гормонов и кальция сопровождаются одновременно- изменениями показателей интегрально отражающих состояние азотистого, углеводного и окислительно-восстановительного обменов.
Анализ показывает, что изменения концентрации водородных ионое в крови при стрессе не наблюдается и по этой причине указанный показатель яе имеет существенного звачения в характеристике гормон-рецептор-наго взаимодействия.
Цри ишемии сердца, а также при ишемии миокарда, воспроизведенном после перенесенного стресса, в условиях эксперимента, без использования различных методов лекарственной терапии, характерных для условий клиники, обнаруживается Гйпокадьциемия и гинонатриемия. В случае предварительно перенесенного стресса и развития затем ишемии миокарда
в раннем остром периоде уровень гипокальциемии и гипонатриемии углубляется. Это четко указывает на значение перенесенного стрессз как фактора, усугубляющего нарушения обмена кальция и натрия и в этом плане является суммация влияния самого стресса и ишемии сердца в сторону углубления неблагоприятных сдвигов в данном обмене. Поэтому, ¡гояно думать, что наблюдаемая гипокальциемия и гипонагриемия вносят определенный вклад в нарушение выработки ряда гормонов.
При этом необходимо отметить, что в условиях развития ишемии дополнительным патогенетическим фактором будет служить избыток водородных ионов в артериальной крови, который может повлиять как на секрецию, так и на характер взаимодействия гормонов с клеточными мембранами. В то же время, для исследуемых состояний характерно недоиспользование кислорода, гипо- и гиперкалнкя, в зависимости от особенностей ' взаимодействия стресса и ишемии миокарда, а также усиления распада белков и аминокислот. Установлено, что накопление аммиака и мочевины, отражающих катаболическую фазу стресса, являются последствиях« воздействия самого стресса на организм. При этом перенесенный стресс, в случае последующего развития ишемии миокарда, не вносит существенных дополнительных изменений в накопление мочевины и аммиака. Эти результаты подчеркивают, что в остром и постстрессорном периодах преобладает катаболическая фаза в белковом обмене, которая отражает состояние стресса и подчеркивается многими авторами [Хайдорлиу С. X., 1980; Воб-ков А. И., Нислякова В. П. , Меерсон 0.3. и соавт., 1-982; Бе1уе Н. , 1676 ЗсМе Л. , НаПБСЬ й. .-БаПтап Н.Р. . 1978 и др.].
Развитие адаптивных процессов, в том числе и при ииешш миокарда, существенно зависит от концентрации глюкозы и инсулина в крови. Так, они протекают более эффективно при гиперинсулинемии на фзне умеренно повышенного или нормального уровня глюкозы. Поэтому, очевидно, что при ишемии сердца,' развивающегося до и после перенесенного стрее-
са, будут выявляться характерные сдвиги метаболизма е органах, в этом плане одновременное изучение азотистого обмена показывает, что в условиях пшергликемии и гшзеринпулинемии, вызванных перенесенным стрессом, в коре мозга не реализуются компенсаторные сдвиги, связанные с &
активацией генетического аппарата и белкового синтеза
В левом желудочке сердца, как и в крови [Якушев В. С., Бушуева В. Е , Давыдов ЕВ.,. 19853 не выявляется каких-либо определенных сдвигов в азотистом обмене и, по-видимому, их происхождение связано с общими закономерностями реакции сердечно-сосудистой системы на стрессо-генные факторы. Интересно отметить, что вышеуказанные сдвиги в сердце и в мозге осуществляются в условиях повышенного амыиакообрагования и изменения кислородного режима организма, особенно нарушенных при развитии ишемия сердца после перенесенного стресса.
Таким образом, при наследуемых состояниях резко меняется характер содержания в крови самых различных гормонов, что дает возможность закдвчездш о нарушении цультигормоналъного мехзнизма, в первую очередь связанного с перенесенным стрессом. Это в свои очередь сопровождается изменением различных изученных показателей обмена в крови. В то же время, очевидно, что в органах в зависимости от особенностей воздействия гормонов на них в условиях перенесенного стресса или ишемии миокарда, а также их качественого и количественного состава, будет изменяться в конечном итоге соотношение* вторичных посредников, регулирующее кзеточгщЯ метаболизм, в том числе и белковый обмен.
. Так, исследования показывают, что перенесенный стресс сопровождается уменьшением концентрации цАДО в коре больших полушарий головного шгга ка 2 сутки на 38,82, а на 7 сутки - на 55Х по сравнению с ис-
Л
ходным уровнем. В эти ш сроки отмечается егр прирост в 16,4 раза по сравнению с иктаотшли животными. В сердце же, наоборот, содержание цШР на 2 и 7 сутки опыта повышается соответственно на 732 и 1222 по
сравнению с исходной величиной.
