Автореферат и диссертация по медицине (14.00.25) на тему:Оценка кардиопротекторного действия некоторых препаратов с антиоксидантной активностью при сочетании экспериментального диабета с физической нагрузкой

На правах рукописи

рГБ ОД о 5 ФЕВ 2004

Макарова Марина Юрьевна

ОЦЕНКА КАРДИОПРОТЕКТОРНОГО ДЕЙСТВИЯ НЕКОТОРЫХ ПРЕПАРАТОВ С АНТИОКСИДАНТНОЙ АКТИВНОСТЬЮ ПРИ СОЧЕТАНИИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ДИАБЕТА С ФИЗИЧЕСКОЙ

НАГРУЗКОЙ

14.0025 - фармакология, клиническая фармакология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Саранск, 2003

Работа выполнена на кафедре фармакологии Мордовского государственного университета имени Н.П. Огарева

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

заслуженный деятель науки Республики Мордовия доктор медицинских наук профессор В.И. Инчина

доктор медицинских наук профессор Л.А. Балыкова

доктор медицинских наук профессор АЛ. Ураков

Ведущая организация - ГУ «НИИ фармакологии РАМН»

Защита диссертации состоится «__»_2003 года в «_» часов на

заседании диссертационного совета Д 212.117.08 Мордовского государственно! университета им. Н.П. Огарева по адресу: г. Саранск, ул. Ульянова, 26 А.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Мордовского государственного университета

Автореферат разослан «__»_2003 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат медицинских наук, доцент

С.А. Козлов

Общая характеристика работы

Актуальность исследования. Сахарный диабет представляет одну из ведущих медико-социальных проблем. По оценкам Всемирной организации здравоохранения, число больных с сахарным диабетом в мире в 2000г. составило 151млн, к 2010г. их будет 221 млн, а к 2025 - 300 млн, что позволяет говорить о "глобальной эпидемии" диабета (Маньковский Б.Н., 2002; Дедов И.И. 2003; ZimmetP. et al., 1997).

В крупных клинико-эпидемиологических исследованиях последних лет доказано, что частота инфаркта миокарда и церебрального инсульта у больных с сахарным диабетом в 2-4 раза выше по сравнению с аналогичными показателями в общей популяции (Дедов И.И., 2003; Marks J.B. et al., 2000). В настоящее время установлено, что сахарный диабет сам является фактором риска возникновения инфаркта миокарда, сопоставимым по значению с наличием установленной ИБС (Александров А.А., 2001; Haffner S.M. et al., 1998). Эти данные позволяют отнести всех больных с сахарным диабетом в группу высокого риска сердечно-сосудистых заболеваний (Александров А.А., 2001; Ефимов А.С. с со-авт., 1998).

Основным направлением в лечении сахарного диабета и профилактике его осложнений является коррекция гликемии. Однако, несмотря на высокое качество и разнообразие сахароснижающих препаратов, избежать развития поздних осложнений диабета и снизить, связанную с ними смертность, пока не удается (Маньковский Б.Н., 2002; UKPDS., 1998; Albraira С. et al., 1997). Дозированные физические нагрузки наряду с диетой и лекарственной терапией входят в комплексное лечение больных сахарным диабетом, способствуя поддержанию стабильной компенсации заболевания (Балаболкин М.И. с соавт., 2001). Известно, что в патогенезе развития кардиоваскулярных осложнений при диабете значимая роль принадлежит не только усилению процесса атерогенеза и генерализованной микроангиопатии, но и развитию автономной кардиальной нейропатии (Балаболкин М.И. с соавт., 2000; Курданов М.А., Болатчиев Х.Л., 1999). В случае исходного повреждения сердечно-сосудистой системы при диабете физическая нагрузка может выступать в качестве стрессорного фактора, вызывающего усиление органического повреждения. Поэтому проблема повышения толерантности к физической нагрузке у больных сахарным диабетом является актуальной.

Согласно многочисленным данным, отдаленные результаты лечения больных с сахарным диабетом остаются неудовлетворительными. В настоящее время с увеличением продолжительности жизни увеличилось количество больных с осложнениями диабета, которые требуют специфической терапии. Однако, несмотря на разнообразие кардиотропных препаратов, применяемых в диа-бетологии, смертность от сердечно-сосудистых заболеваний в группе больных сахарным диабетом практически не изменилась, а у женщин даже увеличилась (Шестакова М.В., 2000; Gu К. et al., 1999). Вышеперечисленные факты обуславливают поиск новых подходов терапии сердечно-сосудистых расстройств при сахарном диабете. Имеющиеся в литературе указания на важную роль процессов перекисного окисления липидов в развитии кардиоваскулярных ослож-

нений при сахарном диабете обосновывают важное место антиоксидантов в комплексном лечении диабета, как средств, повышающих адаптацию сердечнососудистой системы к физическим нагрузкам.

Выполненная работа является разделом комплексной программы исследований ГОУВПО "Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева" "Фармакологическая коррекция повреждений, возникающих при гипокси-ческих, токсических и радиационных воздействиях". Номер государственной регистрации 01200004103.

Цель работы. Исследование кардиопротекторного действия некоторых препаратов с антиоксидантной активностью при сочетании экспериментального диабета с чрезмерной физической нагрузкой.

Задачи исследования. В соответствии с поставленной целью при выполнении данной работы решались следующие задачи:

1. Изучить влияние чрезмерной физической нагрузки у животных без диабета и у животных с экспериментальным диабетом на некоторые метаболические изменения в ткани сердца.

2. Исследование антиоксидантного, кардиопротекторного действия мексидола, эмоксипина, димефосфона, ЛБК-149, предуктала, 3-оксипиридинацетилцистеина и а-токоферола при аллоксановом диабете в сочетании с чрезмерной физической нагрузкой.

3. Исследовать изменения биоэлектрической активности миокарда на фоне применения изучаемых препаратов с антиоксидантной активностью при экспериментальном сахарном диабете с воздействием чрезмерной физической нагрузки.

4. Изучить влияние мексидола, эмоксипина, димефосфона, ЛБК-149, предуктала, 3-оксипиридинацетилцистеина и а-токоферола на уровень гликемии, процессы липопероксидации, состояние антиоксидантной системы и другие метаболические процессы в ткани сердца при экспериментальном сахарном диабете.

Научная новизна.

Впервые изучено влияние чрезмерной физической нагрузки на миокард животных с экспериментальным сахарным диабетом.

Впервые было исследовано влияние препаратов на некоторые метаболические процессы в ткани сердца на модели, сочетающей аллоксановый диабет и чрезмерную физическую нагрузку. Наиболее выраженным кардиопротектор-ным действием обладал мексидол.

Изучено влияние препаратов на биоэлектрическую активность миокарда при аллоксановом диабете на фоне чрезмерной физической нагрузки. Показано, что мексидол в исследуемых дозах и димефосфон корригируют нарушения биоэлектрической активности миокарда в условиях моделируемой патологии.

Установлено, что применение исследуемых препаратов уменьшает относительную массу сердца животных в эксперименте. .

Впервые проведено исследование влияния ЛБК-149, 3-оксипиридинацетилцистеина на некоторые показатели метаболических процессов в ткани сердца животных с аллоксановым диабетом.

Практическая ценность.

Результаты проведенного исследования расширяют представления о фармакологии мексидола, эмоксипина, димефосфона, ЛБК-149, предуктала, 3-оксипиридинацетилцистеина и а-токоферола. Полученные экспериментальные данные свидетельствуют о способности исследуемых препаратов с антиокси-дантной активностью оказывать кардиопротекторное действие в условиях моделируемой патологии, предотвращая негативное влияние чрезмерной нагрузки на миокард животных с аллоксановым диабетом, что позволяет обосновать целесообразность дальнейшего изучения применения антиоксидантов при сахарном диабете с целью повышения адаптации к физическим нагрузкам.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Комбинация экспериментального сахарного диабета с чрезмерной физической нагрузкой усугубляет степень повреждений в миокарде.

