CC BY
35
России г. Рязань. Возраст всех обследуемых составлял 17 лет. Проводилось психологическое обследование с применением теста EPI Г. Айзенка, теста Леонгарда-Шмишека, личностной шкалы проявлений тревоги Д. Тейлор, теста для определения уровня невротизации и психопатизации (УНП) [1,2].
Оценивались показатели вариабельности сердечного ритма (ВСР) с помощью прибора СВарикард 1.2D фирмы СРаменаП Применялась методика кардиоинтервалометрии на 5-минутных отрезках пульсограммы, с анализом наиболее информативных параметров ВСР [3]: частоты сердечных сокращений (ЧСС), среднего квадратичного отклонения длительности кардиоинтервалов (SDNN), индекса напряжения регуляторных систем (SI) и комплексного показателя активности регуляторных систем (PARS). Кардиоинтервалометрия проводилась в состоянии покоя и после пробы с физической нагрузкой. Нагрузка давалась одномоментно в течении 5 мин. в виде степ-теста с последующим 5-минутным отдыхом перед исследованием. Темп восхождения 120 шагов в минуту, высота ступеньки 0,3 метра.
Результаты и их обсуждение. По результатам теста Д. Тейлор курсанты были поделены на две группы. К первой группе были отнесены лица с низким уровнем тревожности (до 16 баллов), в среднем 12,8±1,6 баллов. Вторая группа □ курсанты с относительно высоким уровнем тревожности (16 баллов и выше), средний балл в этой группе □ 19,9±3,1. В первой группе количество курсантов составило 24 человека, во второй □ 26 человек.
При использовании других тестов, между группами отмечались статистически значимые различия. По шкале невротизма, при применении теста EPI Г. Айзенка, в первой группе уровень этого показателя составил 3,8±2,0, во второй группе □ 9,6±3,4. Уровень невротизации по тесту УНП в первой группе составил 88,9±11,4 баллов, во второй группе □ 66,8±23,6 баллов. При тестировании по тесту Леонгарда-Шмишека были получены следующие результаты: педантичность в первой группе □
6,5±3,6 баллов, во второй □ 11,1±3,8 баллов; возбудимость □ 3,4±2,8 и 8,8±4,1 баллов; экзальтация □ 10,5±3,7 и 15,5±6,4 баллов, соответственно.
Таким образом, психологический профиль личности курсантов в выделенных экспериментальных группах был неодинаков, хотя в ряде случаев эти различия носили характер тенденции.
В рамках эксперимента проводился анализ вариабельности сердечного ритма в состоянии покоя и после физической нагрузки (табл. 1, 2).
Таблица 1
Показатели вариабельности сердечного ритма у курсантов в покое и после физической нагрузки
ЧСС, % SDDN, % SI, %
Покой
Группы < 60, уд. в мин 60-75, уд. в мин 75 > уд. в мин < 40, мс 40-160, мс > 160, мс < 50 усл. ед. 50- 150 усл. ед. > 150 усл. ед.
1 20,8 54,2 25 12,5 83,3 4,2 50 37,5 12,5
2 3,8 50 46,2 15,4 80,8 3,8 30,8 50 19,2
Нагрузка
< 90 уд. в мин уд 90 > . в мин < 40, мс 40-160, мс > 160, мс > 500 усл. ед.
1 87,5 12,5 33,3 62,5 4,2 4,2
2 61,5 38,5 53,8 46,2 26,9
В состоянии покоя были отмечены выраженные различия ЧСС между экспериментальными группами. В первой группе количество лиц с брадикардией (менее 60 ударов в минуту) составило 20,8% от общего числа, во второй группе □ 3,8%; с ЧСС 60-75 уд в мин □ 54,2% и 50,0%; с ЧСС более 75 уд в мин □ 25,0% и 46,2%, соответственно. Процент лиц с парасимпатикотонией (исходя из величины индекса напряжения регуляторных систем (SI) □ менее 50 условных единиц) в первой группе составил 50%, во второй □ 30,8%. По другим показателям ВСр (SDDN и PARS) в состоянии покоя сколько-нибудь значимых различий в группах по уровню тревожности не отмечалось.