Исследование циклических нуклеотидов в коре мозга пги ишемии миокарда, воспроизведенной после перенесенного стресса, показывает,' что на 2 и 7 сутки снижект концентрации цА1® менее выражено, чем при перенесенном стрессе. Интересно отметить, что при традиционно смоделированной ПКА на 2 сутки опыта концентрация цГЗЙ снижается' в 4,4 раза, а на 7 сутки его уровень вновь увеличивается в 2 раза по сравнению с исходной величиной.
При ПКА, воспроизведенной после перенесенного стресса, в мозге на 7 сутки опыта содержание цГМФ повышается в 13,5 раза по отношению к: норме.
В левом желудочке сердца при обоих вариантах воспроизведения ишемии сердца концентрация цАМХ> достоверно не отличается от интактных •животных и ниже, чем при перенесенном стрессе.
Полученные данные показывают, что в коре больших полушарий головного мозга перенесенный стресс способствует резкому накоплению цГШ, что отражает уменьшение адренореакгивности и увеличение холинре-активносги [ Дорофеев Г. Я., Кожемякин Л. А., Ивашкин а Т., 1978; Феррен-дели Дж. , Гросс Р. и др., 1982]. Можно полагать, что перенесенный ' стресс углубляет это соотношение, так как содержание цАМБ к 7 суткам спыта прогрессивно снижается, а цГШ - нарастает. При.ишемии миокарда, воспроизведенной после перенесенного стресса данная ситуация будет менее выраженной на 2 сутки и более значительной на 7 сутки опыта
В то яе время, развитие ишемии сердца без предварительного воздействия стресса в остром периоде (2 сутки; сопровождается преобладанием адренергических воздействий, что подтверждается нарастанием концентрации цАМФ при значительном уменьшении содержания цГМЪ На 7 сутки это соотношение в незначительной степени снижается,
В отношении сердца можно отметить, что только перенесенный
стресс сопровождается таклав усилением адренэргического влияния, под-твер.чцаавдэгося накоплением цАМФ.
-¿нализ показывает, что перенесенный стресс, в результате выявленных мультигоршнальных сдвигов, может вызывать в целом снижение ак-*
тивности аденилатцЕКлааы в нейронах коры головного мозга и способствовать активации гузкилатциклазы, локализованной в их цитоплазме. К числу возможных факторов влияния можно отнести такие, как активация накопления кальция [Якушев В.С. , Миронова Е. а , Курилка Б. И. и др., 1987] перекисного окисления [Цеерсои Ф.3. , 19813, выявляемых при стрессе.
Б конечном итоге, в мозге и в сердце создаются разные соотношения цАШ я ц№, которые влияют на характер дабшшзации мембран лизо-сом [Кароькин В. Ф. , 1982].
Установлено, что в коре больших полушарий головного мозга и в левом желудочке сердца в их цитоаольных фракциях перенесенный стресс сопровождается иовызенной лабилизациеЯ лизосом к концу 7 суток опыта, когда активность катепсина 0 соответстБено увеличивается в 2 и 3 раза по сраваен»по с исходнш уровнем. Сбралдет на себя внимание тот факт, что. некроз шокарда, воспроизведенный после перенесенного стресса, не сопровождается такой ке . .лабшюзацией лизосом я выходом катепсина О в цитоболь.
В сердце г®, наоборот, выявляется противоположная динамика по сравкешяо с традиционной моделью ГШ.
Сопсстаиленкэ выявленных изменении и активности катепсина и в цитоплазме кдеток коры мозга с соотношением ц/ШФ/цГМФ показывает большое соответствие этих дзух параметров. В частности, перенесенный стресс сопровождается резким умеьшениеы отношения ц/ШФ/цГМЕ значительно выеб, а активность катепсина С в цитозоде соответственно ниже. Шест? с тем, важным является и исходный уровень концентрации цАМФ,
которая в мозге на 2 сутки развития ишек^ги сердца значительно меньше, чем при перенесенном стрессе.
В сердце же при ПКА предварительно перенесенный стресс, наоборот, создает возможность лабшшзации и повышенного выхода катепсина О в цитозольную фракцию. При этом ведущее значение имеет ке сама ПКА, а состояние после перенесенного стресса, что выражено только к концу недельного срока эксперимента. Дальнейшее сопоставление данной динамики катепсина 0 в цитозольной фракции левого желудочка сердца и исследование в нем концентрации цГМФ показывает значение последнего в лабилиза-ции мембран лизосом миокарда.
Б конечном итоге, изменение протеолитической активности в лизо-сомах и в цитозоле повлияет на интенсивность белкового распада в коре головного мозга и в левом желудочке сердцз. Одновременно с этим большое значение для состояния белкового обмена имеет соотношение в крови особенно таких гормонов, как СТГ, инсулин, кортикоотерон, трииодтиро-нин.
