Автореферат диссертации по медицине на тему Состояние антиоксидантной ферментной системы у больных ишемической болезнью сердца в покое и при физической нагрузке
На правах рукописи
РГБ ОД
2 8 СЕН юр а
ФАХРЕГДИНОВА Елена Руслановна
СОСТОЯНИЕ АНТИОКСИДАНТНОЙ ФЕРМЕНТНОЙ СИСТЕМЫ У БОЛЬНЫХ ИШЕМИЧЕСКОЙ БОЛЕЗНЬЮ СЕРДЦА В ПОКОЕ И ПРИ ФИЗИЧЕСКОЙ НАГРУЗКЕ.
14.00. 06 - Кардиология
Автореферат диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук
Уфа 1999
Работа выполнена в Башкирском государственном медицинском университете.
Научный руководитель - доктор медицинских наук, профессор
А.Н.Закирова.
Официальные оппоненты - доктор медицинских наук, профессор
Ю.МЛоздняков.
доктор медицинских наук, профессор Р.М.Фазлыева.
Ведущая организация: Государственный научно-исследовательский центр профилактической медицины МЗ РФ.
Защита состоится« » 1999г. на заседании Диссертационного Совета К 084.35.05. при Башкирском государственном медицинском университете по адресу: 450000, г. Уфа, ул. Ленина, 3.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.
Автореферат разослан « »_1999г.
Ученый секретарь
диссертационного совета К 084.35.05.
доктор медицинских наук, профессор Т.Б.Хайретдинова
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность исследования. В последние годы достигнуты значительные успехи в изучении проблемы коронарного атеросклероза (Е.И.Чазов, 1997; Р.Г.Оганов, 1997; Б.А.Сидоренко и др., 1998; Ю.Н.Беленков, 1997; Lauer,1998). Несмотря на это, исследование патогенеза, разработка и совершенствование методов диагностики и лечения ишемической болезни сердца (ИБС) остается одной из важнейших задач современной кардиологии.
Существенная роль в развитии ИБС принадлежит интенсификации процессов свободнорадикального перекисного окисления лшшдон (ПОЛ) с образованием избыточного количества липоперекисей, которые могуг оказывать на клетку системное повреждающее действие (Ю. А.Владимиров, 1993; Ф.З.Меерсон, 1993; А.Н.Закирова, 1995, 1998; Casentino,1994). Регуляция процессов ПОЛ в организме осуществляется биоантиоксидантамн, реагирующими с перекисными радикалами субстрата (Е.Б.Бурлакова и др,, 1982), ферментными системами, утилизирующими сулероксидные анион-радикалы (сунероксиддисмутаза), липопероксиды (глутатионпероксидаза, глутатион-S-трансфераза) (В.З.Ланкин, 1998; А.Н.Закирова, 1995, 1998; Koster, 1998; Seiteiberger, 1998).
В литературе имеются сведения, указывающие на тесную связь процессов ПОЛ и антиоксидантной системы при различных формах ИБС (В,3,Ланкин, 1997, 1998; А.Н.Закирова,1995,1998). Установлено участие сопряженных изменений этих систем в формировании клинического течения заболевания. В то же время, недостаточно изучены закономерности функционирования системы утилизации активных форм кислорода и липоперекисей у больных ИБС в зависимости от тяжести заболевания, не определен характер реагирования антиоксидантных ферментов и степень активации ПОЛ при стенокардии и остром инфаркте миокарда. Представляет интерес
изучение динамики активности антиоксидантных ферментов после проведения велоэргометрической пробы, у здоровых и больных ИБС, поскольку, состояние процессов ПОЛ при ишемии, индуцированной физической нагрузкой, имеет практическое значение для оценки клинического состояния больных и выборе эффективных методов лечения.
Исходя из вышеизложенного, представлялось актуальным комплексное изучение содержания продуктов ПОЛ и активности антиоксидантных ферментов при различных формах ИБС и сравнительная оценка состояния анти-оксидантной ферментной системы у больных ИБС в покое и при физической нагрузке.
Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы явилось комплексное изучение продуктов ПОЛ и активности антиоксидантных ферментов у больных ИБС различной степени тяжести в покое и при физической нагрузке.
1. Определить изменения содержания малонового диальдегида и активность супероксиддисмутазы (СОД), глугатионпероксддазы (ГП) и глута-тион-Б-трансферазы (Г-8-Т) в эритроцитах крови больных стабильной стенокардией различной степени тяжести.
2. Изучить характер изменения концентрации малонового диальдегида и активности СОД, ГП и Г-Б-Т в эритроцитах крови больных прогрессирующей стенокардией.
3. Исследовать содержание малонового диальдегида и уровень активности СОД, ГП и Г-Б-Т в эритроцитах крови больных острым инфарктом миокарда.
4. Найти оптимальное время забора крови после пробы с физической нагрузкой, при котором возникают наиболее выраженные сдвига в активности ферментов СОД, ГП и Г-Б-Т.
