Автореферат и диссертация по медицине (14.00.16) на тему:Нарушения обмена биометаллов при остром инфаркте миокарда и методы их коррекции

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ И СОЦИАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

НОВОСИБИРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ

На правах рукописи

ВЕРЕТЕНИНА ОЛЬГА АЛЕКСАНДРОВНА

НАРУШЕНИЯ ОБМЕНА БИОМЕТАЛЛОВ ПРИ ОСТРОМ ИНФАРКТЕ МИОКАРДА И МЕТОДЫ ИХ КОРРЕКЦИИ

14.00.16 - патологическая физиология

АВТОРЕФЕРАТ диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Новосибирск-2004

Работа выполнена в Новосибирской государственной медицинской академии МЗ и СР РФ, Сибирском федеральном центре оздоровительного питания.

Научный руководитель:

Доктор медицинских наук Сафронов Игорь Дмитриевич

Официальные оппоненты: Доктор медицинских наук, профессор Доктор медицинских наук, профессор

Трунов Александр Николаевич Маянекая Светлана Дмитриевна

Ведущая организация:

ГУ Научно-исследовательский институт клинической и экспериментальной лимфологии Сибирского отделения Российской академии медицинских наук, г. Новосибирск

Защита диссертации состоится «_»_2004 г. в часов

На заседании диссертационного совета Д.208.062.04 при Новосибирской государственной медицинской академии но адресу: 630091, г. Новосибирск, Красный проспект, 52.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Новосибирской государственной медицинской академии по адресу: 630091, г. Новосибирск, Красный проспект, 52.

Автореферат разослан «_»_2004 г.

Ученый секретарь

Диссертационного совета д. м. н., профессор Зубахин А.А.

2005-4 11932

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Деятельность современного человека осуществляется в условиях возрастающей экстремальности обшей и профессиональной экологической среды, когда организм нередко подвергается воздействиям негативных механических, радиационных, информационно-семантических и других чрезвычайных факторов (Агаджанян Н.А., Торшин В.И., 1994; Новиков B.C. и соавт., 1998). В современном индустриальном обществе складывается ситуация, когда сердечно-сосудистая патология, в первую очередь, ИМ, поражает все слои социальной структуры, становясь одной из ведущих причин смертности взрослого работоспособного населения (Шлант Р.К., Александер Р.В., 1998), в том числе, за счет физиологических механизмов интерпретации экстремальных факторов на биологических уровнях интеграции (Якобсон М.Г., 2000). Безусловно, развитие подобной патологии -результат системных метаболических, дизрегуляторных нарушений, разворачивающихся в пределах мультикомпонентной системы и затрагивающих общеметаболические нарушения, нейроэндокринную регуляцию, изменения на тканевом уровне, субстраты кровеносной, ЛС (Масленникова М.А., 2001; Amigo I., Herrera J., 1993; Grobbee D.E., 1994; Reeves J.P., Aviv A., 1995).

С этой позиции особый интерес представляют нарушения обмена биометаллов в динамике ОИМ, поскольку они являются составной частью мощной стресс-лимитирующей системы - антиоксидантов, имеющей, наряду с опиоидными пептидами, кардиопротективное действие (Якобсон М.Г., 2000). От состояния особенностей содержания и распределения биометаллов во многом зависят процессы проводимости и сократимости миокарда, а также изменения ЭКГ-параметров (Комкова Е.Н., 1999; Лаптев В.Я., 2000; Folkow В., 1992; Dumas P. et al., 1994).

Однако практически отсутствуют данные, касающиеся оценки интегрирующей роли лимфатических узлов - триггерного звена формирования дис-метаболических «функциональных качелей» в патогенезе широкого спектра нарушений (Рейхерт В.Э., 2001), в том числе, принимающих участие в нарушения распределения и содержания биометаллов в системе «плазма-лимфа-лимфатические узлы-миокард», в динамике острого инфаркта миокарда. Единичные работы, посвященные этой теме, раскрывают лишь отдельные аспекты функционирования лимфатической системы в условиях эндотокси-ческих состояний (1991; Путалова И.Н., 1995; Хугаева В.К., Ардасенов А.В., 1995; Miller A.J., 1994; Тихонова И.Л., 1998; Масленикова М.А., 2001).

В то же время биологические эффекты биометаллов настолько важны для регуляции гомеостатических функций организма в целом, что комплексное исследование внутри- и межсистемных нарушений обмена биометаллов при ОИМ имеет не только теоретическое, но и важное практическое значение, как часть комплексной программы изучения роли основных гомеостатов организма (включая и лимфатический) чято- и ган"гр»рт"це('к'"у и я х

РОС. НАЦИОНАЛЬНА« i БИБЛИОТЕКА ]

СПетер 09 ЖИ

организма в динамике рассматриваемого патологического процесса (Рейхерт В.Э,2001).

В настоящее время определены способы системной коррекции соотношения и распределения биометаллов в организме с помощью энтеродоноро-сорбентов со свойствами селективного ионного обмена при различных состояниях (Бгатова Н.П., 2000; Новоселов Я.Б., 2000; Яковлев А.В., 2002). Тем не менее, отсутствуют работы, посвященные изучению системного эффекта коррекции минерального гомеостаза при остром инфаркте миокарда.