Таблица 2
Показатель активности регуляторных систем организма (PARS) у курсантов в покое и после физической нагрузки
Условия экспери- мента Группы Физиолс но гическая эма Донозоологические состояния Преморбидные состояния Срыв адаптации
абс. % абс. % абс. % абс. %
Покой 1 9 37,5 10 41,7 3 12,5 2 8,3
2 8 30,8 11 42,3 5 19,2 2 7,7
После нагрузки 1 8 33,3 8 33,3 8 33,3
2 4 15,4 5 19,2 13 50,0 4 15,4
После пробы с физической нагрузкой между группами были выявлены значительные различия показателей ВСР. Это выражалось в резком повышении симпатической активности среди курсантов с высоким уровнем тревожности. По индексу напряжения число лиц с выраженной симпатикотонией (SI более 500 усл. ед.) составило: в первой группе □ 4,2%, во второй □ 26,9%. ЧСС после пробы с физической нагрузкой превышало 90 ударов в минуту у 12,5% представителей первой группы и у 38,5% курсантов второй группы. При анализе результатов эксперимента по комплексному показателю активности регуляторных систем организма (PARS) отмечено, что у лиц с высокой тревожностью после физической нагрузки наблюдается срыв механизмов адаптации (PARS 1-7-10 баллов) в 15,4% случаев. Состояние физиологической нормы (PARS □ 1-3 балла) имеет место у 33,3% курсантов первой группы, и всего у 15,4% курсантов второй группы.
Таким образом, в нашем исследовании были выявлены значимые особенности в деятельности сердечно-сосудистой системы по группам курсантов с различными психологическими характеристиками, заключающиеся в следующем:
1. В группе с относительно высоким уровнем тревожности имеется большее количество лиц с симпатической активностью, а также, достоверно более низкий процент лиц с брадикардией и более высокий процент с тахикардией. Показатель активности регуляторных систем организма (PARS) в состоянии покоя между группами с разным уровнем тревожности практически не различается;
2. Наиболее выраженные различия показателей вариабельности сердечного ритма между группами разного психологического профиля отмечаются после физической нагрузки. В группе с высокой тревожностью резко возрастает симпатическая активность, в ряде случаев отмечается срыв механизмов адаптации, количество лиц с показателями физиологической нормы снижается.
Литература
1. Альманах психологических тестов / под общ. ред. Р.Р. Римского и С.А. Римского.П М.: ИКСПЦ 1995.П 400 с.
2. Анастази, А. Психологическое тестирование / А. Ана-стази / под ред. К.М. Гуревича, В.П. Лубовского.П М.: Педагогика, 1982. □ Т. 1.П 329 с.; Т. 2.П 336 с.
3. Баевский, Р.М. Математический анализ изменений сердечного ритма при стрессе / Р.М. Баевский, О.П. Кириллов,
С. 3. Клецкин.П М.: Наука. □ 1984. □ 222 с.
4. Баевский, Р.М. Прогнозирование состояний на грани нормы и патологии / Р.М. Баевский.П М. Медицина, 1979.П 289 с.
5. Баевский, Р. М. Современное состояние исследований по вариабельности сердечного ритма в России / Р. М. Баевский, Г.Г. Пванов, Г.В. Рябыкина // Вестник аритмологии. □ 1999.□ № 14.П С. 71-75.
6. Болдуева, С.А. Психологические особенности и вариабельность сердечного ритма у внезапно умерших и выживших больных инфарктом миокарда / С. А. Болдуева, О. В. Трофимова, В.С. Жук // Терапевтический архив.П 2006.П № 12.П C. 35.
PSYCHOLOGICAL CHARACTERISTICS AND FEATURES OF ACTIVITY OF CARDIOVASCULAR SYSTEM OF CADETS OF ACADEMY FPS OF RUSSIA
R.M. VORONIN Academy of RF Federal Agency of Serving a Sentence, Ryazan
The article presents the research results of the heart rate variability in the RF FASS Academy cadets with different psychological characteristics. The comparative estimation of different groups of cadets in conditions of rest and physical activity was carried out. The results specify some distinctions of the indices of the heart rate variability in these groups.
Key words: psychological characteristics, heart rate variability, cadets.
УДК 612.017.2:612,39:612,123
ХАРАКТЕР ИНТЕГРАЦИИ ГОМЕОСТАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ У КРЫС ПРИ АДАПТАЦИИ К ВЫСОКОЖИРОВОЙ НАГРУЗКЕ
Ю.К. КАРАМАН*
Изучен характер внутри- и межсистемного взаимодействия липид-
* Владивостокский филиал Дальневосточного научного центра физиологии и патологии дыхания СО РАМН □ НИИ медицинской климатологии и восстановительного лечения, 690105, Россия, Владивосток, ул. Русская, 73г; тел./факс (4232) 34-55-02
транспортной, антиоксидантной, прооксидантной, иммунной систем у крыс при адаптации к высокожировой нагрузке в течение 30 суток. Установлено, что обязательными атрибутами адаптации к алиментарным стресс-факторам являются усиление мощности и крепости внутри- и межсистемной интеграции гомеостатических систем, что свидетельствует о функционировании организма с максимальной степенью напряжения с целью поддержания внутреннего гомеостаза. Ключевые слова: гомеостатическая система, высокожировая нагрузка, крысы.
