Автореферат и диссертация по медицине (14.00.17) на тему:Роль тромбин-плазминовой системы в структурно-функциональном состоянии миокарда в условиях физических перегрузок

' л

Шй'ЯЕРСТиС гДРАл)ОХРДНШИЯ УХР

лЗСКРЛ ОРДШЛ Ж'Ш» НАРОДОВ ГССЗДАРСТйЕННЫЙ ШХЦИНСКЯ" ИНСТИТУТ

На правах рукописи

КО РЫТКО Зоряна Игоревна

УДК 612.172:612.12'35:613.73'731

РОЛЬ ТРС/ДЗШ-ЕМЗШШОВОЙ СйСТЯ/.и Б СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СОСТОЯНИИ ШОКАгДА В УСЛОВИЯХ ФИЗИЧЕСКИХ ПЕРЕРРУЗОК

14.00.17 - нормальная физиология

А ь т о р с ф с р а т

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Лчзов - 1990

Работа выполнена во Львовском государственном институте физической культуры и Львовском филиале Киевского НИИ гематологии и переливания крови.

Научные руководители: Кандидат медицинских наук, профессор Мухин В.Н. Доктор медицинских наук, профессор Монастырский В.А.

Официальные оппонента: Доктор биологических наук, профессор Ильницкий В.И. Кандидат медицинских наук, ст.научн.сотрудешк Дзись Е.И.

. Ведущая организация -Киевски:! государственный институт физической культуры

Зацита состоится "2-% " /Кр^^^ 1990 г. в, /У часов " на заседании специализированного совета К 088.21.02 во Львовском ордена Дружбы народов государственном медицинском институте /290010, г.Львов, ул.Пекарская, 69/.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Львовского ордена Дружбы народов государственного медицинского института /250000, г.Львов, ул.17 Бересня, б/.

Автореферат разослан' " "И^б^гхддр

Ученый секретарь специализироьанного совета,

доктор медицинских наук ЛУЦИК А.Д.

__

""озря эрАКГЕРйатт РАБОТЫ

■■ Актуальность рабо?к. Интерес к изучению роли нарушений сясте-Ü и фибрннолиза при различных физиологических и пато-

логических состояниях вполне понятен, так как этим системам принадлежит вакное значение в поддержании гомеоетаза, а следовательно, и в процессе адаптации к возрастающей физической паботе /С.А.Ла-щенко, 1986/..

К настоящему времени установлено, что в усломях значительны* Физических нагрузок аоанккада -заметяке сдтпги б системе свертывания и фибрннолиза. Дате кратковременная чрезмерная физическая работа достоверно укорачивает время свертывания и время фибрннолиза /П.М.Левитовский, 1980; Р .Bartsch s*t' al. .1902tR.G.KopI'fcsky, 1983/« В условиях длительных истощающих физических нагрузок наблюдается выраженная тенденция к развитию гиперкоагуляции /тромбиногенеза/ с одновременным торможением фибриноляза Д.П.Крохмаль, В.П.Мищенко, IS80; А.М.Ефименко и соавт., 1980; И;$.Сэменко, 1985; Б,Й.В?няев, ISS6; В.Н,Мухин и соавт., 1988; A.B.Муравьев, М.И.Симаков, I98S; J.A.2!uiarE-eId o-t al., I93l/.

Физиологическое и патогенетическое значение этих сдвигов целесообразно рассматривать с позиций новых представлений о свертывающей и фибринолитической системе, как о^ более сложной тромбкн-шгазминовой системе /ШС/, которая имеется и функционирует во всех средах организма -в крови, межуточной соединительной ткани /МСТ/ и в клетках. В течение последних двух десятилетий установлено, что ТПС может осуществлять три вида изменения белков: превращение фибриногена в фибрин /в крови • и МСТ/; денатурацию других белков /в крови, МСТ и клетках/ и полимеризацию актина /то есть превращение Г-актина клеток s Ф-акткн/. Показано, что в физиологических условиях эта сложная ферментная система играет роль своеобразного модулятора уровня функциональной активности клеток и органов, а именно при преобладании тромбиногенеза уровень их функциональной активности понижается, а при преобладании плазмяногенеза -наоборот повышается. Чрезмерные генерализованное декомпенсирован-ные сдвиги в этой системе ведут к повреждению как клеток, так и органов в целом /В.А.Монастырский, 1969-19В5/, При подавляющем большинстве патологических процессов причиной повреждения клеток и органов является генерализованный декомпенсярованнвй тромбиногенез /гаперкоагудяция/ /М.Ферстрате, Ж.Ферыклен, 1986; ДД.Зербино,

Л'.'ЙДунасевич, 1989/.

В течение многих лет мезййизм развития этих повреждений рассматривали с позиций теории гипоксии, а в последние 15-20 лет, исходя из новых представлений о структуре и функции ТПС, доказано, что непосредственной причиной повреждения органов в условиях ГДГ является прямое воздействие тромбина на ультраструктуры всех сред организма, в том числе и внутриклеточные, то есть установлен коагуляционный генез этих поврендений /В.А.Монастырский, IS73; П.С.Назар, 1975; Е.И.Дзись, ISS3; М.И.Бороняк, 1988/.