Однако до сих пор остается открытым вопрос системного влияния коррекции минерального гомеостаза в аспекте метаболического ресетинга, неизбежно возникающего при изменении такого мощного регуляторного звена как обмен биометаллов, а также результирующее влияние данного процесса на структурно-функциональное состояние миокарда при остром инфаркте миокарда.

Отсутствие либо разрозненность сведений о системном нарушении содержания и распределения биометаллов в динамике острого инфаркта миокарда и возможности его профилактики и коррекции с помощью селективных энетеродоноросорбентов послужили основой для формирования цели и задач настоящей работы.

Цель исследования:

Выявить особенности нарушений обмена биометаллов в системе «плазма-лимфа-лимфатические узлы-миокард» при остром инфаркте миокарда и возможность их коррекции с помощью селективного энтеродоноросорбента.

Задачи:

1. Изучить содержание биометаллов (цинка, меди, марганца и селена) в плазме, лимфе, лимфатических узлах и миокарде в динамике острого инфаркта миокарда.

2. Исследовать концентрации микроэлементов (цинка, меди, марганца и селена) в плазме, лимфе, лимфатических узлах и миокарде в динамике острого инфаркта миокарда на фоне применения селективного энтеродоноросорбента.

3. Изучить ЭКГ в динамике острого инфаркта миокарда и на фоне применения селективного энтеродоноросорбента.

4. Выявить корреляционные взаимоотношения между изменениями ЭКГ и обменом биометаллов в динамике острого инфаркта миокарда и при использовании селективного энтеродоноросорбента.

Научная новизна:

Впервые проведена оценка корреляционных изменений гомеостаза биометаллов в плазме — лимфе — лимфатических узлах - миокарде, показавшая нарушение антагонистических и синергических взаимоотношений между биометаллами данного морфофункционального комплекса в динамике острого инфаркта миокарда.

Впервые показано, что лимфатические узлы являются важным функциональным звеном в распределении биометаллов в системе «плазма — лимфа — миокард» в динамике острого инфаркта миокарда.

Показано, что применение селективного энтеродоноросорбента оказывает нормализующий эффект на гемо-лимфо-тканевое распределение биометаллов в динамике острого инфаркта миокарда.

Установлено, что использование селективного энтеродоноросорбента оптимизирует электрофизиологические параметры миокарда в динамике острого инфаркта миокарда.

Кардиопротективный эффект селективного энтеродоноросорбента при остром инфаркте миокарда опосредован влиянием препарата на системный обмен биометаллов.

Выявлено, что лимфатические узлы участвуют в регуляции селективной лимфоаттракции и распределения биометаллов в изучаемых средах.

Практическая значимость.

Полученные данные расширили существующие представления о патогенезе постинфарктного повреждения сердца и внесли новые элементы в понимание роли лимфатической системы в формирование динамики и компенсации нарушения содержания и распределения биометаллов.

Показано, что селективный энтеродоноросорбент обладает системным корригирующим эффектом на минеральный гомеостаз при остром инфаркте миокарда. Системная коррекция нарушений содержания и распределения биометаллов с помощью селективного энтеродоноросорбента оптимизирует электрофизиологические параметры миокарда при остром инфаркте миокарда.

Результаты работы после соответствующей клинической апробации могут использоваться в профилактике и коррекции морфофункциональных нарушений при остром инфаркте миокарда.

Положения, выносимые на защиту.

1. Острый инфаркт миокарда сопровождается пролонгированными взаимосвязанными нарушениями распределения биометаллов в системе плазма -лимфа - лимфоузлы - миокард.

2. Лимфатические узлы играют роль селективных аттракторов и коллекторов биометаллов, влияющих на функциональное состояние миокарда в динамике острого инфаркта миокарда.

3. Нормализация содержания биометаллов в системе «плазма — лимфк -лимфатические узлы — миокард» под влиянием селективного энтеродоноро-сорбента сопровождается стабилизацией функциональных показателей миокарда.

Публикации. По теме диссертационного исследования опубликовано 6 печатных работ.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на заседании Новосибирского отделения Западно-Сибирского филиала Всероссийского общества по патофизиологии (Новосибирск 2004), на II Международной конференции «Патофизиология и современная медицина» (Москва 2004), на заседании кафедры патофизиологии, проблемной комиссии «Функциональные основы гомеостаза» НГМА МЗ и СР РФ (Новосибирск 2004).

Внедрение результатов исследования. Полученные результаты используются в клинической работе Сибирского федерального центра оздоровительного питания и на кафедре патофизиологии в лекционном курсе по темам: «Патофизиология сердечно-сосудистой системы» и «Экстремальные состояния».

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, главы «материалы и методы исследования», глав результатов собственных исследований, обсуждения полученных результатов, выводов, списка использованной литературы (190 источников, из них зарубежных- 56). Содержание диссертации изложено на 116 страницах машинописного текста, иллюстрировано 21 таблицей и 24 рисунками.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Объект исследования.

Исследования проводились на 165-ти самцах крыс Вистар, полученных из вивария НГМА массой 180-220 г в осенне-зимний период. Перед проведением опытов крыс не менее двух недель адаптировали к условиям содержания и рациону вивария. Животные находились на стандартном общелабораторном рационе со световым режимом: 12 часов — день, 12 — часов ночь. Опыты с крысами проводились с 9.00 до 12.00.

Катехоламиновая модель инфаркта миокарда.