Известно, что указанные гормона принимают участие в регуляции образования соматомедина, активирующего белковый синтез [Васильева И. А., 19313. Можно думать, что в проведенных опытах особое значение будет иметь соотношение двух противоположных по влиянию гормональных факторов. В частности, с одной стороны, корт!1костерон является сильным ингибитором, а с другой - СТГ и инсулин являются активаторами синтеза соматотропина [Васильева И.А., 19813. С этой точки зрелия, при перенесенном стрессе факторами контроля образования соматомедина будет соотношение кортикостерон/соматотропин, так как концентрзпия инсулин?, в остром периоде его последействия.падает.
При ПКА, в основном, ведущим будет соотношение кортЕкосте-рон/инсулин при колебании в пределах нормы СТГ, а при ишемии миокарда, воспроизведенной после перенесенного стресса, главным, по нашему мне-
ни», будет отношение кортикостерон/инсулин на фоне резкого угнетения секреции СТГ в кровь.
В то же время необходимо отметить, что данное заключение является важным, так как при остром, перенесенном стрессе и некрозе миокарда наблюдается стойкая тенденция к снижению концентрации соматоме-дина в целом на 23-341 по сравнению с исходным уровнем (рис.1).
В случае же предварительно перенесенного стресса при последующем развитии ишемии миокарда содержание соматомедина. снижается на 2 сутки опыта на 69Z по сравнению с исходным уровнем (рис. 1). Эти результаты подчеркивают, что перенесенный стресс, в случае последующей ПКА, вызывает не только цепь изменений вышеуказанных гормональных отношений, но и затрагивает образование соматомедина, образующегося в печени, создавая основу нарушения синтетических процессов, в том числе, связаных с белковым обменом. Указанные выше гормоны, в соотношении с соматомедином, в контролируемых условиях, каждый в отдельности может оказывать влияние на биосинтез и распад белков посредством контроля концентрации аминокислот и макрозргов, различных видов РНК и активности ферментов, катализирующих образование пептидных связей, факторов элонгации и т.д. Решение этих вопросов до настоящего времени представляет существенное затруднение не только при индивидуальном анализе, но и особенно при комбинированной оценке гормональных эффектов, свааанных с регуляцией белкового обмена в условиях экспериментальной патологии ЕМзрган Г.Е., Реннальдс Д. а , Као Р.Л , 1975; Ыоркин Е., Кимита С., 19753. Тем более, что экспрессия многих генов контролируется одновременно несколькими гормонами, включая инсулин, глюкокортикоиды,. гормон роста и т.д. [Мертвецов ЕЕ , 1986; Комиссаренко Е П., Минченко А. Г., Троны® Е Д., 1986; Sasaki К., CripeT.P., Koch S.R. et al. 1984; Minchenko A. GL, Germanywk V. , 1984; Kitagawa Y. , Sug-imoto, 1985; Jamers % 4. , van Roon M. , Mooren P. a et al. ,1985; De Groot C. J. ,
ю
Гисл. Содержание соматомединз в крови при ПКА и ПКА, воспроизведенной после перенесенного стресса. 1 - гатзктные животные; 2 - ПС 2 сут; 3 - ПКА - 2 сут; - 4 - ПОПКА - 2 сут.
гоппеУеХс! Б. с}е'1лаГ ег а1. , 19В5; ТакеЪит У., Ока Т. , 1986; Ье< К. Ь. , 1зпаг1 К. Н. , 51г1пгГе11оч и, 1986]. Учитывая эти обстоятельства, а гак«е то, что расшифровка мудьтигормональной регуляции обмена веществ ПМинченко А. Г. , 19883 и, в частности, белкового обмела, еще носит во многом нелепый характер, в основу дальнейшего анализа буду1: взяты только :-.хследованные в работе факторы. Так, исследование кор] моага-показь-вает, .что при всех вариантах опытов в целом отмечаете! усиление распада белков. Вместе с тем, интенсивность деградации наи большая при некрозе миокарда, когда период полураспада уменьшается к 54,32 по сразнениэ с исходшлн уровнем. При этом перенесенный стресс являясь фактором активация катаболических процессов в случае своег предшествующего воздействия, при последующем развитии некроеа миокарда, не сопровождается активнь&г распадом белка. Так, при перенесение: стрессе -период -полураспада составляет 91,4£, а при ишемии сердца
воспроизведенной после перенесенного стресса, он составляет 74,3% п
>
.сравнению с исходным уровнем.
