Автореферат и диссертация по медицине (14.00.25) на тему:Влияние гипербарической оксигенации и реланиума на метаболические изменения в крови и ультраструктуру миокарда при длительном стрессе

_ На правах рукописи

РГ6 од

ПОДСЕВАТКИН ВЯЧЕСЛАВ ГРИГОРЬЕВИЧ

ВЛИЯНИЕ ГИПЕРБАРИЧЕСКОЙ ОКСИГЕНАЦИИ И РЕЛАНИУМА НА МЕТАБОЛИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ В КРОВИ И УЛЫРАСТРУКТУРУ МИОКАРДА ПРИ ДЛИТЕЛЬНОМ СТРЕССЕ

14.00.25 - фармакология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Саранск, 1996 г.

Работа выполнена на кафедре фармакологии Мордовского ордена Дружбы народов государственного университета им.-Н.П.Огарева.

Научный руководитель: Научный консультант:

доктор медицинских наук В.И. Инчина

доктор биологических наук В.П. Балашов

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор Л.Н. Сернов

доктор медицинских наук, профессор K.M. Резников

Ведущая организация - Казанский государственный медицинский университет

Защита состоится "П^Щ1996 года в часов на заседании диссертационного совета

К 063.72.11 при Мордовском ордена Дружбы народов государственном университете им. Н.П. Огарева (430000, г. Саранск, ул. Большевистская, 68).

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке университета (ул. Большевистская, 68).

Автореферат разослан f A^ri^ ^ 1996.

Ученый секретарь диссертационного //

совета кандидат медицинских наук Л.А.Балыкова

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. Одной из главных особенностей жизни человечества в настоящее время является существование в условиях регулярных стрессорных воздействий различной природы (Баландина Т.Н. и др., 1990; Федоров Б.М. и др., 1990; Palmer S., 1989; Robinson А.А., 1989; Scarpellini F., 1994). Причем такие воздействия, как правило, 'оказывают свое влияние на организм человека длительное время. Как показывают эпидемиологические исследования, чрезмерно интенсивные и продолжительные стресс-реакции могут играть решающую роль в возникновении ишемической болезни сердца, гипертонии, язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, психических и других заболеваний (Добрин Б.Ю.,1982; Меерсон Ф.З., 1984; 1993; Горнаев Б.И.,1987; Бондаренко Ю.И.,1988; Федоров Б.М., 1991; Nisell Н. et al., 1989; James Н.Р., 1989; Vincenzo I.,1990; Cooper C.L., 1993; Breslav N., 1995). В связим с этим проблема профилактики и лечения последствий длительного стресса является одной из важнейших в современной медицине.

Исследованиями последних лет были установлены патогенетические механизмы развития стресса. Выявлены основные его повреждающие звенья (Шаляпина В.Г., 1980; Манухин Б.Н. и др., 1981; Сазон-това Т.Г: и др.,1990; Маркова Е.А., Мисула И.Р. ,1994; James Н.Р., 1989; Schedlowski М. et al., 1993). Сформированы новые представления о так называемых стресс-лимитирующих системах организма, что позволило использовать их метаболиты для профилактики многообразных стрессорных и ишемических повреждений, лечения аритмий сердца (Меерсон Ф.3.,1985; Тимошин С.В. и др.,1990; Меерсон Ф.З., Скибицкий В.В.,1992; Пашутин С.Б.,1992; Якобсон Г.С. и др.,1994).

Несмотря на определенные успехи, возможности стресс-протекторной фармакотерапии остаются весьма ограниченными. В клинической практике при стресс-реакциях наиболее часто используют транквилизаторы. Однако, учитывая, что стрессорные воздействия, как правило, имеют продолжительный характер возникает необходимость длительного применения этих препаратов. К сожалению, влияние транквилизаторов на метаболические изменения в организме при пролонгированном стрессе изучены недостаточно.

Кроме того, является важным изыскание новых методов фармакологической коррекции последствий хронического стресса. В литературе имеются отрывочные сведения о достаточной эффективности ме-

тода гипербарической оксигенации (ГБО) при лечении некоторых заболеваний, в этиологии и патогенезе которых существенную роль играет стрессорное повреждение организма. ГБО с успехом применяют при язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, ишеми-ческой болезни сердца, сахарном диабете и некоторых других заболеваниях (Ефуни С.Н. и др., 1978; 1980; Ефуни С.Н., Кохновский И.М., 1989; Ефуни С.Н., Серяков В.В., 1990; Яковлев В.А. и др., 1993; Хайдарова Г.Х., Рустамов Б.Р., 1995). Однако целенаправленные исследования влияния ГБО и ее сочетания с транквилизаторами на течение и последствия длительной стресс-реакции до настоящего времени не проводились и являются весьма актуальными.

