Книги по разным темам
Pages: | 1 | ... | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | ... | 30 | Наиболее ранимой структурой являются клетки ЦНС, поэтому при любых неотложных (экстремальных) состояниях в первую очередь меняется гемодинамика, т.е. для мозга, сердца и легочной ткани создаются оптимальные условия - доставляется кислород, остальные органы переходят на дефицитный режим получения АТФ (окисление глюкозы анаэробным путем) (Неговский В.А., 1977). Для восстановления структуры мембран клеток необходимо в клетку доставить дополнительное количество кислорода и строительного материала (холестерина и фосфолипидов, аминокислот).
Согласно данным Е.М.Крепса (1981) обеспечение кратковременной адаптации организма в ответ на стрессорное воздействие осу"Липидный обмен при неотложных состояниях" Л.В.Курашвили, В.Г.Васильков ществляется за счет изменения уровня холестерина в мембранах клеток. Результатами наших исследований установлено, что снижение ОЦК в сосудистом русле способствовало повышению синтеза холестерина в клетках de novo и поступлению его в клеточные мембраны с изменением вязкости и проницаемости последних. Плотность клеточных мембран различных органов и тканей зависела от выполняемой ими функции и участия в осуществлении компенсаторно - приспособительных механизмов.
По данным А.Н. Климова, Н.Г. Никульчевой (1999), В.Н.Титова (2000), из мембран холестерин диффундирует во внеклеточную жидкость, связываясь с транспортными липопротеидами высокой плотности. На поверхности ЛПВП при участии фермента ЛХАТ активируется синтез эфиров холестерина. Наличие избытка активаторов фермента ЛХАТ в кровотоке способствует диффузии холестерина с мембран клеток. В условиях нашего эксперимента с дегидратацией дефицит воды сопровождался повышением концентрации общего холестерина за счет снижения свободной его формы. Активность фермента ЛХАТ была высокой во все дни наблюдения, вплоть до гибели животного, а уровень эфиров холестерина в первые три дня не менялся, на 6-9 сутки снижался при одновременном повышении концентрации гормона альдостерона в крови.
Мы склонны объяснить этот факт использованием эфиров холестерина в качестве субстрата на уровне надпочечников и половых желез для синтеза гормона альдостерона (кортикостероидов) и попытке задержать воду в организме, сохранить возможность функционирования всех систем, органов и тканей.
Следует остановиться и на таком факте, полученном нами в эксперименте. Исключительно на уровне клеток головного мозга происходило достоверное накопление свободного холестерина вплоть до суток, незначительное накопление холестерина (только на 9 сутки) отметили на уровне клеток почечной ткани и ткани легких. Из этого можно сделать вывод, что холестерин является компонентом, который в одних органах используется для краткосрочной адаптации, в других же органах (клетки головного мозга) и долгосрочной адаптации.
Роль кислорода заключается в акцепции протонов и электронов от ферментов дыхательной цепи. Энергия электронов в результате окислительного фосфорилирования превращается в АТФ.
Процессы метаболизма О2 в клетках связаны с образованием активных форм кислорода (АФК), обладающих выраженной цитотоксической активностью и приводящей к нарушению физико-химических "Липидный обмен при неотложных состояниях" Л.В.Курашвили, В.Г.Васильков свойств белковых тканевых структур. Окислительная модификация белков приводит к изменению физико - химических, биологических свойств белковой молекулы, так как меняется третичная, вторичная и даже первичная структура белка и возможна фрагментация молекул с образованием низкомолекулярных фрагментов с молекулярной массой более 5 тыс. Дальтон. Подобные структурные поломки лежат в основе механизмов развития ряда патологических состояний. Патологические нарушения, прежде всего, появляются в структуре белковых компонентов клеточных мембран. Нарушения соотношения и изменения структуры липидных компонентов клеточных мембран появляются позднее.
Окислительная модификация белков протекают и в нормально функционирующих органах за счет металлокатализирующего окисления. Накопление окисленных белков рассматривается как один из факторов регуляции синтеза и распада белков, активации протеаз.
Значительная пероксидация липидного бислоя мембран, как ведущего механизма нарушения жизнедеятельности клеток, реализуется в развитии патологического состояния на уровне целого организма.
Этот процесс достаточно детально описан в ряде обзоров и монографий (Гольдштейн Н., 2002 ).
Резюмируя собственные экспериментальные исследования и клинические наблюдения, обобщая данные литературы, установили, что при действии на организм различных стрессорных факторов в первую очередь развивается энергетический дефицит (Георгиева С.А.
и соавт.1993; Михайленко А.А., Покровский В.И., 1997).
В условиях нашего эксперимента на крысах при дозированном обезвоживании детально проанализировали функции липидов, энергетическую, пластическую, структурную и транспортную, на разных уровнях - клеточном, органном и в сыворотке крови.