2. Мексидол, димефосфон, эмоксипин, 3-оксипиридинацетилцистеин оказывают кардиопротекторное действие при аллоксановом диабете на фоне чрезмерной физической нагрузки. Мексидол в исследуемых дозах и димефосфон корригируют нарушения биоэлектрической активности миокарда.

3. Мексидол (25 мг/кг и 5мг/кг), эмоксипин (25 мг/кг) и димефосфон (100 мг/кг) оказывают наиболее выраженное антиоксидантное действие, предупреждая активацию процессов перекисного окисления липидов и депрессию антиоксидантной системы в ткани сердца экспериментальных животных при аллоксановом диабете в сочетании с чрезмерной физической нагрузкой.

4. Антиоксиданты в исследуемых дозах ограничивают рост триглицери-дов, предупреждают накопление лактата, уменьшают активность ЛДГ в ткани сердца в условиях моделируемой патологии.

5. Все исследуемые препараты уменьшают относительную массу сердца при комбинации аллоксанового диабета с чрезмерной физической нагрузкой.

Апробация работы.

Материалы, представленные в диссертации, доложены и обсуждены на национальной научно-практической конференции с международным участием "Свободные радикалы, антиоксиданты и болезни человека" (Смоленск, 2001), ежегодных Огаревских чтениях (научной конференции Мордовского государственного университета им. Н.П.Огарева, Саранск 2001-2003), конференции молодых ученых Мордовского государственного университета им. Н.П.Огарева (Саранск, 2002).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 работ.

Объем и структура диссертации.

Работа изложена на 144 страницах машинописного текста, содержит 14 таблиц, иллюстрирована 16 рисунками. Работа состоит из введения, обзора литературы, 2 глав собственных исследований, обсуждения результатов, выводов, практических рекомендаций и списка литературы. Библиографический список включает 261 источник, из которых 177 отечественных и 84 иностранных.

Материалы и методы исследования

Эксперименты проводились на 210 нелинейных белых мышах обоего пола, массой 18-20 г, содержащихся в стандартных условиях вивария.

После предварительной 24-часовой депривации пищи (при сохраненном доступе к воде) у мышей моделировали инсулинзависимый сахарный диабет, путем однократного внутрибрюшинного введения аллоксана в дозе 135 мг/кг. С целью формирования полного и стабильного диабета животных содержали в течение 14 дней на стандартной диете. Летальность мышей с аллоксановым диабетом составила 28%.

В ходе эксперимента животные были разделены на группы. Интактную группу составили 15 животных. Эксперимент состоял из двух частей.

В первой части эксперимента проведено 10 серий. Контрольную группу составили мыши с аллоксановым диабетом (п =16). Через 2 недели и в течение 14 дней животным с аллоксановым диабетом внутримышечно вводили один из изучаемых препаратов, за исключением предуктала, который вводился перо-рально: во 2-й серии - мексидол в дозе 25 мг/кг (п=10), в 3-й - мексидол в дозе 5 мг/кг (п=10), в 4-й серии - димефосфон в дозе 100 мг/кг (п=12), в 5-й - эмок-сипин в дозе 25 мг/кг (п=10), в 6-й серии - ЛБК-149 в дозе 25 мг/кг (п=10), в 7-й серии - предуктал в дозе 5 мг/кг (п=10), в 8-й серии - 3-оксипиридинацетилцистеин в дозе 25 мг/кг (п=10), в 9-й серии - а-токоферол в дозе 50 мг/кг (п=10). После завершения эксперимента животных забивали на 29-й день путем декапитации под эфирным наркозом с предварительным 16-18 часовым голоданием. В сыворотке крови определяли уровень сахара глюкозо-оксидазным методом с помощью стандартного набора реактивов "Глюкоза-ФКД" (Россия). В ткани сердца оценивалось содержание вторичного продукта ПОЛ малонового диальдегида (метод Конюховой С.Г. с соавт., 1989), определялась активность каталазы (метод Королюк М.Ф. с соавт., 1988). Оценивалось содержание в ткани сердца триглицеридов (ТГ), молочной кислоты, активность креатинфосфокиназы (КФК) и лактатдегидрогеназы (ЛДГ). Показатели определяли с использованием стандартных наборов реактивов фирмы "Vital Diagnostic" на полуавтоматическом анализаторе Hospitex Screen Master plus (Швейцария).

Во второй части экспериментального исследования после формирования диабета моделировали повреждение миокарда. Животные подвергались принудительному плаванию в течение 14 дней по 30' при t° воды 38°С. Проведено 10 серий. 1-я серия интактные+плавание (п=16). Контрольную группу составили животные с аллоксановым диабетом, которым плавание проводилось без фармакологической коррекции (п=9). В остальных сериях с 14 по 28 день эксперимента за 15' до плавания подопытным животным ежедневно вводили один из изучаемых препаратов: в 3-й серии - мексидол в дозе 25 мг/мг (п=10), в 4-й -мексидол в дозе 5 мг/кг (n=l 1), в 5-й - димефосфон в дозе 100 мг/кг (п=9), в 6-й

- эмоксипин в дозе 25 мг/кг (п=7), в 7-й - ЛБК-149 в дозе 25 мг/кг (n=l 1), в 8-й

- предуктал в дозе 5 мг/кг (п=8), в 9-й - 3-оксипиридинацетилцистеин в дозе 25 мг/кг (п=7), в 10-й - а-токоферол в дозе 50 мг/кг (п=9). По окончании экспери-

мента животных забивали через одни сутки после последней тренировки. Перед забоем под эфирным рауш-наркозом всем животным регистрировали ЭКГ при помощи игольчатых электродов в трех стандартных отведениях (I, П, Ш), трех усиленных однополюсных (avR, avL, avF), используя одноканальный электрокардиограф. В интактной группе ЭКГ проводилась в первый день эксперимента. При анализе ЭКГ определяли ЧСС и нарушение процессов реполяризации. По выраженности процессов реполяризации мы выделили две степени изменений:

I ст. - (снижение, инверсия) зубца Т;

II ст. - (депрессия, элевация) сегмента ST.

Затем вскрывали грудную полость и извлекали сердце. Измеряли абсолютную массу сердца на торсионных весах. Относительную массу сердца рассчитывали по формуле: вес сердца / вес мыши х 100. Предварительно оценивали вес мыши. В гомогенатах сердца определяли активность КФК, ее изофер-мента КФК-МВ, ЛДГ, содержание ТГ и молочной кислоты, а также МДА и активность каталазы по описанным ранее методикам.

Все полученные результаты были подвергнуты статистической обработке на персональном компьютере с помощью пакета прикладных программ "Excel". Для оценки достоверности различий сравниваемых величин использовали критерий t Стьюдента, коэффициент корреляции (гху).

Результаты исследования и их обсуждение

Исследователями последних лет показано, что гипергликемия при СД является одной из главных причин многочисленных метаболических нарушений, приводящих к развитию сердечно-сосудистых осложнений (Дедов И.И., 2003; Котов C.B., 2000; Бобырева Л.В., 1998).

Учитывая ведущую роль "окислительного стресса" в развитии сахарного диабета и его осложнений, нами была выбрана модель свободнорадикальной патологии - аллоксановый диабет. Согласно результатам нашего исследования введение экспериментальным животным аллоксана в дозе 135 мг/кг приводит к достоверному увеличению содержания сахара в сыворотке крови с 4,75±0,18 ммоль/л до 9,5±0,36 ммоль/л (р<0,001) т. е. на 100%. Установившаяся гипергликемия обусловлена инсулиновой недостаточностью, связанной с деструкцией ß-клеток поджелудочной железы.