Дель настоящего исследования - экспериментальное изучение влияния гипербарической оксигенации, реланиума и их комбинации на метаболические изменения в крови и ультраструктуру миокарда при длительном иммобилизационном стрессе. Работа выполнена по плану НИР Мордовского государственного университета в рамках научной проблемы "Влияние гиподинамии на развитие патологии внутренних органов". Номер государственной регистрации 01.870009148.

В соответствии с'целью исследования были поставлены следующие задачи:

- выяснить характер изменений в биохимическом составе плазмы крови и морфологии сократительных кардиомиоцитов в условиях моделирования длительного иммобилизационного стресса;

- изучить влияние гипербарической оксигенации и реланиума на динамику метаболических изменений в плазме крови при длительном иммобилизационном стрессе;

- оценить влияние гипербарической оксигенации на ультраструктуру кардиомиоцитов в условиях длительной иммобилизации;

- исследовать влияние гипербарической оксигенации в сочетании с транквилизатором на состав плазмы крови и ультраструктуру сократительных кардиомиоцитов при пролонгированном иммобилизационном стрессе.

Научная новизна. В настоящей работе впервые изучено развитие длительного иммобилизационного стресса в условиях гипербарической оксигенации. Исследовано влияние гипербарического кислорода на ' динамику некоторых метаболических изменений в плазме крови, а также морфофункциональное состояние миоцитов сердечной мышцы. Показано, что. при длительной иммобилизации одним из важнейших повреждающих факторов, оказывающих негативное влияние на состояние

- 3 -

органов и систем организма, является гипоксия.

Впервые в условиях эксперимента установлено выраженное защитное действие гипербарического кислорода при длительных повреждающих стресс-реакциях.

Практическая ценность работы. Результаты проведенных исследований являются экспериментальным обоснованием для рационального применения метода гипербарической оксигенации в комплексном лечении и профилактике заболеваний, в этиологии и патогенезе которых важную роль играет чрезмерная стресс-реакция. Материалы диссертации используются в Мордовской республиканской психиатрической больнице (г. Саранск) в комплексном лечении больных неврозами, вызванными длительными стрессами различного происхождения.

Положения, выносимые на защиту:

1. В условиях длительного иммобилизационного стресса у экспериментальных животных развиваются значительные изменения белкового, липидного и электролитного обмена, возникают существенные нарушения ультраструктуры кардиомиоцитов.

2. Гипербарическая оксигенация защищает организм от повреждающего действия длительного иммобилизационного стресса.

3. В эксперименте эффективность метода гипербарической оксигенации в профилактике стрессорного повреждения организма не уступает эффективности традиционной фармакотерапии.

4. Реланиум потенцирует стресс-протекторное действие'гипербарического кислорода при экспериментальном иммобилизационном стрессе.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на ежегодных Огаревских чтениях - итоговой научной конференции Мордовского государственного университета им. К П. Огарева (Саранск, 1994, 1995), на заседаниях Мэрдовского научного общества фармакологов (Саранск, 1995), на Всероссийской научной конференции "Человек и лекарство" (Москва, 1996).

Публикации. Материалы диссертации опубликованы в 5 работах.

Объем и структура работы. Работа изложена на 114 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, 3 глав собственных исследований, обсуждения, выводов и библиографического указателя, включающего 136 источников, в том числе 112 отечественных и 24 иностранных. Диссертация иллюстрирована 36 рисунками и 8 таблицами.

- 4 -

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Эксперименты выполнены на 78 кроликах-самцах породы Шиншилла массой 1,7 - 3,3 кг. Иммобилизационный стресс воспроизводили по методу, предложенному Б. В. Тявокиным (1966). Животных, которые в виварии содержались в обычных клетках, помещали в специальные клетки где допускалось их перемещение в пределах 3 - 4 см.

В 1-й серии опытов на 30 животных изучено влияние длительного иммобилизационного стресса различной продолжительности (от 7 до 30 суток) на характер биохимических изменений в плазме крови. На части подопытных животных были проведены также электронно-микроскопические исследования различных отделов сердца.

Во 2-й серии опытов изучено влияние гипербарической оксигена-ции на изменение белкового, липидного и электролитного состава плазмы крови подопытных животных после 30 суток иммобилизации. Кроме того, на пяти животных этой серии проведено электронно-микроскопическое исследование различных участков миокарда.