Исследования проводились на самцах крыс Вистар. Использовалась модель катехоламинового («метаболического») инфаркта миокарда, заключающаяся в однократной инъекции 0,1% раствора адреналина подкожно из расчета 0,3 мг/100 г массы тела. Ранее было показано, что используемый метод вызывает метаболические повреждения миокарда, с последующей очаговой некротизацией и соответствующими циркуляторными нарушениями. Соответственно, экспериментальной группой 1 (ЭИМ) служили животные с моделью катехоламинового инфаркта миокарда.

Контролем (К) служили животные с аналогичным введением дистиллированной воды. Экспериментальной группой 2 (ЭИМ+Л) служили животные с катехоламиновым инфарктом миокарда, которым производилась литотера-

пия, путем введения селективного энтеродоноросорбента на основе природных клиноптилолитов, в виде взвеси в водном растворе (1:1) из расчета 100 мг/кг массы тела, внутрижелудочно через зонд ежедневно, один раз в сутки, начиная с первого дня (первое введение осуществлялось за 3 часа до введения адреналина) и далее, в течение эксперимента.

Забор биологического материала.

Лимфа. Под внутрибрюшинным тиопенталовым наркозом производился кожный разрез в месте пересечения реберной дуги с ш.егейог зртае параллельно последней и длиной I см. После рассечения мыщцы, забрюшинная клетчатка тупо расслаивалась до визуализации цистерны Хили грудного протока, которая пунктировалась, и с помощью аспирационного насоса производился забор лимфы. Данный метод позволяет забрать до 1 мл лимфы у взрослой крысы (Бородин Ю.И., Григорьев В.Н., Ефремов А.В. и др., 1995).

Кровь. Кровь экспериментальных животных после мгновенной декапи-тации под тиопенталовым наркозом забиралась в сухие центрифужные пробирки и немедленно центрифугировалась при 900g (3000 об/мин) в течение 10 минут. До момента определения плазма хранилась при — 20 градусах Цельсия в морозильной камере. Аналогичной процедуре подвергалась набранная лимфа.

Выбранные нами сроки исследования соответствуют определенным периодам развития ОИМ: от 1 до 3 суток - ранний период, от 3 до 7 суток -промежуточный период.

Кровь и лимфа забирались на 1-е, 3-й, 7-е, 14-е и 21-е сутки.

Миокард, лимфатические узлы. Миокард и подколенные лимфатические узлы экспериментальных животных забирали сразу же после декапита-ции в сроки, соответствующие срокам забора плазмы и лимфы. Брали сырую навеску в 300 мг (с точностью ± 10 мг), которая подвергалась высушиванию в термошкафе при X = +105°С в течение 48-72 часов. Сухие навески тканей измельчались в фарфоровой ступке до порошкообразного состояния и хранились при комнатной температуре до момента определения электролитов. Степень гидратированности тканей определяли по разнице между массой навески до и после высушивания. Результат выражался в процентах.

Метод определения электролитов и микроэлементов в плазме, лимфе и миокарде экспериментальных животных.

Раствор пробы распыляли в виде аэрозоля в пламени ацетиленовой горелки (длина пламени 110 мм), через которое проходил свет резонансной линии определяемого элемента от лампы полого катода. В пламени происходила диссоциация солей на свободные атомы кальция и магния, а также изучаемых микроэлементов, которые поглощают излучение резонансной линии. Результаты определялись на атомно-абсорбционном спектрофотометре "КБаНТ-/-эта" (Россия). Содержание марганца, селена в плазме и лимфоплазме выражалось в г/л, меди и цинка - в мг/л, в миокарде - в % к сухому веществу.

Статистическая обработка материала. Статистическая обработка материала осуществлялась при помощи пакета прикладных программ Excel 7.0 определением ошибки средней (М±т), критерия Стьюдента и корреляционного анализа (Гончаров А., 1996; Додж М., Кайнет К., 1996). При этом достоверность результатов соответствовала р = 0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

На первые сутки эксперимента наблюдается аналогичная динамика снижения содержания марганца в плазме и повышение в миокарде в обеих группах. Однако снижение содержания марганца в плазме менее выражено в группе ЭИМ+Л, по сравнению с группой ЭИМ. Кроме того, отмечается кардинально иная реакция лимфатического компонента системы. Так, в группе ЭИМ+Л наблюдается снижение, по сравнению с контролем, содержания марганца в лимфе, стабильно сохраняющееся на протяжении всего эксперимента и значительно менее выраженная, по сравнению с группой ЭИМ, мобилизация данного биометалла из лимфоузлов. В миокарде крыс ЭИМ+Л наблюдается сравнимые с группой ЭИМ показатели концентрации данного биометалла, однако, в отличие от группы ЭИМ, повышенное содержание марганца носит стабильный характер и достигает пика на 7-е сутки эксперимента, в то время как данный период в группе ЭИМ характеризуется "провалом" по данному показателю, достигающему контрольных значений (рис. 1).

Рис. 1. Динамика содержания марганца в миокарде (в % от контрольных значений) (

Вероятно, в группе ЭИМ+Л на фоне коррекции минерального гомеоста-за наблюдается качественно новый уровень реализации компенсаторно-приспособительного перераспределения марганца в миокард, за счет прямых лимфотканевых отношений. Косвенным подтверждением данного вывода является свойство средств на основе природных клиноптилолитов стимулировать лимфатический дренаж, обеспечивающий основные лимфотканевые

коллекторные взаимоотношения за счет околоклеточных щелевидных пространств.

