Автореферат и диссертация по медицине (14.00.05) на тему:Механизмы возрастных изменений кислородтранспортной функции эритроцитов и пути ее медикаментозной коррекции у больных ИБС пожилого возраста

КИЕВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИШТИТУТ УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ВРАЧЕЙ

На правах рукописи

ПИСАРУК Анатолий Васильевич

УДК 612. 26: 612. 67: 616.132. 2-008. 64-053. 9

МЕХАНИЗМЫ ВОЗРАСТНЫХ ИЗМЕНЕНИЙ КИСЛОРОДТРАШПОРТНОЙ ФУНКЦИИ ЭРИТРОЦИТОВ И ПУТИ ЕЕ МЕДИКАМЕНТОЗНОЙ КОРРЕКЦИИ У БОЛЬНЫХ ИБС ПОЖИЛОГО ВОЗРАСТА

14.00.05 - Внутренние болезни

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Юте в - 1990

Работа выполнена б отделении клинической физиологии и патологии внутренних органов Института геронтологии АМН СССР

Научные руководители: доктор медицинских наук, профессор

о. а коркушко

доктор биологических наук, профессор

л а вогтт

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор Е, Г. КАЛИЮВСКАЯ доктор медицинских наук, профессор И. И. САХАРЧУК

Ведущее учреждение: Новосибирский медицинский институт

Защита диссертации состоится "_!'____ 1980 г.

в "_" часов на васедании специализированного совета по

защитам ианд: .атских диссертаций К 074. 44.01 при Киевском Государственном Институте усовершенствования врачей ( Киев, ул. Дорогожицкого, 9 ).

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Киевского Государственного института усовершенствования врачей - Киев, ул. Дорогожицкого, А. •

Автореферат разослан "_"_ 1990 г.

Ученый секретарь специализированного совета кандидат медицинских наук, доцент

& м. парашнчик

ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Настоящая работа посвящена одной иа важных проблем возрастной физиологии и патологии - механизмам изменений кислородтранспортной функции эритроцитов при старении. Актуальность проблемы обусловлена, с одной стороны, важнейшей ролью кислородтранспортной функции крови в обеспечении органиама кислородом и, с другой,' существенным значением гипоксии в развитии возрастной патологии. В результате многочисленных исследований детально изучена роль возрастных изменений сердечно-сосудистой и дыхательной систем в развитии кислородной недостаточности тканей ( Сиротинин Н. II, 1960, Фролыадс В. Е , 1975, Коркушко О. В., Иванов Л. А. , 1980 ). Однако при этом не уделено достаточного внимания одному иа важнейших звеньев системы транспорта кислорода - эритроцитам. Как и все клетки организма, эритроциты подвержены процессу старения, приводящему к нарушениям их метаболизма и функции. Поэтом)' можно было предположить, что в старости имеет место недостаточность кислородтранспотной функции эритроцитов. Особую роль эти изменения могут играть при ИБС, усугубляя гипоксию миокарда Поэтому, изучение механизмов возрастных изменений кислородтранспортной функции эритроцитов представляет значительный теоретический и практический интерес. Между тем эта проблема исоледована крайне недостаточно.

Важное практическое значение имеет поиск антигипоксичесих средств. В этом плане совершенно недостаточно изучены фармакологические препараты, влияющие на процесс диссоциации оксигемогло-бина. Между тем, аа счет усиления диссоциации оксигемоглобгащ можно почти в два раза увеличить отдачу кислорода кровью в капиллярах тканей ( Тигек 2. еЬ а1., 1973 ) Это способствовало СЬг.,

у. эиьюению степени гипоксии, и частности, миокарда при ИБС. Поэтому изучение влияния различных фармакологических препаратов на кислородтранопортную функцию крови имеет большое клиническое значение.

Бее зто и определило цель настоящей работы изучить возрастные изменения кислородтранспортной функции эритроцитов'и на- этой основе разработать подходы.к медикаментозной коррекции сродства гемоглобина к кислороду.

Задачи исследования. В соответствии с целью .работы представлялось необходимым решить следующие задачи:

1) изучение особенностей показателей, характеризующих кисло-родтранспортнуга функцию, КОС, энергетический и электролитный обмен эритроцитов у пожилых и старых людей, по сравнению с молодыми;

2) исследование возрастных особенностей регуляции сродства гемоглобина к кислороду и энергетического метаболизма эритроцитов;

3) анализ механизмов возрастных изменений кислородтранспортной функции, КОС, энергетического и электролитного обмена эритроцитов;

4) установление особенностей кислородтранспортной функции, КОС, энергетического и электролитного обмена эритроцитов у больных ИБС пожилого возраста;

5) изучение механизмов влияния анаприлина и рикавита на кис-лородтрешепортную функцию эритроцитов у больных $®С пожилого возраста.

