Научная статья на тему 'Исследование нарушений обмена биометаллов (кальций, магний, медь, железо, цинк) в системе «Плазма - лимфа» при вибрационных воздействиях и на фоне фармакологической коррекции эссенциальными фосфолипидами'

Исследование нарушений обмена биометаллов (кальций, магний, медь, железо, цинк) в системе «Плазма - лимфа» при вибрационных воздействиях и на фоне фармакологической коррекции эссенциальными фосфолипидами Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

CC BY
194
46
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Journal of Siberian Medical Sciences
ВАК
Область наук
Ключевые слова
ВИБРАЦИОННАЯ БОЛЕЗНЬ / ДЕЙСТВИЕ ЭССЕНЦИАЛЬНЫХ ФОСФОЛИПИДОВ / VIBRATION DISEASE / ESSENTIAL PHOSPHOLIPIDS EFFECT

Аннотация научной статьи по клинической медицине, автор научной работы — Вогралик Павел Михайлович, Начаров Юрий Владимирович

Данная работа посвящена изучению изменений содержания биометаллов в системе «плазма лимфа» в условиях вибрационных воздействий, в ранний и поздний восстановительный периоды и при коррекции эссенциальными фосфолипидами. Полученные нами данные позволяют говорить о системном характере нарушений обмена биометаллов и об активном участии лимфатической системы в ответных реакциях организма на вибрационное воздействие, формировании «метаболической платформы» нарушений гемои лимфоциркуляции. Полученные данные позволяют оценить вклад нарушений обмена биометаллов в патогенез вибрационной болезни и в понимание роли лимфатической системы в адаптивно-компенсаторных реакциях организма, направленных на поддержание гомеостаза. Терапевтические эффекты эссенциале Н максимально проявлялись в поздний восстановительный период.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по клинической медицине , автор научной работы — Вогралик Павел Михайлович, Начаров Юрий Владимирович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

STUDY OF BIOMETALS MIBALANCE (CALCIUM, MAGNESIUM, COPPER, IRON, ZINC) IN PLASMA-BLOOD SYSTEM AT VIBRATION INFLUENCES AND ON THE ESSENTIAL PHOSPHOLIPIDS CORRECTION GROUND

This work is dedicated to the study of biometals changes in plasma blood system in vibration influences during the earlier and late rehabilitation periods and at essential phospholipids correction. Our data show the systemic character of biometals misbalance and activity of lymphatic system in the response reaction of an organism on the vibration influence, formation of metabolic platform of blood and lymph circulation. Our data show how of biometals misbalance influence on the vibration disease pathogenesis and understand the role of lymphatic system in adaptive-compensatory reactions for homeostasis support Therapeutical effects of Essentiale N were evident at the most in the late period of rehabilitation.

Текст научной работы на тему «Исследование нарушений обмена биометаллов (кальций, магний, медь, железо, цинк) в системе «Плазма - лимфа» при вибрационных воздействиях и на фоне фармакологической коррекции эссенциальными фосфолипидами»

ИССЛЕДОВАНИЕ НАРУШЕНИЙ ОБМЕНА БИОМЕТАЛЛОВ (КАЛЬЦИЙ, МАГНИЙ, МЕДЬ, ЖЕЛЕЗО, ЦИНК) В СИСТЕМЕ «ПЛАЗМА - ЛИМФА» ПРИ ВИБРАЦИОННЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ И НА ФОНЕ ФАРМАКОЛОГИЧЕСКОЙ КОРРЕКЦИИ ЭССЕНЦИАЛЬНЫМИ ФОСФОЛИПИДАМИ

П. М. Вогралик, Ю. В. Начаров ГОУ ВПО «Новосибирский государственный медицинский университет

Росздрава» (г. Новосибирск)

Данная работа посвящена изучению изменений содержания биометаллов в системе «плазма - лимфа» в условиях вибрационных воздействий, в ранний и поздний восстановительный периоды и при коррекции эссенциальными фосфолипидами. Полученные нами данные позволяют говорить о системном характере нарушений обмена биометаллов и об активном участии лимфатической системы в ответных реакциях организма на вибрационное воздействие, формировании «метаболической платформы» нарушений гемо- и лимфоциркуляции. Полученные данные позволяют оценить вклад нарушений обмена биометаллов в патогенез вибрационной болезни и в понимание роли лимфатической системы в адаптивно-компенсаторных реакциях организма, направленных на поддержание гомеостаза. Терапевтические эффекты эссенциале Н максимально проявлялись в поздний восстановительный период.

