Автореферат и диссертация по медицине (14.00.17) на тему:Кардиальный эффект тиреиодных гормонов при иммобилизационном стрессе

I 9 0 < 9-0'

ИНСТИТУТ ФИЗИОЛОГИИ академии НАУК БССР

На правах рукописи

СУХ0РУК03А Татьяна Александровна

УЖ 616.12:612.018.2/:616.8-008.615

карлшьньй зф5ект тиреоишх гсгаснав

при йшобйжзшоянш стрессе 14.00.17 Нормальная физиология

автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Минск - 1990

Работа выполнена в Витебской ордена Дружбы народов государственной медицинском институте

Нвучный руководитель - доктор биологических наук,

профессор БСШКО А.П.

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор, академик АМН СССР ИАТЮХИН В.А., кандидат биологических наук, старший научный сотрудник ВОЛОДЫО Я.Т.

Ведущая организация - Институт нормальной физиологии им. П.К. Анохина АМН СССР

Защита состоится 1930 года в

"/7 " часов на заседании Специализированного совета Д 006.11.01 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора наук при Институте физиологии АН БССР (220725, ГСП, Ыинск, ул. Скорины, 28).

С диссертацией мокно ознакомиться в библиотеке Института физиологии Акадеыии наук БССР.

Автореферат разослан

Ученый секретарь. Специализированного совета кандидат биологических наук

Институт физиологии АН БССР, 1990-

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

г ДА 101 f -

85.;'/.0К;ч Актуальность исследования. Стрессорные состояния стали осо-

К и I'

л.'г'ббнно ¡распространенным явлением в нюни человека в эпоху бурно- 'го' развихия научно-технического прогресса и социальных конфликтов, пороадающих огромные эмоциональные перегрузки на фоне гиподинамии. Известно, что стресс является тем патогенетическим механизмов, который приводит к развитию артериальной гипертензяи, ишемической болезни сердца, инфаркта миокарда а других заболеваний (Е.И. Чазов, 1976; К.В. Судаков, 1976; Г.И.' Косицкий, Г977). Сердце является основным концевым органом стрессорной реакции, з котором развиваются функциональные, биохимические и структурные поражения (А.М. Вихерт с соазт., 1972; Ф.З. Неерсон, 1384; С.О. Тапбергенов, 1987; W.Eaab , 1966).

Весьма перспективным является использование естественных механизмов защиты сердца от стрессорных повреждений, в частности, механизмов гормональной регуляции (H.Selye , 1976). Показано, что наиболее пролонгированные соматические реакции при стрессе осуществляются адренокортикальной, сомзтотропной и тиреоидноЗ осями (L.Levi , 1972), из которых последняя наименее изучена.

Тиреоидные гормоны оказывают специфическое (активация ядерного, ыитохондриального геномов клетки)( j.ïata at al. , 1263; A.A. Абдукарашзв с соавт., 1978) и неспецифическое (активация энергетических процессов в митохондриях, изменение проницаемости клеточной мембраны, активация транспорта ионов, аминокислот) зли-яние на процессы метаболизма и функции миокарда (Г.В. Верещагина, A.A. Трапнова, 1984; A.G«*oa et al. , 1986; a.Muller et al.» 1984). Показана эффективность влияния малых доз тиреоизных гоомо-аов яа механизмы срочной я долговременной адаптации сердца -га-груз кац при длительной гиперфункция а инфаркте миокарда (A. ri.Bc.j.-ко, i960; Д.П. Боако, Г.М. Прусс, 1986; A.A. Ылинсзая, IS7S).

Можно предпологить, что тиреоидине гормоны обеспечивают эф- • фективность адаптации сердца к факторам среды путем избирательной активации синтеза бед ков и накопления структур кардиомиоци-тов в функционально выгодной соотношении. Отсюда вытекает целесообразность исследования роли тиреоидных гормонов в развитии стресс-реакции организма, з реализации механизмов адаптация в стрессу и возможности использования малых доз этих гормонов в иредупреадении или ограничении стрессорных позрездений сердца.

Учитывая выаеизлогенное, цель настоящей работы заключается в изучении роли тиреоидных гормонов в развитии стрессорных изменений интактного сердца, при экспериментальной пороке и инфаркте миокарда. Исходя из этой дели, поставлены следующие задачи:

1. Дать комплексную характеристику стрессорных нарушений сердца, изучив его функциональныебиохимические и ультраструктурные изменения, внзываешеюиобцлиаациеа.

2. Выяснить роль тиреоидных гормонов в развитии этих изменений стрзосированного сердца, изучивстепень атих сдвигов в условиях введения малых доз тиреоидных гормонов и в условиях их дефицита.

3. Изучить стрессорные нарушений сократительной функции, метаболизма и ультраотруктуры гипертрофированного сердца и исследовать влияние тиреоидных гормонов на развитие этих изменений.

Изучить ультраотруктурные нарушения, вызываемые стрессом в "неповревденных" зонах инфарцированного сердца, и оценить значение тиреоидпх гормонов в. развитии этих изменений.

5. Оценить значение тире оидшк гормонов в реализации стресс-реакции организма по степени изменения стресо-заинтересованных органов.

На^чнвя новизна работы определяется .следующими её основными

результатами.

Впервые установлено, что постстрессорнвя депрессия сократительной функции сердца крыс определяется снижением соотношения площадей митохондрий ж ыиофибридд(а 8 нардиокиоцитов, а такге коэффициента энергетической эффективности митохондрий (КЗЭЫ), адранореакгявяоми и концентрации цАНФ миокарда.

Новым яЕляется представление о характере кардааяьных эффектов тиреоидных гсрыонов в условиях стресса: введение до стресса тиреоидных гормонов з Физиологических дозах предохраняет сердце от стрессорного снижения силы и скорости сокращения а расслабления миокарда, обеспечивает повышение соотноиения 3 щ/3 нф» КЭЭМ, восстановление нормальной концентрации цШФ и адренореактивности миокарда, а такзе ограничивает стрессорное повышение активности адренонортикодитов, шссы надпочечников, снгзение массы тамуса и уменьшает количество стрессорних язв слизистой гелудка.