Одной из актуальных проблем фундаментальной и практической биомедицины является проблема адаптации человека к изменяющимся условиям окружающей среды [6]. Лидирующие позиции среди причин, обеспечивающих формирование стрес-сорных реакций, занимают алиментарные факторы, в частности избыточное потребление животного жира, холестерина [1]. Поддержание жизнедеятеятельности организма в неадекватных условиях внешней среды при сохранении оптимальных характеристик жизненных функций требует дополнительного включения физиологических механизмов, их более интенсивное функционирование и комплексирование между собой, выходящее за рамки такового в обычных условиях [3]. Следовательно, механизмами, позволяющими поддерживать и сохранять гомеостаз внутренней среды, является тесное взаимодействие различных систем организма, при этом возникающие изменения в функционировании одной из них может привести к разнонаправленным реакциям, способствующим адаптации или срыву адаптационного потенциала организма и развитию болезни.
Иммунные и биохимические процессы являются основой интегративной регуляции и защиты организма, обеспечивающей поддержание постоянства внутренней среды и формирование адаптивных реакций. Динамическое равновесие между окислительно-восстановительными процессами и адекватное функционирование иммунной системы являются основными факторами, защищающими организм от повреждающего действия разнообразных патогенов [15]. Несмотря на многочисленные исследования, которые выявили многие важные факторы и механизмы адаптации организма, недостаточно изучен вопрос о функциональном сопряжении и взаиморегуляции основных систем, поддерживающих постоянство внутренней среды организма.
Цель исследования □ изучить характер внутри- и межсис-темного взаимодействия липидтранспортной, антиоксидантной, прооксидантной, иммунной систем у крыс при адаптации к высокожировой нагрузке.
Материалы и методы исследования. Исследование проводили на 20 половозрелых белых крысах-самцах линии Вистар с начальной массой 173±5,6 г. Сформировано 2 группы животных по 10 особей в каждой: контрольная группа □ интактные крысы, находившиеся на стандартном рационе питания; опытная группа
□ животные, содержавшиеся 30 суток на экспериментальном рационе, состоящего из топленого говяжьего сала и холестерина (19% и 2% от общей массы рациона соответственно). Эвтаназию животных проводили путем декапитации под эфирным наркозом в соответствии с требованиями Европейской конвенции по защите экспериментальных животных 86/609 ЕЕС. Для оценки функционирования иммунной системы определяли количество лейкоцитов и лимфоцитов, проводили тест восстановления нит-росинего тетразолия (НСТ), резерв НСТ (НСТР), индекс активации нейтрофилов (ИАН) и его резерв (ИАНР), содержание циркулирующих иммунных комплексов малых (С3) и больших (С4) размеров, их соотношение (К) [7]. Уровень белков острой фазы (гаптоглобин, кислый-1-a-гликопротеин), липидный спектр (общий холестерин □ ОХС, триглицериды □ ТГ, холестерин липо-протеинов выгсокой плотности □ ХС ЛПВП) в сыворотке крови определяли на биохимическом анализаторе FP-901M фирмы «Lab-systemD (Финляндия) с помощью наборов фирмы Labsystem. Рассчитывали концентрацию липопротеинов низкой (ХС ЛПНП) и очень низкой плотности (ХС ЛПОНП), индекс атерогенности (ИА) [4]. Оценивали уровень фактора некроза опухоли (TNF-a) в крови и печени методом иммуноферментного анализа (Genzyme diagnostics, USA). Состояние системы прооксиданты-антиоксиданты характеризовали по интегральному показателю антиокси-дантной активности (АОА) в плазме крови, устойчивости эритроцитов к перекисному гемолизу (УЭПГ), активности ферментов глутатионового звена (глутатионредуктаза □ ГР) и ката-лазы, количеству образовавшихся продуктов липопероксидации (малоновыш диальдегид □ МДА, гидроперекиси липидов □ ГПЛ) в крови и печени, содержанию метаболитов оксида азота (NO) и монооксида углерода (СО) в крови [8]. Для разделения полярных липидов мембран эритроцитов использовали двумерную микро-тонкослойную хроматографию (ТСХ). Количественный анализ отдельных классов фосфолипидов (ФЛ) представляли в процентах от общей суммы ФЛ. Состав жирных кислот (ЖК) ФЛ эритроцитов анализировали методом газожидкостной хроматографии. Рассчитывали суммарные значения полиненасыщенных ЖК
(ПНЖК) семейства n3 и n6 (2 n3 и 2 n6) [12]. Для анализа полученных данных использовалась прикладная программа «Statis-tika» версия 6,1 (серия 1203С для Windows). Статистическую значимость различий средних величин определяли по критерию Вилкоксона, при нормальном распределении □ с помощью критерия Стьюдента. Для анализа внутри- и межсистемных взаимодействий использовали метод корреляционных плеяд [9]. Использовали стандартные алгоритмы корреляционного анализа, в исследования включены только достоверные коэффициенты г. Плеяды первого уровня характеризовали пороговыми значениями г □ 0,99-0,8; второго уровня □ 0,79-0,6; третьего уровня □ 0,59-0,5. Определялись следующие показатели: G □ мощность плеяды (число признаков), G/k □ относительная мощность плеяды (число признаков/общее количество участников), D □ крепость плеяды (средняя арифметическая внутриплеядных коэффициентов).