Ключевые слова: вибрационная болезнь, действие эссенциальных фосфолипидов

Актуальность темы. Проблема вибрационной болезни (ВБ) сохраняет медико-социальную значимость в связи с высокой распространенностью этого заболевания и его значительным весом в структуре профессиональной заболеваемости, а также наносимыми социально-экономическими потерями [5, 8]. В настоящее время доля этой патологии составляет около 18,4 %, а интенсивность поражения - от 5 до 10 случаев на 1000 работающих, занятых в виброопасных профессиях [6]. Доказано, что вибрационный раздражитель, являясь мощным хроническим стрессором, вызывает сложные нарушения нейрорефлекторного и нейрогуморального характера [5]. Производственная вибрация, выступающая в качестве «хронизирующего стрессирующего фактора», приводит к запуску механизма липопероксидации. Доказано, что у больных с ВБ имеет место ранняя и стойкая активация перекисного окисления липидов (ПОЛ) и депрессия антиоксидантной защиты (АОЗ) с накоплением токсических метаболитов. Мишенями для перекисного окисления липидов являются структурные компоненты биологических мембран, вследствие чего развивается системная мембранопатия с нарушением структурно-функциональных свойств эритроцитов, тромбоцитов, эндотелия [4, 8]. Одно из необходимых условий современной профилактики ВБ - раннее выявление признаков вредного воздействия вибрации на организм [6]. Восполнение разрушенных структурных элементов мембраны эссенциальными фосфолипидами тем или иным способом способствует восстановлению поврежденных мембранных структур [9, 10]. Однако имеется ограниченное количество исследований,

посвященных роли биометаллов в патогенезе вибрационной патологии [1, 7]. Практически отсутствуют сведения, касающиеся роли лимфатической системы, важнейшего звена гомеостаза [2, 3], в регуляции обмена биометаллов при вибрационной патологии.

Цель исследования: изучение изменений содержания биометаллов в системе «плазма - лимфа» в условиях вибрационных воздействий, в ранний и поздний восстановительный периоды, а также на фоне коррекции эссенциальными фосфолипидами.

Результаты исследований и их обсуждение. В период воздействия и ранний восстановительный период (до 20-х суток восстановления) наблюдалось повышение плазменного пула кальция на 60 % выше контрольного значения, на фоне снижения его в лимфе. Избыток кальция, как известно, поддерживает активность ПОЛ. Системный характер повреждения клеточных мембран при вибрационной патологии, в том числе в гладкомышечных клетках артерий, может быть основой для повышения их контрактильности вследствие накопления в цитоплазме свободного кальция и приводить к развитию специфического для ВБ периферического ангиодистонического синдрома, влияя на сосудистый тонус, реологические свойства крови, микроциркуляцию, региональный кровоток [1, 3].

Увеличение содержания кальция в плазме крови сопровождалось уменьшением его содержания в лимфе: на 1-е сутки воздействия содержание кальция уменьшалось на 26 %, а на 10-е сутки - на 54 % по сравнению с контрольным значением. Начиная с 30-х суток воздействия и в период восстановления наблюдалось постепенное увеличение содержания кальция в лимфе. На 60-е сутки восстановительного периода концентрация кальция в лимфе практически достигала контрольного значения, что может быть связано с компенсаторной реакцией лимфатической системы, выводящей избыток кальция из тканей [3]. У животных, получавших препарат эссенциале Н динамика содержания кальция в плазме крови и лимфе носила менее выраженный характер: в плазме крови на протяжении всего периода исследования она существенно не отличалась от контрольного значения; в лимфе же отличалась от контрольного значения лишь на 1-е и 10-е сутки воздействия соответственно на 18 и 26 %. При коррекции эссенциале Н значения ПЛИ кальция были выше контрольного значения на 1 -е сутки воздействия на 30 %, на 10-е - на 50 %. К 60-м суткам восстановительного периода ПЛИ кальция снижался практически до контрольного значения, что свидетельствует о нормализации межсистемных соотношений кальция к концу восстановительного периода (рис. 1).

0.14

0.12 -

0.10

0.08

0.06

0.04

0.02 -

0.0

3 плазма+вибр.

ш+вибр.+ЭФ

I у у у лимфа+вибр.+ЭФ ПЛИ+вибр.