Можно предположить, что в изменении структуры и функции миокарда как под влиянием тренировки, так и при физических перегрузках, существенную роль могут играть сдвиги в ТПС по типу компен- • сированного, субкомпенсированного или декомпенсировашого тромби-ногенеза. Однако, эта сторона вопроса при изучении данньк процессов в миокарде не учитывалась.

Цели и задачи исследования. Целью настоящего исследования явилось выяснение роли сдвигов в ТПС в механизме изменений структуры и функции миокарда при физических перегрузках. С этой целью в работе поставлены следующие конкретные задачи:

- изучить изменения ультраструктуры миокарда и активности сукцинатдегидрогеназы кардиомиоцитов в условиях физической перегрузки и сравнить та с изменениями, возникающими в условиях генерализованного декомпенсированяого трсмбиногенеза /"чистого" ГДГ/, вызванного введением очищенного тканевого троыбопластина /OTT/;

- определить влияние предварительного введения гепарина на развитие структурно-метаболических изменений в миокарде при физической перегрузке и в условиях "чистого" ГДГ.

Основные положения,-которые выносятся на защиту:

1. В условиях физической нагрузки "до отказа", как и. после внутривенного введения достаточно больших доз OTT в миокарде возникают все признаки ГДГ-синдрома: диссеминированный микротромбоз, дезорганизация МСТ и дегенеративные изменения кардиомиоцитов, эндо-телиоцитсв и перицитов.

2. Изменение ультраструктуры кардиомиоцитов в условиях этих процессов сопровождается снижением активности сукцинатдегидрогена-зы /СДГ/ - ключевого фермента цикла Кребса.

3. В условиях физических перегрузок развиваются изменения структуры и функции миокарда по характеру, направленности и выра-

геккости сходные с изменениями, возникающими в условиях "чистого" ГДТ. Динамика изменения активности СДГ в условиях обоих процессов имеет очень высокий коэффициент корреляции Д),93/,

4. Гепарин, Еведенньй непосредственно перед физической нагрузкой "до отказа", как и перед кнфузией OTT, предотвращает возникновение не только диссеминированного микротромбоза, но и дезорганизации МСТ и дегенеративных изменений клеточных элементов миокарда. Одновременно гепарин предупреждает сятсгснпе активности СДГ, а таггке увеличивает длительность плавания крыс "до отказа".

5. Изменения структуры и функции кардиомиоцитов при физических перегрузках имеют, как и в условиях "чистого" ГДГ, коагуля-ционный генез, то есть являются результатом воздействия тромбина.

Научная новизна. Впервые проведено сравнение возникающих изменений структуры и функции, миокарда после физической перегрузки с изменениями, развивающимися в условиях "чистого" ГДГ и установлена внвлогячность этих процессов. Изучены ь динамике изменения ультраструктуры и функции миокарда, возникающие е условиях физической нагрузки "до отказа". Выявлена возможность предотвращения повреждения миокарда и снижения активности фермента СДГ, возникающих как в условиях "чистого" РДТ, так и в условиях физических перегрузок с помощью предварительного введения гепарина. Показано, что профилактическое применение гепарина повышает продолжительность плавания крыс "до-отказа", то есть увеличивает объем максимально выполненной работы. Полученные данные свидетельствует о '• коагуляционном генезе повреждений миокарда, в том числе и кардиомиоцитов, не только в условиях "чистого" ГДГ, но и при физических перегрузках.

Теоретическая и практическая значимость работы. Установление коагуляционного генеза всех структурных изменений в миокарде /дисеемкнкрованнкй микротромбоз, дезорганизация МСТ и дегенеративные изменения кардиомиоцитов/, возникающих в условиях значительных физических перегрузок, имеет теоретическое значение. Результаты исследований имеют и практическую ценность, так как установление роли сдвигов е системе свертывания и фибринодиза в изменении структуры и функции миокарда в условиях физических перегрузок может быть использовано в практике спорта в двух- направлениях: а/ проведения коррекции тренировочного процесса под контролем биохимического исследования функционального состояния тромбин-

пяазмнновой системы с цздью предотвращения развития чрезмерной активации тромбшогенеза; б/ предупреждения1 повреждений миокар-, да, возникащих в условиях физических перегрузок, с помощью веществ, обладающих антшсоагулянтными свойствами, в частности, гепарина или терапии уже возникших сдвигов гутем усиления плазмино-генеза шш применения фибринолитических препаратов. Используя протекторную роль антикоагулянтов в развитии патологического процесса, можно повьшать функциональные возможности организма, предупреждая сердечно-сосудистые катастрофы.

Апробация .работы. Материалы диссертации доложены на У Украинском биохимическом съезде /Явано-Эранковск, 1987/; научно-практической конференции Львовского НИИ гематологии и переливания крови Дьвов, 1987/; научной конференции преподавателей Львовского института физической культуры Дьвов, 1987-1989/; .Всесоюзной конференции "Физиологические механизмы адаптации к мышечной деятельности" /Волгоград, IS88/; научно-практической Республиканской конференции "Здоровье детей - .забота общая" /Ашхабад, 1989/.

