Реферат на тему:

СОСТОЯНИЕ ЛИПИДНОГО ОБМЕНА В РАЗЛИЧНЫЕ ФАЗЫ ВКЛЮЧЕНИЯ МЕХАНИЗМОВ АДАПТАЦИИ ПРИ ДЕГИДРАТАЦИИ ОРГАНИЗМА

Содержание липидов в сыворотке крови белых нелинейных крыс при моделировании дегидратации

В развитии общей теории стресса Г.Селье теория функциональных систем П.К.Анохина рассматривает стресс любого происхождения как системную реакцию организма на конфликтную ситуацию. Стресс - неспецифическая реакция организма, проявляющаяся при воздействии различных стрессоров однотипно путем активации ведущего эндогенного механизма: гипоталамус - передняя доля гипофиза - кора надпочечников.

Стресс проявляется общим адаптационным синдромом: первая стадия (адренергически-кортикоидная) с активацией симпато - адреналового аппарата и коры надпочечников, вторая стадия характеризуется снижением концентрации кортикоидов - стадия резистентности и третья стадия - истощения компенсаторно-приспособительных механизмов (Судаков К.В., 1992).

Большая часть экстремальных состояний сопровождается нарушением водно-электролитного обмена. Гиповолемии отводится ведущая роль, т.к. следствием ее является гипоксия, нарушение микроциркуляции, на ликвидацию которых направлены мероприятия экстренной службы (Курашвили Л.В. и соавт.1978, 1979; Зильбер А.П., 1984; Семенов В.Н., Азизов Ю.М., Макартев И.М., 1992; Рябов Г.А..1994; Schoenberg D.,1987).

При всех патологических состояниях развиваются структурные изменения ткани, и появляется энергетический дефицит, липидам при этом отводится особая роль.

Концепция адаптационной роли липидов была сформулирована Е.М. Крепсом в 1981 году. Согласно его представлениям все компенсаторно - приспособительные процессы в организме сопровождаются модификацией метаболизма липидов, отражением чего является качественные и количественные изменения фракций липопротеидов сыворотки крови и клеточных мембран.

В работе "Липиды клеточных мембран" Е.М. Крепсом рассмотрен более широко механизм эволюционной (на уровне формирования видов, рас) и фенотипической адаптации, в основе которой лежат генные механизмы, основанные на изменении последовательности оснований в ДНК.

Исследование особенностей обмена липидов в условиях дозированного общего обезвоживания на сегодняшний день является важным и необходимым для понимания патогенетических механизмов адаптации организма и коррекции тяжелых нарушений гомеостаза.

В настоящей главе приводятся результаты комплексной плановой работы по изучению " Обмена веществ при общей дегидратации организма", выполненные в Алма-Атинском институте усовершенствования врачей под руководством Мысляевой Т.Г.

Исследования проведены на 800 белых нелинейных крысах, представленных в виде 2-х групп. Одна группа контрольная, а на 2-й проведено моделирование дегидратации путем лишения их воды и жидкой пищи.

Ряд экспериментальных исследований выполнено совместно с Мысляевой Т.Г., Петриной С.Н., Юшиной Л.В., при этом изучены функции почек, водно - электролитные нарушения, участие минералокортикоидов в регуляции водно-электролитного обмена, изменения липидного обмена в крови и органах.

В опыт брались половозрелые белые лабораторные крысы массой 180-220 г. обоего пола. В процессе обезвоживания поведение животных носило фазный характер, а именно: в первые 2-3 дня крысы были возбуждены, а в последующие 4-5 дней наступало угнетение. Крысы сбивались в кучки, много спали, были вялыми, не интересовались окружающим.

У меньшей части животных это состояние постепенно прогрессировало на 8-9 день наблюдения, когда крысы становились особенно угнетенными и большая часть из них погибала. У большинства же животных к 6-7 дню дегидратации угнетенное состояние сменялось резким возбуждением, поведение становилось агрессивным - они нападали друг на друга и поедали слабых своих сородичей.

На 9-ый день развития обезвоживания все крысы были резко угнетены, т.е. они отказывались от приема пищи и теряли в массе.

Отмечено, что к третьему дню обезвоживания масса животных уменьшалась на 18-22 %, на шестой день - на 36-46 % от исходной.

Изучение особенностей метаболизма липидов проводили по фазам включения механизмов адаптации: фазу тревоги (активация симпатоадреналовой системы 1-3 дни), фазу резистентности (6-й день) и фазу истощения компенсаторных механизмов (9-й день), что соответствовало выбранным нами срокам забора материала.