Введенный в организм аллоксан обратимо превращается в диалуроно-вую кислоту; процесс сопровождается накоплением свободных радикалов - Ог, ОН, НгО>, которые оказывают токсическое действие на ß-клетки (Юрина М.А., Адейкина O.A., 2000; Баранов В.Г., 1993). Повышенная чувствительность ß-клеток к токсическому действию свободных радикалов предопределяется слабостью систем антиоксидантной защиты инсулинпродуцирующих клеток (Бобырева Л.Е., 1996; Коган А.Х., 1999).

Применение мексидола в дозе 25 мг/кг и димефосфона в дозе 100 мг/кг на фоне аллоксаннового диабета оказывает гипогликемическое действие: достоверно снижается уровень сахара в сыворотке крови до 8,0 ±0,09 ммоль/л (р<0,001) и 8,2б±0,13 ммоль/л (р<0,001), что на 15,8% и 13,1%, соответственно, ниже контрольных значений. Введение мексидола в дозе 5 мг/кг способствует

снижению гликемии на 9% (р<0,001) при сопоставлении с контролем. Применение остальных препаратов с антиоксидантной активностью не корригировало содержание сахара в сыворотке крови.

Экспериментальные данные согласуются с результатами Кокоревой Е.В. (2002), Волковой H.A. (2003). Гипогликемический эффект мексидола, по-видимому, связан с наличием модифицирующего действия препарата на состояние синапсов, ионных каналов (Лукьянова Л.Д. с соавт., 1993; Дюмаев K.M. с соавт., 1995), что позволяет предположить о возможности модулирующего действия на инсулиновые рецепторы клеток и способности потенциировать эффекты инсулина.

В патогенезе полиорганной патологии при сахарном диабете значимая роль принадлежит активации процессов липопероксидации (Балаболкин М.И., Клебанова Е.М., 2000; Бобырева Л.Б., 1998).

Повышение концентрации глюкозы в крови и в независимых от инсулина тканях сопровождается образованием реакционноспособных свободных радикалов. Данные, полученные в результате нашего исследования, свидетельствуют об усилении скорости ПОЛ в ткани сердца при аллоксановом диабете, что согласуется с данными проведенных ранее исследований (Кокорева Е.В., 2002; Волкова H.A., 2003). Так, уровень вторичного продукта ПОЛ МДА на 153,2% (р<0,001) превышает значения интактной группы, а активность каталазы на 20,7% (р<0,005) ниже исходных данных. Усиление реакции свободнорадикаль-ного окисления способствует деструкции и дестабилизации фосфолипидных мембран клеток и субклеточных органелл, что еще в большей степени усугубляет метаболические нарушения в органах и тканях организма при сахарном диабете (Балаболкин М.И. с соавт., 2001).

Введение препаратов с антиоксидантной активностью предупреждало активацию процессов перекисного окисления в ткани сердца (за исключением предуктала) и оптимизировало функционирование антиоксидантной системы. При применении в эксперименте предуктала содержание МДА достоверно не отличалось от контроля, однако, значения каталазы превышали контрольный уровень на 91,4% (р<0,001). Наши данные согласуются с проведенными раннее исследованиями, установившими, что предуктал не взаимодействуя со свободными радикалами, способен ослаблять негативное действие интенсификации свободнорадикального окисления за счет опосредованного повышения активности естественных защитных систем организма - антиоксидантных ферментов (Ланкин В.З., 2000).

При сочетании агшоксанового диабета с чрезмерной физической нагрузкой в ткани сердца отмечалось усиление пероксидной патологии, о чем свидетельствовало повышение малонового диальдегида на 189,3% (р<0,001) и снижение активности каталазы на 80,8% (р<0,001) по сравнению с исходными данными (табл.1). При сравнении серии (аллоксан+плавание) с серией (интакт-ные+плавание) и с серией аллоксановый диабет без нагрузки отмечается увеличение МДА на 104,6% (р<0,001) и 14,2% (р<0,05), а также снижение уровня фер мента антиоксидантной защиты каталазы в 7,2 раза и на 75,8%, что статистически значимо. Снижение активности антиоксидантных ферментов на фоне роста

Таблица 1

Влияние антиоксидантов на содержание МДА и активность каталазы в ткани сердца белых мышей при экспериментальном диабете в сочетании с физической нагрузкой

Серия опытов МДА (ммоль/л) % Р Катал аза (мкКат/с-л) % Р

интактные 7,88±0,22 2,96±0,06

интактные + плавание 11,14±053 И+41,3 р<0,01 4,21±0,1 И+42,2 р<0,001

аллоксан + плавание (контроль) 22,8±0,83 И+189,3 К1+104,6 р<0,001 р2<0,001 0,57±0,01 И-80,8 К1-638.5 р<0,001 р2<0,001

аллоксан + плавание + мексидол 25 мг/кг 12,65+0,93 И+60,5 К-44,6 р<0,01 Р1<0,001 3,04±0,05 И+2,7 К+433,3 р>0,05 Р1<0,001

аллоксан + плавание+ мексидол 5 мг/кг 12,75±0,44 И+61,8 К-44,1 р<0,001 р,<0,001 3,12±0,12 И+5,4 К+447,3 р>0,05 Р1<0,001

аллоксан + плавание + димефосфон 100 мг/кг 12,47±0,32 И+58,2 К-45,4 р<0,001 Р1<0,001 2,84±0,05 И-4,1 К+398,2 р>0,05 Р1<0,001

аллоксан + плавание + эмоксипин 25 мг/кг 12,53+0,27 И+59,0 К-45,1 р<0,001 Р1<0,001 2,94±0,04 И-0,7 К+415,7 р>0,05 Р1<0,001

аллоксан + плавание + ЛБК-149 25 мг/кг 13,79±0,46 И+75,0 К-39,6 р<0,001 р,<0,001 2,52±0,06 И-14,9 К+342,0 р>0,05 Р1<0,001

аллоксан + плавание+ лредуктал 5 мг/кг 20,51+0,56 И+160,2 к-юд р<0,001 Р1>0,05 0,61±0,01 И-79,4 К+7,0 р<0,001 р,>0,05

аллоксан + плавание + 3-опц 25 мг/кг 13,04±0,22 И+65,4 К-42,9 р<0,001 Р1<0,001 2,61±0,04 И—11,9 К+357,8 р>0,05 Р!<0,001

аллоксан + плавание + а-токоферол 50 мг/кг 14,9910,50 И+92,1 К-34,3 р<0,001 р!<0,001 2,56±0,06 И-13,6 К+349Д р>0,05 Р1<0,001

Примечание: И - % к интактным; К - % к контрольной серии; К1 - % к серии ин-тактные + плавание; р - достоверность различий, рассчитанная к интактным; р! - достоверность, рассчитанная к контрольной серии; р2 - достоверность к серии интактные+ плавание.

вторичного продукта липопероксидации свидетельствует о переходе процесса ПОЛ из приспособительной в фазу декомпенсации и может лежать в основе повреждения миокарда (Меерсон Ф.З., 1984).

В литературе широко представлены сведения о выраженных антиокси-дантных свойствах производных 3-оксипиридина и димефосфона (Клебанов Г.И. с соав., 2001; Михин В.П., Васильева Н.В., 2000; Волкова Н.Г., 2000; Кокорева Е.В., 2002; Волкова Н.А., 2003), что согласуется с нашими экспериментальными данными.