Характерно, что наблюдается корреляция в описанные сроки эксперимента между усилением перераспределения марганца в миокард в группе ЭИМ+Л и наблюдаемым функциональным состоянием миокарда у данных животных. Так, например, отмечается корреляция в указанные сроки эксперимента между наименьшим перераспределением в миокард марганца в группе ЭИМ и соответствующими изменениями комплекса QRS, характерными для крупноочаговых повреждений миокарда, увеличением интервала QRST.

Несмотря на то, что у крыс группы ЭИМ и ЭИМ+Л динамика изменения уровня селена в плазме практически не отличается, следует отметить, что в группе ЭИМ+Л увеличение концентрации данного элемента в плазме носит более стабильный характер. В группе ЭИМ наблюдается снижение содержания данного элемента в лимфе на первые сутки исследования, преимущественный пул селена в лимфе, превышающий контрольные значения на 3-й и 7-е сутки эксперимента, коррелирующее с повышением его концентрации в миокарде первые сутки, по сравнению с контролем, в то время как в группе ЭИМ+Л отмечается стойкое снижение данного показателя в лимфе в течение всего исследования на фоне одновременного увеличения концентрации в миокарде, превышающего контрольные показатели во все сроки эксперимента. Наблюдаемые изменения концентрации селена в миокарде коррелируют с показателями функционального состояния миокарда. Так, например, в группе ЭИМ+Л наблюдается значительно менее выраженное уменьшение интервала ЯК, в 1-3-7е стуки эксперимента, по сравнению с группой ЭИМ, отсутствует увеличение зубца S и формирование в ряде случаев глубокого отрицательного зубца типа QS, характерного для массивного трансмурального инфаркта миокарда, наблюдаемых у животных группы ЭИМ.

Если в группе ЭИМ наблюдается резкое снижение его содержания в лимфоузлах, на фоне повышенной, по сравнению с группой ЭИМ+Л концентрации селена в лимфе, то в группе ЭИМ+Л отмечается, наоборот, более выраженное во все сроки исследования снижение содержания селена в лимфе, по сравнению с группой ЭИМ и более высокая концентрация, по сравнению не только с животными ЭИМ, но и по сравнению с контрольными показателями, содержания селена в лимфоузлах. Характерно наличие корреляционной зависимости по срокам между пиками снижения содержания селена в лимфоузлах и накоплением в лимфе в группе ЭИМ. Так, например, в первые сутки исследования показатели содержания селена в лимфоузлах не отличаются от контрольных значений на фоне снижения концентрации данного элемента в лимфе, по сравнению с контролем и повышением в плазме и миокарде (рис. 2). На 3-й, 7-е сутки исследования наблюдается рост концентрации селена в лимфе, с одновременным уменьшением его содержания в лимфоузлах и плазме. Вероятно, данная динамика свидетельствует о реализации срочных компенсаторных механизмов, вызванных окислительным стрессом и направ-

ленных на системную активацию антиоксидантных процессов с преимущественным преобладанием плазменного компонента. Анализируя полученные результаты, наблюдаем ситуацию, когда селективная лифоаттракция, коллекторные плазменно-лифо-тканевые отношения в остром и ранних сроках восстановительного периоде приводят к «обкрадыванию» лимфоузлов селеном.

1 3 7 14 21

Рис. 2. Динамика содержания селена в лимфе, лимфоузлах и миокарде ЭИМ (в % от контрольных значений).

Согласно полученным результатам, накопление меди в плазме животных ЭИМ+Л значительно выше, чем в группе ЭИМ, хотя, для данной группы характерен стабильный рост показателей. В то время как в группе ЭИМ пик наиболее низкой концентрации (по сравнению с другими сроками той же группы) приходится на 3-й, а наиболее высокой — на 7-е сутки эксперимента. Следует отметить, что в первые сутки снижение концентрации меди в группе ЭИМ значительно выражены, по сравнению ЭИМ+Л, а максимальные значения данного элемента отмечаются в обеих группах на 7-е сутки.

Выявлены выраженные различия в динамике и направленности изменения содержания меди в лимфе, лимфоузлах и миокарде в различных группах. Так, в группе ЭИМ наблюдается преимущественный пул меди в лимфе, значительное, но нестойкое накопление в миокарде и резкое снижение на 7-е и 14-е сутки в лимфоузлах. В то время как в группе ЭИМ+Л отмечается, наоборот, резкое снижение содержания меди в лимфе, более высокая концентрация в миокарде и накопление в лимфоузлах (рис. 3). Характерно наличие корреляционной зависимости по срокам между пиками снижения содержания меди в лимфоузлах и накоплением в лимфе.

200,0 180,0 160,0 140,0 120,0 100,0 80,0

1 3 7 14 21

Рис. 3. Динамика содержания меди в плазме крови, миокарде и лимфоузлах ЭИМ+Л (в % от контрольных значений).

Кроме того, у животных ЭИМ регистрируется резкое и постоянное снижение уровня меди в плазме по сравнению с контролем. Вместе с этим отмечается значительное повышение уровня меди в миокарде у этих животных. Следовательно, относительное увеличение данного показателя в миокарде крыс ЭИМ сопровождается истощением резервов меди в плазме, в то время как избыток меди в миокарде может носить отрицательный характер, усугубляя метаболические нарушения в динамике ишемического повреждения миокарда. У крыс ЭИМ+Л также наблюдается снижение уровня меди плазмы, однако оно незначительно и в восстановительном периоде экспериментального инфаркта миокарда возвращается к исходным значениям, в от время как содержание меди в миокарде более близко к контрольным показателям, по сравнению с группой ЭИМ.