5. Изучить характер изменений активности перечисленных ферментов при ишемии, индуцированной дозированной физической нагрузкой.
6. Оценить диагностическую значимость выявленных изменений показателей ПОЛ и антиоксидантной системы у больных ИБС. Научная новизна. Впервые изучена активность антиоксидантных ферментов СОД, ГП и Г-З-Т при проведении велоэргометрической пробы (ВЭМ) у здоровых и больных ИБС. Получены новые данные о характере изменений активности антиоксидантных ферментов в зависимости от толерантности к физической нагрузке. Показано, что у здоровых в ответ на физическую нагрузку уровень ферментов СОД, ГП и Г-Б-Т возрастает. Выявлено, что у больных стенокардией высокая толерантность к физической нагрузке характеризуется сохраненной активностью антиоксидантных ферментов, а низкая толерантность ассоциируется с резким падением их активности. Обнаружено, что активность антиоксидантных ферментов при индуцированной ишемии миокарда достигает величин этих ферментов, полученных у больных с прогрессирующей стенокардией. Выявлено, что при остром инфаркте миокарда изменения активности антиоксидантных ферментов носят разнонаправленный характер.
Практическая значимость. Установленные в настоящей работе особенности изменений содержания малонового диальдегида и динамика активности суяероксиддисмутазы, глутатионпероксидазы и глутатион-Б-трансферазы в крови больных стенокардией могут служить основой для разработки новых дополнительных диагностических и прогностических тестов при различных формах ИБС. Показатели активности супероксиддисмутазы, глутатионпероксидазы и глутатион-з-трансферазы, полученные при проведении пробы ВЭМ, могут быть использованы в качестве дополнительных диагностических и прогностических тестов для оценки тяжести стенокардии и определения толерантности к физической нагрузке: низкая активность антиоксидантных ферментов указывает на тяжелое течение стенокардии и низкую толерантность к физической нагрузке; сохраненная активность ферментов ассоцииру-
ется с легким течением стенокардии и высокой толерантностью к физической нагрузке, повышая тем самым информативность нагрузочных проб.
Внедрение. Результата исследований используются в практической работе для диагностики и лечения больных ИБС в Республиканском кардиологическом диспансере г. Уфы.
Основные положения диссертации используются в лекционном материале и на практических занятиях кафедры кардиологии и функциональной диагностики ИПО БГМУ.
Апробация диссертационного материала. Материалы диссертационной работы представлены на Всероссийской Ассамблее кардиологов (Саратов, 1998), Всероссийской конференции кардиологов (Москва, 1998, 1999), Республиканских научно-практических конференциях (Уфа, 1997, 1998). Апробация работы прошла на заседании проблемной комиссии по внутренним болезням БГМУ (май,1999).
Публикации. По теме диссертации опублиховано 8 печатных работ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, обсуждение полученных результатов выводов, практические рекомендации и библиографического указателя. Текст диссертации изложен на 154 страницах, включая 26 таблиц и 8 рисунков.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Материал и методы исследования. Обследованы 226 мужчин, в возрасте от 30 до 60 лет, больных различными формами ИБС, из них 186 больных со стенокардией (82,3%) и 40 (17,7%) с острым инфарктом миокарда. Диагноз той или иной формы ИБС ставился на основании клинических, инструментальных и биохимических данных. В соответствие с принципами клинического классифицирования (комитет экспертов ВОЗ, 1979; ВКНЦ АМН СССР, 1984) больные стенокардией были разделены на три клинические груипы: I группа - больные со стабильной стенокардией 1-И функционального класса
(ФК) - 78 (41,9%) человек, II группа - больные со стабильной стенокардией Щ-1У ФК - 62 (33,3%) человек, Ш группа - больные с нестабильной прогрессирующей стенокардией - 46 (24,7%) человек. В группу больных острым инфарктом миокардам вошли 29 мужчин с крупноочаговым инфарктом миокарда и 11 - с мекоочаговым. В качестве контроля обследованы 35 здоровых мужчин без признаков ИБС и гиперлигаадемии той же возрастной группы.
Обращалось вниманне на типичность ангинозного синдрома (характер и длительность болей, локализация, иррадиация, связь с физической нагрузкой, реакция на прием нитроглицерина, частота приступов стенокардии), анамнестические данные (давность заболевания, перенесенный в прошлом инфаркт миокарда), типичность изменений электрокардиографических показателей. Для верификации ИБС использовались пробы с дозированной физической нагрузкой на велозргомстре, данные эхокардиография, холтеров-ского мониторирования ЭКГ. Диагноз острого инфаркта миокарда ставился на основании критериев ВОЗ: типичность болевого синдрома, ЭКГ изменений, повышение активности кардиоспецифическюс ферментов. Больные с заболеваниями печени, почек, лёгких, эндокринной системы, крови, застойной сердечной недостаточностью и высокой артериальной гипертонией в исследование не включались.