Применение в эксперименте мексидола в дозах 25 мг/кг и 5 мг/кг способствовало наиболее полной коррекции возникших нарушений. Препарат достоверно снижал содержание МДА в гомогенатах миокарда на 44,6% и 44,4% при сопоставлении с контролем. Каталазная активность в данной серии превысила контрольные значения в 5,3 и 5,4 раза (р<0,001). Введение димефосфона и эмоксипина также предупреждало негативную динамику изучаемых нами показателей ПОЛ. Содержание МДА в ткани сердца было достоверно ниже, чем в контрольной серии на 45,4% (р<0,001) и 45,1% (р<0,001), соответственно. Данные препараты оптимизировали деятельность антиоксидантной системы, увеличивая активность каталазы в 4,9 и 5,1 раза по отношению к контролю (р<0,001). Применение 3-оксипиридинацетилцистеина препятствовало росту МДА на 42,9% (р<0,001), а также позволило предотвратить снижение каталазы в 4,5 раза (р<0,001). Коррекция процессов ПОЛ в ткани сердца ЛБК-149 и а-токоферолом оказалась менее существенной, чем при применении описанных выше препаратов. В серии с ЛБК-149 содержание малонового диальдегида на 39,6% (р<0,001), а в серии с а-токоферолом - на 34,3% (р<0,001) ниже контрольного уровня. Препараты в равной степени повышали активность каталазы в 4,4 раза (р<0,001). Введение предуктала в эксперименте не корригировало процессы липопероксидации в ткани сердца.

Таким образом, анализируя результаты применения ангиоксидантов, можно заключить, что данные соединения восстанавливают равновесие в системе ПОЛ-АОЗ, нивелируя патологические проявления пероксидной патологии в ткани сердца при сочетании диабета с чрезмерной физической нагрузкой.

В настоящее время доказано наличие в клетках миокарда креатинфос-фокиназной системы, играющей центральную роль в транспорте и распределении энергии в кардиомиоците (Капелько В.И., 2000; Кушаковский М.С., 1998). Считается доказанным, что активные формы кислорода (О2, Н202, ОН ) играют значительную роль в нарушениях энергетического метаболизма и сократительной функции сердечной мышцы (Grass G.I. et al., 1999; Bolli R. et al., 1999).

Как показали результаты исследования, на фоне аллоксанового диабета в ткани сердца повышается содержание КФК на 90,3 % (р<0,001). Применение эмоксипина достоверно ограничивает рост КФК на 55,5% (р<0,005) по отношению к контролю. При введении мексидола (25 мг/кг) и (5 мг/кг) уменьшается содержание КФК на 51,0% (р<0,005) и 41,1% (р<0,01) при сопоставлении с контролем, что может быть связано с прямым энергизирующим действием препарата (Девяткина Т.О. с соавт., 1998; Лукьянова Л.Д., 2002). Подобная динамика наблюдается при введении других антиоксидантов. На фоне применения димефосфона уменьшается содержание КФК на 66,3%, ЛБК-149 - на 53,5%; предуктала - на 49,7%; 3-оксипиридинацетилцистеина - на 54,6%; а-токоферола - на

33,0% по сравнению с контролем, что статистически значимо.

Однако на фоне плавания регистрируется снижение КФК, ее изофермен-та MB как у интактных животных, так и у животных с аллоксановым диабетом (рис. 1,2). Подобное снижение кардиоспецифических ферментов связано с "утечкой" их в плазму, что свидетельствует о повреждении кардиомиоцитов. В серии (аллоксан + плавание) содержание КФК достоверно ниже значений интактных животных на 60,3% (р<0,001), КФК-МВ - на 51,1% (р<0,001) и на 33,7% (р<0,05) и 18,6% (р<0,05), соответственно, при сравнении с серией (ин-тактные+плавание), что свидетельствует об усугублении степени повреждения миокарда у животных с экспериментальным диабетом на фоне нагрузки, в отличие от животных без диабета.

Выяснение роли ПОЛ в повреждении сердца послужило основанием для исследования кардиопротекторных свойств препаратов антиоксидантного типа действия. Торможение перекисных процессов может рассматриваться как универсальный процесс повышения жизнеспособности мембранных структур клетки и ее органелл при ишемии и гипоксии миокарда (Гацура В.В., 1993). К настоящему времени накоплена значительная информация о прямых антиокси-дантных, антигипоксантных и кардиопротекторных эффектах мексидола (Кокорева Е.В., 2002; Волкова H.A., 2003; Девяткина Т.О., 2000; Лукьянова Л.Д., 2002), что согласуется с результатами нашего исследования.

Применение мексидола в дозе 5 мг/кг наиболее значимо предотвращало потерю кардиомиоцитами КФК на 55,9% (р<0,05), КФК-МВ на 94,4% (р<0,01) по отношению к контрольной серии. Введение мексидола в дозе 25 мг и диме-фосфона в дозе 100 мг/кг достоверно ограничивало снижение КФК на 43,3% и 40,0% (р<0,05); КФК-МВ на 79,2% (р<0,001) и 66,2% (р<0,001), соответственно, по отношению к контролю. Механизм данного эффекта мексидола, вероятно, связан с прямым мембранотропным действием препарата и способностью изменять физико-химическое и структурно-функциональное состояние мембран (Дюмаев K.M. с соавт., 1995). Оценивая влияние эмоксипина и 3-оксипиридинацетилцистеина на уровень ферментов, можно отметить позитивную динамику. Препараты ограничивали потерю MB фракции КФК в ткани сердца на 62,4% (р<0,005) и 62,1% (р<0,05), тогда как содержание КФК в сериях достоверно не отличалось от значений контрольной группы. На фоне применения предуктала, а также ЛБК-149 и а-токоферола не было отмечено статистически значимой динамики маркеров повреждения кардиомиоцитов при сопоставлении с контролем.

Оценивая содержание ЛДГ в ткани сердца, можно отметить повышенный ее уровень при аллоксановом диабете и при сочетании диабета с физической нагрузкой. При сравнении серий (интактные+плавание) и (аллоксан+ плавание) не было отмечено статистически значимой разницы в содержании ЛДГ. Увеличение активности общей ЛДГ в миокарде является адаптационным и связано с приспособлением мышечной ткани к нехватке кислорода (Зимин Ю.В. с соавт., 2001; Савина М.В., 1992). Находясь на развилке путей метаболизма углеводов, ЛДГ участвует в регуляции тонко сбалансированного катаболизма и анаболизма, анаэробного и аэробного гликолиза (Курганов Б.И., 1992).

100%-1

90%- У

80%- У

70%- у

60%■ у

50%- у

40%- у

30%- у

20%- у

10%- У

«л

□ интактные

Ш 3-опц 25 мг/кг ® эмоксипин 25 мг/кг

□ мексидол 25 мг/кг

1 интактные с ФН Ш предуктап 5 мг/кг 0ЛБК-149 25мг/кг В мексидол 5 мг/кг

□ аллоксан + ФН И а-токоферол 50 мг/кг Шдимефосфон 100 мг/кг

* - достоверность отличий по отношению к серии аллоксан+фн Рис. 1. Влияния антиоксидантов на активность КФК в ткани сердца при аллоксано-вом диабете на фоне нагрузки

100%1

90%-

80%- ✓

70%- ✓

60%-

50%- ✓

40%^

30%' ✓

20%- ✓

10%-0%- У

* * / / Г^Н

■V

□ интактные

И предуктап 5 мг/кг ® 3-опц 25 мг/кг

□ мексидол 25 мг/кг

В интактные + ФН ИЛБК-149 25 мг/кг И эмоксипин 25 мг/кг В мексидол 5 мг/кг

□ аллоксан + ФН Ра-токоферол 50 мг/кг ШЗ димефосфон 100 мг/кг

* - достоверность отличий по отношению к серии аллоксан+фн Д - достоверность отличий по отношению к интактным+фн, р<0,05 Рис. 2. Влияние антиоксидантов на активность КФК-МВ в ткани сердца белых мышей при аллоксановом диабете на фоне нагрузки