Внедрение в практику результатов исследования. Результаты работы внедрены в лаборатории электронной микроскопии ВДИЛ Львовского ордена Дружбы народов государственного медицинского института, включены в лекционный курс кафедр медико-биологических дисциплин Львовского государственного института физической' культуры. По материалам дассертации опубликовано Т. научных работ, отражающих основные ее положения, и внедрено I рационализаторское предложение. ;

Объем и .структура диссертации. Диссертация изложена на ГГО страницах машинописи и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, пяти глав результатов исследований, заключительного анализа, выводов, практических ре- • комендаций и списка литературы, включанцего 250 источников/158 отечественных и 92 зарубежных авторов/. Работа иллюстрирована б - ■ микрофотографиями, 61 электроннограммой, 6 рисунками и 7 таблицами.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования выполнены на 376 белый крысах-самцах массой 0,18-0,22 кг. Поставлено четыре серии опытов. В первой серии /В4 крысы/ воспроизводили "чистый" синдром генерализованного декомпен-сированного тромбиногенеза с помощью внутривенного введения OTT

активностью 16-17 сек по Квику из расчета 10 мл/кг массы. Во второй серии /74 крысы/ непосредственно перед инфузией 0ТТ*внутрк-венно вводили раствор гепарина Д50 Щ/кг/. В третьей серии /103 крысы/ моделировали физические нагрузки "до отказа", в четвертой /79 крыс/ - непосредственно перед выполнением физической нагрузки крысам внутривенно вливали раствор гепарина /250 ЕД/кг/. Во всех сериях в динамике /через 10-15 мин/ I ч, 5 ч, 24 ч, 72 ч и 7 суток/ изучали ультраструктуру миокарда и ультрацитохимически /s^Kerpei-Prcnitts,. F-Kajos. 1958/ и биохимически /Н.Н.Ещенко, Г.Г.Вольский, 1982/ определяли активность СДГ. В первой и третьей сериях, кроме этого, с помощью светооптических исследований изучали изменения микроциркуляторного русла миокарда в препаратах, окрашенных по методу ОКГ для селективного выявления фибрина Д.Д.Зербино, Л.Л.Лукасевич, 1989/. Для гистологических исследований материал фиксировали в 10%-ом нейтральном формалине, обрабатывали по общепринятой методике и заключали в парафин /Г.'А.Меркулов, 1969/.

Контролем элентронномикроскопических и ультрацитохимических исследований служил миокард 16 интактных животных, а контролем -биохимических - 20 крыс.

Все опыты на животных выполнены в соответствии с приказами МЗ СССР.и МЗ УССР, регламентирующими проведение-работ с использованием экспериментальных животных.

Для электронномикроскопических исследований кусочки миокарда левого желудочка фиксировали в растворе О3О4, обрабатывали по общепринятой методике и заливали в смесь эпоксидных смол эпок-арал-дит /A.Glanert, Т97Ь /. Срезы, приготовленные на ультрамикротоме "lesla" /ЧССР/, контрастировали уранилацетатом /Б.Уикли, 1975/ и цитратом свинца /е.Reynolds, Х963 / и просматривали под электронным микроскопом УЭМВ-Ю0К.

Статистическая обработка материала проводилась с применение.'/, критерия Стыодента и метода корреляционного анализа. Бычислзния проводились на персональном компьютере класса IBM PC.

^Растворимый препарат очищенного тканевого тромбошгастина /0ТТ/ разработан и получен Ю.ВлЛагеровским во Львовском пИИ гематологии и переливания крови из кадаверного мозга человека путем гель-проникающей фильтрации.

- РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Проведенными исследованиям установлено, что в условиях физических перегрузок в миокарде возникают изменения ультраструк-турьг и активности СДГ сходные по характеру, направленности и даже выраженности с изменениями, возникавшими в условиях "чистого" генерализованного декомпенсированного тромбиногенеза.

После физической нагрузки "до отказа", как и после введения GTT под электронным микроскопом уже через 10-15 минут в капиллярах наблюдается большое количество микротромбов. Обычно они имеют вид гомогенных белковых масс, которые при окраске ОКГ окрашиваются в красный цвет, что свидетельствует о наличии в них фибрина. Реже встречаются отдельные тяжи или нити фибрина, а также тромбоцитарные, эритроцитарные и смешанные микротромбы.