Результаты и обсуждение. Воздействие на крыс высокожировой нагрузкой (ВЖН) в течение 30 суток сопровождалось значительными изменениями в показателях гомеостатических систем (табл.). Состояние системы иммунитета у крыс в условии ВЖН характеризовалось высокой реактивностью нейтрофилов и их метаболической активностью, о чем свидетельствовало увеличение показателей НСТ и ИАН, повышение уровня TNF-a в сыворотке и печени (р<0,001) по сравнению с контрольными животными. Реактивная способность иммуннокомпетентных клеток (ИКК) синтезировать TNF-a, определяемая с помощью индекса активности цитокиновой регуляции (ИАЦР) как соотношение уровня индуцированного синтеза TNF-a (стимулированного липополиса-харидом (ЛПС) Escherichia coli) к спонтанному (нестимулиро-ванному) снижался в 2 раза. Изменение в гуморальном звене иммунитета у крыс опытной группы сопровождалось повышением уровней ЦИК С3 и ЦИК С4 (р<0,001). Выявлено увеличение содержания гаптоглобина, кислого a-1-глипротеина (р<0,001) в крови крыс опытной группы. Полученные данные свидетельствуют о компенсаторном активированном состоянии иммунной системы, развитии острого воспаления в ответ на ВЖН.
Таблица
Показатели систем иммунитета, прооксиданты □ антиоксиданты, липидного обмена в крови и печени крыс при адаптации к высокожировой нагрузке
Показатели Контрольная группа, n=10 Опытная группа, n=10
Показатели иммунной системы
Лейкоциты, Г/л 7,43±0,24 ***8,52±0,12
Лимфоциты, % 22,07±0,73 ***26,70±0,40
нет, % 8,57±0,46 ***18,8±0,8
НСТР, у.е. 1,45±0,14 1,16±0,04
ИАН, у.е. 0,12±0,01 ***0,17±0,01
ИАНР, у.е. 1,49±0,07 ***1,07±0,03
ЦИК С3, у.е. 0,42±0,02 ***0,63±0,02
ЦИК С4, у.е. 0,44±0,02 ***0,72±0,03
К (С4/С3) , у.е. 1,04±0,04 1,14±0,10
TNF-a в крови, пг/мл 31,3±4,0 ***849,9±53,1
TNF-a (-) ЛПС, пг/мл 49,2±4,8 ***1584±147
TNF-a (+) ЛПС, пг/мл 188,4±15,6 ***2923±176
ИАЦР, у.е. 4,0±0,2 ***1,9±0,1
TNF-a в печени, пг/мл 252±10 ***8379±450
Г аптоглобин, г/л 0,99±0,08 ***2,28±0,14
Кислый a-1-гликопротеин, г/л 0,83±0,03 ***1,82±0,02
Показатели системы прооксиданты-антиоксиданты
AOA, % в крови 22,7±0,6 24,64±2,2
МДА, нмоль/г.НЬ в крови 4,6±0,3 *5,31±0,31
МДА, нмоль/мг белка в печени 2,84±0,65 ***4,66±0,15
ГПЛ, у.е. в крови 0,66±0,07 ***3,1±0,1
NO, мкмоль/л в крови 33,0±1,4 *42,0±1,2
СО, мг/л в крови 0,32±0,03 *0,70±0,04
УЭПГ, % 48,5±7,0 ***12,9±1,0
Каталаза, % в крови 84,83±2,05 *73,21±3,24
ГР, мкмоль НАДФН/гНЬ/мин в крови 75,1±1,5 **68,0±1,5
ГР, нмоль НАДФН/мин/мг белка в печени 3,89±0,13 ***1,12±0,04
Показатели липидного обмена
ОХС, ммоль/л 1,49±0,04 ***3,68±0,04
ТГ, ммоль/л 1,19±0,04 ***1,90±0,06
ХС ЛПНП, ммоль/л 0,29±0,02 ***2,34±0,11
ХС ЛПОНП, ммоль/л 0,54±0,02 ***0,85±0,03
ХС ЛПВП, ммоль/л 0,67±0,04 ***0,28±0,02
ИА, у.е. 1,36±0,15 ***11,87±1,55
ФС, % 6,80±0,85 ***13,00±0,67
ФИ, % 3,90±0,01 ***1,14±0,17
СМ, % 14,42±0,97 15,77±2,09
ФХ, % 55,88±1,14 ***42,38±0,96
ФЭ, % 21,50±0,75 ***28,82±0,99
Е n6, у.е. 22,46±1,1 ***34,32±1,86
Е n3, у.е. 10,04±0,22 ***6,47±0,19
Примечание: * □ слева значения достоверны относительно контрольной группы; * □ p<0,05; ** □ p<0,01; *** Dp<0,001.