Оценивая влияние соединений с антиоксидангной активностью на активность ЛДГ можно отметить разнонаправленный характер их действия. Так, введение мексидола в дозе 5 мг/кг и димефосфона в дозе 100 мг/кг достоверно предотвращает повышение ЛДГ, а применение эмоксипина, ЛБК-149 и а-токоферола способствует дальнейшему росту фермента в ткани сердца на фоне аллоксанового диабета. При сочетании аллоксанового диабета с физической нагрузкой введение мексидола в дозе 5 мг/кг, эмоксипина в дозе 25 мг/кг, димефосфона в дозе 100 мг/кг и ЛБК-149 в дозе 25 мг/кг не корригировало повышенной активности ЛДГ. Фармакотерапия остальными антиоксидантами приводила к достоверному снижению активности данного фермента в ткани сердца: при введении мексидола (25 мг/кг) - на 20,1%, предуктала (5 мг/кг) - на 50,1%, 3-оксипиридинацетилцистеина (25 мг/кг) - на 32,2%, а-токоферола (50 мг/кг) - на 21,9% при сопоставлении с контрольной серией.

Изменения в миокарде являются одним из важных факторов, отягощающих течение сахарного диабета. Раннему вовлечению в патологический процесс миокарда способствуют выраженные и разносторонние нарушения метаболизма.

При диабете окисление глюкозы в сердце значительно снижено, т.к. повышение уровня СЖК плазмы приводит к тому, что сердце использует преимущественно этот энергетический субстрат (Соколов Е.И., Зайчикова О.С., 1996; Курданов М.А., Болатчиев Х.Л., 1999; Stanley W.C. et al., 1997). Вследствие избыточного окисления жирных кислот повышается митохондриальное отношение ацетилСоА/СоА и НАДФ/НАД, что ведет к снижению активности пи-руватдегидрогеназного комплекса и окислению пирувата (Соколов Е.И., Зайчикова О.С., 1996). Кроме того, нарушения сердечного метаболизма при диабете сопровождаются экспрессией генов пируватдегидрогеназы и переносчиков глюкозы, угнетением третьего этапа митохондриальной дыхательной цепи (Gabor Р., 2000). Снижение окисления глюкозы в сердце ведет к нарушению целостности клеточных мембран, накоплению лактата и повышению потребности миокарда в кислороде, что, в конечном итоге, приводит к развитию сердечной недостаточности (Соколов Е.И., Зайчикова О.С., 1996).

Согласно полученным результатам, на фоне экспериментального диабета регистрируется снижение ТГ в ткани сердца на 34,5% (р<0,001). Аналогичная картина отмечается и у интактных животных на фоне плавания: содержание триглицеридов достоверно ниже исходных данных на 24,2% (р<0,01), что, по-видимому, связано с использованием их в качестве энергетического субстрата. Однако в серии с аллоксаном на фоне физической нагрузки отмечается рост ТГ на 62% (р<0,005) по отношению к интактной группе, на 113,6% (р<0,05) по отношению к группе (интактные + плавание) и на 147,3% (р<0,05) при сравнении с серией ашюксановый диабет без физической нагрузки (табл. 2). Высокие концентрации свободных жирных кислот в ткани сердца, в результате захвата из плазмы крови и активации внутриклеточного липолиза, при ишемии миокарда могут оказывать вторичный повреждающий и аритмогенный эффект (Гацура В.В., 1992; Ольбинская Л.И., Литвицкий П.Ф., 1986).

В серии с аллоксаном на фоне плавания отмечается накопление лактата

в ткани сердца. Содержание молочной кислоты на 58,1% (р<0,001) выше значений интактной серии и на 37,4% (р<0,05) выше показателей серии (интактные + плавание). Отмечается достоверный рост лактата на 22,6% (р<0,05) при сравнении с аллоксаном без физической нагрузки.

Таблица 2

Влияние антиоксидантов на содержание триглицеридов и молочной кислоты в ткани сердца экспериментальных животных при аллоксановом диабете в сочетании с нагрузкой

Серия опытов ТГ мг% % Р Молочная кислота ммоль/л % Р

Интактные 1,1610,05 2,32±0,12

Интактные + Плавание 0,88+0,02 И-24,2 р<0,001 2,67±0,15 И+15 р>0,05

Аллоксан + Плавание (контроль) 1,88±0,09 И+62,0 1С1+П3,6 р<0,005 р2<0,001 3,6710,05 И+58,1 К1+3 7,4 р<0,001 р2<0,05

Аллоксан + Плавание + Мексидол 25 мг/кг 0,95+0,03 И-18,2 К-49,5 р<0,05 Р1 <0,001 2,45+0,15 И+5,6 К-33,3 р>0,05 р,<0,005

Аллоксан + Плавание + Мексидол 5 мг/кг 1,38±0,07 И+18,9 К-26,6 р<0,05 р, <0,001 2,75+0,05 И+18,5 К-25,1 р<0,05 р,<0,001

Аллоксан + Плавание + Димефосфон 100 мг/кг 1,11+0,04 И-4,4 К-41,0 р>0,05 р,<0,005 2,74+0,09 И+18,1 К-25,4 р<0,05 р,<0,001

Аллоксан + Плавание + Эмоксипин 25 мг/кг 0,86±0,03 И-25,9 К-54,3 р<0,01 Р1<0,001 2,91+0,19 И+25,4 К-20,8 р<0,05 р,<0,05

Аллоксан + Плавание + ЛБК 149 25 мг/кг 1,59±0,03 И+37,0 К-15,5 р<0,005 р,<0,05 3,31+0,18 И+42,6 К-9,9 р<0,05 Р1>0,05

Аллоксан + Плавание + Предуктал 5 мг/кг 1,29±0,07 И+11,2 К-31,4 р>0,05 р,<0,01 2,7810,07 И+19,8 К-24,3 р<0,05 р,<0,001

Аллоксан + Плавание + 3-опц 25 мг/кг 1,77+0,06 И+52,5 К-5,9 р<0,005 Р1>0,05 3,16+0,29 И+36,2 К—13,9 р<0,05 р,<0,05

Аллоксан +Плавание + а-токоферол 25 мг/кг 1,58+0,03 И+36,2 К-16,0 р<0,005 р,<0,05 3,14+0,09 И+35,3 К—14,5 р<0,05 Р1<0,01

Примечание: И - % к интактным; К - % к контрольной серии; К1 - % к серии ин-тактные+плавание; р - достоверность к интактным; р1 - достоверность различий, к контрольной серии; р2-достоверность к интакт-ным+плавание.

При проведении корреляционного анализа в серии (аллоксан+плавание) наблюдается прямая связь между лактатом и триглицеридами (г=0,48). Таким образом, при сочетании экспериментального диабета с физической нагрузкой накопление молочной кислоты может быть связано с активацией гликолиза и угнетением активности пируватдегидрогеназы (активность которой при диабете снижена).

По мере накопления лактата в клетках происходит снижение рН с нормального уровня (Opie L., 1998; Lopaschuk G.D. et al., 1994) до очень низких значений (Stanley W.S. et al., 1997), что приводит к нарушению энергообразования в кардиомиоцитах.