Науч}1ая новизна. Впервые представлен анализ механизмов возрастных изменений кислородтранспортной функции гемоглобина. Показано, что причиной снижения сродства гемоглобина к кислороду при старении является подкисление внугриэритроцитарной средн. Предложила и обосновала гипотеза, в соответствии с которой в основе отмечай кш изменений леиит угнетение энергетического метаболизма

эритроцитов вследствие снижения активности ключегого ферм«нта эритроцитарного гликолиза - гексокинаеы. Доказано, что уменьшение содержания в эритроцитах АТФ и 2,3-дифосфоглицерата при старении происходит вследствие замедления гликолиза в этих клетках. Показано тага-й, что угнетение энергетического метаболизма эритроцитов приводит к нарушениям их электролитного обмена - снижению концентрации ионов калия и росту концентрации ионов натрия. Впервые установлено ослабление компенсаторной реакции на гипоксию со стороны системы регуляции, кк :лородтранспортной функции гемоглобина.в старческом возрасте. Дана количественная оценка вклада каждого из основных факторов, определяющих транспорт кислорода, в развитие гипоксии при старении.

Впервые показано, что нарушения кислородтранспортной функции эритроцитов могут играть определенную роль в патогенезе гипоксии миокарда у больных ИБС пожилого вовраста. Изучен механизм влияния анаприлина и рикавита на кислородтранспортную функцию гемоглобина. Установлено, что оба эти прапарата при курсовом лечении боль-пых ИБО пожилого возраста улучшают отдачу кислорода кровью, что способствует снижению гипоксии миокарда. Однако механизм их влияния на сродство гемоглобина к кислороду различен: аналрилин вызывает усиление диссоциации оксигемоглобина вследствие подкисления внутриэритроцитарной среды, а рикавит - стимулируя энергетический метаболизм и синтез 2,3-дифосфоглицерата в эритроцитах.

Полученные данные позволили установить механизм возрастных изменений кислородтранспортной функции эритроцитов и на этой основе наметить пути коррекции этой функции у больных ИБО пожилого возраста.

Практическая ценность. Выяснение механизма воэрастных изменений кислородтранспортной функции эритроцитов открывает возможности целенаправленного поиска препаратов, воздействующих на различные - звенья системы регуляции сродства гемоглобина к кислороду и

усчливавднх отдачу кислорода кровью. Это особенно актуально для коррекции кислородного режима организма у больных ИБС пожилого во-раста, так как у них обнаружены нарушения кислородтранспортной функц. л. Аначиз механизма действия анаприлина и рикавита на транспорт кислорода кровью позволяет рекомендовать эти препараты с целью усиления отдачи кислорода гемоглобином в комплексной терапии болных ИБС пожилого возраста. Однако, как при этом показано, для достижения оптимального эффекта от использования анаприлина и рикавита необходимо учитывать состояние энергетического обмена эритроцитов. Применение анаприлина для усиления отдачи кислорода кровью целесообразно у больных ИБС с высоким уровнем 2, З-дифосфэглицерата в эритроцитах, ■ так как он вызывает угнетение гликолиза в эритроцитах. Б то же время рикавит наиболее эффективен для коррекции кислородтранспортной функции эритроцитов в случае замедления гликолиза и снижения содержания 2,3-дифосфогЛице-' . рата в эритроцитах.

Апробация работ Результаты исследований неоднократно обсуждались на научных конференциях Института геронтологии АМН СССР (1984-1990 гг.), включены в курс лекций и практических занятий на кафедре геронтологии и гериатрии Киевского государственного института усовершенствования врачей. Практические рекомендации работы используются при обследовании и лечении больных в кардиологическом отделении Института геронтологии АМН СССР. •

Модифицированный метод определения содержания органических фосфатов в эритроцитах внедрен в Институте эндокринологии и обмена вещзств А1Ш УССР. Ш материалам диссертации опубликовано 6 работ, зарегистрировано изобретение и 3 рацпредложения.

Обьем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, раздела "Клиническая характеристика обследованных лиц и методы исследования", 3-х глав собственных исследований, заключения, выводов и списка цитируемой литературы.

- ь -

Материал диссертации изложен на 162 страницах машинописного текста; содержит 1Б рисунков и 21 таблицу.

Основные положения работы, выносящиеся на аашигу;

1) В старости в стЕет на гипоксию компенсаторно усиливается отдача кислорода кровью вследствие подкисления внутриэритроцитар-ной среды.