ГБО осуществляли в среднетерапевтических режимах при избыточном давлении от 0,5 до 0,75 атмосферы с продолжительностью изопрессии 40 мин. Скорость компресии и декомпрессии колебалась в пределах 0,05 - 0,1 атм/мин. Курс ГБО состоял из 15 сеансов, проводимых через день в одноместных барокамерах типа БЛКС-3-01, изготовленных НПФ "ЛАД" ( Россия ).

В 3-й серии на 5 подопытных животных оценивали влияние ГБО (10 сеансов, проводимых ежедневно) на биохимический состав плазмы крови интактных животных:

В 4-й серии экспериментов изучено влияние транквилизатора ре-ланиума (1 мг/кг в/м), выступающего в качестве препарата сравнения, на изменение белкового, липидного и электролитного состава плазмы крови подопытных животных после 30 суток иммобилизации. У пяти животных из этой серии проводили исследование ультраструктуры миокарда.

В 5-й серии опытов изучали эффективность комплексного воздействия ГБО и реланиума на состав плазмы крови при пролонгированном иммобилизационном стрессе у кроликов. Пять животных были отобраны на морфологические исследования миокарда.

Шестую группу составили интактные животные (5 кроликов), находившиеся в виварии в обычных условиях содержания. Они служили контролем.« электронно-микроскопическим исследованиям.

Проводили комплексное биохимическое исследование крови подо-.пытных животных, которую забирали из краевой вены уха в объеме не более 5 мл. Исследования осуществляли за неделю до иммобилизаци .и на 14-е и 30-е сутки после начала эксперимента. Кроме того, 0,9 мл крови брали на 7-е сутки после начала опыта для определения уровня малонового диальдегида. Для измерения оптической плотности растворов использовали спектрофотометр СФ-46.

Определение общих липидов в сыворотке крови кроликов проводили с помощью стандартных наборов реактивов "Лахема" (Колб В. Г., Камышников В. С., 1982).

Общий холестерин определяли методом S. Ilea, а холестерин, содержащийся в альфа-липопротеидах, выявляли после осаждения бе-та-липопротеидов гепарином в присутствии солей марганца.

Для определения содержания бета-липопротеидов использовали турбодиметрический-метод (Колб В. Г. , Камышников В. С., 1982).

Общий белок определяли в сыворотке крови кроликов биуретовым методом.

Фракционирование белков сыворотки крови осуществляли методом электрофореза в агаровом геле.

Активность аспартат- (АсАТ) и аланинаминотрансферазы (АлАТ) устанавливали методом Райтмана - Френкеля.

Содержание ионов натрия и калия в сыворотке крови определяли унифицированным методом пламенной фотометрии на отечественном приборе ПАЖ-2.

Метод определения малонового диальдегида (ВДА) основан на его реакции с 2-тиобарбитуровой кислотой (ТБК) в кислой среде (Yagi К. et al., 1978; С. Г. Конюхова и соавт. , 1989).

Для электронно-микроскопического исследования образцы миокарда животных фиксировали в 3Z глутаровом альдегиде ("Merck") на 0,1 М фосфатном буфере (рН 7,3) в течение ночи при 4 С. После до-фиксации в 2Z осмиевой кислоте (1 час) на холоде, их обезвоживали в спиртах и ацетоне.

Пропитку материала проводили в растворе ацетон/смола (1:1) в течение ночи на холоде. Заливку осуществляли в эпон-аралдит по общепринятым методикам.

Для прицельной заточки пирамиды изготавливали полутонкие срезы толщиной 1 мкм. Их окрашивали 1% раствором метиленового синего и использовали для изучения строения миокарда на светооптическом уровне.

Ультратонкие срезы получали на ультрамикротоме Ultracut (Австрия) и контрастировали цитратом свинца и уранилацетатом. Материал просматривали в отечественный электронный микроскоп ЭМ-125.

Статистическую обработку результатов исследования проводили с помощью методов "хи-квадрат" и t-критерия Стьюдента (Закс JL ,1976) при Ъ7. уровне значимости на персональном компьютере IBM PC/AT 386 SX.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУВДЕНИЕ

На первом этапе исследования в опытах на 30 животных изучали влияние длительного иммобилизационного стресса различной продолжительности на характер биохимических изменений в плазме крови. Показания снимали через 7, 14 и 30 суток после начала эксперимента.