Сопоставление этих результатов с активностью катепсина Б пока &ызает, что действительно в лкзссомах максимальная его активация наб лвдгзтея при кюкарда при незначительно выраженном его поступ
лешм в питозоль. В атом ха опыте, в мозге отмечается преобладаю! цАКФ над цЕЧ»Ь
Прн перенесенном сгрзссе аотивация катепскиа О а лизосомах повигегнья его ¿жод ь цигогавькузо фракцию на них ссудасгвляется толь ко к. концу недальнего срока эксперимента Обращает на себя внимани тот факт, что в каре больших полушарий головного мозга резко снижаете соотношение цАНЬ/цТИ за' счет резкого увеличения концентрации цГОИ
я»
условий, способствующая лабилизации мембран ливосом. Интересно отме тить, чю подобные едзиги отмечается и в том случае, если ишемии мис карда предварительно предшествует перенесенный стресс. При этом, ая
гивность катепсина В в лисосомах становится ес,е шга? при отсутствии повышенной скорости разрушения мембран лизосом и его ' выхода в цито-зольную фракцию. №жно думать, что это связано с изменением популяции лизосом, обладакщих большим количеством белков. Однако, их протеолити-ческая активность нимэ, что отражается на характере распада белков.
Исследование скорости биосинтеза белка по его удельной радиоактивности (УА), а также расчетная величина обшей радиоактивности бел-щ в 1 грамме (ОА) ткани показывает, что перенесенный стресс сопровождается угнетением биосинтеза белка в коре моага, так как УА и ОА снижается соответственно на 15,и 15,по сравнен™ с исходной величиной.
Развитие ишемии сердца, независимо от того, предшествует ему стресс или нет, показывает, что отмечается резка! активация сюзрости 5елкового синтеза, так как ве.тгчина УА в оооих случаях составляет 1,9 и 1,7 раза по сравнению с исходным уровнем. Однзгл, е том случае, когда стресс предшествует ишемии миокарда, зсе-таки. общая интенсивность синтеза белков ограничивается. В частности, ОА па 47,7% и.и по сравнению с традиционней моделью некроза миокарда
Результаты этих исследований свидетельствую? о тем, что перенесенный стресс, приводя к резкой активации гуанидагцкклагы, рызь'вает, вероятно, уменьшение использования Ш5 л Сиологцчэском синтезе белка в коре мозга В то ге время больное значение будет иметь гормональная перестройка, связанная с изменением типа секреции гурманов, об ^.тжащих анаболическим эффектом на фоне неспешфгсеской гиперкортикосте^г.нег'ии. С этой точки зрения, указанные выпю соотнокедия кортикостерогга, сома-тотропина и инсулина в соотношении с соматоиедином нвляюгея важными и характер их секреции в. кровь, в зависимости от типа состояния, будет определявшим в контроле за соматомедшгам.
Исследование аналогичных процессов в левом желудочке сердца по-
•сазывзет, что сама по себе ПКА сопровождается в неишемизированном отделе левого желудочка усиленным распадом белка. В частности, период полураспада уменьшается на 7,8Х по сравнению с ингактними животными (табл. 3). 1
Однако, состояние перенесенного стресса как при последующем развитии ишемии сердца, так и без него, сопровождается ограничением распада белков, на что указывает увеличение периода полураспада в обоих случаях в 1,7 и в 2,1 раза по сравнению с исходным уровнем (табл.3).
Сопоставление этих результатов с динамикой катепсина Э показывает, что его активность в лизосомах изменяется незначитэльно по сравнению с исходной величиной, но его выход в цитозоль в остром периоде наибольший по сравнению со всеми опытами. Это объясняет в свою очередь аекоторую активацию распада белков в неишемизированном отделе левого желудочка сердца, что отмечается многими авторами. Обращает на себя внимание то. что состояние перенесенного стресса, особенно при последующем развитии некроза миокарда, в отношении сердца является фактором, не только увеличивающим период полураспада, но и ограничивающим скорость белкового синтеза. На это . указывает снижение УА как при стрессе, так. и некрозе миокарда псхда стресса соответственно на 18,8Х и 43,6% по сравнению с исходной величиной. При этом в целом белок-син-тегкрутжйя система является подавленной, на что указывает понижение величины ОА. Вместе с тем, интересно отметить, что активность катепсина Б в лизосомах в обоих случаях значительно ниже, чем у интакткых животных, а. также крыс с обычно воспроизведенным некрозом миокарда. При этом характер лабвдизации лизосом и выход катепсина И в цитозоль сохраняется высоким.
Анализ полученных данных свидетельствует о том, что перенесенный стресс является значительным фактором, влияющим на состояние гормональной регуляции и белок-синтезируюшях систем мозга и сердца. В
Таолица 3.