Исследованы обмен холестерина и его компонентов (свободный холестерин и его эфиры), энергетический обмен (свободные жирные кислоты, триглицериды и кетоновые тела), транспортные формы липопротеидов (ЛПВП, ЛПОНП, ЛПНП и ХМ), липолитические ферменты - липаза и холестеролэстераза, фермент ЛХАТ, участвующий в синтезе эфиров холестерина, и гормон альдостерон.
Оценка метаболизма липидов на различных уровнях, сосудистом (кровь), клеточном и органном, позволила установить некоторые особенности в изменении состава липидных компонентов в клетках головного мозга, легочной ткани, сердце, печени и почках у обследуемых животных в динамике длительного обезвоживания, вплоть до их гибели.
"Липидный обмен при неотложных состояниях" Л.В.Курашвили, В.Г.Васильков Впервые была установлена взаимосвязь между обезвоживанием и липидными перестройками в органах и тканях в различные фазы адаптации. Установление влияния кратковременного и длительного воздействия стрессоров на нарушения липидного обмена, позволили исчерпывающе объяснить некоторые закономерности в структуре адаптационных механизмов.
Результаты исследований липидного обмена, полученные в эксперименте и клинических наблюдениях при гиповолемических состояниях, в значительной мере перекликаются с результатами других авторов, изучавших липидный обмен при иных экстремальных ситуациях (Лабановская Ж.Л., 1983; Кубарко А.И., 1984; Гурин В.Н., 1986;
Атаджанов М.А. и соавт., 1995; Бабенко Н.А., Натарова Ю.А., 1999).
юбое стрессорное воздействие на организм (дегидратация, гипоксия, ожоги, операционные травмы, кровопотеря) сопровождается включением адаптационных механизмов и характеризуется по фазам:
1-3 дни - тревоги; 3-6 дни - резистентности и 6-9 дни - истощения. Поэтому исследования липидного статуса в эксперименте и клинике проводились именно по этим срокам.
Исследования дефицита воды и состояние липидного статуса животных изучали в 1,3,7 и 9 сутки лишения воды, учитывая при этом перечисленные фазы адаптации к стрессу.
Помимо экспериментальных исследований в те же сроки оценивали липидный обмен в группе больных с абдоминальной патологией (исходное состояние и состояния в 1,3,7 и 9 сутки после операции).
У хирургических больных с абдоминальной патологией инфузионно-трансфузионной терапией и неполным парентеральным питанием корригировали водно-электролитные нарушения, КОС и потерю массы тела.
Группа ожоговых больных подвергалась более длительному стрессорному воздействию вследствие плазмопотери, интоксикации, оперативного вмешательства (аутодермопластики).
В первые и третьи сутки дегидратации общий адаптационный механизм характеризовался мобилизацией энергетических, структурных и пластических ресурсов организма и направленным перераспределением их в сторону преимущественного обеспечения систем, ответственных за адаптацию (мозг, сердце, легкие).
Известно, что головной мозг использует в качестве энергетического материала, главным образом, глюкозу. Запасы углеводов в мозгу незначительны, потребность же в них очень велика. Мозг непрерывно получает глюкозу из периферической крови, часть ее образуется ферментативным путем из гликогена, имеющемся в мозгу. Преобладает в "Липидный обмен при неотложных состояниях" Л.В.Курашвили, В.Г.Васильков клетках головного мозга аэробный гликолиз, а он возможен лишь при достаточном поступлении в мозг кислорода.
В эксперименте, изучая влияние гиповолемии на обмен липидов в организме крыс, установили, что длительная гиповолемия является достаточно сильным раздражителем и причиной интенсификации отдельных функций. При этом вполне понятно использование липидов как источника энергетического, пластического и структурного материалов.
Установлено, что интенсификация энергетического обмена при стрессорном воздействии на уровне сердечной мышцы возможна за счет использования ацетона, в ткани легкого - -оксибутирата. В эксперименте на 3-й день у белых крыс ацетон в сердечной мышце не определялся, скорее всего, в результате больших потребностей в макроэргах, клинически это подтверждается наличием тахикардии.
В сыворотке крови в момент исследования (3-й,6-й и 9-й дни) выявлено снижение ацетона и увеличение - оксибутирата, триглицеридов и НЭЖК. Повышение концентрации НЭЖК происходило за счет активации симпатоадреналовой системы и ускоренного липолиза триглицеридов в жировой ткани, а также увеличения их синтеза в печени из активной формы уксусной кислоты. Подобное утверждение вытекает из того, что в обычных условиях 2/3 энергетических потребностей мышечная ткань возмещает в результате сгорания кетоновых тел и 1/3 - за счет наэробного гликолиза. Ацетон и - оксибутират образуются в печени, печень является их основным поставщиком в органы и ткани.
