CC BY
35
лейкоцитов крови происходит за счет костно-мозгового 3. Маянский А. Н. Современная эволюция идеи И. И. Мечникова о
резерва. При этом резкое повышение относительного внутрисосудистом воспалении // Иммунология. - 1995. - № 4. - С. 8-15. количества палочкоядерных нейтрофилов, снижение 4. Медицинская лабораторная диагностика (программы и ал-
относительного количества моноцитов, лимфоцитов и горитмы). Справочник / Под ред. проф. А. И. Карпищенко. - СПб:
эозинофилов характерны для развития воспалитель- Интермедика, 1997. - 304 с.
ной интоксикации. Расчетные интоксикационные коэф- 5. Оболенский С. В., Малахова М. Я. Лабораторная диагностика
фициенты лейкоцитарной формулы также отражают интоксикаций в практике интенсивной терапии. - СПб, 1991. - 16 с. выраженность воспалительной интоксикации и являют- 6. Петросян Э. А., Каде А. Х., Петровский А. Н., Погосян
ся диагностическими показателями. Однако отсутствие А. Э., Бабаева Г. А., Оганесян С. С., Любавин А. А. Новая модель
значимых изменений энтропии лейкоцитарной фор- желчного перитонита // Бюл. эксп. биол. и медицины. - 2002. -
мулы при развитии 24-часового желчного перитонита Прил. 3. - С. 122-124.
позволяет говорить о компенсированности системной 7. Руководство по гематологии / Под ред. А. И. Воробьева. -
лейкоцитарной реакции. М.: Медицина, 1985. - 448 с.
8. Сороко Э. М. Структурная гармония систем. - Минск, 1984. - 221 с. ЛИТЕРАТУРА 9. Beal A. L., Cerra F. B. Multiple organ failure syndrome in the
1. Гусев Е. Ю., Юрченко Л. Н., Черешнев В. А., Зотова 1990s: Systemic inflammatory response and organ dysfunction // Н. В. Методология изучения системного воспаления // Цитокины и JAMA. - 1999. - V. 279. - P. 226-280.
воспаление. - 2008. - Т. 7, № 1. - С. 15-23. 10. Bone R. C. Toward an Epidemiology and Natural History of
2. Кальф-Калиф Я. Я. О лейкоцитарном индексе интоксика- SIRS // JAMA. - 1992. - V. 268. № 24. - Р. 3452-3455. ции и его практическом значении // Врачебное дело. - 1941. -
№ 1. - С. 31-33. Поступила 10.05.2009
М. С. КУПРЕЕВА1, Э. А. ПЕТРОСЯН2, А. А. СУХИНИН2
ОЦЕНКА ФЕРМЕНТЕМИИ ПРИ ЖЕЛЧНОМ ПЕРИТОНИТЕ С ПОЗИЦИЙ ИЗМЕНЕНИЙ МЕТАБОЛИЗМА ОРГАНИЗМА
1Кафедра оперативной хирургии и топографической анатомии Кубанского государственного медицинского университета, Россия, 350063, г. Краснодар, ул. Седина, 4;
2лаборатория экспериментальной гастроэнтерологии Российского центра функциональной хирургической гастроэнтерологии, Россия, 350029, г. Краснодар, ул. 1 Мая, 167. E-mail: T-day@yandex.ru
Синдром системной воспалительной реакции при 24-часовом желчном перитоните сопровождается развитием нарушений метаболизма. Ферментемия при этом является показателем метаболических нарушений. Развитие ССВР сопровождается интенсификацией как катаболических, так и анаболических процессов с преобладанием последних.
Ключевые слова: желчный перитонит, синдром системной воспалительной реакции, аланинтрансаминаза, аспартаттран-саминаза, метаболизм.
M. S. KUPREEVA1, E. A. PETROSJAN2, A. A. SUKHININ2
ESTIMATION OF FERMENTEMIA AT THE BILIOUS PERITONITIS FROM POSITIONS OF CHANGES OF THE METABOLISM
1Kuban State Medical University, Chair of operative surgery and topographical anatomy, Russia, 350063, Krasnodar, Sedina str. 4;
2Russian Center of Functional Surgical Gastroenterology, Laboratory of experimental gastroenterology, Russia, 350029, Krasnodar, 167, 1 May str. E-mail: T-day@yandex.ru
The systemic inflammatory response syndrome (SIRS) at the 24-sentry a bilious peritonitis is accompanied by development of infringements of a metabolism. fermentemia thus is an indicator of metabolic infringements. Progress of SIRS is accompanied by an intensification both catabolic and anabolic processes with prevalence of the last.
