CC BY
94
© ОЩЕПКОВА О.М.. СЕМИНСКИИ И.Ж.. МАЛЫШЕВ В.В. -УДК 612.43/45+612.821.31-008
ПОВРЕЖДЕНИЕ ВНУТРЕННИХ ОРГАНОВ В ДИНАМИКЕ СТРЕСС-РЕАКЦИИ
О.М. Ощепкова, И.Ж. Семинский, В.В. Малышев.
(Иркутский государственный медицинский университет, ректор - акад. МТА и АН ВШ д.м.н.. проф.
A.A. Майборода. кафедра патологической физиологии, зав. - проф. Е. Г. Кирдей)
Резюме. Исследована динамика накопления продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ), как Одного из ведущих звеньев патогенеза стрессорных повреждений, а также изменение активности трансаминаз в процессе развития стресс-реакции. Показана взаимосвязь динамики повреждения внутренних органов с фазами стресс-реакции.
Несмотря на интенсивные и плодотворные исследования Ф.З. Меерсона и его школы (19811995). выявившие ведущие механизмы и основные фазы стрессорного повреждения сердца, связанные тесной корреляцией с периодами развития стрссс-рсакции, многие закономерности развития стрессорны'х повреждений внутренних органов до сих пор остаются неясными. В первую очередь, эго касается вопроса о том. в каком соответствии с динамикой стрссс-рсакции находится динамика развития алмеративных изменений структуры печени. легких и других органов при стрессе. Решение этого вопроса позволит более глубоко раскрыть механизмы стрессорных повреждений внутренних органов и выяснить наиболее общие закономерности их развития.
Многочисленные литературные данные указываю!' на активацию ПОЛ под влиянием экстремальных воздействий и позволяю!' обозначить механизмы инициации свободнорадикальных реакций [1,6.8.9.14.16]. Но к моменту начала нашей работы было неясно, в каком соответствии со стадиями развития альтерации внутренних органов находится динамика изменения активности процессов пероксидации липидов, ключевого звена патогенеза стрессорных повреждений, а также динамика ферментеми и (аспарта гам и нотрансфе-разы-АСТ и аланинаминотрансферазы-АЛТ). являющихся маркерами повреждения клеточных мембран [7,11,13].
Материалы и методы
Опыты проведены на 342 белых крысах-сам-цах массой 180-220 г в осенне-зимний период. Животные содержались в условиях вивария. Стрсс-сорное воздействие проводилось в одно и гоже время суток с 9 до 15 часов. Стресс воспроизводился посредством 6-часовой иммобилизации не наркотизированных крыс в горизонтальном положении на спине с помощью системы фиксации, исключающей повреждение кожных покровов, после предварительного 24-часового голодания. Активность процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) в динамике стрссс-рсакции оценивали по накоплению продуктов ПОЛ и изменению ан гиокисли гельной активности плазмы (АОА). Гидроперекиси липидов (ГПЛ) - один из промежуточных продуктов ПОЛ определяли методом
В.Б. Гаврилова и М.И. Мишкорудной [2]. Малоновый диальдегид (МДА). являющийся одним из конечных продуктов липопероксидации, регистрировали. пользуясь методом И.Д. Стальной и Т.Г. Гаришвили с помощью тиобарбитуровой кислоты [12]. Ан гиокисли гельную активность сыворотки крови измеряли спектрофотометрически по методу Г.И. Клебанова с соавт. [3].
Стрессорные повреждения внутренних органов изучали с помощью морфо-гистохимических методов, поляризационной и электронной микроскопии с последующим морфометрическим анализом. Сроки исследования выбирались с учетом их соответствия фазам стрссс-рсакции. Для световой и поляризационной микроскопии кусочки внутренних органов фиксировали в 10% растворе нейтрального формалина с последующей проводкой и заливкой в парафин. Изготавливали серийные срезы толщиной 7 мкм, которые окрашивали гсматоксилин-эозином и по методу Сельс. Для электронномикроскопического исследования материал фиксировали в 2.5% растворе глутарового альдегида, осмировали, заливали в аралдит и контрастировали по Рейнольдсу. В сердце определяли количество контрактур, площадь некрозов, интенсивность пиноцитозного транспорта. В печени определяли площадь очагов некроза, плотность лейкоцитарной инфильтрации. В легких регистрировали площадь инфильтратов. В щитовидной железе подсчитывали высоту тиреоцитов и диаметр фолликулов. В надпочечниках измеряли высоту зон.
Все результаты исследований обработаны стандартными статистическими методами с использованием критерия Стыодента. Данные считались достоверными при Р<0.05. В ряде случаев использовали критерий достоверности Вилкоксо-на-Уитни-Манна [4].