2) Угнетение энергетического метаболизма эритроцитов при старении и снижение содержания АТФ и 2,3-ДФГ в этих клетках происходит вследствие уменьшения активности гексокикааы приводит к ослаблению компенсаторной реакции на гипоксию.

3) Возрастные изменения электролитного обмена эритроцитов являются- следствием снижения ресинтеза АТФ и, в свою очередь, приводят к сдвигам КОС эритроцитов.

4) Одной из причин развития гипоксии миокарда при ИБС в пожилом возрасте является нарушение кислородтранспортной функции эритроцитов, связанное с угнетением энергетического обмена этих клеток.

5) Шханизм действия анаприлина и рикавита на кислородтранс-портную функцию эритроцитов, от которого зависит терапевтический эффект препаратов при ИБС, различен: анаприлин вызывает подселение внутризритроцитарной среды, а рикавит - стимулирует энергетический метаболизм эритроцитов. ,

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Исследования проводились в отделении клинической физиологии и патологии внутренних органов и в лаборатории биохимии Института геронтологии АМН СССР. Согласно поставленным в работе задачам <3я-ли обследованы практически здоровые лица трех возрастных групп: молодые ( 20-29 лет ) - 20 человек, пожилые ( 60-74 года ) - 38 человек и старые люди ( 76-89 лет ) - 17 человек. Кроме того, об-

- ü -

следовала группа больных ЛЕС второго функционального класса, пожилого возраста до и после курсового лечения ( в течение месяца ) анапршшном в дозе 60 мг/сут. ( 15 человек ) и рикавитом - 8 таблеток 71 сутки ( 30 человек ).

В соответствии с поставленной целью изучались показатели, характеризующие:

1. Кислородтранспортную функцию крови. Для ее оценки определяли концентрацию в крови эритроцитов и гемоглобина, гематокрит, гг,0г крови ( с помощью автоматического аналиаатора газов крови и КОС - avl, фирмы "avl aq" - Австрия ) и насыщение крови кислородом ( с помощью оксиметра 0SM-1, фирмы "Радиометр" - Дания ). Рассчитывались такие производные показатели, как: средний обьем эритроцитов, среднее содержание и концентрация в них гемоглобина, кислородная емкость крови, содержание кислорода в крови, а также

„1-50 ( рОа полунасыщения гемоглобина кислородом ) и Р-50 стандартное ( Р.-50 при pH 7,4 ). .

Р-50 - ( "00/s0e - 1 ) X рОг Р-50 ст. - Р-50 х ЕХР( -1,101 х ( 7,4 - pH ))

2. КОС и электролитный обмен. КОС крови и эритроцитов изучалось с помощью автоматического анализатора AVL. Концентраций ионов натрия и калия в крови и эритроцитах определялись на атомно-абсорбционном спектрофотометре AAS1 фирмы "Карл Цейсс ЙЕНА"

( ГДР ). Концентрации ионов хлора и неорганического фосфора опре-. делялись фотометрическим методом с использованием набора реактивов фирмы "Lachem" ( ЧССР ). . -

3. Энергетический метаболизм эритроцитов. Для характеристики энергетического обмена эритроцитов изучалась скорость гликолиза по потреблению эритроцитами глюкозы и образованию молочной кислоты за 1 час инкубации при 37°С как цельной крови ( с добавлением гепарина ), так и суспензии эритроцитов в среде, .близкой по электролитному составу и содержанию глюкозы к плазме крови. Опре-

- 7 - .

делились концентрации АТФ и 2,3-ДФГ в эритроцитах, а таю« счш-рости распада этих метаболитов при инкубации суспензии эритроцитов в среде без глюкозы. Исследовались, тага», геисоки-назная и АТФ-азная активности в эритроцитах ( Якушева It Я., Орлова JL И., 1970 ).

В экспериментах in vitro изучалось влияние на энергетический обмен эритроцитов изменений рН и рОг крови.

Полученные данные проанализированы с использованием методов вариационной статистики, факторно-типологического анализа и математического моделирования на ЭВМ.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ, ПРИНЯТЫХ В АВТОРЕФЕРАТЕ