Key words: a bilious peritonitis, a systemic inflammatory response syndrome (SIRS), Alanine aminotransferase, Aspartate aminotransferase, a metabolism.
Синдром системной воспалительной реакции (ССВР) представляет собой симптомокомплекс, характеризующий выраженность воспалительных процессов
в органах и системах, отдаленных от первичного очага повреждения [14]. ССВР является одним из проявлений перитонита [17] и сопровождается перераспреде-
лением объёма циркулирующей крови, дисбалансом в системе кислородного транспорта/потребления, перестройкой основных метаболических процессов [19].
Для изменений метаболизма при ССВР характерно перераспределение протеинов на глюконеогенез, синтез острофазовых белков, цитокинов. Для покрытия дефицита энергии активируется гликогенолиз. Результатом увеличения потребности в донаторах энергии может стать синдром гиперметаболизма, который представляет собой суммарный метаболический ответ на ССВР, развивающийся при критическом состоянии любой этиологии [1, 16]. Изменения структуры, метаболизма и функции клеток при ССВР являются следствием изменения химического состава плазмы крови или результатом токсического действия на мембраны клеток [10, 11]. Метаболические характеристики системной воспалительной реакции сегодня объединяют в единый синдром гиперкатаболизма-гиперметаболизма («аутоканнибализма») [2, 13].
Одновременно с процессами катаболизма в организме запускаются и анаболические процессы, конечной целью которых является восстановление нарушенного гомеостаза. Именно от времени наступления и интенсивности анаболических реакций зависит исход стрессового воздействия. Поэтому понятной становится важность поиска критериев оценки развития синдрома и его коррекции.
Известно, что изменение метаболических показателей крови детерминируется энзимологическими сдвигами, при этом динамика активности ферментов отражает адаптационные механизмы, а сами ферменты, определяемые в плазме крови, обеспечивают поддержание метаболических показателей (общий белок, мочевина, глюкоза) [8]. Среди различных ферментов, связанных с обменом аминокислот и белков, особый интерес представляют аминотрансферазы, способствующие обратимому переносу NH2 группы с аминокислот на кетокислоты.
Аланинтрансаминаза (АЛТ) - фермент-маркер глю-конеогенеза (ГНГ), обеспечивает функционирование глюкозо-аланинового шунта, направленного на переход глюкозы в аланин и наоборот, что регулирует баланс глюкозы и белка в плазме крови. Поддержание адекватного уровня глюкозы в крови может обеспечиваться за счет высокой активности АЛТ. В условиях стресса глюкокортикоиды резко усиливают синтез АЛТ [3], и это означает не что иное, как готовность физиологических систем перекачивать (трансаминировать) аланин в пи-руват для синтеза глюкозы [4].
Аспартаттрансаминаза (АСТ) обеспечивает поступление субстратов в энергетический котел (цикл трикарбоновых кислот - ЦТК), играет центральную роль в метаболизме и является маркером его интенсивности, а значит, и степени его катаболической выраженности. АСТ обратимо катализирует межмолекулярный перенос аминогруппы с 1-аспарагиновой кислоты на а-кетоглютаровую кислоту. АСТ является маркером активности ЦТК и может использоваться для оценки состояния митохондрий [20], а АЛТ отражает интенсивность синтеза глюкозы из аминокислот. Таким образом, динамика АСТ отражает катаболическую, а АЛТ анаболическую направленность обменных процессов, обеспечивающих поддержание метаболического равновесия. Коэффициент де Ритиса (отношение АСТ/АЛТ) в норме составляет 1,5, при этом любые отклонения коэффициента оз-
начают изменение вектора метаболических потоков [8]. «Печеночный» анаболический тип соотношения АСТ/АЛТ (меньше 1) характеризуется активацией превращения глюкозы в аланин и другие аминокислоты. Рост АСТ/АЛТ свыше 1 свидетельствует об инверсии печеночного анаболического типа метаболизма в «сердечный», катаболический тип, при котором повышается мощность лимонного цикла и ускоряется превращение аминокислот в глюкозу через окса-лоацетат [5].