Впервые показано, что уменьшение сократительной функции сердца, вызванное его гипертрофией, и особенно постстрессорное угнетение параметров сокращения и расслабления гипертрофированного сердца, развивается на фоне сннаеаия соотношения 8 ^/3 ^ф, а физиологические дозы тиреоидных гормонов ограничивают диспропорцию кекду митохондриями и миофибриллами,1 обусловленную гипертрофией, предохраняют миокард от стрессорного снижения их соотношения, обеспечивают повышение сократительной функции гипертрофированного сердца а предупреждают её стрессорное угнетение.

Впервые, тааае обнаружено» что шлые дозы тиреоидных гормонов предупреждают уменьшение соотноиения в^/ и КЭЗМ внеинфаркт-ных зон левого велудочка, вызванное стрессом, ограничивая очаг яшемического некроза.

Научно-практическая значимость работы. Полученные результаты

расширяют представление о механизме действия тиреоидных гормонов и могут явиться обоснованием дозированного повышения тиреоидной активности организма для предупреждения стрессорных повреждений сердца.

Внедрение в практику результатов исследования. Полученные результаты используются в учебном процессе на кафедрах нормальной физиологии Витебского, Гродненского и Саратовского медицинских институтов, кафедрах патофизиологии и биоорганической и биологической химии Витебского мединститута.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на ХУ Всесоюзном и УП Белорусском съезде физиологического общества им. И.П. Павлова, на заседаниях Витебского отделения Белорусского общества физиологов, на итоговых научных концеренциях Витебского государственного медицинского института (1986-1989).

Публикация. По теме диссертации опубликовано 7 статей и 2 тезисов.

Объём и структура диссертации. Работа изложена на 219 страницах и состоит из введения, обзора литературы, изложения результатов исследования, обсуждения, выводов и указателя литературы, состоящего из 180 отечественных и 159 иностранных источников. Работа шшзстрирована 24 таблицами и 33 рисунками.

МАТЕРИАЛ, МЕТОДЫ И СЯ5Ш ИССЛЕДОВАНИЯ

В соответствии с поставленными задачами исследовали сократительную функцию левого желудочка сердца крыс, адренореактивность, концентрацию циклических нуклеотидов миокарда и ультра структуру кзрдиоииоцитов. Интенсивность стресс-реакции организма изучали во изменению структуры пучковой зоны надпочечников, массы надпочечников и тимуса и наличию язв в слизистой желудка.

Сократительную функцию миокарда изучали через 30 минут после окончания стрессорного воздействия под уретановым наркозом (0,1 г

на 100 г. массы) при вскрытой грудной клетке и искусственном дыхании. Давление в левой желудочке регистрировали при помощи электроманометра аппарата "Мингограф-81" фирмы Элема (Швеция) в услозаях относительного физиологического покоя и при максимальной нагрузке, на 5-й секунде пережатия восходящей аорты. По кривым внутриззяу-дочкового давления рассчитывали следующие показатели: развиваемое левым желудочком давление.(Р), частоту сердечных; сокращений (ЧСС), интенсивность функционирования структур (НФС - отношение произведения величины внутрижелудочнового давления ва частоту сердечных сокращений к сухой иаосе левого язлудочка), максимальные скорости сокращения (dE /dt сокр-) и расслабления (dP /dt; рассл#), индекс сократимости по Veragufc et; Krainbubi (1965). Скорость изменения давления в желудочке регистрировали при помощи дифференциатора. Адренореактигность шокарда определяли в остром опыта по изменению ЧСС и уровня внутриаелудочкозого давления в ответ на введение з правый желудочек адреналина в дозе 2 мкг/кг.

Содержание циклических нуклеотидов (цАМФ и цШФ) в левом желудочке определяли радиоишунным методом с использованием стандартных наборов фирмы "Anarsham " (Англия). Миокард для электронной микроскопии и материал из пучковой зоны надпочечников после глута-росмиевой фиксации готовили по общепринятой методика и заключали з эралдит. Полученные на ультрамикротоме х, КЗ-8802 к (Швеция) срезы после контрастирования изучали в электронном микроскопе ¿леи -ЮОСХ и .там -ЮОЗ (Япония). В наядой серии экспериментов на 20-30 элекх-ронограммах измеряли площадь ыитохондриЯ а миофибриля с использованием спстеш "Leitz A.S.M. Iaag3 syataa" (ФРГ) и выражали её з процентах к площади электроногрзшы (ЗГ). Пра количественном анализе митохондрий определяли следующие показатели: I) среднее качество !.;;;тохондрй1 з одной. ЗГ i 2) среднее количество крист з ода ой

ЦХ; 3). среднюю площадь одной lii; 4) средний суммарную площадь ЫХ s одной эг; 5) среднее суммарное количество крист в одной ЗГ; б) коэффициент энергетической эффективности митохондрий (КЭЭ15) (B.C. Пауков с соавт., 1932). '

В работе использованы следующие экспериментальные модели:

1. йшшбидизвционный стресс, который вызывали фиксацией кивот-пых на спина в течение 6 часов. Наличие еэвенных поражений слизистой желудка после стресса определяли общепринятым методом и выра-кели средний числом язв на один аелудок (в.2оалу , 1986).

2. Гипертрофия миокарда развивалась через 2 месяца после коар-ктации брюшной аорты по методу Beanak а модификации А.Х. Когана (IS6I).

3. Инфаркт миокарда вызывали по методу н.Balye ©t al. (I960). Наличие некроза миокарда и его размер определяли гравиметрическим методом после проведения реакции с нитросиниы тетразодием (А.Х.Коган с соавт., 1984).

Тиреоидин (Пинского завода эндокринных препаратов) в крахмальной клейстере внутрижелудочно и ¿ -тироксин (Т^)(фирмы Reanal , Венгрия) в физиологической растворе, доведенной до рН 9,5 с помощью fcaQH, подкожно вводили ежедневно в возрастающих (от 1,5 до 3 мг на 100 г. - тиреоидин; от 5 до Ю мкг на loo г - тироксин) дозах в течение 35 дней.