Период полураспада и показатели биосинтеза белка в левом желудочк? сердца крыс при остром и перенесенном стрессе, а такие при воспроизведемте ПКА после предварительно перенесенного стресса (М+т)
Показатели Интактные животные ЛС ПКА ПС + ПКА
Т 1/2 5,6 10,0 5,2 12,0
Удельная радиоактивность (имп/с/мг белка) 323*26 . 263+7 * 309+12 182+ёб* >
Общая радиоактивность (имп/с/мг белка в 1 г ткани 98192 79648 99736 83000
частности перенесенный стресс определяет характер секреции в кров] гормонов, контролирующих белковый обмен, в зависимости от того, буде-ли затем формироваться некроз миокарда или нет. В частности, стрес< предопределяет стойкое нарупение секреции в кровь СТГ и соматомедина. особено реализуемое при ишемии миокарда, воспроизведенной после перенесенного стресса. Можно думать, что кортикостеронемия в этом случае резко угнетает продукцию соматомедина, а поступающего в кровь в большом количестве инсулина недостаточно для контрэффекта. Б случае к только перенесенного стресса больше проявляется влияние гипоинсулине-мии. Однако, несмотря на это, стресс, подобным образом влияя на обме) соматомедина, одновременно через гормональные механизмы играет определяющую роль в формировании соотношения цА№/цГШ'. Последнее ь сем очередь имеет значение не только в функциональных возможностях нейронов или миоцитов,- но и в контроле за лизосомами и характером лаОилиза-ции их мембран. Обращает на себя внимание тот факт, что усиление ката-болических процессов при ишемии сердца в коре больших полушарий головного мозга сочетается с повышением активности катепсина Б в лизосома: при незначительном его выходе в цитозольную фракцию. Это, в свою очередь, согласуется с достаточно высоким соотношением цАЫФ/цГМФ.
В сердце юг, наоборот, .отмечается высокий эффект лабклигацш мембран лизосом и выход катепсина О в цитозольную фракцию с последующим несильно выраженным уменьшением периода полураспада. Однако, ] случае перенесенного стресса, на фоне уменьшения адренореактивности I увеличения холннрэакгявности, лабилизация и выход катепсина 0 в цито-золь в клетках коры мозга не проявляется в значительной мере. При это)
четко прослеживается возможность уменьшения протеолитической активное*
ти в лиаосомах и увзличения периода полураспада белков. Однако, оценкг белкового синтеза становится более ясной, если учитывать состояние возбудимости нейронов. Известно, что такими объективными категориям!
[вляются увеличение концентрации цГМФ и ее соотношение с цАМФ [Дорофеев Г. И. , Кожемякин Л. А. , Ивашкин В. Т. , 1978; Фэрендели Д. И. и соавт. , .962]. Так, при ишемии сердца, воспроизведенной без предварительного юздействия стресса, в коре мозга соотношение цЛМФ/цМВ увеличивается 1а счет резкой убыли ЦГМФ, что соответствует состоянию пониженной ней-ганной активности СФерендели Дж. и соавт. , 1982], а следовательно и газбудимости центров коры головного мозга. Шжно полагать, что в усло-¡иях подобного функционального состояния это сопровождается активным ¡интезом белка и восполнением белковых структур, как это еидно по ре-¡ультатам ОА белка в 1 г ткани. При перенесенном стрессе и некрозе ягакарда. воспроизведенном после перенесеного стресса, отмечается рез-сая стимуляция накопления цГМФ, что соответствует повышению нейрональ-юй активности и состояния свьрхвозбудимости СФерендели Дж. и еоавт. , 1.982]. При этом степень выраженности будет определяться и конкретной щнамикой цАМФ. Подобный подход показывает, что состояние сверхвозбу-домости, характерное для перенесенного .стресса, не. сопровождается адекватным синтезом белков, что сохраняется и при ишемии сердца, воспроизведенной после перенесенного стресса, несмотря даже на высокую сдельную скорость биосинтеза Данные нарушения, в конечном итоге, бу-^ут состазлять основу молекулярных и фуюсционалъных нарушений при :трессе и его штенцшруюш,ем воздействии при такой патологии, как нек-зоз миокарда Аналогичная ситуация во многом характерна и для сердца, сотя менее заметна Так, в миокарде более выражена активность процес-:ов белкового синтеза и в целом содержание различных белков выше, чем з коре мозга
Таким образом, перенесенный стресс как в мозге, так и в сердце знижает эффективность работы аппарата белкового синтеза При этом, ест в коре мозга процесс обновления белков под влиянием стресса активизирован, то для левого желудочка сердца он резко ограничивается при
одновременном нарусенми синтеза белков. Учитывая характер функции сердца можно думать о том, что нарушение процеса обновления белка, например, миозина по этой причине приводит к нарушению его ферментативных свойств, также как и свойства миофибриллярных белков-ферментов и т.д. Длительное их функционирование в условиях развития некроза миокарда после остро перенесенного стресса окажет отрицательное влияние на эффективное развитие неишемизированным отделом левого желудочка сердца компенсаторной гиперфункции, играющей важную роль в сохранении жизни при инфаркте миокарда С Меерсон Ф. 3., 1986]. Этот комплекс сдвигов, совместно с резкиы угнетением скорости белкового синтеза, обозначает специфику стрессориой дистрофии, реализуемой в неишемизированном отделе левого желудочка сердца. Важное значение в механизмах нарушения белкового обмена в сердце ь этом случае будет иметь прежде всего нарушение центральных механизмов регуляции ответственных за снижение сек-реци горшков передней доли гипофиза на фоне нарушения образования Т , инсулина, кортикостерона, а также соматомедина Подтверждением этого является данные о том, что в подобных нарушениях белкового обмена прежде всего большое значение имеет комплексное повреждение гипофиза в целом СМэрган Х.Е., Као Р., Раннельдс Д.Б. и соавт., 1979]. что в нашем случае подтверждается нарушением секреции СТГ, АКТГ, ТТГ. Дополнительное вовлечение в этот процесс щитовидной, поджелудочной желез создает стойкое нарушение регуляции белкового синтеза, что ранее выявлялось только в модельных экспериментах ЕГольдберг А. Л , 1979].