Фармакологическая коррекция препаратами антиоксидантного типа действия оптимизировала содержание триглицеридов и препятствовала накоплению лактата в ткани сердца при аллоксановом диабете и его сочетании с физической нагрузкой. При введении мексидола в дозах 25 мг/кг и 5 мг/кг отмечается достоверное снижение содержание ТГ на 49,5% и 26,6%; молочной кислоты на 33,3% и 25,1% при сопоставлении с контролем (аллоксан+плавание). При проведении корригирующей фармакотерапии эмоксипином и димефосфоном уровень ТГ был достоверно ниже контрольного, соответственно, на 54,3% (р<0,001) и 41% (р<0,005). Препараты предотвращали накопление лактата: содержание молочной кислоты в ткани сердца на 20,8% и 25,4% ниже контрольных значений, что статистически значимо. Фармакологический эффект предук-тала был сопоставим с мексидолом (25 мг/кг): препарат уменьшал содержание ТГ на 31,4% (р<0,01) и предупреждал рост лактата на 24,3% (р<0,05). Другие исследуемые препараты заметно уступали по эффективности описанным выше соединениям. Введение 3-оксипиридинацетилцистеина не корригировало рост триглицеридов в ткани сердца. Содержание молочной кислоты в серии с ЛБК-149 не отличалось от контроля. При проведении корреляционного анализа наблюдалась прямая положительная связь между ЛДГ и молочной кислотой (г=0,61) а также МДА (г=0,68); обратная связь между ЛДГ и каталазой (г=-0,55) при сочетании экспериментального диабета с физической нагрузкой.

Таким образом, при сопоставлении полученных результатов с данными контрольной серии опытов, можно отметить выраженное кардиопротекторное действие антиоксидантов: мексидола в исследуемых дозах и димефосфона, о чем свидетельствует предотвращение потери ишемических ферментов кардио-миоцитами у животных с аллоксановым диабетом на фоне физической нагрузки; этот эффект, как и положительная динамика процессов перекисного окисления липидов в ткани сердца, развивался на фоне ограничения роста триглицеридов и снижения уровня лактата. Эмоксипин и 3- оксипиридинацетилци-стеин по своим протекторным свойствам несколько уступали данным антиок-сидантам. Негативная динамика метаболических показателей коррелировала с выраженностью ЭКГ изменений в миокарде животных.

В нашем исследовании через 14 дней регулярного плавания у 85,7% (р<0,05) экспериментальных животных были зарегистрированы патологические изменения на ЭКГ разной степени: I - 67,3%, II - 18,3%. В контрольной серии опыта негативная ЭКГ-динамика регистрировалась в 88,8% (р<0,05), однако

процент изменений второй степени составлял 55,5%, при 33,3% - первой степени. Введение мексидола в дозе 5 мг/кг за 15' до предлагаемой нагрузки оказывало кардиопротекторное действие, уменьшая патологические изменения е миокарде. Так, по данным ЭКГ, нарушения процессов реполяризации регистрировались у 45,4% (р<0,05) животных, а изменения I степени составили 18,1%. при 27,2% - II. Введение мексидола в дозе 25 мг/кг также ограничивало негативное влияние нагрузки на миокард. Отрицательная динамика ЭКГ отмечалась у 60,0% (р<0,05) подопытных животных. В данной серии у 40,0% были изменения 1 степени, у 20,0% - II. Димефосфон оказал сопоставимый эффект мексидо-лу в дозе 25 мг/кг: отрицательная динамика ЭКГ определялась у 44,4% животных (р<0,05); изменения I и И степени составили по 22,2%. Применение остальных соединений в эксперименте не корригировало степень ЭКГ изменений. При проведении эксперимента не было достоверного изменения ЧСС.

Полученные нами результаты оценки ЭКГ свидетельствуют о том, что курсовое воздействие чрезмерных физических нагрузок приводит к биоэлектрической нестабильности миокарда. Профилактическое введение антиокси-дантов: мексидола в исследуемых дозировках и димефосфона, оказывает кардиопротекторное действие в эксперименте, нивелируя повреждающее действие нагрузки на сердце животных с аллоксановым диабетом. В реализации кардио-протекторного действия данных антиоксидантов имеет значение ряд фармакологических эффектов-антиоксидантный, антигипоксантный, энергообеспечи-вающий, антиагрегантный, метаболический, антистрессорный (Смирнов Л.Д., 1998; Гречко А.Т. с соавт., 1998; Лукьянова Л.Д., 1999).

Крупными эпидемиологическими исследованиями продемонстрировано, что гипертрофия сердца является независимым фактором риска сердечнососудистых осложнений, своеобразным маркером повышенной летальности (Рязанов A.C., 2003; Armold L., 2000). Полученные результаты показали, что физическая нагрузка (плавание в течение 14 дней по 30 минут) у интактных животных и животных с аллоксановым диабетом способствует достоверному росту массы миокарда на 23,5% (р<0,001) и 26,1% (р<0,001) при сравнении с интактной группой и является, на первых порах, компенсаторной реакцией организма на нагрузку (рис. 3). Анатомические изменения, возникающие в миокарде у экспериментальных животных при чрезмерной физической нагрузке, описаны рядом авторов (Дембо А.Г., Земцовский Э.В., 1989; Меерсон Ф.З., 1978; Соболева A.B. с соавт., 2000; Котляров A.A. с соавт., 2002; Кабанова С.Н., 2002) и заключаются в дегенерации гипертрофированных мышечных волокон, фиброзе и некрозах мышц, деструктивных изменениях ультраструктур миокар-диальной клетки, в первую очередь митохондрий, миофибрилл, рибосом, сар-коплазматического ретикулума и мембран.

Мексидол (25 мг/кг) и димефосфон (100 мг/кг) оказали сопоставимый эффект. Препараты достоверно препятствовали развитию гипертрофии сердца, соответственно, на 11,2% и 12,3%. На фоне введения препаратов антиоксидант-ного типа действия: эмоксипина, ЛБК-149, 3-оксипиридинацетилцистеината отмечается аналогичная динамика, препараты уменьшают размеры сердца на

140%-,

■ ¡¡1 ¡и ■

■

■

тж

т

щшш

■

¡¡¡¡ш и

11111 ■

* *

Й1

щШр

¡¡р

а!

■и

я 111

-и

□ интактные О а-токоферол 50 мг/кг ШЛБК-149 25 мгкг Эдимефосфон 100 мг/кг

□ интактные с ФН

□ предукал 5 мг/кг Ш мексидол 25 мг/кг 0 мексидол 5 мг/кг

□ аллоксан + ФН Иэмоксипин 25 мг/кг 03-опц 25 мг/кг

* - достоверность отличий по отношению к аллоксан+ФН, р<0,05

Рис. 3. Влияние антиоксидантов на относительную массу сердца при ал-локсановом диабете на фоне нагрузки

,3% (р<0,05), 9,9% (р<0,05) и 13,3% (р<0,05), соответственно, при сравнении с онтролем. Препятствует развитию гипертрофии миокарда применение предук-ала и а-токоферола. Значения относительной массы сердца достоверно ниже онтрольных значений на 8,9% и 8,5%.

Увеличение массы миокарда на фоне регулярного плавания, вероятно, бусловлено увеличением симпатоадреналовых влияний на миокард. При этом атехоламины способствуют повышению интенсивности перекисных процессов ткани сердца и снижению антиоксидантной защиты (Меерсон Ф.З., 1984). Все

это вкупе ведет к гиперфункции миокарда, что обусловливает активацию генетического аппарата кардиомиоцитов и приводит к гипертрофии миокарда. Применение антиоксидантов оптимизирует соотношение между прооксиданта-ми и антиоксидантами и, возможно, прерывает активирующее влияние продуктов ПОЛ на генетический аппарат кардиомиоцитов, что, на первых порах, сдерживает рост массы миокарда.