Влияние ВЖН в течение 30 суток способствовало развитию окислительного стресса у крыс опытной группы. Это подтвердилось в увеличении продуктов липопероксидации (МДА, ГПЛ), метаболитов N0 и СО, падении активности каталазы и ГР в крови и печени крыс, снижении устойчивости эритроцитов к перекисному гемолизу относительно контрольных животных.
У крыс опытной группы установлено повышение уровней сывороточных ОХС, ТГ, атерогенных фракций липопротеинов (ХС ЛПНП, ХС ЛПОНП), индекса атерогенности и снижение ХС ЛПВП (р<0,001), что указывает на развитие алиментарной дисли-пидемии. В эритроцитах крыс опытной группы выявлено накопление фосфатидилсерина (ФС), фосфатидилэтаноламина (ФЭ), снижение доли фосфатидилинозитола (ФИ), фосфатидилхолина (ФХ) (р<0,001). Уровень сфингомиелина (СМ) не изменялся. Появление дефицита ФИ и ФХ, формирующих наружный слой липидного каркаса мембраны свидетельствует об активации специфичных фосфолипаз и интенсификации процессов липопероксидации [10,14]. Последнее подтверждается в исследовании состояния системы прооксиданты-антиоксиданты у крыс. Наблюдалось снижение суммы ПНЖК п3 и повышение суммы ПНЖК п6.
Для анализа межсистемных взаимодействий был использован метод корреляционных плеяд. У контрольных животных при сечении корреляционного цилиндра на уровне сильной связи (г>0,7) были установлены три системы, участниками которых стали показатели липидного обмена и окислительно-восстановительных процессов и одна плеяда, отражающая взаимосвязь систем иммунитета и прооксиданты-антиоксиданты (рис. 1). Центром первой плеяды (0=4; 0/к=0,09; Э=0,94) стал ФИ эритроцитов, образующий отрицательные связи с 2 п3 (г=-0,97) и п6 (г=-0,93). Предиктором второй плеяды (0=4; 0/к=0,09; Э=0,78) являлся ХС ЛПВП, отрицательно коррелирующий с ИА (г=-0,94) и ХС ЛПНП (г=-0,69), прямо связанный с показателем УЭПГ (г=0,71). Третью по значимости плеяду (0=3; 0/к=0,07; Э=0,72) образовывали гаптоглобин, который устанавливал положительную связь с показателем метаболической активности нейтрофи-лов □ НСТ (г=0,74) и отрицательную □ с содержанием ГПЛ в сыворотке крови (г=-0,71). Полученные результаты свидетельствуют о том, что у здоровых животных ведущую роль в физиологических процессах играет ХС ЛПВП, обладающий высоким антиатерогенным потенциалом и ФИ, принимающий внешние стимулы. Поддержание концентрации антиатерогенных липидов на нормальном уровне снижает возможность накопления гидроперекисей липидов, общего холестерина, регулирует структурное состояние клеточных мембран за счет сохранения баланса между ПНЖК семейства п3 и п6 в липидном каркасе, повышает устойчивость к свободнорадикальному повреждению [10,13]. Выявленная связь между гаптоглобином и кислородной бактерицид-ностью фагоцитов отражает прямую зависимость иммунного ответа от уровня провоспалительных эффекторов. Пероксидазная активность гаптоглобина оказывает антиоксидантный эффект, противостоит накоплению гидроксильных радикалов и проявление ими цитотоксического действия, предотвращает мембраноде-струкцию и нарушение энергетической обеспеченности клетки [15]. Следовательно, выявленные межсистемные связи между компонентами иммунитета, липидного обмена и системы прооксиданты-антиоксиданты являются обязательными для адекватной жизнедеятельности клетки, нормального протекания окислительно-восстановительных и иммунных реакций, обеспечивая тем самым сохранение постоянства внутренней среды организма.