Целью нашего исследования являлась оценка изменений метаболизма у животных с острым желчным перитонитом на основании показателей ферментемии.
Материалы и методы исследования
Работа проведена на 26 собаках-самцах весом 15±3 кг. Интактные животные обследовались за 2-3 суток до создания модели 24-часового желчного перитонита (ЖП). Эти же животные составили группу с ЖП. Для создания желчного перитонита была использована экспериментальная модель, разработанная в Российском центре функциональной хирургической гастроэнтерологии (г. Краснодар) [7]. Суть модели состоит в создании асептического очага воспаления в области задней конечности животного и в последующем трехкратном внутрибрюшинном введении желчи через каждые 8 часов из расчета 1,5 мл на 1 кг массы тела животного. Взятие крови для исследования проводили через 8 часов после третьего введения желчи.
Определение ферментов аспартатаминотрансами-назы (АСТ), аланинаминотрансаминазы (АЛТ), щелочной фосфатазы (ЩФ), креатинфосфокиназы (КФК), амилазы проводили с использованием реактивов фирмы «Cormay» (Польша). Единицы измерения - ед/л. Для характеристики углеводного обмена изучали содержание глюкозы глюкозооксидазным методом. Единицы измерения - ммоль/л. Для определения глюкозы использовали реактивы фирмы «Cormay». Общий белок определяли биуретовым методом с использованием реактивов фирмы «Cormay» (Польша). Единицы измерения - г/л.
Результаты
Развитие перитонита сопровождается выраженным нарушением функций клеточных мембран, что проявляется достоверным возрастанием активности ряда внутриклеточных ферментов. Динамика нарушений физико-химических свойств клеточных мембран отслеживалась нами по активности маркерных внутриклеточных ферментов. Так, у животных с 24-часовым ЖП активность ферментов увеличилась для АСТ в 1,94 раза, для АЛТ - в 2,79 раза, для КФК -в 3,22 раза, для ЩФ - в 2,70 раза по сравнению с интактными животными.
Представленные в таблице результаты свидетельствуют о преобладании роста активности АЛТ над АСТ, что приводит к падению коэффициента де Ри-тиса с 1,31±0,09 до 0,84±0,09. Данный факт отражает преобладание анаболических процессов у животных с 24-часовым ЖП за счет интенсивного глюконеогенеза над катаболическими процессами.
У животных с 24-часовым ЖП отмечалось снижение концентрации глюкозы крови на 35% и общего белка крови на 40% (с учетом нормализации по гематокриту интактных животных).
Динамика активности ферментов крови (ед./л) при развитии ЖП (данные представлены в виде медианы и процентилей [р25 и р75])
АСТ АЛТ амилаза ЩФ КФК
Интактные животные 48,00 (33,00; 72,00) 40,50 (31,00; 49,00) 821,0 (576,6; 1293,5) 71,80 (64,70; 94,60) 277 (165; 380)
Животные с 24-часовым желчным перитонитом 77,00 * (50,00; 93,00) 95,50 * (70,00; 125,55) 912,25 (537,30; 1203,30) 281,40 * (195,90; 345,20) 704 * (443; 1052)
Примечание: * - достоверные отличия активности ферментов у животных с 24-часовым перитонитом от интактных животных.
АСТ*
АЛТ*
амилаза
ЩФ*
КФК*
Рост активности ферментов в плазме крови у животных с 24-часовым желчным перитонитом
Примечание: * - достоверные отличия изменений активности ферментов у животных с 24-часовым перитонитом от интактных животных.
Обсуждение
Отмечаемое значительное повышение активности «цитолитической» пары ACT и АЛТ с превалированием активности АЛТ можно расценивать как формальный признак поражения печени без клинического и функционального подтверждения. Однако тот факт, что при развитии ЖП не отмечается статистически значимых изменений амилазы у животных с перитонитом, заставляет отнестись к выводу о цитолитической природе ферментемии с осторожностью и, по крайней мере, не считать рост активности ферментов в крови исключительно показателем цитолиза. Кроме того, необходимо отметить, что показатели активности КФК возрастают значительно интенсивнее, чем активность другого «сердечного» фермента - АСТ, что также свидетельствует в пользу нецитолитического характера роста ферментемии (рисунок).