Таким образом, результаты проведенных исследований показали, что применение препаратов антиоксидантного типа действия способствовало коррекции метаболических нарушений в ткани сердца при сочетании экспериментального диабета с физической нагрузкой. Однако степень выраженности корригирующего эффекта была различна у отдельных препаратов. Фармакотерапия мексидолом (25 и 5мг/кг) и димефосфоном (100 мг/кг) оказывает наиболее выраженное кардиопротекторное действие, прерывая основные звенья патогенезг повреждения миокарда в эксперименте.

Выводы

1. Комбинация экспериментального диабета с физической нагрузкой усугубляет степень повреждения миокарда, усиливая процессы липопероксида-ции, способствуя накоплению лактата, росту триглицеридов, повышению активности ЛДГ и выходу маркеров повреждения КФК, КФК-МВ.

2. Антиоксиданты в исследуемых дозах эффективно ограничивают рост малонового диальдегида и депрессию каталазы в миокарде при изолированное аллоксановом диабете и его сочетании с чрезмерной физической нагрузкой Предуктал при диабете на фоне нагрузки не влияет на процессы перекисногс окисления липидов в ткани сердца.

3. Мексидол, димефосфон, эмоксипин и 3-оксипиридинацетилцистеиь оказывают кардиопротекторное действие, оцениваемое по уровню кардиоспе-цифических ферментов КФК, КФК-МВ.

4. Применение мексидола, димефосфона, эмоксипина, ЛБК-149, пре-дуктала и а-токоферола корригирует рост ТГ, предупреждает накопление лак тата, уменьшает активность ЛДГ в ткани сердца при комбинации аллоксаново го диабета с чрезмерной физической нагрузкой. Мексидол (5мг/кг), эмоксипш (25 мг/кг) и ЛБК-149 (25 мг/кг) не влияют на активность лактатдегидрогеназь при сравнении с контролем.

5. Антиоксиданты предупреждают увеличение массы сердца экспери ментальных животных в условиях моделируемой патологии. Мексидол (2? мг/кг и 5 мг/кг) и димефосфон (100 мг/кг) улучшают процессы реполяризации 1 миокарде при аллоксановом диабете на фоне чрезмерной нагрузки.

Практические рекомендации

Полученные результаты являются экспериментальным обоснование!» дальнейшего изучения фармакологических эффектов производных 3 оксипиридина при комбинации аллоксанового диабета с физической нагрузкой.

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

1. Макарова М.Ю., Инчина В.И., Столярова В.В., Кокорева Е.В., Боголюбова Ж.В. Влияние мексидола на электрическую нестабильность миокарда и перекисное окисление липидов при сахарном диабете // VI Международная конференция "Биоантиоксидант". Тез. докл. Москва, 2002. - С.368.

2. Инчина В.И., Столярова В.В., Кокорева Е.В., Макарова М.Ю., Зорькина A.B. Влияние препаратов с антиоксидантной активностью на электрическую настабильность миокарда при аллоксановом диабете // Российский национальный конгресс кардиологов "Кардиология: эффективность и безопасность диагностики и лечения". Тез. докл. Москва. - 2001. - С. 158.

3. Инчина В.И., Кокорева Е.В., Макарова М.Ю. Оценка кардиопротек-торного действия некоторых антиоксидантов при аллоксановом диабете на фоне физической нагрузки // Естественно-научные исследования: теория, методы, практика. Межвузовский сборник научных трудов. Саранск: Ковылк. тип, 2002. -С.69-71.

4. Кокорева Е.В., Инчина В.И., Цыганова С.Ю., Макарова М.Ю. Влияние антиоксидантной терапии на показатели липидного обмена при экспериментальном диабете у крыс // Национальная научно-практическая конференция с международным участием "Свободные радикалы, антиоксиданты и болезни человека". Смоленск, 19-22 сентября 2001. Сборник трудов. Смоленск. - 2001. - С. 183-184.

5. Кокорева Е.В., Инчина В.И., Цыганова С.Ю., Макарова М.Ю. Влияние мексидола и димефосфона на углеводный обмен и состояние пере-кисного окисления липидов у крыс с аллоксановым диабетом // Национальная научно-практическая конференция с международным участием "Свободные радикалы, антиоксиданты и болезни человека". Смоленск, 19-22 сентября 2001. Сборник трудов. Смоленск. - 2001. - С.181-182.

6. Кокорева Е.В., Инчина В.И., Макарова М.Ю. Антиокислительные и гиполипидемические свойства мексидола и а-токоферола при экспериментальном диабете у крыс // Науки о человеке. Сборник статей молодых ученых и специалистов. Томск. - 2001. - С.208-209.

7. Кокорева Е.В., Макарова М.Ю., Инчина В.И., Машков Ю.И. Влияние антиоксидантной терапии на показатели углеводного и липидного обменов при экспериментальном диабете // Современные методы диагностики и лечения в медицине: проблемы, перспективы: Межвузовский сборник научных трудов. Вып II. - Саранск: СВМО. - 2001. - С. 107-113.

8. Кокорева Е.В., Инчина В.И., Макарова М.Ю., Машков Ю.И. Влияние антиоксидантной терапии на состояние перекисного окисления липидов и антиоксидантной защиты у крыс с экспериментальным диабетом // Современные методы диагностики и лечения в медицине: проблемы, перспективы: Межвузовский сборник научных трудов. Вып II. - Саранск: СВМО. - 2001. - С.116-121.

Актуальность темы

Сахарный диабет представляет одну из ведущих медико-социальных проблем. По оценкам Всемирной организации здравоохранения, число больных с сахарным диабетом в мире в 2000г. составило 151млн. к 2010г. их будет 221 млн., а к 2025 - 300 млн., что позволяет говорить о «глобальной эпидемии» диабета (Маньковский Б.Н., 2002; Дедов И.И., 2003; Zimmet P. et al., 1997).

В крупных клинико-эпидемиологических исследованиях последних лет доказано, что частота инфаркта миокарда и церебрального инсульта у больных с сахарным диабетом в 2 - 4 раза выше по сравнению с аналогичными показателями в общей популяции (Дедов И.И., 2003; Marks J.B. et al., 2000). В настоящее время установлено, что сахарный диабет сам является фактором риска возникновения инфаркта миокарда, сопоставимым по значению с наличием установленной ИБС (Александров А.А., 2001; Haffner S.M. et al., 1998). Эти данные позволяют отнести всех больных с сахарным диабетом в группу высокого риска сердечно-сосудистых заболеваний (Александров А.А., 2001; Ефимов А.С. с соавт., 1998).

Основным направлением в лечении сахарного диабета и профилактике его осложнений является коррекция гликемии. Однако, несмотря на высокое качество и разнообразие сахароснижающих препаратов. Избежать развития поздних осложнений диабета и снизить, связанную сними смертность. Пока не удается (Маньковский Б.Н., 2002; UKPDS., 1998; Albraira С., 1997). Дозированные физические нагрузки наряду с диетой и лекарственной терапией входят в комплексное лечение больных сахарным диабетом, способствуя поддержанию стабильной компенсации заболевания (Балаболкин М.И. с соавт., 2001 г.). Известно, что в патогенезе развития кардиоваскулярных осложнений при диабете значимая роль принадлежит не только усилению процесса атерогенеза и генерализованной микроангиопатии, но и развитию автономной кардинальной нейропатии (Балаболктн М.И. с соавт., 2000г.; Курданов М.А., Болатчиев X.JI., 1999). В случае исходного повреждения сердечно-сосудистой системы при диабете физическая нагрузка может выступать в качестве стрессорного фактора, вызывающего усиление органического повреждения. Поэтому проблема повышения толерантности к физической нагрузке у больных сахарным диабетом является актуальной.