5. Гипотиреоз создавали введением в желудок мерказолила в 1% крахмальном клейстере (1,2 мг/ЮОг) ежедневно в течении 14 дней.

Концентрацию Т^, а сыворотке крови определяли радиоиммунноло-гически с помощь» набора рио-1'^-ПГ (института биоорганической химии АН БССР). Результаты обработаны методом вариационной статистики.

Опыты провезены на 485 крысах-самцах массой 220-260 г.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Значение тиреоидных гормонов з предупреждении стрессорных изменений сократительной функции сердца

Введение малых доз тиреоидных горионов (как тиреоидина, так и тироксина) достоверно не влияло на прирост кассы тела и ЧСС; концентрация Т^ в сыворотке крови при этом насколько повышалась, но достоверно не отличалась от контроля. Поэтому яриненявияеся дозы гормонов могут быть идентифицированы как физиологические. Введение нерказолияа, не влияя на прирост массы тела, приводило к урезанию ЧСС на 28$ и савгзао концентрацию Т^ нэ

Малые дозы тиреоидина, не оказывая воздействия на сократительную функцию сердца в состоянии относительного покоя, повывши в условиях предельной нагрузки а.р/а^^ я сзр/абрасс1и соответственно на 28 и 45%, а введение Т^ - повышало в состоянии покоя Р на 25% и ИФС - на 90$, а при нагрузке - <*Р/<1Ърасол. - на ¡¡0% и МЙФС - на 55%. У гипотиреоидных животных возникало угнетение силы и скорости сокращения и расслабления в покое з 1,9-3,2 раза, на 5-й с пережатия аорты снижалась только сила сокращения: Р уменьшалось в 1,3 раза, а МИФС - в 2 раза.

Иммобилизационный стресс вызывал снижение всех исследованных параметров в состоянии покоя на 21-36% (табл.1). На 5-й с пережатия аорты максимально достижимый уровень ряда параметров сократительной функции также оквзолся сниженным на 25-30/а и лить <1?/ агС0Кр4 и й?/ с№расс31# достигали контрольного уровня.

Введение перед стрессом тиреоидина предохраняло сердце от стрессорного падения сократительной функции. В состояний покоя показатели силы, скорости сокращения и расодабдения не отличались от контроля. Предельно достижимые уровни Р, ар/ ¿£сокр> и ИС не

отличались от контроля, «*Р/ брасса. та лвжВ нз вша- Шф(3 была снижена на Щ>% т.е. в меньшей степени, чем у стрессировав-

ных асивотных, не получавших тиреоидине. При стрессе у гипотирео-идных крыс наблюдалась депрессия всех показателей функции сердца в 1,6-2,4 раза в условиях покоя и на 16-55$ при максимальной нагрузке (табл. I).

Таблица I

Влияние малых доз тиреоидина и мерказолилэ на изменения сократительной функции сердца крыс при иммобилиза-ционном стрессе (М + м)

Показатели сократительной

,фун«ф»а_

Т

двдвоии

шг

: контроль : стресс j'gggw«

В состоянии относи-

A V>*«<UMv* чя WUvU • ЧСС, В I Ю1Н. Р, ш рт.ст. 306+30 116,5+3,1 288+10 80,0+5,3х 254+28 у. 109,0+6,í^ ZOl+Zl^y. 4вТо+7,2*

ÛtCÛKp.»T мы рт.ст.*с"А 2491+125 2488+228 Ю99+134Хх

ар/ dt рассл.'т мм рт.ст. • с~А 1525+129 I20I+6IX 1601+284 78%69Ххх

ЙС, с"1 44,7+4,8 28,8+0,6х 34 ,£¿3,1 28,2+0,9х

ИФС, мм рт.ст.» ♦МИН..МГ*А 335+24 20%43х 307110** 170+40х

На 5-й с пережатия

аорты: lez+ití^

ЧСС, в I мин. 266+20 240+26 250+21

Р, ш рт.ст. 202+2,0 I5I+îl,6x 188+13,0х* 101+24,О2

сокр.., мм рт.ст. • с х 3258+206 2846+191 3741+218хх 2292+2271

я?/ dt Рассл.| мм рт.ст. « с А 2058+122 206%?8 292Б+247Ххх 1735+154'

ЙС, с"1 36,9+3,6 26,0+1,8х 29,7+2,5 23,4+1, б3

МЙ4С, m рттст. • . МИН.* ЫГ""1 545+25 380+21х 454+34х 240+22^

Примечание: х достоверное отличие от контроля;

хх - достов§рд9$ озлцчие от "стрессорного" уровня.

Стресс на фоне введения Т^ не приводил к угнетению параметров

сокращения сердца, кроме dP/dt рассл>, которая была снижена на 25% при максимальной. нагрузке, то есть в меньшей степени, чем у стрес-сированных крыс, не получавших Т/,..

Таким образом, малые дозы тиреоидиых гормонов повышают сократимость миокарда и предупреждают угнетение сократительной функции сердца в условиях стресса независимо от избранного препарата гормонов, тогда как гипотиреоз провоцирует страссорное угнетение скоростных параметров изометрического сокращения и расслабления, не нарушаемых иммобилизацией при эутяреозе, и усугубляет постстрес-сорное падение других параметров сократительной функции как в состоянии покоя, так и при нагрузке.

Гипертрофия миокарда характеризовалась повышением относительной массы левого гелудочка в среднем на 30-40% в разных сериях экспериментов. Сократительная функция гипертрофированного сзрдца несколько снижалась: з состояний покоя Р уменьшалось на 7J&, ЛХ -на 36fa, а при максимальной нагрузке: ?, МЙФС, dp/dt СОКр н dP/dt рассл> уменьшались на 9-27%. У яизотных с гипертрофией миокарда, подвергнутых стрессу, наблюдалось более выраженное снижение сократительной функции: снизились все исследуемые параметры в состоянии покоя на 12-38% и при нагрузке на 18-51%.