Обращает на себя внимание относительное постоянство уровня цинка в миокарде у животных обеих групп. Однако, в группе ЭИМ+Л концентрация цинка в миокарде несколько ниже, чем в группе ЭИМ, у животных которой в динамике экспериментального инфаркта миокарда не зарегистрировано достоверных изменений данного показателя. Концентрация цинка в плазме крови на первые сутки эксперимента в группе ЭИМ+Л увеличена в 3,5 раза, а в группе ЭИМ происходит повышение практически в шесть раз, по сравнению с контролем (рис. 4).

Наблюдается однонаправленная динамика снижения содержания цинка в лимфе и плазме животных группы ЭИМ на З-и-7-е сутки эксперимента, в то время как в группе ЭИМ+Л наблюдается обратная зависимость - стабильный рост концентрации цинка в плазме сопровождается одновременным снижением концентрации в лимфе в период 1-е-14-е сутки эксперимента.

600.0 500,0 400.0 300.0 200,0 100,0 0.0

1 3 7 14 21

Рис. 4. Динамика содержания цинка в плазме крови крыс (в % от контрольных значений).

Известно, что лимфоузлы представляют собой синхронный системный элемент реализации антиоксидантного потенциала организма при патологических состояниях, сопровождающихся выраженным окислительным стрессом. При анализе состояния всей рассматриваемой системы, полученные результаты указывают на зависимость выявленных особенностей от основного, в данном случае, функционального триггера - лимфоузла. Так, в группе ЭИМ содержание цинка в лимофузле претерпевает стойкое снижение по сравнению с контролем, а незначительное повышение на 7-е сутки эксперимента сопровождается аналогичным ростом его концентрации в лимфе и началом повышения в плазме. Совершенно отличная динамика изменения содержания и распределения цинка в группе ЭИМ+Л (рис. 5). Стойкое увеличение, по сравнению с контролем, концентрации цинка в лимфоузлах животных группы ЭИМ+Л с пиком концентрации на 7-е сутки, сопровождаемое коррелируемым, по срокам эксперимента, с менее выраженным (по сравнению с группой ЭИМ) ростом его содержания в плазме и соответствующей стабильной динамикой снижения в лимфе, безусловно, не может не отражаться на мишени компенсаторно-приспособительных процессов - функциональном состоянии миокарда. Действительно, наблюдается отсутствие в группе ЭИМ+Л снижения длительности интервала PQ в остром периоде экспериментального инфаркта миокарда, увеличение в восстановительном периоде интервала QRST, характерных для группы ЭИМ, что свидетельствует о более высокой адекватности не только срочных компенсаторных механизмов в динамике экспериментального инфаркта миокарда.

500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0

1 3 7 14 21

Рис. 5. Динамика содержания цинка в плазме, лимфе и лимфоузлах ЭИМ+Л (в % от контрольных значений).

Немаловажное значение имеет тот факт, что полученные экспериментальные данные позволяют прояснить механизмы действия и направленность ранее выявленного оптимизирующего влияния модифицированного природного клиноптилолита на состояние антиоксидантного потенциала больных с ишемической болезнью сердца, реализующегося, вероятно, за счет выявленных корреляционных изменений содержания микроэлементов в плазме, лимфе, миокарде и лимфоузлах. Важно, что отсутствие достоверных различий выраженности нарушений содержания и распределения биометаллов на фоне более высокой степени электрофизиологических нарушений миокарда, в зависимости от дозировки адреналина (в эксперименте на 50% выше, чем в описанных в литературе работах), позволяют сделать вывод об отсутствии прямой зависимости между степенью электрофизиологических нарушений миокарда и выраженностью нарушений содержания и распределения микроэлементов в плазме, лимфе и миокарде в динамике остро инфаркта миокарда.

ВЫВОДЫ

1. В динамике острого инфаркта миокарда отсутствует прямая корреляция между степенью и выраженностью нарушений электрофизиологических параметров миокарда и выраженностью микроэлементоза в системе плазма-лимфа-лимфоузлы-миокард.

2. Лимфоузлы являются селективным коллектором селена, цинка, марганца и меди в динамике острого инфаркта миокарда, что подтверждается

избирательным накоплением и элиминацией исследуемых микроэлементов и может быть проявлением лимфоаттракции.

3. Перераспределение в результате применения селективных энтеродо-норосорбентов, селена из лимфы в миокард, плазму, лимфоузлы и марганца в миокард и лимфоузлы, сопровождающееся восстановлением электрофизиологических параметров миокарда, отражает их саногенетическую роль в процессе восстановления ишемизированного миокарда.

4. Перераспределение при применении селективных энтеродоноросор-бентов, цинка, меди из лимфы в плазму и лимфоузлы, сопровождающееся восстановлением электрофизиологических параметров миокарда, отражает их саногенетическую роль в процессе восстановления ишемизированного миокарда.