Наблюдаемая при развитии 24-часового ЖП активация метаболизма связана с пролиферативными явлениями, требующими интенсификации энергообмена. Снижение концентрации глюкозы предполагает адекватное усиление ГНГ, а значит, повышение не только активности АЛТ, но и синтеза фермента. Потери белка обусловлены как экссудацией его в перитонеальную полость, так и усиленным протеолизом.
С «метаболической» точки зрения наблюдаемая ферментемия - это признак активации глюкозоалани-нового шунта (ГАШ) для компенсации развивающейся гипогликемии [8, 12]. При этом повышение активности ACT указывает на интенсификацию работы ЦТК, что подтверждается работами A. D. Sherry et al. [18]. Одновременно ACT отражает не только интенсификацию катаболических процессов, но и увеличение доли белкового обмена в метаболизме, что объясняет снижение концентрации белков. При этом снижение альбуминового пула превышает общее снижение концентрации белков.
Глюкокортикоиды индуцируют повышение активности АЛТ [6], обеспечивающее необходимую интенсивность синтеза глюкозы из аминокислот. Повышение активности АЛТ более чем на 200% свидетельствует в пользу интенсификации ГНГ — анаболического варианта углеводного метаболизма. При этом печеночно-шунтовый, или анаболический, вариант (низкий коэффициент де Ритиса — 0,4-1,0) является индикатором интенсивного глюконеогене-за за счет аминокислот через ГАШ с использованием АЛТ в условиях выраженного воспаления, который обеспечивает поддержание адекватного уровня глюкозы в условиях воспалительной интоксикации [9, 15].
Таким образом, оценивая показатели ферменте-мии при развитии желчного перитонита, необходимо учитывать, что исследуемые ферменты катализируют определенные биохимические реакции и участвуют в важнейших метаболических процессах, являясь одним из проявлений общего адаптационного синдрома.
Снижение уровня общего белка и альбумина при 24-часовом желчном перитоните свидетельствует об активном использовании аминокислот в анаболических целях для глюконеогенеза. При этом характерным является интенсификация как анаболических, так и ка-таболических процессов с преобладанием последних. Показатели ферментемии по АСТ, АЛТ, ЩФ, КФК могут быть использованы для оценки направленности и интенсивности метаболизма при состояниях, сопровождающихся ССВР.
Данные, полученные при исследовании активности аминотрансфераз сыворотки крови при 24-часовом ЖП, позволяют дополнить и уточнить сложившееся представление об активности и направленности метаболических процессов при желчном перитоните.
ЛИТЕРАТУРА
1. Левит Д. А., Лейдерман И. Н., Малкова О. Г. Выраженность ци-токинемии и расстройств белкового обмена у больных с абдоминальным сепсисом // Интенсивная терапия. - 2006. - № 1. - С. 36-39.
2. Левит Д. А, Лейдерман И. Н. Острое катаболическое состояние при синдроме системного воспалительного ответа различной этиологии. Попытка клинического анализа // Вестник интенсивной терапии. - 2006. - № 2. - С. 9-14.
3. МаркертК., УршпрунгГ. Генетика развития. - М.: Мир,1973. -270 с.
4. Марри Р., Греннер Д., Мейес П., Родуэлл В. Биохимия человека: в 2-томах. - Т. 2. Пер. с англ. - М.: Мир, 1993. - 415 с.
5. Мецлер Д. Биохимия. - М.: Мир, 1980. - Т. 2. - 254 с.
6. Ньюсхолм Э., Старт К. Регуляция метаболизма. - М.: Мир, 1977. - 407 с.
7. Петросян Э. А, Каде А. Х., Петровский А. Н, Погосян А. Э, Бабаева Г. А, Оганесян С. С., Любавин А. А. Новая модель желчного перитонита // Бюл. эксп. биол. и медицины. - 2002. -Прил. 3. - С. 122-124.