Таким обрааом, проведенные исследования позволили выяснить особенности нейро-гуморальной регуляции и белкового обмена в сердце и коре мозга при остром и перенесенном стрессе, а также при ПКА, воспрои-веденной после перенесенного стресса Это создает возможность формирования перспективного направления в таких областях медицинской науки, как эейро-зндокринология, кардиология, неврология, а также в биологии
:ельскохозяйственных животных, связанных с разработкой эффективных методов коррекции мультигормональных нарушений на уровне гипофиза-щито-¡идной железы-поджелудочной железы и регуляции метаболизма в таких ор-'анах, как мозг и сердце, нарушенных воздействием на организм эмоцио-1альных стрессогенных факторов.
ВЫВОДЫ.
1. Комплекс эндокринных и мгтаболических компонентов реакции [ри развитии острого стресса у крыс включает наряду с увеличением в :рови кортикотропина, кортикостерона и вазопрессина , понижение в ней »нцентрации соматотропина, тироксина, инсулина, паратирина на фоне тимуляции секркции в кровь вазопрессина.
Содержание цАМФ в больких юлуиариях головного мозга при этом нижается, а содержание цГМФ и каш ция- увеличивается, в то время как в иокарде преимущественно в процессе' развития стрессорной реакции в ос-овном увеличивается содержание цАА!1>.
2. В течение недельного срота постстрессорного периода в крови стается повышенной концентрация' кортикотропина, кортикостерона, на-опрессина на фоне увеличения концентрации в крови Т), глюкагонэ и охранения низкого уровня инсулина, а также тиреотропина.
При указанных гормональных сдвигах в больших полушариях голеч-эго мозга сохраняется повышенная динамика увелэтенмя концентрации ИМФ и кальция на фоне сохранения в них цАМЬ В ткани левого же желу-зчка сердца содержание цАМФ продолжает Сыть увеличенной.
3. Эндокринные компоненты стрессорной реакции на ишемию миокзр-1, моделируемую путем перевязки нисходящей ветви левой коронарной зр-;рии по направленности в основном совпадают с таковыми при перенесен->м стрессе и характеризуется повышенным содержанием в крови кортикс-галина, кортикостерона, вазопрессина, инсулина, глюкагона, альдосте->яа и понижением - соматотропина, а также тиреотропина.
Содержание циклических нуклеотидов в ткани мозга изменяете разнонаправленно, в частности концентрация цАШ> к концу опыта снижает ся, а цГМФ после значительного снижения на 2 сутки после НМ резко уве личивается. Эти сдвиги осуществляются на фоне повышения содержали кальция.
В неисемизированном отделе левого желудочка сердца увеличени срока ишемии миокарда сопровождается снижением преимущественно кон центрации кальция при незначительных колебаниях в концентрации цАМФ повышения в нем содержания цГШ
4. Моделирование ишемии миокарда на фоне перенесенного стресс существенно модулирует комплекс гормональных компонентов комплекснс стрессорной реакции. Наряду с повышенным содержанием кортикотропине кортикостерона, тироксина и инсулина снижается содержание соматогрот на, вазопрессина; тиреотропина, трииодтиронина, глюкагона, альдостерс на, что свидетельствует о значительном изменении структуры комплекснс стрессорной реакции и формированию патологического фона, изменяю®* реактивность организма и комплекс реакций на ишемию миокарда. .
Указанные гормональные сдвиги сопровождаются в ткани мозга дс недлительным снижением только концентрации цГМФ, а в ткани миокарда кальция.