Как видно из представленных в табл. 1 данных, пролонгированный иммобилизационный стресс вызывает существенные нарушения обмена веществ у животных. Уже через неделю после начала опыта отмечали увеличение содержания общих липидов в плазме крови кроликов. Их-повышенный уровень сохранялся на протяжении всех 30 дней' иммобилизации. Как свидетельствуют результаты проведенных экспериментов, также статистически достоверно (Р<0,05), но лишь по истечении 14 суток изменялся уровень общего холестерина и холестерина липопротеидов высокой плотности (ЛПВП). Общий холестерин имел тенденцию к возрастанию, тогда как альфа-холестерин проявлял обратную динамику. Наивысшие изменения этих показателей, 3,2+0,25 и 0,7+0,07 ммоль/л соответственно, развивались к 30-му дню после начала эксперимента. Количество бета-липопротеидов в крови контрольных животных наиболее значительно увеличивалось через 14 дней (31+2,14 усл. ед.). В конце опыта их уровень несколько снижался, но оставался выше исходного.

Индекс атерогеНности определяли по формуле: общий холестерин - альфа-холестерин / альфа-холестерин. Исходные значения индекса составили 0,17+0,03. После начала иммобилизации его величина прогрессивно увеличивалась начиная с 7-го дня после начала опыта и к 30 суткам достигала своего максимального значения 3,57+0,3.

Содержание общего белка уже на 7-е сутки падает с 74,4+1,83 до 59,3+2,9 г/л (Р<0,05) и сохраняется пониженным в течение всего периода наблюдения. Фракционирование методом электрофореза пока-

Таблица 1.

Динамика некоторых компонентов плазмы крови при длительном иммобилизационном стрессе у кроликов.

Показатели Исходные - значения После иммобилизации через:

7 суток 14 суток 30 суток

Общие липиды, г/л 1,81+0,1 3,46+0,45* 3,1+0,4* 3,93+0,2*

Общий холестерин, ммоль/л 1,2+0,1 1,48+0,29 2,48+0,22* * 3,2+0,25

Холестерин ЛПВП, ммоль/л 1,02+0,1 0,78+0,15 0,62+0,12* 0,7+0,07*

Бета-липопротеиды, усл. ед. 10+1,19 . 14+1,94 31+2,14* 19+1,8*

Индекс атероген-ности 0,17+0,03 0,89+0,1* * 3,0+0,2 3,57+0,3*

Общий белок, г/л 74,4+1,83 59,3+2,9* 61,8+2,34* 65,4+1,33*

Альбумины, 59,3+1,2 50,5+4,79* 51,9+1,63* 51,2+0,97*

Альфа-1-глобулины, % 4,7+1,2 4,03+0,33 5,1+0,33' 4,96+0,28

Альфа-2-глобули-ны, % 8,9+0,4 11,2+0,46* 12,68+0,59* 11,2+0,51*

Бета-1-глобули-ны, % 4,97+0,36 9,63+0,85* 10,04+0,38* 8,18+0,39*

Бета-2-глобули-ны, % 6,4+0,7 10,86+1,58* 4,33+0,27* 3,7+0,4*

Гамма-глобулины, £ 14,7+0,86 14,76+0,85 15,55+0,47 21,95+4,9*

АлАТ, ммоль/л 0,41+0,09 0,45+0,08 0,25+0,12 1,45+0,16*

АсАТ, ммоль/л 0,19+0,04 0,17+0,02 0,18+0,05 0,75+0,05*

Калий, ммоль/л 5,67+0,26 4,22+0,17* 3,46+0,2* 4,71+0,11*

Натрий, ммоль/л 142+0,8 143+0,7 146+0,29* 144+0,8

Малоновый диаль-дегид, мкмоль/л 1,8+0,08 3,57+0,26* 4,36+0,26* 4,1+0,35*

Примечание: * - достоверность отличия от исходных

значений Р<0,05.

зало, что значительные количественные изменения происходят и в различных группах белков сыворотки крови кроликов. К 30-м суткам опыта фракция альбуминов уменьшилась с 59,3+1,2 до 51,2+0,97 %, причем динамика стала статистически достоверной уже через неделю после начала иммобилизации.

Белки альфа-1-глобулинов не реагировали на течение иммобили-зационного стресса, тогда как альфа-2- и бета-1-глобулиновая фракции были стабильно повышены на протяжении всего контрольного эксперимента. Динамика бета-2-глобулинов имеет более сложную картину. Их исходное количество составляло 6,4+0,7 %. Через 7 суток оно выросло до 10,86+1,58 (Р<0,05), а к 14-м и ЗЙ-м суткам падало соответственно до 4,33+0,27 и 3,7+0,4 X (Р<0,05). Содержание гамма-глобулинов статистически достоверно увеличивалось лишь к концу опыта и достигало 21,95+4,9 % против 14,7+0,86 % перед его началом.