8. Рослый И. М, Абрамов С. В., Покровский В. И. Ферменте-мия - адекватный механизм или маркер цитолиза? // Вестн. Рос. АМН. - 2002. - № 8. - С. 3-9.
9. Рослый И. М., Абрамов С. В., Белова Е. Г., Еремушкина Я. М. Принципы оценки энзимологических показателей крови у больных с инфекционной патологией // Инфекц. бол. - 2004. - Т. 2, № 1. -С.12-18.
10. Селевич М. И., Лелевич В. В., Винницкая А. Г. и др. Влияние салсоколлина на метаболические показатели печени крыс после введения этанола и его отмены // Пат. физиология и экспе-рим. терапия. - 2001. - № 3. - С. 26-28.
11. Сидоров П. Н., Кирпич Н. А, Сороковой В. Н. и др. Сканирующая электронная микроскопия эритроцитов крыс при хронической алкогольной интоксикации на фоне белково-витамин-ной недостаточности // Бюл. экспер. биол. и мед. - 2001. - Т. 132, № 7. - С. 110-113.
12. Телушкин П. К., Потапов П. П. Интенсивность гликолиза и активность ферментов энергетического обмена в мозге крыс при многократном воздействии гипогликемических доз инсулина // Проблемы эндокринологии. - 1994. - Т. 40, № 5. - С. 53-54.
13. Cerra F. Multiple Organ Failure Syndrome // Hosp. Pract. -1990. - V. 25. - Р. 169-176.
14. Grimble R. F. Interactions between nutrients, pro-inflammatory cytokines and inflammation // Cli. Sci. - 1996. - V. 91. - Р. 121-130.
15. Hochachka P. W., Guppy M. Metabolic arrest and the control of biological time. Cambridge etc.: Harvard Univ. Press. -1987. - 227 p.
16. Ono S., Ichikura T., Mochizuki H. The pathogenesis of the systemic inflammatory response syndrome and compensatory antiinflammatory response syndrome following surgical stress // Nippon Geka Gakkai Zasshi. - 2003. - V. 104. № 7. - P. 499-505.
17. Secor V. H. Multiple organ dysfunction and failure. Mosby Year Book:Second edition. - 1996. - 457 p.
18. Sherry A. D., Zhao P., Wiethoff A. J, Jeffrey F. M. H., Malloy C. R. Effects of aminooxyacetate on glutamate compartmentation and TCA cycle kinetics in rat hearts // Am. J. Physiol. - 1998. - Vol. 274. -P. 591-599.
19. Taylor D. E. Oxidative metabolism in sepsis and sepsis syndrome // Journal of Critical Care. - 1995. - V. 10. - № 3. -Р. 122-135.
20. Weiss R. G., Stern M. D., De Albuquerque C. P., VandegaerK., Chacko V. P. and Gerstenblith G. Consequences of altered aspartate aminotransferase activity on 13C-glutamate labelling by the tricarboxylic acid cycle in intact rat hearts // Biochim. Biophys. Acta. - 1995. -Vol. 1243. - Р. 543-548.
Поступила 13.05.2009
Н. В. ЛАПИНА, В. М. ПОКРОВСКИЙ
СОСТОЯНИЕ РЕГУЛЯТОРНО-АДАПТИВНОГО СТАТУСА ОРГАНИЗМА ПРИ ЛЕЧЕНИИ ОРТОПЕДИЧЕСКИХ СТОМАТОЛОГИЧЕСКИХ БОЛЬНЫХ С ЧАСТИЧНЫМ ОТСУТСТВИЕМ ЗУБОВ
Кафедры нормальной физиологии и ортопедической стоматологии Кубанского государственного медицинского университета, Россия, 350063, г. Краснодар, ул. Седина, 4. E-mail: kgma74@mail.ru
Состояние регуляторно-адаптивного статуса при лечении ортопедических стоматологических больных с частичным отсутствием зубов свидетельствует об улучшении функционально-адаптационных возможностей организма в связи с восстановлением функции жевания. Наличие сопутствующей патологии уменьшает эффект влияния ортопедического лечения на восстановление регуляторно-адаптивного статуса.
Ключевые слова: сердечно-дыхательный синхронизм, ортопедическое стоматологическое лечение, сахарный диабет, гиперацидный гастрит, невроз.