НЬ - гемоглобин

Ог - кислород

рОг напряжение кислорода

50г - насыщение крови кислородом

Р-50 - показатель сродства гемоглобина к кислороду

Р-60 ст. - Р-бО при рН 7,4 •

КЕК - кислородная емкость крови

КОС - кислотно-основное состояние

АТФ - аденозинтрифосфат

2,3-ДФГ- - 2,3-дифосфоглицериновая кислота

С НСО3] - концентрация бикарбонатов

V глик. - скорость гликолиза в эритроцитах

ГК - активность гексокиназы

ИБС - ишемическая болезнь сердца

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Изучение показателей, характеризующих кислородтранспорткую функцию крови, свидетельствует о том, что при старении но происходят существенных изменений концентрации эритроцитов, геыогло-бина в крови и КЕК. В та жо время насыщение гемоглобина венозной крови кислородом и содержание в ней 0г значительно снижаются при старении ( табл.1 ). Отмечается также достоверное уменьшение напряжения кислорода в венозной кроЕИ старых людей. Эти данные свидетельствуют об усилении отдачи 0г кровью в капиллярах тканей у старых людей. Причиной этого эффекта может быть снижение сродства гемоглобина к кислороду. Действительно, как показали расчеты Р-50 - показателя, характеризующего сродство гемоглобина к кислороду, при старении происходит достоверное увеличение этого показателя, что свидетельствует о снижении сродства гемоглобина к кислороду. Расчеты также показали, что установленный нами рост Р-БО при старены, в среднем примерно на 3 мм.рг.ст., лишь частично, на '20 %, компенсирует снижение рОг в тканях.

Таким образом, усиление при старении отдачи кислорода кровью а капиллярах тканей вследствие снижения сродства гемоглобина к кислороду можно рассматривать как компенсаторную реакцию на гипоксию. Однако величина этой реакции недостаточна для полной коррекции кислородного режима организма в старости.

С целью выяснения механизма снижения сродства гемоглобина к кислороду при старении и объяснения причины его недостаточности, проведено исследование ({ОС, энергетического и электролитного' обмена эритроцитов у людей разного возраста.

Полученные данные свидетельствуют, что с возрастом не происходит существенных изменений рН и рС02 крови. В то же время, как

"¡"аблица 1

ПОКАЗАТЕЛИ (Щи) 1ШСЛ0Р0ДТРАНСП0РТГОЙ ФУНКЦИЙ, КОС, ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО И ЭЛЕКТРОЛИТНОГО ОБМЕНА ЭРИТРОЦИТОВ У ЗДОРОВЫХ ЛЮДЕЙ, ДОСТОВЕРНО ( Р<0,05 ) ИЗМЕНЯЮЩИЕСЯ С ВОЗРАСТОМ.

ПОКАЗАТЕЛИ Молодой 1 возраст Шяшлой возраст Старческий возраст

-яввввиявивжвявияввя ■ М с*а*кякзге= 1 Ш 1: г» в» «в г* «я«® г М 1 и. вгя8=взвят М 1 егвгхвагегвжеяе ¡71 япвпкэ

• Еенозная кровь : " I 1 1 » 1 1 1 I 30,7 1 |

р02, мм рт. ст. 35,4 1 1,74 33,4 1 1 0,93 1,04

ЭОг, 7. . 70,6 | 1 1,88 60,6 I | 1,12 54,2 ! ] 2,56

Содержание 0£, ыл/л 135 | 1 5,27 | 113 1 1 2,43 97,5 1 4,73

Р-50, мм рт. ст. 25,2 1 1,17 1 28,6 1 | 0,83 28,5 1 1,18

с нсоз'з, мМ 24,2 1 1,75 20,7 1 | 0,74 20,1 ! 1 0,91

Лактат, мМ 0,96 | ! 0,15 1 1,26 1 0,10 1,40 1 0,14

С К+ ], мМ 4,42 1 1 1 0,12 1 { 1 | 4,31 1 1 0,08 | 4,13 1 1 0,12

Эритроциты :' 1 1 1 i | 1 1 1 1 1

■ РН ' 7,19 1 0,02 ! | 1 7,13 1 0,01 7,11 1 0,02

С НС03" ], мМ 16,1 1 1,44 ! 1 12,1 1 0,62 11,6 1 | 0,46

[ Ма+3, мМ 16,3 | | ) 0,55 ; 1 | 19,3 I 0,35 21,1 1 0,97

С К+3, мМ 84,7 1 2,68 1 73,6 1 1,33 73,3 1 3,47

С сГ ],.мМ 67,7 | 1 2,17 1 | 77,1 I 2,14 89,4 ! 1 3,04

V г лик,, мМ/ч •1,11 1 0,06 i 1 0,94 1 0,04 0,85 ! 0,04

С АТФ ] , мМ 1,32 ! 0,06 1 1 ! 1,12 .1 1 0,04 1,04 ! 0,05

[2,3-ДФЛ, мМ 4,71 1-0,10 ! 1 1 4,25 ! | 0,11 4,30 1 . | 0,15

ГК, мМ/Ч 4; 49 ! 0,21. 1 1 . 1 3,87 1 1 0,14 4,00 | 0,15

видно из таблицы 1, при старении имэет иесто достоверное уменьшение концентрации бикарбонатов в крови и рост содержания молочной киолотц, что свидотальотвует р тенденции к развитию метаболического ацидоза. В эритроцитах при этом происходит достоверное снижение рН, концентрации бикарбонатов, ионов калия и рост концентрации ионов натрия и :-:лора, что свидетельствует о развитии внутриклеточного ацидоза и нарушении электролитного баланса эритроцитов.