Под влиянием иммобилизационного стресса нами было также установлено существенное увеличение активности трансаминаз сыворотки крови подопытных животных. Как свидетельствуют данные табл. 1, исходные значения активности аланиновой и аспарагиновой аминот-рансфераз (0,41+0,09 и 0,19+0,04 ммоль/л) к концу эксперимента возрастали соответственно до 1,45+0,16 и 0,75+0,05 ммоль/л.

Подтверждением повреждающего действия пролонгированного иммобилизационного стресса являются сведения об изменении электролитного баланса в организме подопытных животных. Нами установлено, что длительная иммобилизация сопровождается уменьшением концентрации ионов калия в сыворотке крови кроликов. Если исходный уровень этого иона - 5,67+0,26 ммоль/л, то уже через 7 дней он составил 4,22+0,17, через 14 дней - 3,46+0,2, а через 30 дней 4,71+0,11 ммоль/л (Р<0,05).

Особый интерес представляло исследование влияния длительной иммобилизации на содержание в крови подопытных животных (МДА). Цри содержании кроликов в обычных условиях вивария концентрация конечного продукта реакций перекисного окисления липидов была равна 1,8+0,08 мкмоль/л. Во время иммобилизации уровень ИДА постепенно возрастал и на 30-е сутки опыта превышал исходный более чем в два раза (Р<0,05),

, Таким образом, уже через неделю после начала иммобилизации развиваются комплексные изменений состава плазмы крови, проявляющиеся атерогенными сдвигами, гипо-' и диспротеинемией, гипокалие-

мией, повышением активности трансаминаз, а также ростом содержания ТБК-чувствительных продуктов. •В дальнейшем отмеченные метаболические сдвиги прогрессивно нарастают и к 30-м суткам наблюдения становятся максимальными.

На втором этапе исследований было необходимо выявить, оказывает ли гипербарическая оксигенация влияние на состав плазмы крови интактных животных, находящихся в виварии в обычных условиях содержания. Полученные результаты позволят более объективно оценить возможный эффект ГБО в опытах на иммобилизованных животных.

Как свидетельствуют результаты исследований, гипербарическая оксигенация изменяла электролитный баланс в организме подопытных животных: несколько повышала концентрацию ионов калия и, напротив, снижала концентрацию ионов натрия соответственно с 3,96+0,13 и 142+1,22 до 4,66+0,11 и 136+1,9 ммоль/л. Содержание или активность других изучаемых компонентов плазмы крови интактных.кроликов под влиянием гипербарической оксигенации не изменялись.

Следовательно, ГБО не оказывает существенного влияния на обмен веществ животных, находящихся в виварии в условиях стандартного содержания.

На следующем этапе исследования было изучено влияние гипербарической оксигенации, реланиума в дозе 1 мг/кг и их сочетания на динамику некоторых компонентов плазмы крови животных в условиях экспериментальной патологии. Результаты в табл. 2 представлены в процентах к соответствующим исходным значениям.

Обращает на себя внимание тот факт, что ГБО и при монотерапии, и в сочетании с реланиумом предотвращает вызываемое стрессом увеличение общих липидов, общего холестерина и бета-холестерина в плазме крови подопытных животных. Причем если гипербарическая оксигенация не способствовала сохранению в крови антиатерогенной фракции альфа-липопротеидов, то комбинированная терапия ГБО + ре-ланиум сопровождалась тенденцией к ее увеличению.

О благоприятном влиянии ГБО на липидный обмен в организме животных, находящихся в условиях пролонгированного стресса, свидетельствует существенное снижение индекса атерогенности во всех опытных сериях по сравнению с контрольной. Причем защитный эффект комбинированной терапии, судя по этому показателю, также превосходил защитный эффект монотерапии ГБО.

Известно, что важным моментом, влияющим на обмен холестерина, является напряжение кислорода в крови. Гипоксия вызывает по-

Таблица 2

Влияние ГБО, реланиума и их сочетания на состав плазмы крови кроликов на 30-е сутки пролонгированного иммобилизационного стресса в 7. к соответствующим исходным показателям