Напротив, у крыс с коарктацией аорты, получавших малые дозы

тиреоидина, параметры сократительной функции гипертрофированного

левого келудочка были выше контрольного уровня как в состоянии

относительного покоя (Р, dP/dt . dp/dt _ „п ¿.о.7,>;n

4 1 сокр.» рассл. м

так и при перекатии аорты (Р - на 46%)« У крнс с гипертрофией миокарда, получавших тиреоидин и подвергнутых стрессу, показателя силы и скорости сокращения, зарегистрированные в состоянии покоя, были выше контроля (на 22-54%>, а в условиях предельной нагрузка

ох него не отличались. То есть, тиреоидин не только предупредил-стрессорное сникение сократительной функции гипертрофированного сердца, но и обусловил сохранение вызванного им до стресса повышения её параиетров.

Снижение сократительной активности гипертрофированного сердца и развитие его недостаточности Ф.З. Ыеерсон представляет как следствие непропорционального роста, кардиомиоцитов (1975). Известно, что специфическое воздействие тиреоидных гормонов на активность генетического аппарата клетки сочетается с дифференцированной стимуляцией синтеза белков, в частности митохондриальных (А.И. Га-гельганс с соавт., 1972; Р. МсСаШаЪег еЪ а1., 1973).

Можно было полагать, что существенное повышение сократительной функции гипертрофированного сердца тиреоиднши горнонаци, обнаруживаемое и на изолированном сердце (А.П.Бокко, 1980), равно как и предупреждение ими функциональных нарушений сердца при ишобилиза-ционном стрессе, особенно гипертрофированного сердца, реализуется через специфический механизм действия этих гормонов на уровне кардиомиоцитов. .

- Предупреждение тиреоидными гормонами стрессорных нарушений ультраструктуры кардиошодитов интактного и гипертрофированного сердца

Малые дозы как тиреоидина, так и Ъ -тироксине вызывали у интакт-ных крыс увеличение количества митохондрий с плотно упакованными кристалл, количества элементов Т-систеш. Введение тиреоидина увеличивало в Ш на 64% и в ШЩ на 76$ (табл.2). В результате увеличивалось соотношение 8Ш.' Бцф: в Ж - в 1,8 раза, в Ы2П - в 1,9 раза; КЭЭЫ в ¡ЯП возрастал более, чем в 3 раза и в ЛЖ - более чем в 2 раза. Введение тиреоидина повышло соотношение в

1,8 и 1,9 раза, соответственно в Щ и МЖП за счет увеличения 8Ю[ нз и 5&/о в Ж и МЕП за счет увеличения на 24 и 58$ в ДЖ и М5П и достоверного снижения з ыф' в Ш на 30/.. При гипотиреозе отмечалось расширение канальцев Т-систеш и СИР, появленге

митохондрий, малых по размеру, снижение КЭЭМ, который составил 58 и 5% соответственно в Ж и 1ЛЖП.

В миокарде крыс, подвергнутых стрессу, отмечалось увеличение количества вакуолизировэнных канальцев Т-скстеш и СПР. Выявлялись Фрагментация и гомогенизация крист митохондрии. Снижались соотношение В ^/8 ^ (в Ж на 55^, а в Ш - на 42%) и КЭЗМ (в Ж - на 62$, а в ШШ - на 42/4). В миокарде крыс, подвергнутых стрессу после предварительного введения тиреоидщсс гормонов, не обнэрукилось резкого расширения яэпальцев Т-системн, уменьшалась фрагментация и гомогенизация крист митохондрий, а соотношение Б ^/в ^ не только не снизалось, а, наоборот, увеличивалось: в ЛЖ на б9$, в 1Ш -на 46%. При атом КЭЭЫ составлял 125/« и 116% в Ж и Ш соответственно. Введение тироксина сопровождалось нормализацией уровня е мх/в ыф' сниженного стрессом.

Стрессорные нарушения кэрдиомоцитоэ, выявленные у гипотирео-идных крыс, были вырааеннее, чем при стрессе у эутиреоидных. Соотношение в ц| было более низким, чем в контроле, в Л2 - на 44^, а в МШ - на 49Д. Значительно уменьшался.КЭБЫ: в 4 раза в Н я в 5 раз в МЖП.

Защитный антистрессорный эффект тиреоидных гормонов можно объяснить тем, что они вызывают функционально выгодные структурные изменения кардиошюцитов левого желудочка и перегородки, заклвчаю-щцесн в огносихедьном увеличении соотношения з^/б ^ и КЭЗМ. Эти структурные преобразования, обеспечивающие увеличение энергетического потенциале клетки, сохранявтся и в условиях, стресса, что и могло сыграть решавшую роль в нормализации сократительной функции сердца при стрессе. С другой стороны, более выракеннов стрессорное снижение 5^/ аиф з гипотиреоидном сердце соответствует и более значительной депрессии параметров сократительной функции гипотире-оидного сердца при стрессе. Это подтверждает положение о ванной

Таблица 2

Влияние тиреоидина на показатели электронограшш сердца крыс при тшобидиэвцпоннон стрессе (М+ы)

Показатели • * . . I Контроль : 2 : Стресс : з : : Стресс+т : 4 Т

Площадь митохондрий, лев. жел. 30,2+2,8 25,2+0,5 . 44,6+4,7 ?1>3<0,05 Р2-3<0'05 49,5+2,4 р1-4<0,05

шш 25,3+3,5 16,4+2,2 32,5+1,9 Р2-3<0,05 " 44,5+7,4 Р1-4<0,05

Площадь ми о- лев; фибрилл, % жел. 36,6+3,6 44,5+2,0 35,0+4,9 ■ 32,0+3,1

мжп 51,5+4,5 56,9+6,9 40,5+3,4 40*%2,5

Отношение площади митохондрий к площади миофибрилл лев. жел. 0,869+ . о^тзо- 0,568 +0,013 Р1.2<0,05 1,466 " +0,210 Рх-3<0,05 Рг_4<0,05 1,547 +0,050 ?1_4<0,05

ШШ 0,550х +0,110 0,292х +0,015 р1-г<0,а5 0,802х +0,048 ""Р1_3<0,05 Р2-5<0»05 1,080х +0,056

Примечание: х - достоверное отличие между показателями в левом желудочке и перегородка;

Т - тиреоидин

роли ультраструктурной коррекции миокарда, вызываемой тиреоидными гормонами, в реализации их антистрессорного эффекта.