Индуцированная ишемия миокарда создавалась дозированной физической нагрузкой на велоэргометре по методу непрерывно возрастающей нагрузки (Д.М. Аронов,1996).
Исследование активности СОД, ГП и Г-8-Г проводили в капиллярной крови; содержание малонового диальдегида - в эритроцитах. Забор крови у больных стенокардией производился в первые сутки нахождения больных в стационаре, а также в процессе проведения пробы с физической нагрузкой.
Исследование содержание малонового диальдегида проводили по методу И.Д.Стальной с соавт. (1977) в отмытых эритроцитах. Об уровне малонового диальдегида судили по реакции с тиобарбитуровой кислотой. Опреде-
ление концентрации общего холестерина проводили энзиматическим методом на анализаторе «FP-901» (Финляндия). Уровень холестерина ЛПНП рассчитывали но формуле Friedwald (1972).
Исследование активности СОД проводили на регистрирующем спектрофотометре по ингибированию восстановления нитросинего тетразолия в ксанти-нохсидазной системе (C.Beanchamp, I.Fridovich,1971). Активность гаутатион-S-трансферазы измеряли спектрофотометрически по скорости образования конъюгатов глутатиона с 1-хлор-2,4-динитробензолом (Habit et al.,1974), по скорости тиолизиса n-нитрофенилацетата (Jakoby, Keen,1978). Глутатионпе-роксидазную активность измеряли по скорости окисления НАДФ*Н в сопряженной глутатионредуктазной системе (В.З.Ланкин и др., 1981).
Статистическую обработку проводили на персональном компьютере "Penntium" с использование программ "StatgarfПроведен корреляционный анализ полученных данных по 9 параметрам.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Перекисное окисление липидов и состояние антиоксидантных ферментов при различных формах ИБС. С целью изучения роли процессов ПОЛ в формировании различных форм ИБС нами проведено исследование содержания малонового диальдешда в эритроцитах больных со стенокардии различной тяжести и острым инфарктом миокарда.
Сравнительное изучение содержания малонового диальдегида в эритроцитах здоровых и больных с различной тяжестью течения стенокардии (таблица 1) позволило установить, что его уровень зависит от варианта течения стенокардии. Исследования показало, что концентрация этих продуктов ли-попероксидации у бол стенокардией ФК 1-И имела тенденцию к повыше-
нию по сравнению с контролем, однако эти различия не являлись достоверными. В то же время уровень концентрации малонового диальдегида у больных более тяжелой формой стенокардии (ФК 1П~ГУ) был значительно повышен и достоверно отличался от контроля. По мере нарастания тяжести течения стенокардии отмечено прогрессирующее повышение уровня малонового диальдегида в эритроцитах больных ИБС.
При инфаркте миокарда содержание малонового диальдегида увеличивается по сравнению с контролем в 1,6 раза и приближается к уровню, определённому при прогрессирующей стенокардии.
Таблица 1.
Содержание малонового диальдегида у больных различными формами ИБС
(М±м).
Показатели здоровые п-35 стенокардия ФК 1-И, п=68 стенокардия ФКНЫУ, п-52 прогрессир. стенокардия п=39 инфаркт миокарда п=40
малоновый диатьдегид нмоль / мг лютадов эр. 22,5011,12 25,5911,56 28,90±2,01 33,78+1,40 34,9211,82
р>0,05 р<0,05 р<0,05 р<0,05
Примечание: р - достоверность различий с контролем.
Таким образом, установлено, что при ИБС происходит избыточное накопление малоновогно диальдегида, соответствующее тяжести течения заболевания. Следует полагать, что этот процесс в эритроцитах начинается уже при стенокардии легкого течения (ФК 1-П), усиливается по мере прогрессирова-ния ИБС и достигает максимума при прогрессирующей стенокардии и инфаркте миокарда.
На основании вышеизложенных данных, можно предположить, что степень липопероксидации находится в зависимости от тяжести течения ИБС. Известно, что интенсификация процессов ПОЛ зависит от состояния защитной антиоксидантной системы, в которой решающую роль играют антиокси-дантные ферменты (А.Н.Закирова, 1995,1996). Нами изучены показатели антиоксидантной системы, уровни активности СОД, ГП и Г-Б-Т у больных с различными формами ИБС (таблица 2).
Активность ГП при поступлении в стационар у больных стенокардией ФК 1-Й несколько возрастала по сравнению с контрольной группой в расчете активности как на 1 г гемоглобина, так и на 1 мл крови. У больных же с более тяжелым течением, стенокардией ФК Ш-ГУ, эти показатели уменьшались по сравнению с контролем на 26% при расчёте на 1 г гемоглобина. Достоверно снижалась активность ГП и по сравнению с группой стенокардии лёгкого течения: на 32% при расчёте 1 г гемоглобина и на 29% при расчёте на 1 мл крови (р<0,05).