Механизм возникновения в капиллярах миокарда микротромбоза в условиях "чистого" ГДГ-синдрома, вызванного массивной первичной шпертромбопластинемией состоит в следующем. Внутривенное введение OTT ведет к резкому декомпилированному усилению тромбиногенеза /Н.И.Зыговская, 1973; Б.А.Ионастырский, 1973; Е.И.Дзись, 1983; Б.И.Кузник и соавт., 1283/. Образующийся при этом тромбин обуславливает преобразование фибриногена в фибрин и, вероятно, денатурацию других белков, что ведет к образованию микротромбов. Диссеминированный. микротромбоз является одним из морфологических признаков острого генерализованного декомпенсированного тромбиногенеза. Таким образом, очевидно, что усиление тромбиногенеза, при введении OTT в избранных нами дозах, достигает степени декомпенсации /М.Зерстрате, Я.Фермилен, 1986/.. '

Возникновение в условиях физических перегрузок диссеминиро-ванного микротромбоза тоже свидетельствует о развитии генерализованного декомпенсированного тромбиногенеза и объясняется рядом причин. Во-первых, развитием чрезмерно интенсивной и длительной стресс-реакоди, вследствие которой выделяется большое количество . катехоламинов. Они связываются г. тромбоцитарными субстанциями с последующим усилением тромбиногенеза и превращением фибриногена в фибрин /Б.А.Люсов и соавт., 1975.; H.H.Яковлев, 1989/, что ведет к нарушению сеоЛств эритроцитов и повышению прочности обрасуащихся эритроцитарных агрегатов. Во-вторых, в опытах с применением предельных физических нагрузок на животных установлено, что среди компонентов миокарда одними uz первых реагируют на указанные воз-

действия кровеносные капилляры, что проявляется в морфо-функцио-нальном повреждении эндотелиальной выстилки Д.Н.Щегольков, 1980/, а при повреждении эндотелия в кровяное русло поступает тканевой тромбопластин тЪ.И.Кузник и соавт., 1982; В.П.Скипётроп, 1985/, который смещает равновесие в ТПС в сторону усиления тром-биногенеза. Следовательно, в условиях-значительных физических перегрузок, активируется как внутренний, так и внешний механизм свертывания крови, это очень быстро обуславливает-развитие генерализованного временно декомпенсированного тромбиногенеза. Таким образом, полученные данные убеждают в том, что после физической нагрузки "до отказа", как и после вливания OTT, развивается генерализованный декомпенсированный тромбиногенез /гиперкоагуляция/.

Установлено, что при ГДГ, вызванном как физической перегрузкой, так и введением OTT, наряду с возникновением диесеыинирован-ного.микротромбоза развиваются значительные изменения /дезорганизация/ межуточной соединительной ткани ''/¡.ЮТ/ сердца, проявляющиеся в виде мукоидного набухания и фибринокдного превращения ее. •'■ литературы известно, с одной стороны, что в основе фибриноидн"" превращения МСТ лежит образование фибрина из фибриногена /В.В .'.:•:.-ров,' А.Б.Шехтер, 1981/, а с другой - что в МСТ имеются протро:-. и фибриноген и другие факторы системы свертывания и фибринолкз.-/Б.И.Кузник, В.П.Скипетров, 1974; Б.П.Скипетров, 1986/. Это дает основание думать, что под влиянием тромбопластина, введенного внутривенно интактным животным или образованного в результате действия физических перегрузок и стресс-реакции, происходит усиление тромбинообразования не только в сосудистом русле, но и в МСТ, где образующийся тромбин и превращает фибриноген в фибрин.

После нагрузки "до отказа" уже в течение первых 10-15 минут обнаруживаются значительные изменения структуры клеточных элементов миокарда: кардиомиоцитов, эндотеляоцктов и перицитов. Пг характеру направленности и выраженности эти изменения почти идентичны изменениям миокарда, возникающим после вливания животным GTT. Эти изменения развиваются на фоне различной гидратации клеток.

В условиях обоих процессов уже е первые 1С-15 минут в разных клеточных элементах наблюдается появление преципитатов и коагулятов в виде злектронноплотных белковых масс а увеличение количества "темных" клеток, что связано с фазовым переходом их коллоидов -гелеобразованием. Уже в ранние сроки происходит разрыхление /поте-

ря контурности/ сарколеммы и мембран различных органелл: митохондрий, эндоплазматической сети, аппарата Гольдки. Уменьшается количество свободных полирибосом, зернистой эндоплазматической сети, исчезают гранулы гликогена. В клетках наблюдается расширение каналов саркопяазматической сети и гомогенизация, разволокне-ние миофибрилл. В этот период резко снижается активность сукци-натдегидрогеназы, что подтверждается ультрацитохимическими и; биохимическими исследованиями. Активность СДГ в.условиях "чистого" ГДГ уменьшается до 56,35^2,27 против 96,2716,76 в контроле /на 41,5$, .р -с 0,01/ а в условиях физических перегрузок - до 52,82^6,37 против 96,2715,76 в контроле /на 45$, р ^ 0,01/.

