Научная статья на тему 'Изменения гемолимфатических соотношений биометаллов (кальций, магний, медь, железо, цинк) при вибрационных воздействиях и пути их коррекции'

Изменения гемолимфатических соотношений биометаллов (кальций, магний, медь, железо, цинк) при вибрационных воздействиях и пути их коррекции Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

CC BY
145
56
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Journal of Siberian Medical Sciences
ВАК
Область наук
Ключевые слова
ВИБРАЦИОННАЯ ПАТОЛОГИЯ / ВИБРАЦИОННЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ / НАРУШЕНИЕ ОБМЕНА БИОМЕТАЛЛОВ / VIBRATION PATHOLOGY / VIBRATION INFLUENCES / METABOLIC BIOMETAL IMBALANCE

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

В настоящей работе приведены результаты исследования изменения содержания биометаллов (кальция, магния, меди, железа, цинка) в плазме крови и лимфе у крыс и их перераспределение в системе «плазма лимфа» в условиях вибрационных воздействий, в ранний и поздний восстановительный периоды, а также на фоне коррекции эссенциальными фосфолипидами. Полученные нами данные свидетельствуют о наличии в структуре вибрационной патологии такого звена, как системный дисбаланс биометаллов (который является одним из звеньев ее патогенеза, в совокупности приводящих к развитию полиорганной недостаточности), а также о регулирующей роли лимфатической системы в поддержании гомеостаза биометаллов. При вибрационных воздействиях как мощном стрессирующем факторе происходит перераспределение биометаллов между кровеносным и лимфатическим руслом, что вносит существенный вклад в развитие, усугубление и прогрессирование вибрационной патологии. Полученные данные свидетельствуют о меньшей выраженности нарушений обмена биометаллов на фоне коррекции эссенциальными фосфолипидами. Превентивное использование эссенциальных фосфолипидов во время вибрационных нагрузок способствует сохранению и восстановлению гомеостаза биометаллов.

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.

CHANGES OF BIOMETALS HEMOLYMPHATIC CORRELATIONS AT VIBRATION INFLUENCES AND THE WAYS OF CORRECTION

In this article there are represented the results of study, that reveals the changes of biometals (calcium, magnesium, copper, iron, zinc) content in blood and plasma in rats and their redistribution in the system plasma lymph in conditions of vibration influences, in earlier and late reparative periods and on the ground of correction with essential phospholipids. The data show the presence of systemic misbalance of biometals. In vibration influence as forceful stressing factor the redistribution of biometals occurs between blood and lymph stream, that works on development, aggravation and progression of vibration pathology. The preventive use of essential phospholipids during vibration influences favor the conservation and regenerative process of biometal homeostasis.

Текст научной работы на тему «Изменения гемолимфатических соотношений биометаллов (кальций, магний, медь, железо, цинк) при вибрационных воздействиях и пути их коррекции»

ИЗМЕНЕНИЯ ГЕМОЛИМФАТИЧЕСКИХ СООТНОШЕНИЙ БИОМЕТАЛЛОВ (КАЛЬЦИЯ, МАГНИЯ, МЕДИ, ЖЕЛЕЗА, ЦИНКА) ПРИ ВИБРАЦИОННЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ И ПУТИ ИХ КОРРЕКЦИИ

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

(г. Новосибирск)

В настоящей работе приведены результаты исследования изменения содержания биометаллов (кальция, магния, меди, железа, цинка) в плазме крови и лимфе у крыс и их перераспределение в системе «плазма - лимфа» в условиях вибрационных воздействий, в ранний и поздний восстановительный периоды, а также на фоне коррекции эссенциальными фосфолипидами. Полученные нами данные свидетельствуют о наличии в структуре вибрационной патологии такого звена, как системный дисбаланс биометаллов (который является одним из звеньев ее патогенеза, в совокупности приводящих к развитию полиорганной недостаточности), а также о регулирующей роли лимфатической системы в поддержании гомеостаза биометаллов. При вибрационных воздействиях как мощном стрессирующем факторе происходит перераспределение биометаллов между кровеносным и лимфатическим руслом, что вносит существенный вклад в развитие, усугубление и прогрессирование вибрационной патологии. Полученные данные свидетельствуют о меньшей выраженности нарушений обмена биометаллов на фоне коррекции эссенциальными фосфолипидами. Превентивное использование эссенциальных фосфолипидов во время вибрационных нагрузок способствует сохранению и восстановлению гомеостаза биометаллов.