Аналогично меняется активность Г-Б-Т у больных ИБС в зависимости от степени тяжести стенокардии. У больных с легкой степенью течения стенокардии, ФК 1-И, уровень Г-Б-Т имел тенденцию к возрастанию в сравнении с контролем в расчёте как на 1 г гемоглобина, так и на 1 мл крови. У пациентов со стенокардией ФК III-IV активность фермента выражено по сравнению с контрольной группой существенно снижалась на 38% в расчёте на 1 г гемоглобина, и на 41% при расчёте активности на 1 мл крови при р<0,05. Достоверно отличалась активность Г-$-Т у больных со стенокардией ФК ИГРУ и от этого показателя у больных со стенокардией ФК 1-П. Активность ферментов при расчёте активности на 1 г гемоглобина уменьшалась на 40 %, а при расчёте на 1 мл крови - на 44% (р<0,05).
Таблица 2.
Изменение активности ферментов ГП, Г-Б-Т и СОД в крови больных с различными формами ИБС (М+м).
Показатели Здоровые лица (п=35) ФК 1-Й (п=68) ФК III.IV (п=52) Прогрессирующая стенокардия (п-39) инфаркт миокарда (в=40)
ГТТ(ед акт./г Нв) 19,27 ± 0,56 20,01 ±0,90 15,27+1,30 12,31 ±0,63 12,0+0,81
р>0,05 р<0,01 р<0,01 ?<0,01
ГП(ед акт./мл) 2,12 ± 0,05 2,20 ± 0,06 1,70 ±0,06 1,40 ±0,05 1,46±0,08
р>0.05 р<0,01 р<0.01 р<0,01
Г-8-Т(ед акт./г Нв) 6,5 ± 0,05 6,6 ±0,05 4,7 ±0,04 4,3 ±0,06 4,4±0,06
р>0,05 р<0,01 р<0.01 р<0,01
Г-8-Т(ед акт./мл) 0,68 ± 0,06 0,69 ± 0,05 0,48 ± 0,04 0,45 ±0,06 0,44±0,06
р>0,05 р<0,01 р<0,01 р<0,01
СОД(ед акт/г Нв) 3892 ± 89,1 4035 + 86,4 3464 ± 80,2 3100 ±75,2 8699±118,3
р>0,05 р<0,01 р<0,01 р<0,01
СО Д(ед акт /мл) 214 ±9,0 226 + 5,6 194 ±4,1 169 ±4,8 482+12,1
р>0,05 р<0,01 р<0,01 р<0,01
Примечание: р - достоверность различий о контролем.
Изменения активности СОД также были связаны с тяжестью течения стенокардии. Активность СОД у больных стенокардией ФК I-II имела тенденцию к повышению по сравнению с показателями здоровых лиц как при расчёте на 1 г гемоглобина, так и при расчёте на 1 muí крови. У больных стенокардией ФК III-IV, наоборот, активность СОД была снижена. При расчете на 1 г гемоглобина активность СОД у этой группы больных снижена на 12% и достоверно отличалась от контроля. При расчёте на I мл крови активность СОД также уменьшалась на 10% и достоверно отличалась от контроля (р>0,05). Нами была выявлена достоверное снижение активности СОД у больных стенокардией ФК III-IV и по сравнению с группой стенокардии ФК I-1I.
Нами показано, что активность антиоксидантных ферментов СОД, ГП и Г-S-T у больных стенокардией ФК I-H была сохранена или имела тенденцию к повышению по сравнению с контролем (р>0,05). По-видимому, это компенсаторная защитная реакция организма, направленная на подавление липопероксидации при стенокардии легкого течения. В то же время при стабильной стенокардии ФК III-IV обнаружено снижение активности этих ферментов, величины которых достоверно отличались как от параметров здоровых лиц, так и показателей больных стенокардией легкого течения. Это факт свидетельствует о постепенном истощении компенсаторных возможностей системы антиоксидантной защиты, уже не способной сдерживать чрезмерную активацию процессов ПОЛ. Избыточное накопление же его продуктов, по-видимому, оказывает вазоконстрикторное действие на коронарные артерии, чем обуславливает увеличение частоты приступов у больных стенокардией ФК III-IV.
Максимальное падение уровня активности СОД, ГП и Г-S-T было зарегистрировано в группе больных с прогрессирующей стенокардией. Обращает внимание тог факт, что уровень ферментов при этой форме стенокардии с высокой степенью достоверности отличались от аналогичных пока-
зателей у больных стабильной стенокардией различного течения. Следовательно, при прогрессирующей стенокардии, по-видимому, происходит резкое снижение активности ферментов антиоксидантной защиты и, в результате этого, развивается неконтролируемая интенсивная липоперокси-дация. С другой стороны, стабилизация течения стенокардии, вероятно, происходит при активизации ферментной системы, приводящей к снижению в крови продуктов ПОЛ, обладающих прямым вазоконстрикторным действием.