Корреляционный анализ показал, что между изменениями рН и Р-50, а также сдвигами рН и концентраций ионов На?" К?" сГ и бикарбонатов в эритроцитах при старении имеет место теснал взаимосвязь.

Учитывая, что снижение рН закономерно приводит к уменьшении сродства гемоглобина к кислороду, можно рассматривать подкисление внутриэритроцитарной среды в старости как основную причину усиления диссоциации оксигеиоглобина.

Изучение энергетического метаболизма эритроцитов при старении человека показало следующее ( табл.1 ):

- с возрастом существенно снижается скорость эритроцитарного гликолиза как в цельной крови так и при инкубации эритроцитов в иоскуственной среде о глюкозой;

>

- при этом отмечается достоверное уменьшение содержания в эритроцитах органических фосфатов - АТФ и 2,3-ДФГ;

- обнаружено также снижение активности гекоокиназы и ускоренке распада 2,3-ДФГ,

В то же время, скорооть потребления АТФ и активность АТФ-азы с возрастом практически не меняются.

Полученные данные свидетельствуют об угнетении энергетического метаболизма эритроцитов человека в старости. Происходящее при этом некоторое снижение содержания 2,3-ДФГ в эритроцитах и

обуславливает, по-видимому, недостаточность компенсаторной реакции на гипоксию со стороны системы регуляции сродства гемоглобине к кислороду.

Учитыьая, что содержание органических фосфатов в эритроцитах определяется скоростью эритроцитарного гликолиза, можно считать, что обнаруженное нами снижение содержания ДТФ и 2,3-ДФГ в эритроцитах старых людей является следствием наблюдаемого у них замедления гликолиза.

Как известно,"регуляция кислородтранспортной функции эритроцитов осуществляется такими внеэритроцитарнымн факторами, как рН и Р02 крови. Ацидоз угнетает, а алкалоз и гипоксемия стимулируют гликолиз в эритроцитах. Изучение возрастных особенностей этой регуляции показало, что влияние рОг ( рис.1 ) и рН ( рис.2 ) на энергетический обмен эритроцитов ослабевает с возрастом. Это свидетельствует о снижении чувствительности изученной системы к ре-гуляторным воздействиям.

Нам

И

Рис.1. Возрастные особенности изменений скорости гликолиз! и • концентраций ЛТФ и 2,3-Д'И1 в эритроцитах при. инкубации крови в течение I часа при рОг~ 20 |/м рт.ст.

* - различия с молодыми людьми достоверны ( р<0,0^> ^

•мМ

И гл». шя (г.з-дап

о

■ И -

- .12

- .15 -

- .18 - .21 - .21

- .27

- .3

мМ

Ж

Ч глмк.

ити

щ

Ш [г!

а

МфДОКМС 0 Стзрие

Рис.2; Возрастные особенности изменений скорости гликолиза и концентраций АН и 2,3-ДФГ в эритроцитах при инкубации крови в течение I часа при рН 7,2.

* - различия с молодыми людьми достоверны С р<0,05 )

Проведенный корреляционный анализ полученных данных и результаты математического моделирования энергетического метабо -лизма эритроцитов позволили представить механизм возрастных изменений.сродства гемоглобина к кислороду следующим обрапсм ( рис.3 ).

и процессе циркуляции эритроцитов о кровью происходит инактивация одного из ключевых ферментов гликолиза - гексокянэзн, причем темпы этого процесса у старых людей, по-видимому, вкп?, чем у молодых. Это вызывает снижение скорости гликолиза к сиитг-~-АТФ и 2,3-ДФГ в эритроцитах. Уменьшение энергетического потенциала эритроцитов замедляет работу иа,Н-насоса в мембранах эти;: клеток, что ведет к выходу из них Ионов К и поступления ноной натрия и водорода. Кроне того, а ответ на метаболический .ландо? происходит обмен бикарбонатов эритроцитов на ионы хлорч

Рис. 3. Механизмы возрастных изменений сродства гемоглобина к кислороду.