Исследование показателей липидного обмена проводили в сыворотке крови и органах. Кровь забирали из хвостовой вены. После проведения гексеналового наркоза животных декапитировали и извлекали ткани.

Таблица 1

Сроки исследования, дни

Показатели Контроль 3 6

M m M m,P M m,P

Объем циркулирую 4,5 0,2 3,50,1 2,60,2

щей крови 0,001 0,001

Объем циркулирую- 2,6 0,2 1,80,1 1,60,3

щей плазмы 0,001 0,001

Объем циркулирую- 1,9 0,1 1,70,1 1,00,1

щих эритроцитов 0,01 0,001

Достоверность Р < 0,001 и 0,01 по отношению к группе контроля

Изменение объема циркулирующей крови (в % к массе тела) при обезвоживании крыс по Т.Г. Мысляевой, 1978

На третий день обезвоживания наблюдаемые животные теряли массу тела на 18-22 % (в среднем на 20 %), при этом объем циркулирующей крови (ОЦК) снижался на 22 % (Р.<0,001) за счет уменьшения объема циркулирующей плазмы (ОЦП) на 31 % (Р.<0,001), объем циркулирующих эритроцитов (ОЦЭ) не менялся (Т.Г. Мысляева, 1978)

На 6-й день наблюдения за экспериментальными животными установили, что масса животных снижалась на 40 %. ОЦК снижался у них на 42 % за счет ОЦП на 39,5 % и ОЦЭ на 47 % (Р.<0,001). При этом в сыворотке крови отмечался гемолиз из-за нарушения целостности эритроцитарных мембран. (Табл.1).

На 9-е сутки дегидратации масса животных не менялась, оставалась ниже исходной на 40-42 %, ОЦК снижался на 42 % (Р.<0,001), а ОЦЭ на 48 % (Р.<0,001). Гемолиз сыворотки крови увеличивался.

Причиной гемолиза эритроцитов явилось накопление в мембранах эритроцитов холестерина и насыщенных жирных кислот за счет увеличения активных форм кислорода и активации ПОЛ (Соболева М.К., Шарапов В.И..1993; Сенюк О.Ф. и соавт., 1994), а также развившегося, скорее всего, ДВС - синдрома в результате внутриклеточного ацидоза, выброса протеолитических ферментов, деструкции и аутолиза клеток тканей (Баркаган З.С., 1988).

Супероксидный радикал (О₂^-) образуется в эритроците при окислении оксигемоглобина в метгемоглобин и инициирует перекисное окисление липидов полиеновых жирных кислот в клеточных мембранах, при этом изменяется ее проницаемость для гемоглобина (Захарова Н.Б., Титова Г.П.,1992).

Изменения спектра липидов в сыворотке крови крыс при дегидратации

Предупреждает выход гемоглобина из эритроцита антиоксидантная система. Важнейшим компонентом ферментативной антиоксидантной системы является супероксиддисмутаза (СОД), которая катализирует процесс дисмутации супероксидного иона кислорода в перекись водорода и каталаза, расщепляющая перекиси. Оба фермента регулируют ПОЛ на стадии инициации (Ланкин В.З.,1988; Логинов А.С., Матюшин Б.Н., 1991; Карагезян К.Г., и соавт., 1998).

Фермент церулоплазмин также входит в антиоксидантную систему и защищает мембрану эритроцита от повреждения кислород содержащих свободных радикалов. Церулоплазмин взаимодействует с мембранными рецепторами эритроцитов, но внутрь не проникает. Видимо, церулоплазмин обеспечивает трансмембранный транспорт меди для встраивания ее в цитохромоксидазы и СОД (Бабич Л.Г. и соавт. 1994).

Динамика изменений общего ХЛ и его фракций в сыворотке крови у крыс при дегидратации

Изучение метаболизма липидов у крыс при дефиците воды позволило установить, что общие липиды в сыворотке крови на 3-й день эксперимента повышались за счет увеличения концентрации общего холестерина, триглицеридов и свободных жирных кислот (Табл.2).

На третий день обезвоживания животных общие липиды составили 36725,3 мг/дл, что на 27 % (Р.<0,05) выше исходной концентрации. Концентрация триглицеридов составляла 1809,6 мг/дл, что на 151 % (P.<0,001) выше исходного. Уровень холестерина был равен 792,8 мг/дл на 14 % (Р.<0,05), НЭЖК 1,10,01 ммоль/л на 115 % (Р.<0,001) превышали исходный уровень.