Результаты и обсуждение
В результате проведенных исследований было установлено, что 6-часовой иммобилизационный стресс вызывает существенные изменения активности процессов липопероксидации. Как следует из рисунка 1, в крови и исследуемых органах животных на протяжении стадии тревоги (до 39 ч.) наблюдается постепенное повышение содержания продуктов ПОЛ. достигающее максимума к 39 ча-
сам (момент перехода стадии тревоги в стадию резистентности). Видно, что в этот момент уровень ГПЛ в крови превышает контрольный в 3,5 раза, а МДА - в 3,7 (Р<0,01), АОА компенсаторно увеличивается (в 1,4 раза), В это время в ткани сердца концентрация ГПЛ и МДА возросла в 2 раза (Р<0,05), в печени: ГПЛ - в 1,8 раза, МДА - в 1,5 (Р<0,05), К 96 часам после иммобилизации уровень продуктов ПОЛ приблизился к норме. Уровень АОА оставался повышенным, что явилось одним из факторов ограничения накопления продуктов ПОЛ в этих условиях, так как активация ангиоксидантной системы крови указывает на включение адаптационных защитных механизмов в регуляции процессов ПОЛ [8],
время (час.)
□ ГПЛ □ МДА
Рис, 1 Динамика накопления продуктов 1 ЮЛ в крови после стресса.
Таким образом, из анализа полученных данных вытекает, что, в механизмах стрессорного повреждения внутренних органов активные продукты свободнорадикальнего окисления липидов несомненно играют роль одного из ведущих и необходимых звеньев патогенеза. Важно подчеркнуть, что динамика изменения активности процессов ПОЛ соответствует по времени фазам развития стресс-реакции.
Изменения активности трансаминаз, как маркеров клеточного повреждения, в процессе развития стрссс-реакции также носят периодический характер. Как показали проведенные исследования, наиболее значительный выход ферментов из клеток в кровь и повышение их содержания в органах был зарегистрирован в конце стадии тревоги стресс-реакции и совпал по времени с гиперактивацией процессов ПОЛ, Это отвечает представлениям многих исследователей о том, что образующиеся в процессе пе-роксидации липидов токсичные перекиси вызывают прямое повреждение клеточных мембран [6],
Далее было установлено (рис,2), что стрессор-ное повреждение сердца после 6-часовой иммобилизации имеет неспецифический характер и выражается в очаговых контрактурных, дистрофических и некротических поражениях всех отделов миокарда. Максимум альтеративных изменений приходится на ,39 часов после стресса, когда наблюдаются необратимые дистрофические изменения кардиомиоцитов, внутри- и межклеточный
отек, очаги некроза (6,4+1,2% от площади среза), контрактуры 2 и 3 степени (4-5 на 1000 мкм*), Параллельно начинаются восстановительные процессы в миокарде, которые протекают по типу внутриклеточной регенерации.
□ сердце Е1 печень □ легкие
Рис,2, Степень альтерации внутренних органов при стрессе,
В печени животных после иммобилизации развиваются дистрофические и некротические поражения в виде сметанной белково-жировой дистрофии и очагового некроза. Площадь очагов некроза составляет 4,9+0,71 от площади среза, Альте-ративные изменения максимальны через 39 часов после окончания воздействия, затем происходит их обратное развитие и начинаются репаративные процессы. Очаги некроза начинают замещаться соединительной тканью, восстановление паренхимы печени происходит в основном за счет повышения митотической активности гепатоцитов,
Стрессорныс повреждения легких после окончания иммобилизации характеризуются значительными структурными изменениями: массив-
ными кровоизлияниями, внутри- и внеклеточным отеком, лейкоцитарно-макрофагальной инфильтрацией, Площадь инфильтратов составляет 18,7±4,2%, от площади среза, концентрация клеток - 15-20 клеток на 1000 мкм* (макрофаги и лимфоциты). Максимум этих изменений выявлен через 39 часов после стресса и они сохраняются до 96 часов. Признаки восстановления легочной ткани в-эти сроки не выявляются.
Следовательно, стрессорные повреждения внутренних органов после 6-часовой иммобилизации животных имеют неспецифический и однотипный характер (дистрофия - некроз - восстановление) и отражают последовательное включение звеньев патогенетической цепи стрессорного повреждения, Альтеративныс изменения во всех исследуемых органах достигают максимума к моменту завершения стадии тревоги стресс-реакции, что согласуется с выводом Г, Сельс (1961) о том, что стресс оказывает повреждающее действие лишь в стадии тревоги стресс-реакции и никогда -в стадии резистентности.
Таким образом, наиболее выраженная активация процессов ПОЛ наблюдается в момент перехода стадии тревоги стресс-реакции в стадию ре-
зистсігпіости. когда уровень продуктов ПОЛ превышает контрольный в 3.6-3.7 раза. Максимальная стресс-индуцированная гиперферменгемия (ACT и АЛТ). характеризующая степень повреждения клеточных мембран, выявляется через 2439 часов после стресса. После окончания иммобилизации по мере продолжения стрссс-рсакции альтеративные изменения структуры внутренних органов постепенно нарастают и достигают мак-
симума к моменту перехода стадии тревоги в стадию резистентности.
Подводя итог можно сказать, что проведенные исследования выявили тесную взаимосвязь между динамикой активации стресс-реализующи.х систем и развитием повреждения внутренних органов, позволили установить закономерности развития альтеративных изменений структуры внутренних
органов при стрессе.