При гипертрофии в кардиомиоцитах отмечались митохондрии с очагами просветления матрикса и гомогенизацией крист, расширение сар-копказматической сети, фрагментация и продольное расщепление гипертрофированных миофибрилл. При гипертрофии существенно, на снижалось соотношение в^/а^ левого желудочка за счет достовер-" ного возрастания8 на 48$ и КЭШ падал на 58£. У животных с ко-арктацией аорты, получавших тиреоидные гормоны, соотношение орга-

нелл оказалось вше, чей у крыс с коарктацией аорты, не получавших тиреоидина, на 38%, хотя и оставалось на IS% низе, чем у лое-

кооперироЕЭнных гивотных. КЭШ составил 89%, то есть был низе контрольного уровня лишь на 11%.

Стресс в гипертрофированном сердце вызывал более глубокие деструктивные - изменения ряда органелл: 'митохондрий, ниофнбрилл, СПР. У крыс с коарктацией аорты, подвергнутых стрессу, соотношение Б ¡¿z/s сниналось на 47% за счет того, что g^ оставалась увеличенной на 34%, а Б т была несколько сниаена. КЗЭЫ падал на 81%. Тс есть, ишобззсззция вызывала далыхейпее слияние . S^/ s,^, еде на 13%.

Малые дозы тиреоидных гормонов устраняли снижение соотношения S их/ 8цф» вызываемое стрессом в гипертрофированном сердце, и ограничивали на 16% его сниаенив» обусловленное несбалансированным • ростом миокарда при гипертрофии. При этом КЭЭЫ был нигз на 42%, чем з контроле, но' выше в 3 раза, чем у крыс с коарктацией ворты, не получавших гормонов и подвергнутых стрессу.

Ограничение тиреоидными гормонами диспропорции меаду и и деструкции органелл, очевидно, ведет к повышению уровня энергообеспеченности сократительных элементов, ионных насосов ( E.Mylotte et ai, , 1385), эффективности использования кислорода .(Р.Р. Рачев с соавт., 1975), синтетических процессов ( M.Uuller et al.r 1384) и др., сникение которых наблюдалось при гипертрофии и стрессе (Ф.З. Иеерсон, Б.В. Архипенко с соавт., 1981; s.Schreiber et al. , 1981).

Ввиду несоответствия степени функциональной и структурной коррекции тиреоидными гормонами при гипертрофии, возможно, что столь вырззенная коррекция сократительной функции достигалась не только путем структурных преобразований кардиомиоцитов, а и иными путями. Возможно потенцирование тиреоидными гормонами эффектов других гор-

ионов, в частности, катехоламинов (Я.Х. Туракулов, I980i P.sun-daresan et al. » 1987; C.bimas et al. « 1987).

Влияние тиреоидных гормонов на изменения адрено-ревктивности сердца яри ишобилизациокном стресса

Состояние тиреоидной активности существенно, меняло в условияз стресса характер хронотропного и изотропного эффектов адреналина аа сердце.

В ответ на введение адреналина у интактных животных через 23 ЧСС достигала максимума и повышалась на 31$. Эта тахикардия поддерживалась на протяжении 129+7,0 с. У стрессированных крыс исхо; яая ЧСС существенно не изменялась. Максимум тахикардии возникал 2 них несколько позже (на 30+5,4с), составив только и эта разница оказалась недостоверной. При этом тахикардия продолжалась всего 98+4,2 с. У крыс, получавши: тиреоидин, статистически достс верный максимум учащения ритма мало отличался от контрольных животных (38$), но наступал раньше, на 5-ой о. При этом тахикардия продолжалась 145+2,9 с. Яа этом фоне стресс вызывал менее вправе! ные, чем у интактных животных, изменения показателей вдренореак-тивности. Так, максимум тахикардии составил 35$, что было близко к контролю, возникал на 15-й с. Продолжительность тахикардии бгш 120+2,3 с. С другой стороны, гипотиреоз вызывал снижение адреноре активности: максимум учащения сердечных сокращений у гипотиреоид-ных крыс составил всего 19^; этот аффект был стетиотически недостоверным и регистрировался позже. Тахикардия продолжалась всего 68+8,0 с. На атом фоне стресс не вызывал дальнейшего изменения адренореактивности; максимум тахикардии составил 17%.

Подобные изменения были характерны и для инотропного эффекта адреналина. У интактных крыс максимальное повышение внутрижелудо* кового давления наступало на 23-ей с после введения адреналина и составило 53^. Под влиянием стрессв ¡снижались исходное давление

(на 24%) и несколько - максимум его адреналинового повышения, составляя 47%. Под влиянием тиреоидина исходное давление повышалось йа 20%, а максимум его адреналинового (ка 5-й с) повышения составил 55%. На зхои фоне стресс не вызывал снижения исходного давления, как у крыс не получавших тиреоидина, а адреналиновое его повышение составило 51%.

Введение мерказолила вело к падению внутрижелудочкового давления на 54%, а степень адреналинового его повышения составила 41%. В условиях гипотиреоза стресс ещё больше сниаод показатели адрено-резктизяосги: исходное давление падало нз 55%, а степень ого адреналинового возрастания составила лишь 33% на 49-й с. Повышение шя-реоидшши гормонами адренореавтивности сердца, сохраняющееся и при стрессе, по-видимому, обусловлено увеличением указанными гормонами активности аденилатциклазы и количества ^-адренорецепторов миокарда (Я.Х. Туранулов, I980Î P«Sundsreeaa et al* , 1987; С.Limas sî; al. , IS87).