5. Острый стресс и, особенно ишемия миокарда, воспроизведена в постстрессорном периоде, приводят к нарушениям электролитного обм< на, проявляющемся в гипокальциемии и гипонатриемии.
6. Дисбаланс в содержании гормонов при стрессе и ишемии миока] да приводит к системным и регионарным нарушениям метаболизма.
В постстрессорном периоде в коре больших полушарий головно: мозга увеличивается распад, и активируется синтеа белков, повышает! содержание РНК, мобилизация лизосом и увеличивается еыход катепсина •з в цитоплазму.
7. При ишемии миокарда, воспроизведенной в постстрессорном пе-иоде, период полураспада белков был увеличен и резко ограничена бе-оксинтезирующая способность ткани мозга и снижен уровень РНК.
8. В постстрессорном периоде нарушается белоксинтеэируюшая спо-обность миокарда левого желудочка сердца, увеличивается содержание ммиака и мочевины, активизируется процесс лабилизации лизосом и выход атепеина D в цитоплазму.
9. Моделирование ишемии миокарда е постстрессорном периоде прк-одило к значительному увеличению нарушений белкового обмена в миокар-
в частности к резкому увеличению периода полураспада белков, сни-внию скорости их ресинтеза, лабилизации лизосом и к выходу катепсина в цитоплазматическую фракцию.
10. Нарушение структуры гормональных компонентов реа5щии при трессе и острой ишемии миокарда приводит к нарушению адаптационных озможностей организма, системным нарушениям метаболизма и, следова-ельно, ограничению востановительных процессов. .
Список научных работ, опубликованных по теме диссертации. . Энергетический метаболизм в больших полушариях головного мозга и особенности его регуляции в различные периоды последействия эмоцио-нально-болеЕого стресса/ В. С. Якушев, В. И. Курилка, В. В. Давыдов и др.//9 Возсоюз. конф. по биохимии нервной системы (Ереван, ноябрь 1983г.): Тез. науч. сообш, - Ереван, 1983 - С. 336-337. . Курипка а И., Миронова Е. В., Якушев В. С. Роль стероидных гормонов и кальция в регуляции активности генетического аппарата органов при эмоционально-болевом стрессе//Еиохим. механизмы-регуляции генетич, информации: Республ. симпоз. (Канев, май 1984г.) Тез. доки. - Киев, 1984. - С. 57.
. Исследование влияния некоторых производных кеантина на состояние метаболизма органов крыс, подвергнутых эмоциональному стрессу/
Е И. Курипка, ЕС.Якушев, ЕП-Скурыгин и др.// 5 Всесоюзн. симпоз. "Циклические нуклеотиды и система регуляции ферментативных реакций" (Рязань, окт. 1985г. ): Тез. докл. - Рязань, 1985. - С. 73.
4. Влияние изотропина и дибунола на кислотно-щелочное равновесие и электролитный состав крови при эмоциональном стрессе /ЕС.Якушев, Е. А. Шкопикский, Е И. Курилка и др. // 5 съезд фармакологов УССР ( Запорожье, май 1985г. ): Тез. докл. - Запорожье,.. 1985. - С. 186-187.
5. Белковый обмен в больших полушариях головного мозга при эмоционально-болевом стрессе/ Е С. Якушев, В. Е Давыдов, Е И. Курипка и др. // Укр. биох. дурн. - 1985. -57, N 2. -С. 15-18.
6. Особенности обмена холестерина при эмоциональном стрессе и его значение в их формировании при развитии некроза миокарда после перене-
* сенного стресса/Е С. Якушев, Е В. Давыдов; Б. И. Курипка и др. // Научн. кснф. Укр. общества патофизиологов "Нервные и гуморальные механизмы компенсации в условиях действия патогенных факторов" (Запорожье, 1985г.): Тез. докл. - Запорожье, 1985. -С. 158.
7. Секреция инсулина и обмен белков сердечной мышцы при некрозе миокарда и аначение эмоционального стресса в их изменении/ Е И. Курипка, ЕЕ Давыдов, H. Е Крисанова и др.// 5 Всесоюзн. конф. по биохимии мышц (Телави, 1985г.): Тез. докл. - Телави, 1985. -С. 63.
8. NAD-H-ванадат-оксидоредуктаза и ее значение в регуляции ионного транспорта при некрозе миокарда/ ЕС.Якушев, 0..Б.Макоед, ЕИ.Курипка, ЕЕ Давыдов// 5 Всесоюзн. конф. по биох. мышц (Телави, 1985г.): Тез. докл. - Телави, 1985. -С. 123-124.
9. Баланс кальция при эмоционально-болевом стрессе/ ЕС.Якушев, Е. В, Ыирокова, Е И. Курипка и др. // физиол. журн. •-Киев. -1985. -31, N б. -С. 683-688.