THE INJURY OF INTERNAL ORGANS IN THE DYNAMICS OF STRESS-REACTION O.M. Oshepkova. I. J. Seminskv. V.V.Malishcv (Irkutsk Stale Medical University)
The dynamics of injury of heart, liver and lung during stress has been studied. Phases of injury of internal organs are correlated with stages of strcss-rcaction.
Литература
1.Барабой В.A., Брехман H.H., Кудряшов Ю.Б. Пе-рекисное окисление и стресс. - СПб.: Наука, 1992. -149 с.
2. Гаврилов В.В., Мишкорудная М.И. Определение диеновых конъюгатов в сыворотке крови // Лаб. дело. - 1983. -J4s3. -С.33-36.
3. Клебанов Г.И., Бабенкова И.В., Тссслкин Ю.О. Оценка ан гиокисли гельной активности плазмы крови с применением желточных липопротеидов // Лаб. дело. - 1988. - №5. - С.59-62.
4. Ллойд Э., Ледерман У. Справочник по прикладной статистике. - Т. 1. - М.: Финансы и статистика, 1989,- 512 с.
5. Малышев В.В. Динамика развития и ну ги предупреждения стрессорных повреждений сердца // Ав-тореф. дисс. ... док г. мед. наук. - Москва, 1987. -48 с.
6. Меерсон Ф.З., Каган В.А., Прилипко Л.П. и др. Активация перекисного окисления липидов при эмоционально-болевом стрессе // Бюлл. эксперим. биол. и мед. - 1979. - Т.87, №10. - С.404-406.
7. Никоноров A.A., Смагин Г.Н., Фролов В.А., Меерсон Ф.З. Стрессорное повреждение клеток макро-фагальной системы печени и его предупреждение адаптацией к периодической гипоксии // Бюлл. эксперим. биол. и мед. - 1990. - Т. 110, №8. -
С. 140-141.
8. Нилова Н.С., Полетаева Л.Н. Система перекисного окисления липидов головного мозга крыс в условиях эмоционально-болевого стресса различной длительности // Вопр. мед. химии. - 1993. - Т.39, Вып.6. - С.28-31.
9. Петрович Ю.А., Гуткин Д.В. Свободнорадикальное окисление и его роль в патогенезе воспаления, ишемии и стресса: (обзор) // Патол. физиол. и эксперим. терапия. - 1986. - №5. - С.85-92.
10. Розова Е.В., Середенко М.М., Меерсон 6.3. Электрон но-микроскопическая характеристика стрес-сорного легкого // Бюлл. эксперим. биол. и мед. -1989. - Т.58, №12. - С.735-738.
11. Семенова Л.А., Целлариус ЮЛ". Ультраструктура мышечных клеток сердца при очаговых метаболических повреждениях. - Новосибирск: Наука, Сиб. отделение, 1978. - 144 с.
12. Стальная И.Д., Гаришвили Т.Г. Метод определения малонового диальдегида с помощью тиобарби-гуровой кислоты // Современные методы биохимии. Под ред. В.Н. Ореховича. - М.: Медицина, 1977. -С.66-68.
13. Fridovich I. Hypoxia and oxygen toxicity. - Adv. Neurol. (ed. S. Fahn el al.), Raven Press. - 1979. -Vol.26 -P.225-226.
14. Hatefi Y., Hanstein W.G. Lipid oxidation in biological membranes // Arch. Biochem. Biophis. - 1970. -Vol.136, N.I.-P.73-86.
15. Taggart P., Carruthere М., Somervill W. Cardiological aspects of beta-blocade in stress situations // Betablockerspresent status and future prospects (ed. W. Schweiser). - Berne, 1981. - P. 173-180.
16. Tappel A.L. Biological antioxidant protection against lipid peroxidation damage // Amer. ,T. Clin. Nutrition. -1970. - Vol.23, N.8. - P.l 137-1139.
€ СУББОТИНА Т.Н.. ТИТОВА Н.М.. САВЧЕНКО A.A.. ПАНФИЛОВА В.H.. ПЕТРОВА М.Н. -УДК 616.379-008.64+61 1-018.511-053.2
ЛИПОПЕРОКСИДАЦИИ И ПРОНИЦАЕМОСТЬ ЭРИТРОЦИТАРНЫХ МЕМБРАН У ДЕТЕЙ И ПОДРОСТКОВ С ИНСУЛИНЗАВИСИМЫМ САХАРНЫМ ДИАБЕТОМ
Т.Н. Субботина, Н.М. Титова, А.А. Савченко, В.Н. Панфилова, М.Н. Петрова.
(Красноярский государственный университет, ректор - д.ф.-м.н.. проф. A.C. Проворов: Краевая детская клиническая больница, г. Красноярск, гл. врач - Л. А. Соловьва)
Резюме. Целью работы явилось исследование содержания малонового диальдегида (МДА) в эритроцитах и плазме крови, а также изучение особенностей проницаемости эритроцитарных мембран (ПЭМ) у детей и подростков с инсулинзависимым сахарным диабетом в зависимости