Показатели Контроль ГБО Реланиум ГБО + реланиум

* 0 0 0

217+11 87+7,8 349+48 97+16

л 0 0 0

267+21 80+19 56+14 170+36

Ус 0

68+6,9 31+3,8 59+13 165+76

* 0 0

192+18 92+9,6 339+45 158+32

* 0 0 0

2100+176 407+34 80+20 108+15

88+1,8 94+2,8 96+4,3 93+3,6

* 0 0 (

86+1,6 106+2,0 94+1,0 107+1,2

106+6 133+12 0 76+3,6 109+8,6

* 0 0

126+5,7 89+4,2 142+11 99+3,7

* 0 0 0

165+7,8 102+2,4 135+7,0 89+2,8

* 0 0

58+6,3 129+7,3 45+3,1 83+3,1

149+33 80+2,7 127+5,4 90+3,3

* 0 0 0

353+39 98+14 239+36 38+4,9

* 0 о ■ 0

395+26 118+20 68+6,4 52+7,4

* 0 0

83+1,9 86+2,6 120+3,4 95+1,4

0 0

101+0,6 95+1,1 110+1,9 102+0,3

* 0 0 0

228+19 50+6,1 168+11 86+12

Общие липиды Общий холестерин Холестерин ЛПВП Бета-липопротеиды Индекс атерогенности Общий белок Альбумины Альфа-1-глобулины Альфа-2-глобулины Бета-1-глобулины Бета-2-глобулины Гамма-глобулины АлАТ АсАТ

Ионы калия Ионы натрия Малоновый диальдегид

Примечания: * - достоверность отличия от исходных значений, о -достоверность отличия от соответствующего показателя в контрольной серии Р<0,05.

явление метаболического ацидоза, который в.свою очередь снижает активность ацилхолестерол-ацилтрансферазы - фермента, катализирующего этерификацию свободного холестерина в цитоплазме различных клеток (Мусил Я. , 1985). Поэтому гипоксические состояния всегда сопровождаются увеличением уровня свободного холестерина.

В связи с тем, что длительная стресс-реакция способна изменять морфологию легочных альвеол, затруднять газообмен в легких (Розова Е.а и др., 1989), нарушать внешнее дыхание, транспорт и утилизацию кислорода (Вагин 1й Е. и др. , 1984; Меерсон Ф. 3. и др., 1989), становится понятным рост содержания свободного холестерина, атерогенной фракции липопротеидов и повышение индекса атеро-генности в крови контрольных иммобилизованных животных. Кроме того, находит логическое объяснение благоприятный эффект ГБО, поскольку данный метод лечения позволяет насыщать клетки организма кислородом и тем самым устранять нежелательную блокаду ацилхо-лестерол-ацилтрансферазы.

Появление негативных изменений обмена веществ при Длительной иммобилизации во многом объясняется активацией трех эндокринных механизмов - адренокортикального, соматотропного и тиреоидного. Причем, как известно, ведущая роль принадлежит симпатоадреналовой системе (Меерсон Ф. 3., 1981; 1984; Кветнанский Р. и др., 1981; Цулая М.Г. и др., 1984; Амирагова М. Г., Архангельская М.И., 1986; Якобсон Г. С. и др., 1994). Применение ГБО и ее сочетание с транквилизатором реланиумом предотвращает характерные для стресс-реакции гипопротеинемию, диспротеинемию и повышение активности тран-саминаз плазмы крови.

Способность ГБО корригировать нежелательные изменения белкового обмена, возможно, связана с ее опосредованным влиянием на биологические процессы через систему нейрогуморальной регуляции (Герштенкерн Р. Я и др. ,1971). Известно, что ГБО может нарушать взаимодействие между катехоламинами и аденилатциклазным комплексом, ослаблять бета-адренорецепцию (Резников К М., 1981) и снижать в тканях уровень цАМФ (Демуров Е. А., 1983). Характерным проявлением нейрогуморального эффекта ГБО является также увеличение ■ содержания в ткани (в частности в миокарде) цГМФ, являющегося внутриклеточным антагонистом цАМФ (Murad F. et al., 1978).

Одним из наиболее важных эффектов ГБО является снижение уровня малонового диальдегида в плазме крови кроликов с экспериментальным иммобилизационным стрессом. Как известно, 4-электрон-ное восстановление кислорода на циторомоксидазе возможно только при бесперебойной согласованной работе дыхательной цепи, т. е. в условиях нормального напряжения кислорода (Ленинджер А. , 1985). При гипоксии, в том числе, очевидно, и стрессерной природы, возникает утечка электронов с промежуточных этапов электронтранс-

портной цепи, синтезируются активные формы кислорода и усиливается перекисное окисление липидов (Меерсон Ф. 3., 1984).

Антиоксидантный эффект ГБО, зарегистрированный нами в опытах на иммобилизованных животных, по-видимому, объясняется нормализацией кислородного гомеостаза тканей. Оксигенобаротерапия восстанавливает концентрацию конечного акцептора электронов и тем самым предотвращает утечку электронов и чрезмерную активацию ок-сигеназного пути окисления.