5. Нарушения обмена микроэлементов в динамике острого инфаркта миокарда укладываются в рамки вторичного постинфарктного микроэлемен-тоза, проявляющегося нарушением содержания и распределения селена, марганца, цинка и меди в плазме, лимфе, лимфоузлах, миокарде.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Системные нарушения метаболизма при остром инфаркте миокарда и методы его корркции. — Москва, 2004. —290 с. (соавт. Я.Б. Новоселов, Н.В. Костина, А.Г. Ронинсон) // Тез. докл. И Международной конференции «Патофизиология и современная медицина».

2. Вариабильность биометаллов и электролитов при остром инфаркте миокарда и методы его коррекции. - Ганновер, 2004. -143 с. (соавт. А.В. Ефремов, А.Р. Антонов, Т.А. Литвинова, Я.Б. Новоселов, Н.В. Костина) // Международный конгресс «Евромедика - Ганновер - 2004.

3. Комплексная оценка минерального гомеостаза на фоне инфаркта миокарда и способы коррекции. — Белгород, 2004. —125 с. (соавт. Я.Б. Новоселов, Н.В. Костина) // Всероссийская конференция с международным участием «Сорбенты как фактор качества жизни и здоровья».

4. Системные нарушения метаболизма при остром инфаркте миокарда и методы его коррекции. - Оренбург, 2004. -158 с. (соавт. Я.Б. Новоселов, Н.В. Костина) Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием «Биоэлементы».

5. Нарушения обмена биометаллов при остром инфаркте миокарда и методы их коррекции. - Новосибирск, 2004. -12 с. (соавт. А.Р. Антонов, Н.В. Костина) // Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием «Клинико-морфологические аспекты общепатологических процессов при социально-значимых заболеваниях».

6. Системная коррекция минерального гомеостаза при синдроме экзо-, эндотоксикоза. - Москва, 2004. -234 с. (соавт. А.В. Ефремов, А.Р. Антонов,

ЯМ. Новоселов, II.В. Костина) // Международный конгресс по восстановительной медицине и реабилитации «Восстановительная медицина и реабилитация 2004».

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СОКРАЩЕНИЙ

ИМ - инфаркт миокарда

ЛС -лимфатическая система

ОИМ - острый инфаркт миокарда

ЭИМ -экспериментальный инфаркт миокарда

ЭКГ - электрокардиография

Соискатель Вере геи и на О. А.

Подписано в печать 30.06.04. Формат 60 х 84 /16. Усл. печ. л. 1.0. Тираж 100 экз. Заказ 134 п.

Отпечатано в типографии издательства «Сибмедиздат»

630091, г. Новосибирск, ул. Красный проспект. 52 Тел.: (383-2) 29-10-83. E-mail: Sibmedisdat@rambler.ru

í

РНБ Русский фонд

2005-4 11932

V _

Актуальность темы: Деятельность современного человека осуществляется в условиях возрастающей экстремальности общей и профессиональной экологической среды, когда организм нередко подвергается воздействиям негативных механических, радиационных, информационно-семантических и других чрезвычайных факторов (Агаджанян Н.А., Торшин В.И., 1994; Новиков B.C. и соавт., 1998). В современном индустриальном обществе складывается ситуация, когда сердечно-сосудистая патология, в первую очередь, инфаркт миокарда (ИМ), поражает все слои социальной структуры, становясь одной из ведущих причин смертности взрослого работоспособного населения (Шлант Р.К., Александер Р.В., 1998), в том числе, за счет физиологических механизмов интерпретации экстремальных факторов на биологических уровнях интеграции (Якобсон М.Г., 2000). Безусловно, развитие подобной патологии - результат системных метаболических, дизрегуляторных нарушений, разворачивающихся в пределах мультикомпонентной. системы и затрагивающих общеметаболические нарушения, нейроэндокринную регуляцию, изменения на тканевом уровне, субстраты кровеносной, лимфатической системы.

С этой позиции особый интерес представляют нарушения обмена биометаллов в динамике острого инфаркта миокарда (ОИМ), поскольку они являются составной частью мощной стресс-лимитирующей системы -антиоксидантов, имеющей, наряду с опиоидными пептидами, кардиопротективное действие (Якобсон М.Г., 2000). От состояния особенностей содержания и распределения биометаллов во многом зависят процессы проводимости и сократимости миокарда, а также изменения ЭКГ-параметров (Комкова Е.Н., 1999; Лаптев В.Я., 2000; Dumas P. et al., 1994).

Сегодня растет научный и практический интерес к роли биометаллов в развитии сердечно-сосудистой патологии. Доказано, что такие биометаллы, как медь, цинк, марганец и селен, являясь неотъемлемыми частями самых различных ферментных систем (Авцын А.П., 1991) могут оказывать существенное влияние на течение инфаркта миокарда, при этом основной точкой приложения их действия считается их активное влияние на функционирование про- и антиоксидантных систем (Яковлев А.В., 2002; Маянская Н.Н., 2002; Ito Y., Fujita Т., 1996; Thiele R., et al., 1997; Gemici K. et al., 1998).

Однако практически отсутствуют данные, касающиеся оценки интегрирующей роли лимфатических узлов, принимающих участие в нарушении распределения и содержания биометаллов в системе «плазма -лимфа - лимфатические узлы - миокард», в динамике острого инфаркта миокарда. Единичные работы, посвященные этой теме, раскрывают лишь отдельные аспекты функционирования лимфатической системы в условиях эндотоксических состояний (Путалова И.Н., 1995; Ардасенов А.В., 1995; Miller A.J., 1994; Тихонова И.Л., 1998; Масленикова М.А., 2001).