Кроме того, нами установлено, что активность СОД у больных с прогрессирующей стенокардией зависела от стадии сердечной недостаточности, При более выраженной степени сердечной недостаточности (НК НА) уровень активности СОД был достоверно ниже чем, при менее выраженной (НК I) (3154139,1; 3017±44,9;р<0,05).
Нами была определена зависимость уровня активности ферментов у больных с прогрессирующей стенокардией в зависимости от характера приступов. Абсолютные значения активности Г-Б-Т, как при наличии лишь стенокардии напряжения, так и при сочетании стенокардии напряжения и покоя достоверно не отличались. В то же время, уровень активности ГП у больных с приступами стенокардии напряжения и покоя имел тенденцию к повышению. У больных с приступами стенокардии напряжения и покоя активность СОД была на достоверно более низком уровне, чем у больных со стенокардией напряжения (3161±61,5; 2921+57,4; р<0,05),
Нами установлено, что у больных острым инфарктом миокарда уже в первые сутки от начала заболевания выявлены существенные изменения уровня активности антиоксидантных ферментов СОД, ГП и Г-8-Т.
Активность СОД у больных острым инфарктом миокарда достоверно повышается в 2,2 раза по сравнению с контролем. В 2,5 раза возрастала активность в этой группе по сравнению с группой стенокардии ФК Ш-Р/
и в 2,8 раза по сравнению с уровнем активности при прогрессирующей стенокардии.
Активность ГП эритроцитов больных острым инфарктом миокарда, напротив, резко уменьшалась по сравнению с контролем, достигая уровня близкого по значению к аналогичному показателю у больных прогрессирующей стенокардией. Аналогично менялась активность Г-Б-Т при остром инфаркте миокарда, достоверно уменьшаясь в 1,5 раза по сравнению с контролем.
Сравнительный анализ показал, что активность СОД у больных с крупноочаговым инфарктом миокарда была достоверно выше, чем у больных смелкоочаговым (90081124; 7301192; р<0,05). Активность ГП при крупноочаговом инфаркте миокарда была достоверно ниже, чем при мелкоочаговом (10,96+0,67; 14,5710,90; р<0,05). Активность Г-Б-Т в группах крупноочагового и мелкоочагового инфаркта достоверно не отличалась^,4+0,07; 4,510,07; р>0,05).
Характерной особенностью изменений активности антиоксидантных ферментов у больных острым инфарктом миокарда в первые сутки от начала заболевания является юс разнонаправленность. Выявлено существенное повышение активности СОД и снижение уровня активности ГП и Г-Б-Т. Причем эти изменения происходят уже в первые сутки от начала заболевания и зависят от глубины поражения. Таким образом, повышение уровня СОД на фоне избыточного содержания малонового диальдегида, можно считать характерным для развития острого инфаркта миокарда.
Следует полагать, что неадекватность функционирования антиоксидантных ферментов оказывает отрицательное влияние на клинико-функциональное состояние сердечно-сосудистой системы у больных ИБС. Данные наших исследований свидетельствуют, что степень снижения активности антиоксидантных ферментов зависит от выраженности ангинозного синдрома и степени коронарной недостаточности.
Следовательно, уровни содержания малонового диальдегида и активности антиоксидантных ферментов способны выступать в качестве маркеров дестабилизации течения ИБС и могут быть использованы в качестве дополнительных диагностических тесто» для оценки тяжести стенокардии при ИБС. Полученные данные позволяют рекомендовать определение показателей активности ферментов СОД, ГП и Г-Б-Т в качестве элемента диагностики при различных формах ИБС.
Динамика активности «антиоксидантных» ферментов при проведении пробы с физической нагрузкой. Функциональные нагрузочные методы исследования направлены на выявление объективных изменений, возникающих в момент ишемии. Нами обнаружено, что при ишемии, спровоцированной физической нагрузкой, происходят сдвиги в активности «антиоксидантных» ферментов. Предварительно были установлены сроки, в которые у здоровых и больных ИБС эта изменения были наиболее выражены.. Для осуществления поставленной задачи были отобраны 23 мужчины в возрасте от 40 до 60 лет, в том числе 10 больных со стенокардией ФК 1-11 и 13 больных со стенокардией ФК ПНУ. В начале исследования провели пробы с физической нагрузкой на велоэргометре среди больных. Ориентируясь иа полученные данные (мощность пороговой нагрузки, общий объем выполненной работы, частота сердечных сокращений и систолическое давление), мы отобрали для исследования здоровых нетренированных мужчин (без признаков ИБС и гиперхолестеринемии), у которых в ходе проведения «робы ВЭМ показатели пробы были по значению сопоставимы с данными, полученными в группе больных. Из обследованных здоровых мужчин 20 человек участвовали в исследовании в качестве контрольной группы. В обеих группах были сделаны заборы крови следующим образом: перед проведением обследования, через 30, 60 минут и через 24 часа от начала пробы. Полученные данные позволили определить оп
Динамика активности СОД, ГП и Г-Э-Т (ед/г Нв) в зависимости от времени после пробы (М+м)
4300
4200
4100
4000
3500
3800
3700 -I
3600
■ здоровые, п=20 больные стенокардией, п=23 * - достоверность различий с контролем
4150*
4082*
3761
0,5
3714*
24
^ 24
с?