Ключевые слова: вибрационная патология, вибрационные воздействия, нарушение обмена биометаллов

Актуальность темы. Производственные вибрации различных параметров относятся к числу наиболее распространенных факторов окружающей человека среды, а вибрационная патология занимает лидирующее положение среди отдельных нозологических форм хронических профессиональных заболеваний. Однако имеется ограниченное количество исследований, посвященных изменениям обмена биометаллов при вибрационных воздействиях, а также об их перераспределении в системе «плазма - лимфа» и фармакологической коррекции [1-4].

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.

Материал и методы исследования. Нами были использованы 168 самцов крыс линии Вистар. Животные по 12 особей в группе подвергались воздействию общей вертикальной вибрации (частотой 32 Гц и ускорением 50 м/с ). Для коррекции использовали эссенциальные фосфолипиды (препарат эссенциале Н). Центральная лимфа и плазма крови забирались на 10-е и 30-е

сутки воздействия и на 20, 30 и 60-е сутки восстановительного периода. Содержание биометаллов определяли на атомно-абсорбционном спектрофотометре «ишсат-939» (Великобритания). Для оценки

перераспределения изучаемых биометаллов в системе «плазма - лимфа» был использован плазменно-лимфатический индекс (ПЛИ), рассчитанный как отношение концентраций изучаемых биометаллов в плазме к таковым в лимфе [2].

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 вибрационной болезни периферического ангиодистонического синдрома, влияя на сосудистый тонус, реологические свойства крови, микроциркуляцию, региональный кровоток [2, 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 [2]. 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).

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 20-х 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 [3]. Содержание магния в лимфе уменьшалось и на 10-е сутки периода воздействия составляло 50 % от контрольного значения, затем наблюдалось его постепенное увеличение (рис. 2).

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 оно было 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») [2]. 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 так же как возможный вариант антиоксидантной защиты [2, 4, 5]. 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 [2, 4]. 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

обменно-трофические 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 [2, 6]. 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. Полученные данные свидетельствуют о наличии в структуре вибрационной патологии такого звена, как системный дисбаланс биометаллов, являющегося одним из звеньев ее патогенеза, в совокупности приводящих к развитию полиорганной недостаточности. Выявленные нарушения межсистемных соотношений изучаемых биометаллов позволяют сделать вывод как о компенсирующей роли лимфатической системы, так и об определенном патогенетическом вкладе ее в развитие нарушений обмена биометаллов. Применение фармакологического препарата эссенциальных фосфолипидов (эссенциале Н) при вибрационных нагрузках, по-видимому, оказывает протективный и коррегирующий эффект на поврежденные мембранные структуры и инициирует субклеточные компенсаторноприспособительные механизмы, приводя к нормализации межсистемных отношений биометаллов в системе «плазма - лимфа». Терапевтические эффекты эссенциале Н максимально проявлялись в поздний восстановительный период. Таким образом, восполнение разрушенных структурных элементов мембраны во время вибрационных нагрузок эссенциальными фосфолипидами способствует сохранению и восстановлению гомеостаза биометаллов.

Список литературы

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

Вогралик // Проблемы лимфологии и эндоэкологии : материалы

Международного симпозиума 19-20 ноября 1998 года // Труды НИИКиЭЛ СО РАМН / Под ред. Ю. И. Бородина и В. Н. Горчакова. -Новосибирск, 1998. - Т. 7. - С. 306-310.

2. 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.

3. Костюк И. Ф. Роль внутриклеточного обмена кальция в реализации вазоспастических реакций при вибрационной болезни / И. Ф. Костюк,

B. А. Капустник // Медицина труда и пром. экология. - 2004. - № 7. -

C. 14-18.

4. 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.

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

6. 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. - 17. - Vol. 1. - P. 1-14.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.