Через I час возникшие изменения нарастают. В-клетках обнаруживается большое количество .поврежденных и разрушенных митохондрий с резко сниженной, активностью СДГ. Однако, .наряду с ними появляются органеллы с очень высокой активностью фермента /"гиперактивные" митохондрии/. Результаты биохимических исследований не находят в этот, период отличий общей активности СДГ от контроля ни в условиях "чистого" ГДГ, ни в условиях физических перегрузок. Следовательно, интенсивность стимула /в данном случае - влияние . достаточно больших доз очищенного тканевого тромбопластина или физическая нагрузка "до отказа"/ была настолько велика, что возникла адаптационная реакция организма и мобилизировалась способность организма к поддержанию гомеостаза /Д.Холоши, 1982/. В этих . условиях выделяется большое количество адреналина, который вызывает быструю перестройку функций, направленную на повышение работоспособности в стрессовой ситуации. Под влиянием адреналина гипоталамус выделяет вещества, усиливающие секрецию гипофизом адрёно- " кортикотропного гормона. Последний стимулирует синтез корой надпочечников глюкокортикоидов, которые повышают основной обмен. По Сеяье это соответствует 2-ой фазе ответа организма на стрессовую ситуацию /фазе резистентности/. В этот период, очевидно, повышается и активность сукцинатдегидрогеназы, что является компенсатор- . ной.реакцией кардиомиоцитов в условиях массового разрушения митохондрий и дефицита АТФ.

3 последующие 5-24 часа изменения структуры миокарда прогрессируют, наблюдается разрушение разрыхленных мембран с появлением зкстрацеллюлятов и экстравазатов. Усиливается гомогенизация и раз-волокнение миофибрилл. Наблюдается гиперсокращение миофибриллярно-

го аппарата с уменьшением длины сарксмера и расшрением 2 -полос. Большинство клеток сохраняет свою жизнеспособность /обратимо измененные клетки/, а незначительное количество необратимо поврежденных клеток гибнет. Повсеместно исчезают "гиперактивные" митохондрии. Активность СДГ в этот период снижается и при физических перегрузках /р ¿с. 0,05/, и в условиях "чистого" ГДГ '

0,05/, что, по-видимому, связано со сменой фазырезнете:;?-ности фазой - "истощения'', в которой надпочечники прекращают синтез адаптивных гормонов. •

Изменения миокарда характеризуются значительной мозаичностыо, Мозаичность этих изменений состоит в том, что клеточные элементы сердечной мышцы различных участков миокарда и даже рядом лежалще клетки, изменены в различной степени. Наряду с полностью разрушенными наблюдаются клетки с нормальной ультраструктурой. ■

Спустя 72 часа отмечаются уже начальные признаки внутриклеточной "регенерации - увеличение числа полирибосом, обогащение ядер хроматином, восстановление контурности мембран. Активность СДГ в этот период остается сниженной /р^- 0,05/, а реактивация происходит лишь к седьмому дна наблюдения, что совпадает со значительной нормализацией ультраструктуры.

Сходство протекания периодов восстановления после физической нагрузки "до отказа" и после вливания животным OTT подтверждается высоким коэффициентом корреляции /3^93/ между динамикой изменения активности СДР- в условиях обоих процессов. .

Таким образом, раннее и почти одновременное возникновение -народу с дкссёминированным микротромбозом изменений структуры МСГ и клеток трудао объясняется с позиций теории гипоксии, поскольку установлено, что при циркуяяторной гипоксии аналогичные нарушения структуры клеток развиваются в пять-шесть раз позднее. /К.П.Коко-дыняк, 1982/. Почти синхронное возникновение в условиях генерализованного .некомпенсированного тромбиногенеза /гиперкоагуляции/ всей триады структурных изменений в миокарде свидетельствует в пользу единого коагуляционного гекеза этих повреждений.

Если сделанный вывод верный, то вполне можно-предположить, что гепарин должен предотвращать возникновение изменений структуры миокарда, возникавших как в условиях "чистого" ГДГ, так и в условиях физических перегрузок.'

■ Проведенными исследованиями установлено, что предварительное

внутривенное введение гепарина непосредственно перед физической нагрузкой "до отказа" и перед вливанием животным OTT предотвращает не только возникновение диссеминированного микротромбоза, но и в. значительной степени дезорганизацию ИСТ и повреждение клеточных элементов миокарда. Лишь в начальных периодах исследования отмечаются отеки эндотелиальной выстилки и МСТ, разрыхления ба-. зальной мембраны капилляров. В клетках практически отсутствуют -изменения электронной плотности, не наблюдается появления коагулятов и преципитатов. В подавляющем большинстве все органоиды клеток имеют нормальную структуру'за исключением некоторого набухали я митохондрий. Профилактически введенный гепарин в условиях физических перегрузок и в условиях "чистого" ГДГ предупреждает снижение активности СДГ в- первые 10-15 минут восстановления /р «с 0,05/. Активность фермента в этот период не отличается от контроля. В последующие этапы наблюдения не отмечается достоверного влияния гепарина на изменение активности СДГ ни в условиях физических перегрузок, ни в условиях "чистого" ГДГ-синдрома.