Это частично компенсирует изменения КОС крови но приводит к отданию рН эритроцитов. Последнее, согласно эффекту Бора, снижает сродство гемоглобина к кислороду и усиливает отдачу 02 кровью в капиллярах тканей. Однако, уменьшение содержания в эритроцитах 2,3-ДОГ ослабляет этот эффект.

Установив механизмы возрастных изменений кислородтранспортной функции эритроцитов, на втором этапе представлялось целесообразным изучить особенности регуляции сродства гемоглобина к киолороду у больных ИБС пожило го возраста.

"Проведенные исследования показали, что средние значения изучаемых показателей у больных ИБС пожилого возраста существенно не отличаются от соответствующих средних значений этих показателей у здоровых людей пожилого возраста. В то же время, как показал факторно-типологический анализ , примерно у 20 % больных. ИБС пожилого возраста наблюдаются выраженные нарушений кислородтранспортной функции гемоглобина, связанные о угнетением энергетического метаболизма и значительным снижением содержания 2,3-ДОГ в эритроцитах ( группа "А", табл. 2 ). В этих случаях уменьшение отдачи кислорода кровью может играть определенную роль в развитии гипоксии миокарда.

Изучение механизма влияния анаприлина на сродство гемоглобина к кислороду у больных ИБС пожилого возраста показало следующее ( рис.4 ): ■ - под действием анаприлина происходит' снижение сродства гемоглобин^ к кислороду, коррелирующее о изменениями . рН внутри-эритроцитарной среды; - при этом отмечаются выраженные сдвиги электролитного баланса эритроцитов: снижение внутриклеточной концентрации ионов калия и увеличение - ионов натрия и хлора ;

Таблица 2

. ПОКАЗАТЕЛИ ( Ы т ) КИСЛОРОДТРАНСПОРТНОИ ФУНКЦИИ, КОС, ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО И ЭЛЕКТРОЛИТНОГО ОБМЕНА ЭРИТРОЦИТОВ У БОЛЬНЫХ ИБС * , ДОСТОВЕРНО ( Р<0,05 ) ОТ МЧАЩИЕСЯ ОТ СООТВЕТСТВУЮЩИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ У ЗДОРОВЫХ ДОДЕИ ПОШЛОГО ВОЗРАСТА.

1 ПОКАЗАТЕЛИ Здоровые 1 Больные ИБС

и 1 «авкяамсажя т ! и т

""Г" Венозная кровь : 1 1 1 1 1 1 1 1

302 , X 1 60,6 1 | 1,12 1 65,0 1 I 2,40

1 Содержание 02, ш/л 1 113 1 1 2,43 | 127 1 I 5,12

Р-50, мм рт. ст. 1 28,6 1 | 0,88 1 25,7 1 1 1,77

1 Р-50 ст., мм рт. ст. 1 22,1 1 0,77 1 | 19,0 1 I 1,86

С к + ], ыЫ 1 ■ 4,31 1 0,08 1 4,10 ! | 0,10

1 Эритроциты : 1 1 1 1 1 1 « 1 1

V глик., щ/ч 1 0,94 1 0,04 \ | 0,76 1 1 0,13

[ АТФ ], мы | 1,12 1 0,о4 1 1 0,88 1 1 0,09

[ 2,3-ДФГ ], мЫ 1 1 4,25 1 I 0,11 1 1 3,51 1 1 0,24

С Ыа ^ ], мЫ 1 | 19,3 1 | 0,36 1 1 21,6 ! 1 1,12

[ К+]. мы 1 1 73,6 1 1,33 ! 1 66,5 1 1 2,34

* - больные ИБС пожилого возраста с выраженным сниманием энергетического обмена эритроцитов.

- кроме того, прием анаприлина вызывает незначительное угнетение энергетического обмена и снижение содержания 2,3-ДФГ и.АТФ в эритроцитах.

18 1

1 -4 -

2

2 -

■ 4

6 -I

• 8 18 -12 -14 -И -18 -

■ 28 -

■ 22

' 24 -4 2&

п

502 Р-50 v гл. I«« 11КГ] 1ВСИ] 1Ка1 1*1

Рис.4. Достоверные ( р<0,05 ) сдвиги показателей эритроцитоп

( в % ) у больных ИБС пожилого возраста при лечении

анаприлином в дозе 60 мг/сут.

Основываясь на данных литературы о повышении под влиянием анапр гона выхода ионов калия из эритроцитов, механизм влияния этого препарата на сродство гемоглобина к кислороду можно представить следующим образом.

Аиаприлин, связываясь с мембранами эритроцитов вызывает повышение ее проницаемости к ионам калия. Это приводит к выходу из клеток ионов калия и поступлению в них ионов натрия и водорода. Последнее вызывает подкисление. виутриэритроцитариой среды и снижение сродства гемоглобина к кислороду. Однако величина этого эффекта ограничивается некоторым уменьшением содержания в эритроцитах органических фосфатов вследствии унетения гликолиза при снижении рН.