Рис. 1. Корреляционные плеяды иммунометаболических параметров у крыс контрольной группы. Примечание: здесь и на рис. 2 кружки с границей, выделенной жирным соответствуют предикторам плеяд, цифры рядом с линиями обозначают уровни г.
Влияние ВЖН на крыс в течение 30 суток способствовало формированию четырех корреляционных групп на уровне сильной (r>0,7) и умеренной (0,5<r<0,7) связей (рис. 2). Признаком индикатором первой плеяды (G □ 8; G/k □ 0,4; D □ 0,77) являлся TNF-a, положительно коррелирующий с уровнем ТГ (r=0,92), МДА (r=0,88), ЦИК С4 (r=0,82) и ИАЦР (r=0,91), отрицательно связанный с индексом активности нейтрофильных гранулоцитов (ИАН, r=-0,54). В свою очередь, сильная положительная связь выявлялась между МДА и уровнем метаболитов NO (r=0,81), отрицательная связь с СО в крови (r=-0,57). Возрастание мощности и крепости плеяды обуславливается подключением не только новых участников, но и образованием сильных взаимосвязей между ними. Стимуляция иммунного ответа на начальных этапах воспалительного процесса обеспечивается цитокиновой секрецией, регулирующей метаболическую активность иммуннокомпетентных клеток, интенсивность процессов липолиза, липопероксидации и биосинтез сигнальных молекул нитроксидэргиче-ской и гемоксигеназной систем [5,15].
Предиктором второй по значимости плеяды (G □ 8; G/k □
0,32; D □ 0,74) выступал ТГ крови, образующий сильные положительные корреляционные связи с уровнем МДА ткани печени (r=0,91), СО (r=0,92), TNF-a (r=0,92), ХС ЛПНП (r=0,68) крови. Три обратные связи зарегистрированы с уровнем содержания белков острой фазы (кислый a-1-гликопротеин, r=-0,71; гаптоглобин, r=-0,63) в сыворотке крови и числом лейкоцитов (r=-0,53). Характер данной плеяды указывает на зависимость биохимических и иммунных процессов от гомеостаза липидов в крови, на обязательное присутствие воспалительного компонента в организме при дислипидемии. Гиперпродукция острофазных белков в печени блокирует активный рецепторзависимый транспорт жирных кислот в составе липопротеинов, что приводит к накоплению в крови ХС ЛПНП и их окислению [10]. Модифицированные липопротеины в качестве эндогенных флогогенов захватываются макрофагами с выбросом дополнительной порции провоспалительных факторов (TNF-a), поддерживающих местный и системный очаг воспаления [3].
Следующей по крепости стала третья корреляционная плеяда (G □ 7; G/k □ 0,33; D □ 0,72). Центром данной плеяды □ показатель метаболической активности нейтрофильных гранулоцитов (НСТ), обнаруживающий обратно пропорциональную зависимость с параметрами липидного спектра сыворотки крови
□ это ОХС (r=-0,75), ХС ЛПНП (r=-0,74). Самый высокий уровень корреляционной связи рассматриваемой системы установился между предиктором и ИА (r=-0,81). Прямые связи наблюдались с показателями антиоксидантной системы: каталазы (r=0,77), ГР (r=0,54) крови. В свою очередь параметр активности фермента редокс-системы глутатиона обнаруживал положительную зависимость с резервом окислительной функции нейтрофилов (ИАНР, r=0,70). Взаимодействие глутатионредуктазы и каталазы с показателями метаболической и бактерицидной активности нейтрофилов отражает важное значение этих антиоксидантных ферментов в нейтрализации липоперекисей, накапливающихся в фагосомах. Оптимальное содержание ГР и каталазы позволяет клетке поддерживать нормальное функционирование и адекватный ответ на дополнительную стимуляцию экзо- и эндогенами в условии окислительного стресса. Однако постоянная повышенная потребность клетки в ферментах АОЗ в условии окислительного стресса способствует быстрому истощению резерва их синтеза. Наблюдаемый дефицит ГР в клетках печени и эритроцитах, каталазы в крови у крыс через 30 суток эксперимента доказывает сказанное выше.