2.5

2.0

1.5

1.0

0.5

контроль 1 сутки воз. 10 суток воз. 30 суток воз. 20 суток восст. 30 суток восст. 60 суток восст.

Рис. 1. Динамика содержания кальция в плазме крови, лимфе и ПЛИ при вибрационных воздействиях, в ранний и поздний восстановительный периоды и на фоне коррекции

Восполнение разрушенных структурных элементов мембраны эссенциальными фосфолипидами способствует восстановлению поврежденных мембранных структур, стабилизации мембран и кальциевых каналов и восстановлению нарушенного баланса кальция.

Увеличение содержания магния в плазме крови до 10-х суток воздействия в 2,4 раза в сочетании с увеличением содержания кальция до 20х суток восстановительного периода отражает процессы мобилизации магния из тканей как кофактора многочисленных энзимных реакций, необходимых для активации энергетического и пластического обмена. Известно, что усиление процессов липидпероксидации с депрессией антиоксидантной системы (АОС) при вибрационной болезни сопровождаются системными поражениями мембран клеток и субклеточных структур, сдвигами нейрогормональной регуляции по типу ранней инволютивной перестройки, расстройствами микроциркуляции со снижением пластического и энергетического обеспечения органов и тканей, хронической гипоксией. Кроме того, изменение концентрации внеклеточного магния приводит к спазму сосудов, повышению их чувствительности к прессорным агентам [1]. Содержание магния в лимфе уменьшалось, и на 10-е сутки периода воздействия составляло 50 % от контрольного значения, затем наблюдалось его постепенное увеличение (рис. 2).

контроль 1 сутки воз. 10 суток воз. 30 суток воз. 20 суток восст. 30 суток восст. 60 суток восст. Рис. 2. Динамика содержания магния в плазме крови, лимфе и ПЛИ при вибрационных

воздействиях, в ранний и поздний восстановительный период и на фоне коррекции

Значение ПЛИ магния увеличивалось и на 10-е сутки вибрационного воздействия превышало контрольное значение в 4,8 раза, далее наблюдалось его снижение к 30-м суткам восстановления в 2 раза выше контрольного значения.

Наблюдаемое снижение показателей гемолимфатических соотношений магния на 60-е сутки периода восстановления приобретает тенденцию к нормализации, тем самым подтверждая возможность депонирования магния в лимфатической системе для последующего его использования по мере необходимости («recycling») [3]. У животных, получавших препарат эссенциале Н, на протяжении всего периода исследования изменения содержания магния были существенно меньшими, чем у животных 1 -й группы. В то же время концентрации магния в лимфе у животных, получавших препарат, были существенно выше таковых, чем у животных 1 -й группы в течение всего периода исследования. На фоне коррекции значения ПЛИ магния на протяжении всего периода исследования были ниже таковых, чем у животных 1-й группы. На 60-е сутки восстановительного периода ПЛИ магния практически достигал контрольного значения, что может свидетельствовать о нормализации межсистемных отношений магния между кровеносным и лимфатическим руслом.

Обнаруженное повышение содержания цинка в плазме крови на 1-е сутки вибрационного воздействия в 5,6 раза, вероятно, обусловлено поступлением этого биометалла из тканевого «депо» под действием глюкокортикоидов в ответ на вибрационный стресс, а также как возможный вариант антиоксидантной защиты [3, 11, 12]. Начиная с 10-х суток воздействия вибрации и в течение всего восстановительного периода содержание цинка в плазме крови постепенно уменьшалось, к 60-м суткам

периода восстановления достигая контрольного значения. Увеличение содержания цинка в плазме крови сопровождалось уменьшением его содержания в лимфе. При этом наблюдалось увеличение значений ПЛИ цинка в течение всего периода воздействия вибрации, что можно объяснить как естественную реакцию на вибрационное повреждение, учитывая мощный репаративный эффект цинка. У животных, получавших препарат эссенциале

Н, к 60-м суткам периода восстановления концентрации цинка в обеих средах достигали контрольных значений.