Проведенный корреляционый анализ подтверждает представленный механизм влияния анаприлина на сродство гемоглобина к кислороду. Кроме того, он показал, что сдвиг Р-50 под влиянием анаприлина достоверно коррелирует о исходным уровнем 2,3-ДФГ в эритроцитах. У тех больных ИБС, у которых был высокий исходный уровень энергетического обмена и концентрации 2,3-ДФГ в эритроцитах, прием анаприлина приводил к росту Е 50 на 3-4 ш рт.ст.. Такой прирост Р-50 увеличивает доставку 0г тканям на 25-35^, что может вносить существенный вклад в терапевтическое действие препарата при ИБС. В то же время у больных ИБС с низкий исходным уровнем энергетического метаболизма эритроцитов прием анаприлина приводил к снижению концентрации 2,3-ДФГ и Р-50, что неблагоприятно сказывается на транспорте кислорода кровью. Отсюда следует, что терапевтический эффект анаприлина при ИБС э пожилом возрасте может зависеть от состояния энергетического метаболизма эритроцитов. Поэтому при использовании анаприлина в качестве антиангинального средства у больных ИБС пожилого возраста следует рекомендовать определение у них содержание 2,3-ДФГ в эритроцитах.

Учитывая полученные данные об угнетении эритроцитарного гликолиза при старении и приеие анаприлина, понятна необходимость поиска стимуляторов энергетического обмена эритроцитов. Такие средства, увеличивая содержание 2,3-ДФГ в эритроцитах, способствовали бы улучшению доставки кислорода тканям.

Исходя из данных литературы, одним из таких препаратов мог бы быть рикавит.-Поэтому и было изучено его влияние на кислород-транспортную функцию, КОС, энергетический и электролитный обмен эритроцитов у больных ИБС пожилого возраста.

Исследования показали, что у больных ИБС со сниженным энергетическим обменом эритроцитов рикавит вызывает существенное увеличение скорости гликолиза, концентрации АТФ и 2,3-ДОГ в эритроцитах, что ведет к усилению отдачи кислорода кровью. Кроме того, у этих больных происходит нормализация КОС и электролитного баланса эритроцитов ( рис.5 ).

] [Г

I 11

. о

25-| РЧ __*

' гг н к

13 18 7 4 1

- 2

- 5

- 9

- 11 - 14

502 Р-50 « тл. ШП [ДЯЧ 1ИС03] (На) 1К)

Рис.5. Достоверные ( р 0,05 ) сдвиги показателей эритроцитов ( в % ) у больных ИБС группы "А" пожилого возраста при лечении рикавитом.

Корреляционный анализ полученных данных позволяет представить механизм влияния рикавита на сродство гемоглобина к кислороду след:/ ющим образом. •

Рикавит стимулирует гликолиз и синтез 2,3-ДФГ и АТФ в эритроцитах. Последнее приводит к снижению сродства гемоглобина к кислороду и усилению работы На,К-насоса в мембранах эритроцитов. В результате происходит нормализация На,К-баланса и КОС этих клеток. Кроме того, корреляционный анализ показал, что стимулируиадИ

эффект рикавита на энергетический обмен эритроцитов тем выше, чем ниже исходный уровень этого обмена. Отсюда следует, что назначение рикавита с целью усиления кислородтранспортной функции эритроцитов особенно показано при угнетении эритроцигарного гликолиза. Можно также предположить, что прием рикавита будет устранять нежелательное тормозящее влияние анаприлина на эритроцитарный гликолиз. Это позволило бы использовать анс рилин при низком уровне органических фосфатов в эритроцитах, сочетая его с рикавитом.

Таким образом, проведенные исследования позволили выяснить механизм изменений кислородтранспортной функции эритроцитов при физиологическом старении и у больных ИБС пожилого возраста, а также наметить пути медикаментозной коррекции этой функции.

ВЫВОДЫ.

1. В пожилом и старческом возрасте снижается сродство гемоглобина к кислороду и усиливается отдача кислорода .кровью в капиллярах тканей, что можно рассматривать как компенсаторную реакцию в ответ на характерную для старения гипоксию.

2. Механизм снижения сродства гемоглобина к кислороду в старости связан с подкисленнеи внутриэритроцит&рной среда, обусловленным метаболическим ацидозом, а также изменениями электролитной обмена эритроцитов: выходом ионов калия и поступлением ионов натрия и водорода в клетки.