Предупрездение тире ои^ными. гормонами стрессорных изменений концентрации циклических нуклеотидов ингвктного и гипертрофированного сердца

Ишобилизационный стресс вызывал снигенив соотношения цА.2Ф/ eiîlîi® миокарда левого желудочка на 13% за счет уменьшения концентрации цШ> на 15%. Зведение тиреоидина сопровождалось достоверным повышением уровня цАМФ и соотношения циклических нуклвотидов (ЦН) на 12%. Введение тиреоидина перед стрессом приводило к нормализация соотношения цАЫФ/цГУФ за счет восстановления уровня' цАМФ. Следовательно, тиреоидин предупреждал с?рессорное снияеняэ концентрации цМйФ. Это соответствует установленному нами повышению а-рено-рзактивности миокарда хиреоидзши гормонами, сохрааящеыуея и при стрессе, а -также объясняет предупреждение тиреоидными гормонзна стрессорного падения сократительной функции левого аелудочка з свя-

зи с известным действием цАНФ в клетке: фосфорилированием тропони-на сердечной мышцы ( з.ЕееХу еЪ аХ. , 1979), белков СП?, увеличением скорости транспорта Са^+ в цистерны СПР ( н.аре:ге1гЦс18 et а}., 1976), плотности Са2+ - каналов медленного тока (ж.ЖИЬпеу вt а1, 1979), активацией ряда ферментов, ведущих к возрастанию продукции АТФ в единицу времени (Г.И. Дорофеев с созвт., 1978)..

При гипертрофии наблюдалось снижение концентрации цАМФ в миокарде на 16% и недостоверное повышение цШФ. В результате соотношение Щ в ткани падало на 41%. Стресс на фоне гипертрофии приводил к более выраженному снижению концентрации цАМФ, на 28%, достоверному иоэишеаи» цШ на 90% и уменьшению цАМФ/цШФ на 58%. Тиреоидин в гипертрофированном сердце повышал соотношение ЦН на 22% за счет увеличения концентрации цАМФ. В результате концентрация цАЫФ достоверно не отличалась от контроля, а цАМФ/ц№Ф снижалось только на 25%, то есть на 12% в меньшей степени, чем у крыс с гипертрофией, не получавших тиреоидина. Стресс на фоне гипертрофии и введения тиреоидина характеризовался снижением соотношения ЦН на 34% за счет повышения концентрации цШФ на 68%, уровень цШФ при этом достоверно не отличался от контроля.

Таким образом, гипертрофия миокарда являлась отягощающим фактором в действии стресса и предопределяла как более глубокое снижение концентрации цЩ?, так я повышение концентрации цГМФ под влиянием стресса. Тиреоидин предупреждал стрессорные изменения циклических нуклеотидов интактного и гипертрофированного сердца, но не коррегировал их изменения, вызванные действием гипертрофии. Установленное нами увеличение тиреоидными гормонами соотношения цШФ/цШФ в гипертрофированном сердце при стрессе может играть определенную роль, в предупреждении ими стрессорных нарушений сократительной фуыкгиа гипертрофированного сердца.

Предупреждений тиреоидвымп гормонами стрессопных ' изменений, кэр^омиоцитов внеинфарктных зон при экспериментальной инфаркте миокарда

При экспериментальном инфаркте миокарда (ЗИМ) масса зоны некроза з средней составила 35-36$ от всей массы левого велудсчка, им-мобилизадионный стресс увеличивал её на 9 и 11$ соответственно на 3 и 7 сутки ЗИМ. Введение тиреоидина перед операцией уменьшало относительную массу некроза соответственно на 20 и 1Щ соответственно на 3 и 7 сутки Эй/.. У нрыс с инфарктом миокарда, подвергнутых стрессу, тиреоидин уменьшал массу некроза на 13 и 15% на 3 и 7 сутки ЗИП соответственно. .

Во внеинфарктных участках миокарда встречались глубокие изменения органелл: миофибриллы теряли непрерывность, просвет Т-трубо-чек и элементов СПР был расширен, в митохондриях появлялись участки просветления, свободные от крист и матрикса, в тесном контакте с митохондриями располагались липидные включения. При стрессе основные поврендения возникали в исследуемых участках миокарда в митохондриях, сохранялась значительная нировая инфильтрация миоцитов, почти полностью исчезал гликоген. Предварительное введение тиреоидина уменьшало эти изменения: цистерны СПР были немного расширены, появились гранулы гликогена, ре».е встречались липидные капли, поврендения митохондрий.

При инфаркте миокарда как 3-, так и 7-суточном в "неповрежденных" зонах левого келудочка несколько снизилось соотношение Б ьк/ Б мф, однако, это снижение не было достоверным (табл. 3). Иммоби-лизационный стресс у крыс с инфарктом миокарда приводил к достоверному снижению з ( на 3-й сутки ЗИП - на « на 7-е сутки ЗИМ -на 32Я и 3 цф (на 3-й сутки ЭЖ - на 36>ь) и в связи с этим - падение соотношения б ^/б цф соответственно на 15 и 22^, при этом К32!и уменьшался на 47 и 52> соответственно на 3 и 7 сутки 3Ш. У крыс,

Таблица 3.

Количественный анализ электронограш "яеповре£деннойп зоны миокарда левого гелудочка сердца крысы через 3 и 7 суток после перевязки коронарной артерии (Н+м)

Показатели : илощадь : митохондрий, ■ : 8 мг. Г :цлощадь :миофибрилл, : бмф, /О : 8мх/ Бмф

контроль 29,8+2,9 34,5+2,8 0,861+0,049

I. ЭШ 3 сутки 22,4+2,7 26,7+2,7 0,847+0,022

Рк>0,05

2. ЭИЫ 3 сутки + 16,1+2,2 22,1+1,1 0,729Ю,028

+ стресс Р1<0,05 Рх< 0,005

Рк< 0,005 Рк< 0,005 Рк< 0,025

3. ЭШ 3 сутки + 23,3+1,1 26,1+3,4 0,925+0,029

+ тиреоидин Р^<0,05

4. ЭИЫ 3 сутки + 21,5+2,8 26,7+2,6 0,820+0,035

+ тиреоидин + Р2<0,05

+ стресс Р3< 0,025

I. ЭШ 7 сутки 25,2+1,7 30,2+1,2 0,840^0,040

* Р^О.05

2. ЭШ 7 сутки + 20,3+1,5 30,3+3,1 0,67+0,071

♦ стресс Р1<0,05 Рр<0,05

Рк< 0,025 Рк<0,05

3. ЭИЫ 7 сутки + 27,5+1,1 26,7+2,6 1,026+0,045

+ тиреоидин * РХ<0Т005

Рк< 0,025

4. ЭШ 7 сутки + 25,9+4,2 28,5+2,4 0,904+0,057

+ тиреоидин + Р2< 0,025

+ стресс

Примечание: Р^ - достоверность по отношению к ЭШ; Р£ - по отношению к ЭШ + стресс; Р3 - по отношению к ЭШ + тиреоидин; - по отношению к контролю, получавших до операции тиреоидин, соотношение Б^/Буф было выше чем у крыс, его не получавших: на 3-й сутки после операции на 5%> I 7-е сутки - на 22$. При этом КЭШ превышал контрольный уровень на 54 и 58$ соответственно на 3 и 7 сутки ЭШ.