Четвертая группа признаков была представлена ферментативным звеном антиоксидантной системы, показателями неспецифической резистентности иммунитета и липидного обмена (G=7; G/k=0,28; D=0,67). Предиктором данной плеяды являлась каталаза, с которой была установлена внутрисистемная связь с показателем активности ГР печени (r=0,74) и межсистемная кооперация с параметрами фагоцитарной (НСТ, r = 0,77) и бактерицидной (ИАНР, r=0,80) способности гранулоцитов, обратные с содержанием TNF-a в печени (r=-0,56). Четвертая плеяда имела влияние на работу глутатионового звена антиоксидантной системы в крови и метаболизм липидов (рис. 2). Вклад каталазы в процесс антиоксидантой защиты позволяет иммунокомпетент-ным клеткам активировать поглощение антигенов, быструю деградацию потенциально опасных активных форм кислорода таких как супероксид радикал (02^-) и перекись водорода (Н2О2) до воды и молекулярного кислорода с предотвращением образования цитотоксического гидроксильного радикала (НО^) [1,2]. Обратная зависимость каталазы с содержанием TNF-a в печени доказывает роль воспаления в истощении антиоксидантой активности гепатоцитов.
IoKQvG-l.Gt-0AD-0.77 I □ пледа G - S. ОЛ - 0.J). D- 0.72
Рис. 2. Корреляционные плеяды иммунометаболических параметров у крыс опытной группы.
Результаты исследования показали, что обязательными атрибутами адаптации к алиментарным стресс-факторам являются усиление мощности и крепости межсистемной интеграции, что свидетельствует о функционировании организма с максимальной степенью напряжения, вовлеченностью в реализацию адаптивных реакций всех гомеостатических систем. В условиях адаптации к высокожировой нагрузке на первое место выходит взаимодействие между провоспалительным медиатором иммунной системы (TNF-a), параметрами системы прооксиданты- антиоксиданты (каталаза, МДА, СО, NO), показателями неспецифической резистентности и наиболее атерогенным классом липидов □ ТГ. Это объясняется тем, что на начальных этапах формирования адаптивного ответа избыточный поток флогогенов в виде экзогенного холестерина и ТГ индуцирует острую воспалительную реакцию, запускающую формирование окислительного стресса: увеличивается поступление в печень свободных жирных кислот, происходят реакции их окисления и образуются продукты ПОЛ, вызывающие окисление ХС ЛПНП [10,11,15]. Клеточные мембраны изменяют свой липидный состав и становятся более склонными к индукции свободных радикалов. Свободные радикалы и окисленные ЛПНП еще больше усиливают процессы липопероксида-ции, вызывают дифференцировку моноцитов в макрофаги, секре-тирующие цитокины, сигнальные биорегуляторы [13]. Компенсаторная гиперпродукция оксида азота оказывает вазодилататор-ный и антитромбогенный эффект на сосудистый эндотелий, становится главным лимитирующим механизмом развития ишемии и гипоксии тканей, минимизирует липотоксическое действие активных форм кислорода [5]. Компоненты систем иммунитета и прооксиданты-антиоксиданты представлены в каждой плеяде, так как именно эти звенья гомеостаза организма находятся на первой линии защиты от чужеродных патогенов и дают сигнал об активации иммунного ответа и экспрессии синтеза антиоксидантных ферментов. Ведущим показателем системы прооксиданты-антиоксиданты, обеспечивающим сопряженность рассматриваемых систем являлась каталаза. Следовательно, только скоординированное действие иммунных и окислительно-восстановительных процессов обеспечивает формирование срочных видов адаптивных стресс-реакций организма.
Литература
1. Доцешо, В.А. Вопр. Питания / В. А. Доценко.П 2004.D № 6. С. 36-39.
2. Дубинина, Е.Е. Продукты метаболизма кислорода в функциональной активности клеток (жизнь и смерть, созидание и разрушение). Физиологические и клинико-биохимические аспекты / Е.Е. Дубинина.^ СПб, 2006.
3. Калинина, Е.П. Мед. Иммунология / Е.П. Калинина, Е.М. Иванов, Е.Г. Исаченко.П 2007.D Т. 9, № 6.D С. 581-588.
4. Климов, А.Н. Обмен липидов, липопротеинов и его нарушения / А.Н. Климов, Н.Г. Никульчева.П СПб, 1999.