3. В старости происходит угнетение энергетического обмена эритроцитов и снижение содержания в них 2,3-ДФГ и АТФ, что при. водит к недостаточности компенсаторной реакции на гипоксию со

стороны эритроцитарной системы регуляции сродства гемоглобина к кислороду.

4. В эритроцитах при старении снижается активность, ключевого фермента гликолиза - гексокиназы, что является одной из причин угнетения их энергетического обмена.

5. Срг-ци больных ИБС пожилого возраста выявлена группа лиц с более выраженным, по сравнению с практк ески здоровыми людьми, угнетением энергетического обмена и снижением концентрации 2,3-ДФГ и АТФ в эритроцитах, что приводит к ухудшению отдачи кислорода кровью и может играть определенную роль в развитии гипоксии миокарда,

6. Анаприлин и рикавит, несмотря на фармакодинамические различия, снижают сродство гемоглобина к кислороду у• больных ИБС пожилого возраста, что ведет к усилению отдачи кислорода кровью и способствует уменьшению гипоксии миокарда. Однако механизм этого влияния различен: анаприлин вызывает подкисление внутриэритроиитарной среды воздействуя на электролитный обмен эритроцитов, а рикавит увеличивает содержание в них 2,3-ДФГ, стимулируя энергетический обмен этих клеток.

7. Выяснение механизма возрастных изменений кислородтранспортной функции эритроцитов у здоровых и больных ИБС людей, а также механизмов влияния на эту функцию анаприлина и рикавита, открывают возможности поиска препаратов, воздействующих на различные звенья системы регуляции' сродства гемоглобина к кислороду и усиливающих отдачу кислорода кровью.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. У больных ИБС пожилого возраста, особенно с нарушениями киг/,..

- 2.5 -

родтранспортной функции эритроцитов, следует для ее коррекции использовать фармакологические препараты, усиливающие отдачу кислорода кровью,

2. С целью усиления отдачи кислорода кровью можно применять анаприлин и рикавит. Однако перед их назначением необходимо исследовать состояние энергетического метаболизма эритроцитов.

3. Использование анаприлина для усиления отдачи кислорода кровью целесообразно у больных ИБС с высоким уровнем энергетического обмена эритроцитов, так как он вызывает нежелательное "гнетение эритроцитарного гликолиза,

4. Рикавит наиболее эффективен для коррекции ислородтранспортной функции эритроцитов в случае замедления гликолиза и снижения содержания 2,3-ДФГ в эритроцитах.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Богацкая Л. II, Коркушко О. В., Писарук А. Е Возрастные ирыене ния гликолиза и содержания модуляторов кислородтранспортной фунн ции гемоглобина в эритроцитах человека // Укр. биохимич. журнал. -1986. - 58, N 2. - С. 41-45.

?.. Коркушко О. В., Иванов Л. А. , Писарук А. В., Ласица Т. С. О меха низмах влияния пропранолола на кислородтранспортную функци крови у больных ИБС пожилого возраста // Кардиология. - 1986. N 5. - С. 64-58. ■ .

3. Коркушко О! Е , Иванов Л А., Писарук А. К Количественная оцени факторов, определяющих напряжение кислорода в смешанной венознс крови у пожилых и старых людей // Сизиологический журнал. - 1987 - 33, N 3. - С. 25-28.

1. Богацкая JL H., Писарук А. В. О механизме изменения скорости гликолиза и содержания АТФ и 2,3-дифосфоглицерата в эритроцитах человека при старении // Укр. биохимич. журнал. - 1987. - 59, N 5. - С. 81-83.

5. Писарук А. В. Механизмы возрастных изменений кислородтранспорт-ной функции эритроцитов человека // 5 Всес. съезд геронтологов и гериатров, Тбилиси, 22-25 нояб., 1988 : Тез. й реф. докл. Ч. 2. -Киев, 1983. - с. 506.

6. Богацкая Л. Н. , Писарук А. В. Влияние изменений pH и р02 крови на. энергетический обмен эритроцитов человека в старости // Укр. биохимич. звурнал. - 1989. - 61, N 4. - С. 110-112.

7. Von 0. Y. Korkusko, L. A. Ivanov und A. V. Pisaruk Sauerstofftransportfunktton und energieumsatz von erytrozyten beim altern des menschen // Z. Aiternsforsch. - 1989. - 44, N 2. - S. 73-79.

8. Писарук А. а Возрастные особенности влияния pH и р02 на сродство гемоглобина к кислороду и энергетический метаболизм эритроцитов человека // Тез. докл." 1 съезда геронт, и гериатров УССР, Днепропетровск, 4-0 okt., 1988 г. - К.: Ей., 1988. - С. 204-205.