Между протеканием процессов восстановления миокарда после физической нагрузки "до отказа" в условиях предварительного вве-- дения гепарина и после инфузии OTT с применением гепарина имеется полная аналогия. Это подтверждается и высоким коэффициентом-корреляции /О,90/ между динамикой изменения СДГ после физической нагрузки "до отказа" с профилактическим применением гепарина и динамикой изменения СДГ после вливания OTT в условийх предвари-. тельного введения гепарина. :

Кроме этого, защитное влияние гепарина, профилактически введенного перед физической нагрузкой "до отказа", косвенно подтверждается увеличением длительности плавания крыс /рс 0,01/, то есть увеличением максимально выполненной животными работы, получавших гепарин, по сравнению с крысами без предварительного применения гепарина.

Таким образом, результаты всех проведешых нами исследований с учетом данных литературы позволяет заключить, что возникающая в условиях физических перегрузок гиперкоагуляция /гроиЗино- ) генез/ , может-достигать степени декомпенсации и as пускать всю три- ; аду структурных изменений как и в условиях "чистого" ГДГ-синдрома,'1 а именно:-I/диссешшированный микротромбоз; 2/ дезорганизацию ЯСТ; 3/ дегенеративные изменения клеток. -Многочисленные исследо-

________ .

пакия повреждений паренхиматозных органов в условиях ГДГ-синдро-ма убеждают в тем, что основным повреждающим фактором при процессах, сопровождающихся первичной гипертромбопластинемией, является тромбин /Б.А.Монастырский, 1373-1385; Б.И.Кузник, В.П.Скипетров, 1974; М.И.Воронин, 1388/.

Согласно последним данным литературы тромбин может образовываться не только в крови, но и в межуточной соединительной ткани. Образующийся в этой среде тромбин вызывает превращение фибриногена в фибрин, что проявляется в виде фибриноидного превращения соединительной ткани. Более того, согласно концепции о наличии и функционировании ТПС внутри клеток, в условиях ГДГ может образовываться и цитотромбин /В.А.Монастырский, 1979; 1985/.

Тромбин, будучи протеолитическим ферментом Д.З.Меерсон, 1984/ способен расчеплять не только фибриноген, но и ряд других !белков клетки: актин: тубулин, кальмодулин, инсулин, гистоны и др. /н.Гаее е-* а1.„ 19 8Г; СГ-Н~»а11 et а1., Г98Х; А.С.Вхапоп. ■Г-И.Т-геузаЗ.пе'Ь , 1931/ . что является одной из причин изменения структурно-функционального состояния клеток.

Установлено, что зкетрацеллялярный тромбин может влиять на клеточные рецепторы как трансмембранно, то есть взаимодействуя со своими рецепторами, так и проникая внутрь клетки путем интернали-зации /Б.А.Кудряшов, С.М.Струкова, 1984; О.А.Ьост ей а1.» Х982; К.Зашаво-кв еЪ 1986/,

3 норме зкетрацеллюлярный тромбин, воздействуя на свои рецепторы путем трансмембранной передачи сигналов в клетки влияет -на активацию различных протеинкиназ • форфорилирование и-изменение активности многих клеточных белков. Интересным является то, что тромбин влияет на активации На4", К^-насоса и повышение внутриклеточного рН /Л".С»СЯ1а1пЬаг<1 е± а1.» 19841 СЬ-РгеИгг вЬ 19№/ На'.К^-часосу принадлежит важная роль в механизме регуляции функции сердца. В результате предельно длительной нагрузки функция Иа .К^-насоса нарушается, что ведет к накоплению натрия и зоды, а также понижению содержания калия ¡в клетках. Гипокалигис- ■ тия сенсибилизирует клеточные структуры и кардиотоксическому воздействию катехдламинов /П.К.Кырге,. 1976; А.А.Виру, П.К.Кырге, 1983/, что усиливает прогрессирование повреждений органелл и ультраструктур. В частности, колебания внутриклеточного рН не может не отражаться на активности ферментов и нарушении других кле-

точных белков. В условиях физических перегрузок, как и в условиях "чистого""ГДГ, этим частично может объясняться изменение активности исследуемого фермента сукцинатдегидрогеназьг.

Изменения конформации и нарушения функции различных белков может быть причиной повреждения ультраструктур кардиомиоцитов и других клеток миокарда /разрыхления различных мембран, гомогенизации и разволокнения миофибрилл/.

Нонформация белков различных сред организма изменяется даже в естественных условиях, а тем более под влиянием колебания внутриклеточного рН и других-изменений, вызванных интернализованным тромбином или цитотромбином, она может достигать степени денатурации. В настоящее.время под денатурацией понимают разупорядоче-кие /модификацию/ пространственной структуры /нативной конформации/ белковых молекул. По современным данным денатурация в соответствующих условиях вполне обратимый процесс /В.Я-.Александров, 1985(AtSfaite et al. ^ X9Bl/. - '