На 6-й день эксперимента общие липиды составили 19716,7 мг/дл, уменьшились на 31 % (Р.<0,001). Снижение количества общих липидов в крови у крыс происходило за счет изменения содержания триглицеридов, уровень которых составил 261,8 мг/дл - снижался на 64 % (Р.<0,001).

Увеличение концентрации общих липидов в крови животных на 3-й день эксперимента обусловлено уменьшением ОЦК и сгущением крови. Крысы на 3-и сутки эксперимента из-за дефицита воды были резко возбуждены и агрессивны, что свидетельствовало об активации симпатоадреналовой системы и больших потребностях организма в энергии.

Для того чтобы обеспечить организм необходимым энергетическим материалом в жировых депо активировался липолиз и уровень триглицеридов в крови резко повышался. Это подтверждалось увеличением содержания в крови высших жирных кислот (НЭЖК). Их уровень возрастал в два раза по отношению к концентрации НЭЖК у контрольных животных.

Снижение содержания общих липидов в крови животных на 6-й день эксперимента произошло в результате использования триглицеридов в качестве метаболического топлива и стабилизации основных функций органов и систем за счет включения механизмов адаптации и перехода на новый уровень существования.

На 9-й день водного дефицита уровень общих липидов восстанавливался до исходного за счет увеличения содержания триглицеридов.

Что касается содержания общего холестерина, то его изменения были однонаправленными в сторону увеличения (Рис.1).

Если рассматривать холестерин как низкомолекулярный компонент антиоксидантной системы, то увеличение его концентрации будет свидетельствовать об активации или переходе организма на новый уровень существования в результате обезвоживания.

Важную роль в поддержании липидного гомеостаза сыграли фосфолипиды. Необходимо отметить, что общие фосфолипиды в сыворотке крови белых нелинейных крыс в процессе обезвоживания снижались.

По данным С.Н.Петриной, Л.В.Юшиной (1988) фосфолипиды на третий день дегидратации составили 1,810,148 мг/дл, т.е. уменьшились на 20 % (Р.<0,001) за счет индивидуальных фракций фосфатидилсерина, фосфатидилхолина, сфингомиелина на 33 % (Р.<0,01), 30 % (Р.<0,001) и 3 % (Р.<0,001) соответственно.

Содержание суммарных и индивидуальных фосфолипидов в сыворотке крови белых крыс при дегидратации (ммоль Р/л)

А на шестой день эксперимента суммарная фракция фосфолипидов в сыворотке крови крыс восстанавливалась до исходного уровня за счет повышения концентрации моноглицерофосфатидов: лизофосфатидилхолина на 111% (Р.<0,001), фосфатидилэтаноламина на 100 % (Р.<0,05), сфингомиелина на 28 % (Р.<0,001). У крыс на девятый день эксперимента суммарная фракция фосфолипидов оставалась в пределах нормальных значений и соответствовала 2,420,15 мг/дл. Из индивидуальных моноглицерофосфатидов снижалась фракция фосфатидилсерина и повышалась фракция фосфатидилэтаноламина в 2,5 раза (Р.<0,05) (Табл.3).

Подводя итог, необходимо отметить, что в результате гиповолемии, развившейся из-за обезвоживания, у подопытных крыс уже на 3-и сутки в сыворотке крови возросло содержание общих липидов за счет холестерина и триглицеридов. Снижение липидов произошло на 6-й день за счет резкого падения уровня триглицеридов и восстановление общих липидов на 9-е сутки за счет увеличения концентрации триглицеридов.

С нашей точки зрения, это свидетельствует о том, что за счет триглицеридов организм восстановил все энергозатраты, но на 9-е сутки в результате "метаболических поломок " т.е. нарушения структуры и функции клеточных мембран, генерализованного протеолиза, липолиза, нарушения процесса биологического окисления энергетический материал (триглицериды и НЭЖК) исчерпал свои возможности. Видимо, дефицита в организме в них не было из-за дезинтеграции в регуляторных системах.

С нашей точки зрения, увеличение количества триглицеридов и ЛПОНП в сыворотке крови обусловлено повышенным содержанием триглицеридов в печени и явлениями жировой дистрофии в гепатоцитах.

Видимо, компенсаиторно-приспособительные механизмы исчерпали себя, а основные функции органов и систем оказались подавленными.