Содержание меди в плазме крови при вибрационном воздействии уменьшалось и на 30-е сутки было на 38 % ниже контрольного значения. К 60-м суткам периода восстановления оно было на 33 % ниже контрольного значения. Наблюдаемое уменьшение содержания меди в плазме крови может быть связано с нарушениями в системе микросомального окисления печени и усугубляет метаболические нарушения, гипоксию и ишемию тканей. Как известно, медь может в определенной степени влиять на интенсивность процессов ПОЛ через образование супероксиддисмутазы (СОД). Некоторые авторы приводят факты двухкратного усиления процессов ПОЛ в митохондриях и микросомах печени крыс при одновременном снижении активности СОД, каталазы и глутатионпероксидазы на фоне купродефицита. Снижение содержания меди в плазме крови может быть также связано со снижением синтеза транспортных белков в печени на фоне вибрационно обусловленной гепатопатии [3, 11]. Увеличение содержания меди в лимфе до 10-х суток при одновременном уменьшении ее содержания в плазме крови сопровождалось резким снижением ПЛИ этого биометалла, что может свидетельствовать о компенсирующей роли лимфатической системы в поддержании системного баланса данного биометалла. У животных, получавших препарат эссенциале Н, содержание меди в плазме крови на 30-е сутки воздействия было ниже контрольного значения уже на 17 %. Концентрации меди в лимфе у животных, получавших препарат, были ниже таковых, а ПЛИ были существенно выше таковых, чем у животных 1 -й группы, определенных в эти же временные интервалы.

Содержание железа в плазме крови уменьшалось при вибрационных воздействиях и было существенно ниже контрольного значения на 1 -е и 10-е сутки. Это может быть связано с нарушением усвоения железа вследствие вибрационного поражения кишечника, что является проявлением

полиорганной недостаточности, тем самым усугубляя возникающие обменнотрофические нарушения. Наблюдаемое увеличение содержания сывороточного железа на 30-е сутки периода воздействия может

способствовать адекватному усилению функционирования системы

микросомального окисления на фоне массивного выброса глюкокортикоидов в ответ на вибрационный стресс. По данным литературы, имеется

определенная закономерность между содержанием железа и количеством цитохромов в печени. Последующее снижение содержания железа в плазме крови на 20-е и 30-е сутки периода восстановления, возможно, связано со снижением уровня транспортных и функциональных белков в печени [3, 13].

Уменьшение содержания железа в плазме крови сопровождалось резким увеличением его содержания в лимфе. ПЛИ железа на 1-е и 10-е сутки воздействия уменьшались и были на 90 % ниже контрольного значения. К 60м суткам периода восстановления ПЛИ железа практически не отличался от контрольного значения, что может говорить о компенсирующей роли лимфатической системы в регуляции межсистемных отношений данного биометалла. У животных, получавших препарат эссенциале Н, концентрации железа в плазме крови на протяжении всего периода исследования были выше таковых, в лимфе - ниже таковых, чем у животных 1-й группы. К 60-м суткам восстановления ПЛИ достигал контрольного значения, что свидетельствует о нормализации отношений железа в системе «плазма -лимфа».

Выводы

1. Воздействие вибрационного фактора приводит к увеличению в плазме крови содержания кальция, магния, цинка и уменьшению содержания меди, железа. В лимфе в период воздействия отмечается противоположный характер изменений содержания биометаллов, что свидетельствует о системных нарушениях обмена биометаллов.

2. Наблюдаемое в период восстановления снижение в плазме крови содержания кальция, магния и цинка сопровождалось увеличением их содержания в лимфе, что связано с их компенсаторным перераспределением в лимфатическое русло. Увеличение содержания меди и железа в плазме крови к концу периода восстановления, напротив, сопровождается снижением их лимфатического пула.

3. Применение препарата эссенциале Н в период воздействия вибрации значительно снижает выраженность изменений содержания биометаллов в плазме крови и лимфе по сравнению с таковой у животных, не получавших данный препарат, что связано с протективными и коррегирующими эффектами эссенциальных фосфолипидов.

4. Коррегирующие эффекты эссенциале Н на обмен биометаллов максимально проявлялись в поздний восстановительный период, приводя к нормализации нарушенных параметров обмена биометалов, что связано с реконструктивным влиянием препарата, реализуемым вследствие оптимизации трансэндотелиального обмена, белоксинтетической и энергетической функций.

5. Увеличение значений ПЛИ кальция, магния, цинка в период воздействия свидетельствуют о преобладании плазматического пула данных биометаллов, а снижение при этом значений ПЛИ меди и железа отражает компенсаторное перераспределение данных биометаллов в лимфатическое русло. Однако в восстановительном периоде полного восстановления нарушенных межсистемных соотношений биометалов не происходит, несмотря на устранение вибрации как этиологического фактора.