& 22 Е 20
¡£13-1
Ъ " 16-
I 14 я
12
22,94* 22,5,
14,62* 15>19'
0,5
24
8
ш
& 7
О) 6,5
5,55 4,5
7,45*
7,24*
0,5 1 24
время после пробы (час)
тимальное время максимальных изменений активности ферментов и установить время забора крови после велоэргометрической пробы.
Нами показано, что наиболее выраженные сдвига в ферментной системе происходят в первые 30 минут после ишемии, спровоцированной дозированной физической нагрузкой. По истечении 60 минут появляется тенденция к возврату на прежний уровень, до проведения пробы, а к концу 1 суток достигает и исходного уровня (рис. 1). Таким образом, «анти-оксидантные» ферменты оказались чрезвычайно чувствительны к ишемии. Изменение уровня активности ферментов выявляется через 30 минут. Эти изменения непродолжительны, сохраняются в течение 1 часа, затем активность постепенно возвращается к исходному уровню.
Исходя из вышеизложенного, временем забора крови для изучения динамики активности «антиоксидантных» ферментов было выбрано 30 минут после прекращении пробы, так как в это время происходят максимальные сдвиги в активности определяемых ферментов. Полученные данные, свидетельствуют, что уровень активности определенных нами ферментов СОД, ГП и Г-Э-Т у здоровых мужчин в ответ на физическую нагрузку достоверно возрастал (рис.1). Следовательно, у здоровых лиц в ответ па физическую нагрузку компенсаторные возможности антаоксидант-ной системы возрастают.
У больных ИБС при физической нафузке, вызвавшей транзиторную ишемию, изменение активности "антиоксидаятных" ферментов носили разнонаправленный характер (таблица 3). При ишемии, индуцированной пробой ВЭМ, уровень активность ферментов у больных стенокардией с высокой толерантностью к физической нагрузке несколько возрастает по сравнению с исходным уровнем (р>0,05). Можно предположить, что у этой группы больных в ответ на ишемию миокарда, индуцированную пробой с физической нагрузкой, сохраненная активность СОД, ГП и Г-8-Т предотвращает чрезмерное повышение содержания продуктов ПОЛ.
Таблица 3.
Динамика активности супероксиддисмутазы, глутатионпероксидазы и глутатон-з-трансферазы в цельной крови до и после проведения пробы с физической нагрузкой у больных с высокой и низкой толерантностью к физической нагрузке (М+м).__-_____1_______
Здоровые лица (п=30) Стенокардия с высокой толерантностью (п=59) Стенокардия с низкой толерантностью (п=42)
Показатели До нахрузки После нагрузки До нагрузки После нагрузки До нагрузки После нагрузки
1 2 3 4 5 6
сод Ед акт./г Нв 3972±49,7 4132±41,5 4028±52,4 4135+41,2 3460+51,9 3116±61,5
р<0,001 р>0,05 . р<0,001
ГП Ед акт./г Нв 19,41±0,57 22,58+1,34 20,21+0,84 21,01 ±0,90 15,87+0,61 12,7б±1ДЗ
р<0,01 р>0,05 р<0,01
Г-Б-Т Ед акт./г Нв 6,45+0,16 7,58±0,25 6,57±0,11 6,91 ±0,34 4,57±0,17 3,84+0,28
р<0,01 р>0,05 р<0,01
Примечание: р - достоверность различий между группами.
В группе больных с низкой толерантностью к физической нагрузке в ответ на приступ стенокардии, индуцированный пробой ВЭМ, уровень активности ферментов напротив достоверно падает. Наши исследования показали, что у лиц этой группы и в покое снижена активность «антиоксидант-ных» ферментов. Кроме того, надо отметить, уровни активности антиок-сидантных ферментов в группе больных с низкой толерантностью к физической нагрузке после проведения пробы достигали значений показателей активности этих ферментов, определенным в покое у группы больных прогрессирующей стенокардией (СОД - 3116±61,5;3100±75,2; ГП -12,76±1,23; 12,31±0,63; Г-8-Т - 3,84+0,28; 4,310,06; р>0,05). Можно предположить, что при проведении пробы ВЭМ у больных стенокардией с низкой толерантностью в ответ на физическую нагрузку происходит резкая, неконтролируемая интенсификация процессов ПОЛ. Повышение концентрации продуктов ПОЛ происходит на фоне исходно низкой ферментативной активности.
Вышеизложенное позволяет полагать, что снижение толерантности к физической нагрузке и прогрессирование течения стенокардии являются следствием истощения активности антиоксидантных ферментов, способствующей чрезмерной активации ПОЛ с избыточным накоплением его продуктов в эритроцитах и ишемизированном миокарде, которые в свою очередь проводят к гемодинамическим нарушениям.