Согласно многочисленным данным, отдаленные результаты лечения больных сахарным диабетом остаются неудовлетворительными. В настоящее время с увеличением продолжительности жизни, увеличилось количество больных с осложнением диабета, которые требуют специфической терапии. Однако, несмотря на разнообразие кардиотропных препаратов, применяемых в диабетологии, смертность от сердечно-сосудистых заболеваний в группе больных сахарных диабетом практически не изменилась, а у женщин даже увеличилась (Шестакова В.М., 2000; Gu К et al., 1999г.). Вышеперечисленные факты обуславливают поиск новых подходов терапии сердечно-сосудистых расстройств при сахарном диабете. Имеющиеся в литературе указания на важную роль процессов перекисного окисления липидов в развитии кардиоваскулярных осложнений при сахарном диабете обосновывают важное место антиоксидантов в комплексном лечении диабета, как средств, повышающих адаптацию сердечно-сосудистой системы к физическим нагрузкам.

Выполненная работа является разделом комплексной программы исследований ГОУВПО «Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева» «Фармакологическая коррекция повреждений, возникающих при гипоксических, токсических и радиационных воздействиях». Номер государственной регистрации 01200004103.

Цель работы

Исследование кардиопротекторного действия некоторых препаратов с антиоксидантной активностью при сочетании экспериментального диабета с чрезмерной физической нагрузкой.

Задачи исследования

В соответствии с поставленной целью при выполнении данной работы решались следующие задачи:

1. Изучить влияние чрезмерной физической нагрузки у животных без диабета и у животных с экспериментальным диабетом на некоторые метаболические изменения в ткани сердца.

2. Исследование антиоксидантного, кардиопротекторного действия мексидола, эмоксипина, димефосфона, ЛБК-149, предуктала, 3-оксипиридинацетилцистеина и а-токоферола при аллоксановом диабете в сочетании с чрезмерной физической нагрузкой.

3. Исследовать изменения биоэлектрической активности миокарда на фоне применения изучаемых препаратов с антиоксидантной активностью при экспериментальном диабете с воздействием чрезмерной физической нагрузки.

4. Изучить влияние мексидола, эмоксипина, димефосфона, ЛБК-149, предуктала, 3-оксипиридинацетилцистеина и а-токоферола на уровень гликемии, процессы липопероксидации и состояние антиоксидантной системы и другие метаболические процессы в ткани сердца при экспериментальном сахарном диабете.

Научная новизна

Впервые изучено влияние чрезмерной физической нагрузки на миокард животных с экспериментальным сахарным диабетом.

Впервые было исследовано влияние препаратов на некоторые метаболические процессы в ткани сердца на модели, сочетающей аллоксановый диабет и чрезмерную физическую нагрузку. Наиболее выраженным кардиопротекторным действием обладал мексидол.

Изучено влияние препаратов на биоэлектрическую активность миокарда при аллоксановом диабете на фоне чрезмерной физической нагрузки. Показано, что мексидол в исследуемых дозах и димефосфон корригируют электрическую нестабильность миокарда в условиях моделируемой патологии.

Установлено, что применение исследуемых препаратов уменьшает относительную массу сердца животных в эксперименте.

Впервые проведено исследование влияния ЛБК-149, 3-оксипиридинацетилцистеина на некоторые показатели свободнорадикальных и метаболических процессов в ткани сердца животных с аллоксановым диабетом.

Практическая ценность

Результаты проведенного исследования расширяют представления о фармакологии мексидола, эмоксипина, димефосфона, ЛБК-149, предуктала, 3-оксипиридинацетилцистеина и а-токоферола. Полученные экспериментальные данные свидетельствуют о способности исследуемых препаратов с антиоксидантной активностью оказывать кардиопротекторное действие в условиях моделируемой патологии, предотвращая негативное влияние чрезмерной нагрузки на миокард, что позволяет обосновать целесообразность дальнейшего изучения применения антиоксидантов при сахарном диабете с целью повышения адаптации к физическим нагрузкам.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Комбинация экспериментального сахарного диабета с чрезмерной физической нагрузкой усугубляет степень повреждений в миокарде.

2. Мексидол, димефосфон, эмоксипин, 3-оксипиридинацетилцистеин оказывают кардиопротекторное действие при аллоксановом диабете на фоне чрезмерной физической нагрузки. Мексидол в исследуемых дозах и димефосфон корригируют нарушения биоэлектрической активности миокарда.

3. Мексидол (25 мг/кг и 5мг/кг), эмоксипин (25 мг/кг) и димефосфон (100 мг/кг) оказывают наиболее выраженное антиоксидантное действие, предупреждая активацию процессов перекисного окисления липидов и депрессию антиоксидантной системы в ткани сердца экспериментальных животных при аллоксановом диабете в сочетании с чрезмерной физической нагрузкой.

4. Антиоксиданты в исследуемых дозах ограничивают рост триглицеридов, предупреждают накопление лактата, уменьшают активность ЛДГ в ткани в условиях моделируемой патологии.

5. Все исследуемые препараты уменьшают относительную массу сердца при комбинации аллоксанового диабета с чрезмерной физической нагрузкой.

Апробация работы

Материалы, представленные в диссертации, доложены и обсуждены на национальной научно-практической конференции с международным участием "Свободные радикалы, антиоксиданты и болезни человека" (Смоленск, 2001), ежегодных Огаревских чтениях (научной конференции Мордовского государственного университета им. Н.П.Огарева, Саранск 2001-2003), конференции молодых ученых мордовского государственного университета им. Н.П.Огарева (Саранск, 2002).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 работ.

Объем и структура диссертации

Работа изложена на 144 страницах машинописного текста, содержит 14 таблиц, иллюстрирована 16 рисунками. Работа состоит из введения, обзора литературы, глав собственных исследований, обсуждения результатов, выводов, практических рекомендаций и списка литературы. Библиографический список включает 261 источник. Из которых 177 отечественных и 84 иностранных. и

115 Выводы

1. Комбинация экспериментального диабета с физической нагрузкой усугубляет степень повреждения миокарда, усиливая процессы липопероксидации, способствуя накоплению лактата, росту триглицеридов, повышению активности ЛДГ и выходу маркеров повреждения КФК, КФК-МВ.

2. Антиоксиданты в исследуемых дозах эффективно ограничивают рост малонового диальдегида и депрессию каталазы в миокарде при изолированном аллоксановом диабете и его сочетании с чрезмерной физической нагрузкой. Предуктал при диабете на фоне нагрузки не влияет на процессы перекисного окисления липидов в ткани сердца.

3. Мексидол, димефосфон, эмоксипин, и 3-оксипиридинацетилцистеин оказывают кардиопротекторное действие, оцениваемое по уровню кардиоспецифических ферментов КФК, КФК-МВ.

4. Применение мексидола, димефосфона, эмоксипина, ЛБК-149, предуктала и а-токоферола корригирует рост ТГ, препараты предупреждают накопление лактата, уменьшает активность ЛДГ в ткани сердца при комбинации аллоксанового диабета с физической нагрузкой. Мексидол (5мг/кг), эмоксипин (25 мг/кг) и ЛБК-149 (25 мг/кг) не влияют на уровень лактатдегидрогеназы при сравнении с контролем.

5. Антиоксиданты предупреждают увеличение массы сердца экспериментальных животных в условиях моделируемой патологии. Мексидол (25 мг/кг и 5 мг/кг) и димефосфон (100 мг/кг) улучшают процессы реполяризации в миокарде при аллоксановом диабете на фоне чрезмерной нагрузки.

Практические рекомендации

Полученные результаты являются экспериментальным обоснованием дальнейшего изучения фармакологических эффектов производных 3-оксипиридина при комбинации аллоксанового диабета с физической нагрузкой.