При денатурации в результате разрыва внутримолекулярных связей значительно увеличивается свободная энергия связей белковых молекул, вследствие чего возрастает их способность к взаимодействию между собой. В итоге этого взаимодействия, в зависимости от концентрации белка в коллоиде и ряда других условий, образуются преципитаты и коагуляты или. наступает фазовый переход -• гелеобра-зование /fc JoXy , 196В/. Под. электронным микроскопом прецитта- ' ты и коагуляты' обнаруживаются в виде электронноплотных белковых • масс, а гелеобразование - в виде значительного повышения- электронной плотности цитоплазмы клеток /"темные" клетки/. Кроме этого, за гелеобразование ответственны сократительные белки цитоплазмы клеток - актин и миозин, присутствующие не только' в мышечных, но и в любых немышечных клетках. Однако, в отличии от мышц, они содержат небольшое количество миозина Д),5-Z%/ и достаточно много актина /Ъ-1Ъ%/ /Б.Ф.Поглазов, 1985; Б.Альбертс и соавт., 1987/. Актин существует в виде мономера /Г-актина/ и полимера /$-актина/. Ф-актин образуется в результате полимеризации Г-актина. При определенных обстоятельствах нити Ф-актина способны объединяться и образовывать единую сеть, лежащую в основе гелеобразо-вания в клетках /Б.В.Поглазов, 1983; А.Фултон, 1987/. Важными являются данные литературы о способности тромбина вызывать гиперполимеризацию актина, изменяя при этом структуру цитокаркаса, регу-

лирувщего активность многих метаболических процессов в клетках / F.Singsgila et al... 1985.- Г?8б/..

Таким образом, тромбин, образующийся в условиях значительной гипертромбопяастинемии любого происхождения /в условиях физических перегрузок и в условиях "чистого" ГДГ/, является прямым повреждающим фактором, действующий непосредственно на етрому и клетки миокарда.

В псльзу такого заключения свидетельствуют также результата наших исследований о том, что гепарин, введенный перед выполнением животными физической нагрузки "до отказа", как и перед вливанием препарата OTT, ингибируя тромбиногенез и действие тромбина, существенно предотвращает не только возникновение, микротромбоза и дезорганизацию КСТ, но и развитие дегенеративных изменений кардиомиоцитов, то есть он предупреждает как превращение фибриногена в фибрин в крови и МСТ, так и изменение конформации других селксв всех сред организма, и полимеризацию внутриклеточного актина. Гепарин предотвращает повреждение структуры и функции клеток и органов благодаря шгибированию как экстрацеллялярного, таге и интрацеллюлярного тромбиногенеза при помощи антитромбина III и лротеазосвязывающего белка I /Й.И.Еирна, В.А.Монастырский, 1985/.

Суммируя результаты наших исследований с учетом данных литературы и существующих концепций, в частности, о наличии и функционировании ТПС, мы пришли к выводу, что генерализованный временно декомпенсировашый тромбиногенез /гиперкоагуляция/, возникающий в условиях физвчесток перегрузок, является важным патогенетическим ■фактором в развитии сердечной патологии. На основании вышеизложенного можно представить,,что чрезмерная физическая-нагрузка обуславливает развитие катехоламинных нарушений, а также повреждения эндотелия, что ведет к активации системы свертывания, а в случаях длительного воздействия - к развитию генерализованного декомпен-сированного тромбиногенеза. Возможные механизмы изменения структуры и функции миокарда в условиях ГДГ-синдрома можно представить в виде следующих превращений: ГДГ-—тромбин /в крови, MGT и клетках/-^превращение фибриногена в фибрин /в крови, 1КТ/, полимеризация актина /в клетках/, протеояйз и денатурация других

белков /в крови, МСТ, клетках/_^диссеминированный микротромбоз,

дезорганизация МСТ, дегенеративные изменения клеток миокарда с на-, рушением их метаболизма—s~ снижазие функциональных возможностей сердечной мышцы. ' -

- 14 -

Таким образом, результаты наших исследований свидетельствуют о существенной роли факторов тромбин-плазминовой системы, и в частности тромбина, е регуляции структурно-функционального состояния сердечной мышцы в условиях физических перегрузок и подтверждают значительную роль коагуляционных механизмов в ловраж-дении миокарда в этих условиях.

ВЫВОДЫ

1. Физическая перегрузка, как и внутривенное введение животным очищенного тканевого тромбопластина /ОТТ/ обуславливает быстрое развитие в их организме генерализованного декомпенсиро-ванного тромбшогенеза /ГДГ/, о чем свидетельствует образование в капиллярах миокарда диссеминированного микротромбоза. В этих условиях, одновременно с возникновением микротромбов, развивается дезорганизация межуточной соединительной ткани и дегенеративные изменения клеточных элементов сердечной мышцы.

2. При физических перегрузках развиваются значительные изме-' нения ультраструктуры кардиомиоцитов, андотедиоцитов и перицитов, которые характеризуются однотипностью, мозаичносгью и гетерогенностью по степени гидратации. По характеру, выраженности и направленности эти изменения аналогичны изменениям клеточных элементов миокарда, возникающих в условиях "чистого" ГДГ, вызванного внутривенным вливанием OTT. ~

3. Изменения ультраструктурк кардиомиоцитов при физических перегрузках сопровождаются существенным снижением активности сукцинатдегидр о г еназ ы, что свидетельствует о .снижении функции .митохондрий, Динамика и выраженность этих изменений аналогична изменению активности сукцинатдегидрогеназы в условиях "чистого" ГДГ /коэффициент корреляции 0,93/.