5. Марков, Х.М. Пат. физиология и эксперим. Терапия / Х.М. Марков.П 2006.D № 3.D С. 2-7.
6. Медведев, В.И. Адаптация человека / В.И. Медведев.^ СПб, 2003.
7. Медицинские лабораторные технологии и диагностика: Справочник / под ред. А. И. Карпищенко. - СПб, 1999.
8. Новгородцева, Т.П. Руководство по методам исследования параметров системы -Лерекисное окисление липидов □ антиоксидантная защита^ в биологических жидкостях. Владивосток /
Т.П. Новгородцева, Э.А. Эндакова, В.И. Янькова, 2003.
9. Терентьев, П.В. Практикум по биометрии / П.В. Терентьев, Н.С. Ростова. □ Л., 1977.
10. Biochemistry of lipids, lipoproteins and membranes / Edited By J.E. Vance, D. Vance. Hardbound, 2008.
11. Biochemical, physiological and molecular aspects of human nutrition / Edited By M. Stipanuk. Hardbound, 2006.
12. Christie, W.W. Lipid Analysis. 3-rd Edition / W.W. Christie.D Bridgwater, 2003.
13. Dröge, W. Physiol. Rev. / W. Dr-ge.D 2002.D Vol. 82(1).D P. 47-95.
14. Fadeel, B. Crit. Rev. Biochem. Mol. Biol / Fadeel B., Xue
D. □ 2009. □ N 44(5). □ Р. 264D277.
15. Immunol / Zhao J. [et. al.].D 2009.D N 30(1).D P. 8D12.
THE CHARACTER OF HOMEOSTATIC SYSTEMS INTEGRATION IN RATS AT HIGHLY FATTY LOADING
YU.K. KARAMAN
Vladivostok Branch of Far East Research Centre of Physiology and Pathology
of Breath, Siberian Unite of Russian Academy of Medical Sciences, Research Institute of Medical Climatology and Medical Rehabiltation
The character of intra- and intersystem interactions of lipid transport, antioxidant, prooxidant, immune systems in rats during adaptation to highly fat food within 30 days is studied. It is established that the mandatory attributes of adaptation to nutritional stress factors are increased capacity and strengthening of intra- and inter-system integration of homeostatic systems, demonstrating the functioning of the organism with the highest degree of tension in order to maintain internal homeostasis.
Key words: homeostatic system, highly fatty loading, rats.
УДК 616
К ВОПРОСУ О ВЫБОРЕ МЕТОДА МАТЕМАТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА С ЦЕЛЬЮ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЗАБОЛЕВАЕМОСТИ ЛЕПТОСПИРОЗОМ
Т.В. ЧЕСТНОВА*, О.Л. СМОЛЬЯНИНОВА*, С.И. ЛОГВИНОВ**
Предложен алгоритм поиска оптимальной модели для решения задачи прогнозного моделирования состояния сложных систем с применением методом группового учета аргументов.
Ключевые слова: патология, лептоспироз, анализ, модель, заболеваемость.
Лептоспироз □ одна из актуальных проблем инфекционной патологии в Тульской области. Для разработки научно обоснованной системы управленческих мер оптимизации эпиднадзора за лептоспирозом с целью уменьшения количества заболеваний, необходимо правильно прогнозировать складывающуюся эпидемическую ситуацию на основании данных эпизоотологического мониторинга с помощью методов системного анализа. Особенностью прогнозирования и управления процессом заболеваемости является получение ее прогностичной модели [1-3].
Средства математического анализа весьма многообразны. К общепризнанным и хорошо исследованным методам многомерного статистического анализа относятся: корреляционный, регрессионный, дискриминантный анализ, метод группового учета аргументов (МГУА).
При получении прогноза состояния сложных систем особое место занимают методы экспериментального прогнозирования, в которых предполагается, что все основные тенденции развития процесса отражены в таблице наблюдений. Применению экспериментальных методов благоприятствует существенная инерционность большинства процессов, протекающих в системах. Экспериментальные методы эффективно решают задачу прогнозирования состояния системы при отсутствии структурных изменений в объекте исследования. Особенный интерес представляют такие методы при анализе эргатических, экологических систем, которые относятся к нелинейным системам, подверженным влиянию многих факторов.
* Тульский государственный университет, кафедра «Санитарногигиенические и профилактические дисциплины С] 300028, г. Тула, ул. Болдина, 128, тел. 8 (4872) 35-11-50
** Тульский государственный педагогический университет им.
Л.Н.Толстого, 300026, г. Тула, пр. Ленина, 125, тел. 8 (4872) 34-20-99