10. Особенности продукции гормонов надпочечников и состояние обмена кальция при эмоциональном стрессе/ В. И. Курипка, Е. Е Миронова,
Е. А: Шкопинский и др.// 5 Всесоюзн. биох. съезд (Киев, 1986г.): Тез. стенд, сообщ. т. 2. - М.,: Наука. -1985. - С. 99-100.
11. Содержание электролитов в крови и воды в органах при эмоционально-болевом стрессе/ ЕС. Якушев, Е. А. Шкопинский, Е И. Курилка и др.// Физиол. журн. -Киев. -1986. -32., N3. -С. 363-367.
12. Обмен кальция и содержание 3 ,5 -АМФ в органах при эмоционально-болевом стрессе/' ЕС. Якушев, Е К Курипка, ЕЕ Давыдов и др.// Вопр. мед. химии. -1986. -32, N6. -С. .13-96.
13. Протеолитические ферменты лизолом и особенности гормональной регуляции белкового обмена при стрессе/ ЕС. Якушев, ЕЕ Давыдов, Е И. Курипка и др. // 3 Всесоюзн. симпоз. с международным участием "Структура и функции лизосом" (Тбилиси, ноябрь 1986г.) -М. -1986.
14. Якушев Е С. , Миронова Е. Е , Кут ипка Е И. Баланс кальция при некрозе миокарда и значение стресса I; его нарушении// Вопр. мед. хиппи. -1987. -33, N1. -С. 25-29.
15. Инсулин крови и особенности.азотистого обмена органов при воспроизведении некроза миокарда после перенесенного эмоционального стресса/ Е С. Якушев, Е И. Курипка, Е. А. Шкопинский и др. // Вопр. мед. химии. -1987. -33, N2. -С. 18-25.
16. Особености регуляции и метаболизма миокарда при развитии в нем некроза после перенесенного эмоционального стресса/ ЕС. Якушгв; ЕИ. Курипка, ЕВ,Давыдов и др.// Научно-практ. конф. рационалист и изобретат. медучреждений Запорожской области (Запорожье, апрель 1987г.: Тез. докл. -Запорожье. -1987. -С. 27-28.
17. Влияние ионола на кислотно-щелочное равновесие и ионные сдвиги !ри эмоциональном стрессе/. Е. А. Шаэпинский, О. Е Макоед, .Е И. Курипкч и др.// Патох фиаиол: и эксперим. терап. -1937. -N3. -С. 42-45.
18. ЦИКЛ1ЧН1 нуклеотиди, жиров 1 кислоти, кальщй, маппй 1 особливооп бикового роз паду за умов гуморального дисбалансу при емощйному
стресс/ Б. С.Якушев, В1.Кургпка, Л.Е.Б1локонь та »н.// Тез. симпоз. доп. 4.1. -Кии. -1987. -С. 177.
19.0собливост1 гормонально! регуляцн та кислотно-лужного стану шд час емощйного стресу/ Е Г.Куршка, Е. А. Шкотнський, Е. Е Миронова та Ш.// Там же, 4.2. -С. 41-42.
20. Особливост 1 регуляци МАЛ-Н-ванадат оксидоредуктази у серщ в норМ1 та за стресовкх поыкоджвнь/ КС. Якушев, а ¡.Куртка, Е Г. Вержи-ковська та 1Н. // Там же. Ч. 2. -С. 326-327.
21. Влияние -верапамила на кислотно-щелочное равновесие и ионные сдвиги при эмоциональном стрессе/ К И. Курилка, Е. А. Икопинский, К С. Якушев и др.// Депон. ВИНИТИ, N 7028-1386 от 04.10.1986. Реф. библ. указ. ВИШИ "Депон. рукописи". -1987. -Ы 2, б/о 336.
22. Диагностика стрессорного влияния на организм/ В. С. Якушев, В. И. Курилка, В. В Давыдов и др.// Метод, реком. -МЗ УССР, Запорож. обл-здрав, Запором: мед. ин-т, Запорож. ВБО АН СССР. -Запорожье. -1987. -8с.
23. Курипка В К. Способ диагностики стресса// Рационализаторское предложение. -Удостоверение N 805 от 04.08.1983г. Минздрава УССР:
24. Курипка В И., Белоконь Л Е., Якушев В С. Влияние эмоционально-болевого стресса на гормональную функцию щитовидной и парашитовидной желез// Оизиол. журнал. - 1989. -34, N 1. -С. '.¿-Щ
25.Изменение концентрации соматотропина, циклических нуклеотидов и состояние белкового обмена в мозге и сердце при стрессе, а также некрозе миокарда, воспроизведенном после перенесенного стресса/ В.С.Йчпвев, ЕИ.Курипка, АЕ.Белоконь и др.// Вопр. мед. химии. -1990. -36. -С. 19-23.