Динамика изменения в крови уровня фосфолипидов при длительном невосполненном дефиците воды у животных характеризовалась снижением на 3-й день обезвоживания и восстановлением в последующие дни наблюдения до исходного значения фосфолипидов за счет увеличения легко окисляемых фракций моноглицерофосфатидов.

Согласно полученным нами данным на 3-й день дегидратации в организме животных была самая большая потребность в АТФ, о чем свидетельствует высокий уровень метаболического топлива в крови (триглицериды и НЭЖК). На 6-й день обезвоживания в крови остается увеличенным только холестерин, который нужен органам и тканям в качестве структурного и пластического материала (синтез стероидных гормонов и восстановление структуры клеточных мембран).

Необходимо отметить, что на 9-й день эксперимента в крови у подопытных животных оставалось избыточное содержание энергетического, структурного и пластического материалов, а животные при этом погибали из-за формирования порочных кругов, приводящих к дезорганизации процессов в основных системах жизнеобеспечения.

ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ

АСТ - аспартатаминотрансфераза

АЛТ - аланинаминотрансфераза

Апо-А-1 - апопротеид А-1

Апо-В48 - апопротеид В48

Апо-В100 - апопротеид В100

Апо-Е - апопротеид Е

АФК - активные формы кислорода

АХАТ - ацил - КоА - холестерин-трансфераза

БПЭХ - белок, переносящий эфиры холестерина

ЛПВП, б - ЛП - липопротеиды высокой плотности

ЛПНП, - ЛП - липопротеиды низкой плотности

КРИ - креатинин-ростовый индекс

ЛП - липопротеиды

ЛПОНП, Пре--ЛП - лиопротеиды очень низкой плотности

ЛППП - липопротеиды промежуточной плотности

ЛПЛ - липопротеидлипаза

ЛПК - локальный печеночный кровоток

ЛФК - лизофосфатидилхолин

ЛХАТ - лецитин-холестерин-ацилтрансфераза

Моно - ЭХ - моноеновые эфиры холестерина

НЭЖК - неэстерифицированные жирные кислоты

ПГФ - полиглицерофосфатиды

ПОЛ - перекисное окисление липидов

СМ - сфингомиелин

ТГ - триглицериды

ТХА-2 - тромбоксан А-2

TNF - тумор некротический фактор

ФЛ - фосфолипиды

ФС - фосфатидилсерин

ФХ - фосфатидилхолин

ФЭА - фосфатидилэтаноламин

ХЛ - холестерин

ХМ - хиломикроны

ЭС-поли-ЖК - эсcенциальные полиеновые жирные кислоты

EDRF - эндогенный фактор релаксации

FNO - фактор некроза опухолей

FAT - фактор активации тромбоцитов

NO - оксид азота

PG - простагландины

12-НЕРТЕ - гидроксиэйкозотетраеновая кислота

Литература:

Давиденкова Е.Ф., Либерман И.С., Шафран М.Г. Генетические и патогенетические механизмы атеросклероза. // Клинич. медицина.-1990.- N 10.-С.-23.

Денисенко А.Д., Полесский В.А., Лозовский В.Т. Липопротеиды высокой плотности и атеросклероз. // Материалы I-го сов. - америк. симпозиума. - М.: Медицина, -1983.-С.113-122.

Дея К., Деккер М. Липопротеиды высокой плотности. - М.: Медицина,-1981.

Довгяло О.П., Федоренко Н.М. Ишемическая болезнь сердца. - М.: Медицина, -1986.

Долгов В.В. Морфо-функциональная характеристика эндотелия сосудистой стенки в норме и при атеросклерозе. Автореф. Док. дис. - М. -1985.

Долгушин И.И., Зурочка А.В., Чукичев А.В., Колесников А.Л. Роль нейтрофилов в регуляции иммунной реактивности и репаративных реакций повреждения ткани. // Вестник Росс. Акад. мед.наук.-2000. N 2. -C.-14-19.

Душкин М.П., Иванова М.В. Трансформация перитонических макрофагов в пенистые клетки при внутрибрюшном введении мышам липопротеидов низкой плотности, холестерина и его продуктов окисления. // Патофизиология и эксперимент. терапия. -1993. -N 2. -С.9-11.

Дятловская Э.В., Безуглов В.В. Липиды как биоэффекторы. Биохимия. 1998. Т. 67. вып. 1.-С.-3-6.

Ершова Л.П., Курбанова Г.Н., Горбунова Н.А. О механизмах посттравматической анемии. // Пат.физиология. 1992. -N 2.-С.-54-55.