Для определения взаимоотношений между мощностью окончательной нагрузки и изменениями активности ферментов были определены корреляционные связи между перечисленными параметрами у больных стенокардией различной тяжести.
При корреляционном анализе у 59 больных стенокардией с высокой толерантностью к физической нагрузке установлены взаимосвязи между мощностью окончательной нагрузки и активностью «антиоксидантных» ферментов до проведения пробы (СОД - г=+0.39;ГП - г=+0.45; Г-Б-Т -
г=+0.42; р<0.05). Корреляционная связь между данными параметрами после проведения пробы ВЭМ оказалась тесной (СОД - 1=+0.48;ГП -г=+0.52; Г-Б-Т - г=+0.47; р<0.05
Корреляционный анализ у 42 больных стенокардией с низкой толерантностью к физической нагрузке (ФК Ш-1У) выявил положительные взаимосвязи между мощностью окончательной нагрузки и активностью «актиоксидантных» ферментов до проведения пробы (СОД - г=+0.4б;ГП -Г-+0.47; Г-8-Т - г=+0.45; р<0.05) Корреляционная связь между данными параметрами после проведения пробы ВЭМ была более тесной пробы (СОД - Г-+050; ГП - г=+0.61; Г-Б-Т - г=+0.56; р<0.05). Кроме того, коэффициент корреляции у больных с низкой толерантностью к физической нагрузке (ФК ИЫУ) был выше, чем у пациентов с высокой толерантностью.
Таким образом, данные корреляционного анализа указывают, что изменения активности ангиоксидангных ферментов косвенно характеризуют мощность окончательной нагрузки, и, вероятно, может служить критерием оценки уровня толерантности к физической нагрузке. Следовательно, комплексное изучение этих показателей в процессе проведения пробы ВЭМ позволит повысить информативность нагрузочных проб.
Следует полагать, что у здоровых лиц при физической нагрузке равновесие между прооксидантной и антиоксидантной системами поддерживается благодаря высокой способности к компенсаторному возрастанию активности антиоксидантных ферментов, в частности СОД, ГП и Г-Б-Т. В то же время, при стенокардии с высокой толерантностью к физической нагрузке (ФК 1-Й), контроль процессов ПОЛ со стороны антиоксидантной системы поддерживается на должном уровне за счет сохраненной способности к компенсаторному возрастании) уровня ферментов СОД, ГП и Г-Б-Т. Это, вероятно, сдерживает накопление продуктов ПОЛ в эритроци-
тах и миокарде, а также позволяет сохранять у больных высокую толерантность к физической нагрузке и предотвращающей возникновение ишемии миокарда. В ответ на ишемию миокарда, индуцированную пробой ВЭМ, у больных стенокардией с низкой толерантностью к физической нагрузке (ФК Ш-1У), имеется выраженное падение активности защитных ферментов, и как следствие этого, повышение продуктов ПОЛ в крови и миокарде, способствующее усилению ишемии миокарда. Клинически это, в свою очередь, проявляется снижением у больных толерантности к физической нагрузке. Показатели активности антиоксидантных ферментов у больных стенокардией ФК 1И-1У при физической нагрузке сопоставимы с уровнями СОД, ГП и Г-Б-Т, определёнными при прогрессирующей стенокардии. Как показано в работах А.Н.Закировой (1995), при нестабильной стенокардии равновесие между оксидантной и антиоксидантной системами, резко нарушается. В нашем исследовании также установлено, что уровень антиоксидантных ферментов при ирогрессировании стенокардии достигает минимума на фоне повышения содержания в эритроцитах малонового диальдегида. Развитие инфаркта миокарда сопровождается повышенным уровнем малонового диальдегида и разнонаправленными изменениями активности антиоксидантных ферментов: СОД - возрастает, а ГП и Г-Б-Т падает.
Таким образом, комплексное исследование содержания малонового диальдегида и активности антиоксидантных ферментов при необратимой и транзиторной ишемии позволяет сделать вывод о важной роли интенсификации ПОЛ и изменений антиоксидантных ферментов в формировании различных форм ИБС. Полученные нами данные о характере реагирования ферментов антиоксидантной системы при проведении пробы ВЭМ у здоровых и больных ИБС, могут быть основой для разработки дополнительных диагностических и прогностических тестов, а также для оценки тяжести стенокардии и уточнения толерантности к физической нагрузке. Сле-
довательно, комплексное изучение этих показателей в процессе проведения пробы ВЭМ позволит повысить информативность нагрузочных проб.
ВЫВОДЫ.
1. Установлено, что стабильная стенокардия сопровождается интенсификацией процессов перекиского окисления яихшдов с избыточным образованием малонового диальдегида и сохраненной или низкой активностью антиоксидантных ферментов в эритроцитах. Показано, что степень падения активности супероксидцисмутазы, глутатионпероксида-зы и глутатион-в-трансферазы зависит от тяжести заболевания: низкий уровень ферментов характерен для стенокардию ФК Ш-1У.