У крыс с инфарктом ниокарда, получавших тиреоидин я подвергнутых стрессу, а щ/6^ не отличалось от контроля,КЭШ был выше контроля на 31 и 25%. Это означает, что тиреоидин предупреждал развитие стребсорного изменения указанного соотношения при ЗИМ.

Наблюдаемый защитный эффект тиреоидных гормонов был более выражен при инфаркте миокарда ? суток, чей 3 суток.

Оценка стресс-реакции крысы на 6-часозуы иммобилизацию и роль тиреоидных гормонов в её реализации

Для характеристика состояния систем, детерминирующих .стрессор-зуз рзакцав организм г зависимости о? тиреоядного статуса, изучали влияние стресса и уровня тиреоидных гормонов на стресс-заинтересованные органы.

Введение тиреоидина, как и мерказолила, интантным крысам не изменяло относительную массу надпочечников и тимуса, не приводило к язвообразованию. Иммобилизационный стресс вызвал увеличение относительной наосы надпочвчаззоз яа 28£, уменьшите относительней кассы тимуса на 27% и появление язв слизистой нелудка. У гипотире-оидных крыс, подвергнутых стрессу, масса надпочечников и тимуса не изменялась, а число язв увеличивалось на 26% по сравнению со схрвотированными эутиреоидныьш животными. Недостаток тиреоидных тормозов уменьшал признаки активации пучковой зоны при стресса, то есть было менее выражено снижение липидных капель, митохондрии и число ■фист в них были не так многочисленны, как при стрессе у эутирео-|дшлс крыс. Посла предварительного введения тиреоидина стресс не :ощзов02Дался изменением относительной массы надпочечников и тимуса, а количество язв на одну нрысу развивалось на Щ, меньше. При этом в адренокартикоцитах были обнаружены признака меньшей, чзм фи стрессе у интактных крыс, активации пучковой зоны. Го естг. ¿о-¡таточное содержание липидных капель в цитоплазме препятствовало ютощвнив коры надпочечников, параллельно наблюдалась умеренная

пертрофия оргаивлл (митохондрий¿эндоплазмагической сети,рибосом). 1 Таким образом, ыокно полагать, что тиреоидные гормоны снижают степень, ответной реакции организма на стресс при повызенной активности коры надпочечников. Подобное состояние Ф.8. Меерсон характеризует (1981) на фазу "постоянной бдительности" и считает, её основой для перехода к более полной адаптации организма.

В результате проведенных исследований установлен кардиальный антистрессорный эффект малых доз тиреоидных гормонов при иммобили-зационнои стрессе. Выделены следующие компоненты этого эффекта:

1) при стрессе тиреоидине гормоны, повышают силу и скорость сокращения миокарда, предохраняя сердце от стрессорной депрессии сократительной функции;

2).тиреоидные гормоны уменьшают стрессорные изменения митохондрий, повышают соотношение в^/ Б^ и КЭЭЦ, не только предупреждая их стрессорное падение, но и обеспечивая сохранение их повыЕшанрго уровня з условиях, стресса;

3) тиреоидные гормоны сохраняют достаточно высокую адреноре-активность миокарда, снижающуюся при стрессе;-

4) тиреоидные гормоны восстанавливают,соотношение цАМФ/цШФ за счёт повышения уровня цШФ в миокарде, сниженного стрессом;"

5) тиреоидные гормоны предохраняют гипертрофированное сердце от стрессорного падения его сократительной функции, соотношения

Бщ/ещ и КЭШ, а тааге уненыпаюз? степень снижения при стрессе соотношения циклических ауклеотидов;

6) тиреоиднчз гормоны при инфаркте ограничивают область некротического поранения сердца, предупреждают стрессорное уменьшение соотноаения Б ^/а увеличивают КЗЭМ.

Возкогшз, з основе актистрессоркого эффекта тиреоидных гормр-нов йеаиг активация синтеза белков кардиомяоцитов, в частности,

белков Митохондрий, что ведет к возрастанию энергетической мощности миокарда, с одной сгороны, и с другой стороны, накопление уэ-ре-цепторных структур, приводящее к повышению адренореактивности и концентрации цАШ миокарда, в также обусловленное тиреовдшмп гормонами сникение напрянения стресс-заинтересованных систем организма.

Очевидно, тиреоидные гормоны игрэют роль в формировании структурного следа адаптации, возникавшего на основе взаимосвязи генетического аппарата клетки и её функции в органе, ответственном за адаптацию, вызывая активацию синтеза белков в функционально выгодном соотношении, определяя качественный характер структурного следа, тогда, как другие гормоны стресс-синдрома - кзтехолаыины и глюкокортикоиды, мобилизуя и направленно распределяя энергетические и пластические ресурсы организма, потенцируют темп формирования этого следа.

ВЫВОДЫ

1. Комплексное исследование сердца крыс при 6-часовон иммоби-

лизационном стрессе выявило снижение соотношения площадей митохондрий и миофибрилл и коэффициента энергетической эффективности митохондрий, деструктивные изменения органелл, сопровождающиеся падением внутрикелудочкового давления, максимальных скоростей сокращения и расслабления миокарда в-состоянии покоя и давления при максимальной нагрузке, уменьшением адренореактивности миокарда и соотношения ц4МФ/цИФ.