Следовательно, гипербарическая оксигенация оказывает выраженное протективное действие при пролонгированном иммобилизаци-онном стрессе у кроликов. Она устраняет многие негативные изменения липидного и белкового состава плазмы крови. В связи с этим представляло несомненный интерес оценить влияние ГБО на ультраструктуру кардиомиоцитов подопытных животных в условиях пролонгированного иммобилизационного стресса

Результаты проведенных исследований приведены в табл. 3. Они убедительно свидетельствуют о протективном действии ГБО на ультраструктуру миокарда животных в условиях модельного пролонгированного иммобилизационного стресса.

В контрольных опытах на 30-е сутки эксперимента в миокарде кроликов обнаруживали характерные повреждения мембранных структур и энергосинтетического клеточного аппарата. В цитоплазме увеличивалось содержание лизосом, резко уменьшались запасы гликогена. Эти наблюдения дополняют данные других исследователей, показавших истощение запасов гликогена в различных органах при стрессе (Меерсон Ф.З., 1984; Мартиросян К Е., 1989; Ю. Л. Рыльников, 1984; ЗоеЬзс!! V. I. , 1993).

Результаты проведенных исследований убедительно свидетельствуют о протективном действии ГБО и ее сочетания с терапией ре-ланиумом на ультраструктуру миокарда в условиях экспериментального иммобилизационного стресса.

Тонкое строение кардиомиоцитов в опытных сериях не отличалось от нормального. Небольшие участки "пересокращенного" миокарда, характерные для контрольной иммобилизации, наблюдали очель редко. Происхождение контрактуры при стрессе связывают с нарушением кальциевого гомеостаза клеток. По данным ряда авторов, при стрессе страдает мембранная система транспорта ионов кальция (Меерсон Ф. 3., Архипенко Ю. Е и др., 1981; Сазонтова Т. Г. и др., 1990; Меерсон Ф. 3., 1993). Иммобилизационный стресс также снижает

Таблица 3

Влияние гипербарической оксигенации и ее сочетания с терапией реланиумом на ультраструктуру кардиомиоцитов на 30-е сутки экспериментального иммобилизационного стресса.

Исследуемые структуры Конт иммо! зольная Зилизация ГБО ГБО + реланиум

Структура митохондрий - - - -

Структура биомембран - - 0 ■ 0

Структура саркоплазма-тического ретикулума - - - -

Структура миофибрилл - - 0 0

Количество лизосом + + + +

Содержание гликогена - - - -

Предсердные гранулы 0 0

Структура ядра 0 0

Количество эндосом в - - -

эндотелиоцитах

Условные обозначения: "- -" - очень плохая сохранность или значительное уменьшение содержания; "-" - плохая сохранность или некоторое

уменьшение содержания; "О" - соответствие норме; "+ +" - значительное увеличение содержания; "+" - некоторое увеличение содержания.

эффективность функционирования кальциевого насоса саркоплазмати-ческого ретикулума сердца крыс (Меерсон Ф.3. и др., 1989).

ГБО, по-видимому, способствует поддержанию активности кальциевых АТФаз клеток на достаточном уровне за счет усиления окислительного фосфорилирования в митохондриях и обеспечения кальциевых насосов необходимой для их работы метаболической энергией.

При изучении митохондрий, выделенных из сердца животных, перенесших стресс, В. В. Малышевым и соавт. (1982), а также В. И. Ли-фантьевым (1987) были обнаружены нарушения окисления и окислительного фосфорилирования. Авторы предполагают, что эти нарушения могут быть обусловлены двумя связанными между собой факторами -

прямым повреждением митохондриальных мембран липидной триадой и накоплением ионов кальция.

В наших контрольных опытах мы также наблюдали, что матрикс митохондрий на 30-е сутки иммобилизации выглядел более электро-ноплотным, чем в митохондриях интактных животных. Однако моноок-сигенобаротерапия и ее сочетание с реланиумом предохраняли набухание большинства митохондрий.

Кроме того, при ГБО было незначительным набухание терминальных цистерн в области триад. Канальцы Т-системы сохраняли нормальное строение. Стенки сосудов не имели отека. Возможно, что уменьшение выраженности отеков клеток, мембран и органелл связано со способностью ГБО поддерживать уровень альбуминов в плазме крови. Как известно это основная фракция белков, поддерживающая осмотическое давление крови. Как видно из табл. 1 иммобизационный стресс вызывает снижение количества альбуминов в плазме, следовательно, создег предпосылки для водной перегрузки клеток. ГБО нормализует осмотическое давление плазмы и отчасти поэтому предохраняет деструкцию митохондрий и других клеточных органел.

Структура вставочных дисков в миокарде животных, подвергшихся иммобилизационному стрессу, соответствовала норме. Сарколемма и базальная мембрана имели обычную структуру. Пикнотические изменения в строении ядер встречались редко. Структура миофибрилл также не отличалась от нормальной.