2. При прогрессирующей стенокардии выявлена активация процессов ли-попероксидации и резкое падение активности защитных ферментов супероксидцисмутазы, глутатионпероксидазы и глутатион-Б-трансферазы.
3. Выявлено, что при остром инфаркте миокарда повышенное содержание малонового диальдегида сочетается с разнонаправленными изменениями активности антиоксидантных ферментов: уровень СОД резко возрастает, а ГП и Г-Б-Т, напротив, падает.
4. При проведении пробы с физической нагрузкой изменение активности «антиоксидантных» ферментов происходит уже через 30 минут от окончания пробы и сохраняется в пределах одного часа, затем возвращается к исходному уровню.
5. Проведение велоэргометрической пробы у здоровых и больных ИБС вызывает существенные изменения активности антиоксидантных ферментов, которые носят разнонаправленный характер. У здоровых лиц в ответ на физическую нагрузку уровень ферментов супероксидцисмутазы, глутатионпероксидазы и глутатион-э-трансферазы возрастает. У
больныхстенокардией высокая толерантность к физической нагрузке характеризуется сохраненной активностью антиоксидантных ферментов, а низкая толерантность ассоциируется с резким падением активности супероксиддис мутазы, глутатионпероксидазы и глутатион-Б-трансферазы.
б. Показатели перекисного окисления липидов и антиоксидантных ферментов могут быть использованы в качестве дополнительных диагностических критериев оценки тяжести течения ИБС и определения толерантности к физической нагрузке.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ.
1. Низкая активность антиоксидантных ферментов указывает на тяжелое течение стенокардии и низкую толерантность к физической нагрузке; сохраненная активность ферментов ассоциируется с легким течением стенокардии и высокой толерантностью к физической нагрузке.
2. Повышение малонового диальдегида и падение активности антиоксидантных ферментов в эритроцитах указывает натяжелое течение и прогрессирование стенокардии, а подъем уровня супероксиддисмута-зы в сочетании со снижением уровня глутатионпероксидазы и глута-тион-Б-трансферазы - на острый инфаркт миокарда. Эти данные могут быть использованы при дифференциальной диагностике инфаркта миокарда и прогрессирующей стенокардии.
3. Быстрота и доступность определения, малый объем исследуемого материала (ОД мл капиллярной крови) позволяют рекомендовать определение активности супероксиддасмутазы, глутатионпероксидазы и глу-татион-з-трансферазы в качестве диагностического экспресс-метода.
4. Результаты исследования динамики активности «антиоксидантных» ферментов после нагрузочной пробы ВЭМ позволяют рекомендовать интервал в 30 минут после пробы, как оптимальное время для забора крови на исследование.
СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ
1. Клинико-диагностическое значение показателей перекисного окисления липидов и антиоксидангаого фермента глутатион-пероксидазы при ишемической болезни сердца / А.Н.Закирова // Проблемы патологии в эксперименте и клинике, Труды Львовского гос. мед. института. - Львов. -1990. - С.53-56.
2. Клннико-биохимические параллели в оценке эффективности стационарной реабилитации больных с нестабильной стенокардией // Реабилитация больных с заболеваниями сердечно-сосудистой системы. - Уфа. -1990.-С.94-95.
3. Изменения активности антиоксидантных ферментов у больных стенокардией при проведении велоэргометрии / А.Н,Закирова И Тезисы трудов 1-ой Всероссийской Ассамблеи кардиологов с международным участием. -Саратов. - 1998. - С.91.
4. Влияние транзиторной ишемии миокарда на активность антиоксидантных ферментов у больных ИБС / Т.Р.Насибуллин // Теоретические и клинические вопросы челюстно-лицевой хирургии. - Т.1. - Уфа. - 1998г. -С.31.
5. Оценка эффективности реабилитации в санатории «Зеленая роща» больных, перенесших инфаркт миокарда / А.Н.Закирова, З.С.Фаткуллина, И.Е.Николаева // Тезисы республиканской конференции, посвященной 25-летию санатория «Яхты куль». - Уфа. - 1998. - С,45-46.
6. Изменение активности антиоксидантных ферментов у больных нестабильной стенокардией при наличии сердечной недостаточности / А.Н.Закирова, Р.М.Закярова У/ Тезисы Международной конференции «Диагностика и лечение сердечной недостаточности». - Оренбург - 1998.-С.45-46.
7. Содержание первичных и вторичных продуктов перекисного окисления липидов и активность антиоксидантных ферментов у больных ИБС в зависимости от тяжести течения стенокардии / А.Н.Закирова, Р.М.Закирова // Тезисы Всероссийской конференции кардиологов. - М. -1998. - С.38-39.
8. Особенности активности супероксиддисмугазы, глутатионтгерокси-дазы и глутатион-Б-грансферазы у больных с нестабильной стенокардией /А.Н.Закирова // Тезисы Всероссийской конференции. - М. - 1999. - С.57.