В то же время биологические эффекты биометаллов настолько важны для регуляции гомеостатических функций организма в целом, что комплексное исследование внутри- и межсистемных нарушений обмена биометаллов при остром инфаркте миокарда имеет не только теоретическое, но и важное практическое значение, как часть комплексной программы изучения роли основных гомеостатов организма (включая и лимфатический) в пато- и саногенетических реакциях организма в динамике рассматриваемого патологического процесса (Рейхерт В.Э., 2001).

В настоящее время определены способы системной коррекции соотношения и распределения биометаллов в организме с помощью энтеродоноросорбентов со свойствами селективного ионного обмена при различных состояниях (Бгатова Н.П., 2000; Новоселов Я.Б., 2000; Яковлев А.В., 2002). Тем не менее, отсутствуют работы, посвященные изучению системного эффекта коррекции минерального гомеостаза при остром инфаркте миокарда.

Исследование индуцированных изменений констант ионного обмена в динамике острого инфаркта миокарда может значительно повысить эффективность проводимой терапии и профилактики ишемических повреждений миокарда (Яковлев А.В., 2002).

Однако до сих пор остается открытым вопрос системного влияния коррекции минерального гомеостаза в аспекте метаболического ресетинга, неизбежно возникающего при изменении такого мощного регуляторного звена как обмен биометаллов, а также результирующее влияние данного процесса на структурно-функциональное состояние миокарда при остром инфаркте миокарда.

Отсутствие либо разрозненность сведений о системном нарушении содержания и распределения биометаллов в динамике острого инфаркта миокарда и возможности его профилактики и коррекции с помощью селективных энетеродоноросорбентов послужили основой для формирования цели и задач настоящей работы.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ:

Выявить особенности нарушений обмена биометаллов в системе «плазма-лимфа-лимфатические узлы-миокард» при метабюолическом инфаркте миокарда и возможность их коррекции с помощью селективного энтеродоноросорбента.

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1. Изучить содержание биометаллов (цинка, меди, марганца и селена) в плазме, лимфе, лимфатических узлах и миокарде в динамике метаболического инфаркта миокарда (МИМ).

2. Исследовать концентрации микроэлементов (цинка, меди, марганца и селена) в плазме, лимфе, лимфатических узлах и миокарде в динамике метаболического инфаркта миокарда на фоне применения селективного энтеродоноросорбента.

3. Изучить ЭКГ в динамике метаболического инфаркта миокарда и на фоне применения селективного энтеродоноросорбента.

4. Выявить корреляционные взаимоотношения между изменениями ЭКГ и обменом биометаллов в динамике метаболического инфаркта миокарда и при использовании селективного энтеродоноросорбента.

ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1. Метаболический инфаркт миокарда сопровождается пролонгированными взаимосвязанными нарушениями распределения биометаллов в системе плазма - лимфа - лимфоузлы - миокард.

2. Лимфатические узлы играют роль селективных аттракторов и коллекторов биометаллов, влияющих на функциональное состояние миокарда в динамике метаболического инфаркта миокарда.

3. Нормализация содержания биометаллов в системе «плазма - лимфа -лимфатические узлы - миокард» при применении селективного энтеродоноросорбента сопровождается стабилизацией функциональных показателей миокарда.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА

Впервые проведена оценка корреляционных изменений гомеостаза биометаллов в плазме - лимфе - лимфатических узлах - миокарде, показавшая нарушение антагонистических и синергических взаимоотношений между биометаллами данного морфофункционального комплекса в динамике МИМ.

Впервые показано, что лимфатические узлы являются важным функциональным звеном в распределении биометаллов в системе «плазма -лимфа - миокард» в динамике МИМ.

Показано, что применение селективного энтеродоноросорбента оказывает нормализующий эффект на гемо-лимфо-тканевое распределение биометаллов в динамике МИМ.

Установлено, что использование селективного энтеродоноросорбента оптимизирует электрофизиологические параметры миокарда в динамике МИМ.

Кардиопротективный эффект селективного энтеродоноросорбента при МИМ опосредован влиянием препарата на системный обмен биометаллов.

Выявлено, что лимфатические узлы участвуют в регуляции селективной лимфоатгракции и распределения биометаллов в изучаемых средах.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ

Полученные данные расширили существующие представления о патогенезе постинфарктного повреждения сердца и внесли новые элементы в понимание роли лимфатической системы в формирование динамики и компенсации нарушения содержания и распределения биометаллов.

Показано, что селективный энтеродоноросорбент обладает системным корригирующим эффектом на минеральный гомеостаз при метаболическом инфаркте миокарда. Системная коррекция нарушений содержания и распределения биометаллов с помощью селективного энтеродоноросорбента оптимизирует электрофизиологические параметры миокарда при метаболическом инфаркте миокарда.

Результаты работы после соответствующей клинической апробации могут использоваться в профилактике и коррекции морфофункциональных нарушений при метаболическом инфаркте миокарда.

Полученные результаты используются в клинической работе Сибирского федерального центра оздоровительного питания и на кафедре патофизиологии в лекционном курсе по темам: «Патофизиология сердечно-сосудистой системы» и «Экстремальные состояния».