2. Малые дозы гиреоидных гормонов, повышающие концентрацию Т^ в сыворотке крови до верхних границ нормы и вызывающие у иихакхных аивохных увеличение соотношения площадей митохондрий и миофибрилл, коэффициента энергетической эффективности митохондрий, внутрикелудочкового давления в покое, максимальных скоростей сокращения и расслабления миокарда при нагрузке, в условиях ишобилизационного стресса предохраняют сердце от падения его параметров силы и ско-

рости сокращения и способствуют накоплении ряда ультраструктур, ответственных за адаптацию.

5. Защитный антистрессорный кардиальный эффект тиреоидных гор ионов обусловлен повышением соотношения площадей митохондрий и миофдбрилл и коэффициента энергетической эффективности митохондрий кврдаомноцитов, ограничением стрессорного снижения адренореак тивности и восстановлением соотношения'цАЫФ/цШ& миокарда.

4. Гипотиреоз, выражающийся уменьшением в сыворотке крови на уроженцем ЧСС на 28^ и сопровогдающийся падением внутри-желудочкового давления, максимальных скоростей оснащения и расслабления миокарда в покое и давления при изометрической нагрузке эдренореактивности и коэффициента энергетической эффективности ни тохондрий миокарда, обуславливает при стрессе снижение максимальных скоростей сокращения в расслабления при предельной нагрузке, более выраженное падение соотношения площадей митохондрий и мио-фибрилл.

5. Малые дозы тиреоидных гормонов ограничивают при стрессе по вышение активности клеток коры надпочечников, предупреждают измен ния массы тимуса и надпочечников, уменьшают количество язв желуди в связи с чем защитный кардиальный эффект малых доз тиреоидных гс ыонов в определенной степени может быть также объяснен некоторым снижением напряжения стресс-детбрминирувдих систем организма.

6. Гипертрофия миокврда, характеризующаяся увеличением относительной массы левого желудочка на 32-41$ и уменьшением внутраж« лудочкового давления в покое и некоторых параметров сокращения а расслабления при максимальной нагрузке, снижение« соотношений шк щадей митохондрий и ыиофибрияа и цШФ/цШ миокарда, сопровождав! ся при стрессе более глубоким падением всех параметров сократите: ной функции, дальнейшим снижением соотношений площадей мятохонда

v. 23

и миофибрилл й пДЫФ/цГЫФ.

7. Малые дозы; гиреоидных гормонов увеличивают сократительную функцию гипертрофированного сердца как в покое (давление, максимальные скорости сокращения.а расслабления), так и пря нагрузке (давление), нормализуют уровень цАНФ, ограничивают падение соотношения площадей митохондрий и миофибрилл, вызванное гипертрофией.

8. М8ЛН0 дозы тиреоидных гормонов повышаю? при стрессе сокра-гительную функцию гипертрофированного сердца в покое, нормализует её пра максимальной нагрузке а предотвраща-зг стрессорное снижение соотношения аасаадой иазохгадрлй з.кзофйбрвяя.

9. йммобилязацзенный стресс у крыс с экспериментальным *шфзрк-том миокарда увеличивает массу некротизированной ткани, снижая во внеинфарктных участкзх площадь митохондрий, миофибрилл л их соотношение, коэффициент энергетической эффективности митохондрий.

•10» Малые дозы тиреоидных гормонов предохраняют щфарцировэн-ное сердце от повреждавшего действия сгрейоорз: тйгзяьизэт массу некротизирозанной ткани на 13-15% а предупреждают стрзссорное уменьшение площадей митохондрий, миофибрилл и их соотношения вне зоны некроза. Защитный антастрессоркый эффект тирэоидшх гормонов более вырааен при .анфэркте миокарда сроком 7 суток, чем 3 сугок. Список опубликованных работ по теме ^зссертаця.ч

1. Влияние тиреоидных гормонов на ультраструктуру ивокарда пра анмобялизационном crpecce / 1986. - 8с. - Дан. в ЗкШИТй 28.10.86, й 7448 - В86.

2. Стрессорныэ изменения соотношения площадей нля количественного соотношения мзтохондрай я мгофябраля мяокарда я яг коррэкцгл гираоидныии гормонами // Бал. эксв. баод. а мед. - 198?. -

Т. ЮЗ, е I. - С. 27-30 (Соввт. - Бозко 4.Q., ¿рчакова ЗЛ.). 3» Повреждение уяьграогрукзуры иаокарда пра шшобадязэциозяси

стрессе и защитный эффект тиреоидных гормонов // Арх. анат., гист. и змбриол. - 1987. - Т.42, Й б. - С.25-27 (Соавт. - Бокко

4. Соотношение площадей митохондрий и миофибрилл кардиомиоцитов при аниобилизационном стрессе и влияние тиреоидных гормонов на это соотношение // УП съезд Белорусского физиологического общества: Тез.докл. - Витебск, 1987. - С. 235-236.

5. Защитный кардиальный эффект тиреоидных гормонов при стрессе // ХУ съезд Всесоюзного физиологического общества имени И.П. Павлова: Тез.докл. - Кишинев, 1987. - Т.2 - С. 504-505 (Соавт. - Божко А.П. Пьшненко lü.ü., Солодков А.П., Сахарчук Л.С.).

6. Стресс орше изменения кардаомиоцигов в условиях дефицита тиреоидных гормонов // Изв. АН БССР. Сер. бнол.наук. - 1988. -¡6 4. -С. II7-II8 (Соавт. - Бояко А.П., Арчакова Д.а.).

7. Предупрзндение тиреоидными гормонами нарушений сократительной функции сердца при стрессе // Научные доклады выси, иколы. Биол. науки. - Х989. - ¡¡2 6 - С. 50-53 (Соавт. - Бокко АЛ.)«

8. Нарушения сократительной функции сердца и адрзнореактивность миокарда при стрессе в зависимости от уровня тиреоидных гормонов // Пробл. эндокринол. - 1989. - Т.35, 0 6,- С. 71-75 (Соавт. -Божко А.П.).

9. Тиоеоидные гормоны а постстрессорные изменения сократительной функции к ультраструктуры гипертрофированного сердца // Физаол. гурц. СССР. - I9S0. - Т. 76, й X. - С. 50-55 (Соавт. - Богко АЛ., Арчакова Л.И.).

АЛ., Арчакова Л.И.).