Количество лизосом в кардиомиоцитах было меньше, чем у животных, находящихся в условиях контрольной иммобилизации. В саркоплазме сохранялись гранулы гликогена. Их количество было меньше, чем в кардиомиоцитах интактных животных, но несколько выше, чем у кроликов, подвергшихся иммобилизационному стрессу. В пред-сердных кардиомиоцитах количество гранул не уменьшалось по сравнению с нормой.

Сохранность запасов гликогена на фоне ГБО также, по-видимому, связана с "антиадренергическим" эффектом фармакологического воздействия (Резников K.M., 1981; Демуров Е. А., 1983) и является следствием снижения активности цАЩьзависимых ферментов гликоге-нолиза (Ленинджер А., 1985).

Таким образом, результаты проведенных экспериментов убедительно свидетельствуют о том, что гипербаротерапия эффективно ■предотвращает обусловленные иммобилизационным стрессом нарушения белкового и липидного обмена, повышение активности плазменных

аминотрансфераз. Важнейшим эффектом ГБО является способность снижать интенсивность процессов перекисного окисления липидов и сохранять запасы, гликогена в миокарде подопытных животных.

На ультраструктурном уровне стресс-протекторное действие ГБО выражается в защите биомембран кардиомиоцитов, уменьшении набухания органелл, поддержании нормальной структуры сократительного и энергетического аппарата клетки, а в случае предсердных миоцитов - и в сохранении их эндокринной функции.

Следовательно, гипербарическая оксигенация является .патогенетически обоснованным и перспективным методом совершенствования фармакотерапии стрессорных повреждений организма.■

ВЫВОДЫ

1. Длительный иммобилизационный стресс (30 суток) характеризуется изменениями липидного (повышением общих липидов и холестерина, бета-липопротеидов, индекса атерогенности, снижением альфа-холестерина), белкового (гипопротеинемией, диспротеинемией) и электролитного (гипокалиемией) состава крови, накоплением конечных продуктов перекисного окисления липидов и нарушением ультраструктуры кардиомиоцитов.

2. В плазме крови интактных животных гипербарическая оксигенация снижает концентрацию ионов натрия и повышает уровень ионов калия. Показатели белкового и липидного обмена не изменяются.

3. При длительном иммобилирационном стрессе как гипербарическая оксигенация так и реланиум предупреждают атерогенные изменения состава крови, стабилизируют показатели белкового и минерального обмена, уменьшают содержание малонового диальдегида.

4. Стресс-протекторное действие гипербарической оксигенации при длительном иммобилизационном стрессе не уступает защитному эффекту реланиума.

5. Установлен защитный эффект гипербарической оксигенации на миокард, что проявляется уменьшением деструкции биомембран, поддержанием нормальной структуры сократительного и энергетического аппарата кардиомиоцитов.

6. Гипербарическая оксигенация усиливает стресс-протекторное действие реланиума. Их сочетание оказывает более выраженный эффект на состав плазмы крови и характеризуется лучшей сохранностью ультраструктуры кардиомиоцитов.

. СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ.

1. Балашов В.П., Подсеваткин В.Г. Течение длительного иммо-билизационного стресса в условиях гипербарической оксигенации// Тез. докл. III Рос. нац. конгреса "Человек и лекарство". 16-20 апр. 1996, Москва.-.М., 1996.- С. 253.

2. Зорькина A.B., Кудашкин С.С., Гераськина М.А., Дубовская Т.Н., Подсеваткин В.Г., Госткина И.С. Фармакологическое действие димефосфона при пролонгированном иммобилизационном стрессе// Там же.'- С. 265.

3. ИнчинаВ.И., Зорькина A.B., ВинтинН.А., Горшкова Е.В., Подсеваткин В.Г., Дубовская Т.Н. Защитный эффект мексидола при хроническом стрессе// Там же.- С. 266.

4. Подсеваткин В.Г., Балашов В.П., Зорькина A.B., Абудеев А.К. ■Влияние гипербарической оксигенации и реланиума на течение иммо-билизационного стресса (сравнительное исследование) // Актуальные вопросы комбустиологии, реаниматологии и экстремальной медицины: Тез. докл. Респ. науч.-практ. конф. - Саранск, 1996. - С. 269.

5. Подсеваткин В.Г., Абудеев А.К-., Корнишина С.И., Балашов В.П. Эффективность применения метода гипербарической оксигенации'

в лечении психических заболеваний // Вестн. Морд, ун-та.- 1996.- _ N 3.- С.51-53.