Усиление процесса кетогенеза обусловлено накоплением ацетиКоА в результате дефицита глюкозы, уменьшения поступления инсулина и снижения активности пентозофосфатного цикла, в результате чего уменьшается уровень восстановленной формы НАДФН, необходимой для синтеза НЭЖК и холестерина.
Количество образовавшихся в организме кетоновых тел определяется интенсивностью синтеза их в печени, что, в свою очередь, зависит от - окисления НЭЖК, окисления ацетил-КоА в цикле Кребса, величиной ресинтеза их в высшие жирные кислоты, глюконеогенезом (Зилва Дж. Ф., Пеннел П.Р., 1988; Kissebah A., 1974).
Большой интерес представляют данные изучения образования кетоновых тел в печени. Установлено что содержание ацетона в ткани было повышенным вплоть до 9-го дня, а уровень - оксибутирата сниженным, т.е. он использовался очень активно в качестве субстрата.
Необходимо отметить, что дефицит воды в организме крыс не влиял на концентрацию холестерина и фосфолипидов в ткани печени.
"Липидный обмен при неотложных состояниях" Л.В.Курашвили, В.Г.Васильков Но фракции общего холестерина изменялись - свободный холестерин снижался, а эфиры увеличивались, особенно к 9-ому дню обезвоживания. Накопление эфиров холестерина в гепатоцитах корригировало с активностью фермента ЛХАТ в сыворотке крови, что подтверждало сохранение белковосинтетической функции печени. Что касается фосфолипидов, то важно отметить - фракции фосфолипидов менялись за счет устойчивых к окислению моноглицерофосфатидов.
Высокое содержание в крови кетоновых тел предотвращало чрезвычайную мобилизацию жирных кислот из депо. Известно, что уровень кетоновых тел является регуляторным механизмом с обратной связью. Ацетил-КоА (активная форма уксусной кислоты) является промежуточным продуктом метаболизма углеводов и липидов. При накоплении в организме избыточного количества ацетил-КоА, он в печени потребляется на синтез триглицеридов и экскретируется затем в периферическую кровь в составе фракции ЛПОНП. Суммарная фракция ЛПОНП + ЛПНП в крови белых крыс была в 2 раза выше исходного уровня во все дни наблюдения. А это позволяет утверждать, что в клетках печени имелось избыточное количество триглицеридов.
В ткани легкого преимущественным энергетическим материалом явился - оксибутират, видимо, за счет того, что использовались преимущественно для окисления жирные кислоты. Следует отметить, что дефицит воды в организме крыс сопровождался увеличением в ткани легкого холестерина за счет свободной формы и снижением уровня легко окисляемых фракций фосфолипидов. А это свидетельствует о том, что процесе обезвоживания (гиповолемия) сопровождается уплотнением клеточных мембран альвеолоцитов, снижением активной ПОЛ в них. Таким способом организм пытается сохранить воду в клетках.
В фазу устойчивой адаптации (резистентности) в сыворотке крови восстанавливался уровень ацетона, концентрация - оксибутирата нарастала, а в печени активировался глюконеогенез за счет распада белка (животные отказывались от приема пищи). Жертвуя белком, организм пытается восстановить дефицит энергии, что подтверждается восстановлением концентрации ацетона и уровня - оксибурата.
Таким образом, при энергетическом дефиците, обусловленном гиповолемией, в качестве метаболического топлива использовались липиды и белки.
К 9-му дню обезвоживания концентрация ацетона в сыворотке крови снижалась, в ткани сердца и легком ацетон накапливался, то есть он не использовался, как энергетический материал, и крысы по"Липидный обмен при неотложных состояниях" Л.В.Курашвили, В.Г.Васильков гибали. Почему погибали животные При достаточном количестве топлива в сердечной и легочной ткани происходила остановка дыхания и прекращалось сердцебиение. Есть еще один факт - сыворотка крови была гемолизирована за счет нарушения проницаемости эритроцитарных мембран. Весь гемоглобин был вне эритроцитов. Видимо, кислород в клетки органов и тканей не поступал.
Вторая причина, с нашей точки зрения, связана с нарушением структуры мембран митохондрий - в них изменялось соотношение фракций фосфолипидов. Так как в мембране митохондрий нет холестерина (Титов В.Н., 2000), а только фосфолипиды, то нарушались процессы фосфорилирования и образования АТФ.
Подобная точка зрения подтверждается результатами исследования липидного состава тканей животных. Установлено, что в сердечной и легочной ткани снижено содержание полиглицерофосфатидов.
Полиглицерофосфатиды входят в состав митохондрий и являются источником кардиолипина - активатора ферментов переноса электронов на ряде этапов дыхательной цепи. А это значит, что в перечисленных выше органах АТФ не образовывалась, поэтому дефицит энергии в них только усугублялся. Гипоэнергетики кардиомиоцитов и альвеолоцитов были причиной гибели животных.
Pages: | 1 | ... | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | ... | 30 | Книги по разным темам