6. На фоне применения эссенциале Н отмечается восстановление значений ПЛИ изучаемых биометаллов, приводя к нормализации их межсистемных соотношений к концу периода восстановления.

7. Применение препарата эссенциале Н способствует нормализации возникающего при вибрационных нагрузках системного дисбаланса биометаллов, сохранению и восстановлению гомеостаза биометаллов, что связано с влиянием эссенциальных фосфолипидов на главные звенья патогенеза вибрационной патологии: метаболические нарушения, активацию пероксидации липидов, повреждение мембран, регенераторно-пластическую недостаточность. Полученные нами данные позволяют говорить о системном характере нарушений обмена биометаллов и об активном участии лимфатической системы в ответных реакциях организма на вибрационное воздействие, формировании «метаболической платформы» нарушений гемо-и лимфоциркуляции. Полученные данные позволяют оценить вклад нарушений обмена биометаллов в патогенез ВБ и в понимание роли лимфатической системы в адаптивно-компенсаторных реакциях организма, направленных на поддержание гомеостаза.

Список литературы

1. Вербовой А. Ф. Влияние локальной и общей вибрации на минеральную плотность костной ткани и фосфорно-кальциевый обмен / А. Ф. Вербовой // Гигиена и санитария. - 2001. - № 6. - С. 42-44.

2. Вогралик П. М. Лимфатическая система и органы иммуногенеза / П. М.

Вогралик // Проблемы лимфологии и эндоэкологии : материалы

междунар. симпозиума (19-20 ноября 1998 года) : труды НИИКиЭЛ СО РАМН / Под ред. Ю. И. Бородина, В. Н. Горчакова. - Новосибирск, 1998.

- Т. 7. - С. 306-310.

3. Ефремов А. В. Нарушение обмена электролитов и эссенциальных микроэлементов при синдроме длительного сдавления на фоне артериальной гипертензии / А. В. Ефремов [и др.]. - Новосибирск, 1998. -123 с.

4. Ибраев С. А. Фосфолипиды крови при антракосиликозе в сочетании с вибрационной болезнью / С. А. Ибраев [и др.] // Медицина труда и пром. экология. - 2006. - № 4. - С. 14.

5. Картапольцева Н. В. Особенности поражения нервной системы при стрессовом воздействии физических факторов окружающей среды / Н. В. Картапольцева, Е. В. Катаманова, Д. В. Русанова // Медицина труда и промышленная экология. - 2007. - № 6. - С. 43-47.

6. Кирьяков В. А. Современные лабораторные маркеры ранних стадий формирования вибрационной болезни / В. А. Кирьяков [и др.] // Вестник РАМН. - 2005. - № 3. - С. 27-29.

7. Костюк И. Ф. Роль внутриклеточного обмена кальция в реализации вазоспастических реакций при вибрационной болезни / И. Ф. Костюк, В. А. Капустник // Медицина труда и пром. экология, 2004. - №7. - С. 14-18.

8. Несина И. А. Состояние перекисного окисления липидов и антиоксидантной защиты в динамике программ восстановительного лечения у больных вибрационной болезнью / И. А. Несина, А. В. Ефремов,

Л. А. Шпагина [и др.] // Здравоохранение Сибири : вестн.

межрегиональной ассоциации. - 2004. - № 1. - С. 51-53.

9. Сухаревская Т. М. Синдром регенераторно-пластического дефицита в патогенезе и клинике вибрационной болезни / Т. М. Сухаревская [и др.] // Общая и профессиональная патология : тезисы докладов региональной науч.-практич. конф. с международным участием. - Новокузнецк, 1994. -С. 48.

10. Топорков А. С. Применение эссенциальных фосфолипидов в терапии алкогольной болезни печени / А. С. Топорков // Гепатология. - 2003. - №

4. - С. 54-56.

11. Karadag F. Trace elements as a component of oxidative stress in COPD / F. Karadag [et al.] // Respirology. - 2004. -Vol. 9, N 1. - P. 33-37.

12. Molchanova E. Zink and nitrate in the ground water and the incidence of type 1 diabetes in Finland for the Spat Study Griup / Е. Molchanov [et al.] // Diabetic Medicine. - 2004. - Vol. 21, N 3. - P. 256-261.

13. Piasek M. Low iron diet and parenteral cadmium exposure in pregnant rats: the effects of trace elements and fetal viability / М. Piasek [et al.] // Biometals.

- 2004. - Vol. 17, N 1. - P. 1-4.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.