4. Гепарин, введенный внутривенно непосредственно перед выполнением физической "нагрузки "до отказа", как и перед вливанием OTT, предупреждает не только возникновение диссеминированного микротромбоза, но и развитие изменений структуры межуточной соединительной ткани и повреждений ультраструктуры кардиомиоцитов, эндо-телиоцитоь и перицитов.

5. -Предупреждение с помощью гепарина изменений /повреждений/ ультрасхрукгуры кардиомиоцитов при физической нагрузке "до отказа" сопровождается снижением активности сукцинатдегидрогеназы. Аналогичная -цвмячоцтя изменения -активности СДГ наблюдается при внутри-

sc-таом зведении 0Т7 на фоне профилактического применения генарп-/коэффициент корреляции 0,50/,

6. Гепарин, введенный крысам перед выполнением физической .-"срузкл "до отказа" увеличивает длительность их плавания, то апть увел^тва"?? объем максимально внполяенней' работы.

7, Полученные результаты убеждают в том, что изменения структуры и функций сердечной мышцы в условиях физических перегрузок, 'как и в условиях "чистого" ЩГ, являются результатом прямого воздействия тромбина на ультоаструктуры различных сред ¡дао-карда /крови, МСТ, клеток/, то есть имеют коагуляционный генез.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Установление коагуляционного генеза изменений /повреждений/ структуры и функций миокарда в условиях ГДГ," вызванных физической перегрузкой, позволяет использовать полученные результаты" как исходные данные для разработки методов коррекции патологических сдвигов, возникающих в миокарде при нерациональных и чрезмерных нагрузках в практике спорта.

2. Использование современных методов выявления сдвигов в ТПС 2 процессе тренировочного цикла может дать возможность индивидуально определять адекватность нагрузки и вносить коррекцию в тренировочный процесс.

3. Полученные результаты могут быть использованы при разработке методов повышения функциональных возмозяностей организма в процессе тренировочного цикла с помощью медикаментозных средств, влияющих на состояние системы свертывания и фибринолиза.

СПИСОК РАЕСТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕЛЕ ДИССЕРТАЦИИ _

1. Актпешсть внутрiuiiibo;глiTiïiщкх Ка+, К^-АТШази» сукцина®-дегвдрогекази та цитохромоксидази за умов зрушень у тромб га-плаз— мхновтй системi // У Укра'хнсысий б1ох±лпший 3"Ï3fl.-Te3. допов1д1.-. !вано-5ранктзськ, вересень 1987 р. - 1Mb, ISS7. - С.99 - 100'

/в соазт. с В.А.Монастырскгм, И.И.Биркой, М.И.Вороняком, И.Б.Вы-хопнем/.

2. Ультрацитохпмическая реакция одновременного выявления сукцинатдегидрогеназы и 5' - куклеотидазы // Проблемы патологии в эксперименте и клинике. - Сборник научных трудов. - Львов, 1987. - т.IX. - С.135 /в соавт. с И.И.Биркой, М.Я .Воронятам/.

3. Влияние ЮО-км пробега на состояние сердечно-сосудистой системы и гемокоагуляцию у здороЕых спортсменов //_Физиологичес-

кие механизмы адаптации к мышечной деятельности. - Тез. докл. XIX Всесоюзн. конф. 20-23 сентября 1988 г. - Волгоград, 1988. -С.249-250 /в соавт. с В.Н.Мухиным, Л.В.Черновой, С.Ф.Музыканто-вой/.

4. Электронномикроскопическое изучение паренхиматозных клеток в условиях гипертромбопластинемии // Проблемы патологии в эксперименте и клинике. - Сборник научных трудов. - Львов, 1988,-Т.Х. - С.97.

5. Патогенез метаболических нарушений клеток паренхиматозных органов в условиях генерализованного декомпенсированного тромби-ногенеза // Гематология и переливание крови. - Республ. межведомственный сборник. - Киев, 1989. - Т.24. - С.122-125 / в соавт. с

B.А.Монастырским, Н.В.Биркой, М.И.Вороняком, И.И.Биркой, А.В.Костей/.

6. К вопросу о влиянии физической перегрузки на миокард // Здоровье детей - забота обащя. - Тез. докл. Республиканской научно-практической конф. 23-26 имя 1989 г. - Ашхабад, 1989. -

C.Т66-167 /в соавт. с В.Н.Мухиным, Л.В.Черновой/.

7. Предупреждение гепарином повреждения паренхиматозных ор-_ганов коагуляционного генеза // Актуальные вопросы трансфузиоло-

гии и развития службы крови Литовской ССР - Тез. докл. П Республиканской конференции Литовского республиканского научного общества гематологов и траясфуэиологов 20-21 апреля 1989. - Вильнюс, ; 1989. - С.86-87 /в соавт. с В.А.Монастырским, З.Н.Мухиным, М.И.Вороняком, И.И.Биркой/.