ВЫВОДЫ

1. В динамике метаболического инфаркта миокарда отсутствует прямая корреляция между степенью и выраженностью нарушений электрофизиологических параметров миокарда и выраженностью микроэлементоза в системе плазма-лимфа-лимфоузлы-миокард.

2. Лимфоузлы являются селективным коллектором селена, цинка, марганца и меди в динамике метаболического инфаркта миокарда, что подтверждается избирательным накоплением и элиминацией исследуемых микроэлементов и может быть проявлением лимфоаттракции.

3. Перераспределение, в результате применения селективных энтеродоноросорбентов, селена из лимфы в миокард, плазму, лимфоузлы и марганца в миокард и лимфоузлы, сопровождающееся восстановлением электрофизиологических параметров миокарда, отражает их саногенетическую роль в процессе восстановления ишемизированного миокарда.

4. Перераспределение при применении селективных энтеродоноросорбентов, цинка, меди из лимфы в плазму и лимфоузлы, сопровождающееся восстановлением электрофизиологических параметров миокарда, отражает их саногенетическую роль в процессе восстановления ишемизированного миокарда.

5. Нарушения обмена микроэлементов в динамике метаболического инфаркта миокарда укладываются в рамки вторичного постинфарктного микроэлементоза, проявляющегося нарушением содержания и распределения селена, марганца, цинка и меди в плазме, лимфе, лимфоузлах, миокарде.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Исследование нарушений содержания и распределения микроэлементов в плазме, лимфе, миокарде и лимфоузлах, наличия и степени функциональных нарушений миокарда в динамике ЭИМ, а также на фоне применения селективного энтеродоноросорбента позволило выявить корреляцию между изучаемыми параметрами, расширить представление о роли и механизме формирования микроэлементоза при данном заболевании, определить функциональное значение лимфоузлов в процессе системных изменений минерального гомеостаза, изучить влияние и механизмы реализации свойств селективных энтеродоноросорбентов в динамике МИМ.

Исходя из полученных данных, можно предположить отсутствие прямой зависимости между степенью электрофизиологических нарушений миокарда и выраженностью нарушений содержания и распределения микроэлементов в плазме, лимфе и миокарде в динамике МИМ. Таким образом, нарушение микроэлементного гомеостаза носит качественный характер, формируя метаболическое "лицо" ишемического повреждения в динамике МИМ. Данный вывод подтверждается полученными результатами, свидетельствующими о прямом влиянии коррекции микроэлементоза при МИМ на функциональное состояние миокарда, различиями показателей летальности экспериментальных животных, корреляцией сроков изменения микроэлементного статуса и функционального состояния миокарда под влиянием используемых методов коррекции минерального гомеостаза.

Проведенные исследования подтверждают и описанный ранее феномен лифоаттракции, то есть селективное, накопление в лимфе и лимфоузлах регуляторных (активационных) биометаллов. Однако, исходя из корреляционных отношений,, можно предположить, что в динамике некорригируемого развития МИМ происходит своеобразный "провал" адаптациогенеза обусловленный переключением срочных компенсаторных систем (плазма-миокард) на долговременную адаптацию (лимфа-плазма-мокард). Выявленные особенности микроэлементоза в динамике МИМ, свидетельствуют о проявлении феномена функциональной дезадаптации, заключающийся в преждевременном истощении срочных (плазматических) компенсаторных контуров, в то время как развертывание долговременной адаптации за счет активации лимфотканевого коллекторного компонента "запаздывает" и не позволяет обеспечить метаболическую адаптацию к развивающемуся ишемическому повреждению в острый и ранний восстановительный периоды МИМ.

Анализируя полученные результаты, можно сделать вывод о том, что селективная лифоаттракция, коллекторные плазменнолимфотканевые отношения в остром и ранних сроках восстановительного периода МИМ приводят к частичному функциональному «выключению» лимфоузлов и формированию «функциональных качелей» в процессе метаболического ресетинга, обуславливающих не только «запаздывание» переключения срочных механизмов адаптации на долговременные, но и асинхронность эффекторных системных элементов (плазмы и лимфоузлов), обладающих синергичным метаболическим профилем в динамике развития окислительного стресса. При анализе содержания и распределения микроэлементов в рассматриваемой системе, коррелируемых с различиями в функциональном состоянии миокарда, очевидно, что в динамике развития МИМ лимфоузлы берут на себя роль функционального триггера, обеспечивающего адаптивный метаболический ресетинг на качественно новом уровне в комплексе с селективной лимфоаттракцией периферической лимфой. Избирательное перераспределение из лимфы в миокард и плазму селена и марганца в миокард и лимфоузлы, наблюдающееся при применении селективных энтеродоноросорбентов, коррелирующее с восстановлением электрофизиологических параметров миокарда, позволяет считать данный микроэлемент кардиотропным в динамике развития ишемического повреждения кардиомиоцитов. Исходя из полученных результатов, очевидно, что применение селективных энтеродоноросорбентов отражается на содержании и распределении микроэлементов в динамике МИМ, тем самым позволяет оптимизировать количественные характеристики метаболического ресетинга за счет качественно нового функционального уровня синхронного реагирования структурно-функциональных элементов -эффекторов системы (плазма-миокард-лимфоузлы), в том числе, за счет регулирования прямых лимфоплазменнотканевых отношений биометаллов, оптимизирующего функциональное состояния миокарда в динамике МИМ.