Нарушения обмена биометаллов при вибрационных воздействиях и их коррекция 03. 00. 13 Физиология

Вид материала

Автореферат

Содержание Начаров Юрий Владимирович Ведущая организация: ГОУ ВПО «Новосибирский государственный университет», г.Новосибирск. Общая характеристика работы Цель исследования Задачи исследования Научная новизна. Практическая значимость работы. Реализация результатов исследований. Апробация работы. Публикации результатов исследований. Основные положения, выносимые на защиту. Объем и структура работы. Собственные исследования Экспериментальное моделирование вибрационной патологии. Забор биологического материала. Лимфа. Определение содержания биометаллов в плазме крови и лимфе. Вычисление плазменно-лимфатического индекса. Статистическая обработка материала. 2. Результаты исследований Предложения производству ... Полное содержание

Подобный материал:

• Нарушения липидного обмена выявляются у людей с самыми различными заболеваниями. Эти, 238.5kb.
• Тема лекций Лектор 1 Введение в патологию. Предмет и методы патологии. Болезнь и здоровье., 78.3kb.
• Механизмы нарушения цитокинопосредованной кооперации эозинофилов и иммунокомпетентных, 369.32kb.
• Ьной недостаточностью инсулина и характеризующееся грубым нарушением обмена углеводов, 81.52kb.
• Н. И. Пирогова В. М. Мороз, Н. В. Братусь, М. В. Йолтуховский, Л. Ю. Буренникова,, 606.35kb.
• Диагностика и коррекция нарушений липидного обмена с целью профилактики и лечения атеросклероза, 1329.65kb.
• Сахарный диабет и беременность, 134.09kb.
• Тематический план лекций по патологической анатомии для студентов факультета иностранных, 15.46kb.
• Воспроизводительная функция у высокопродуктивных коров при нарушении обмена веществ, 814.36kb.
• Рефератов, историй болезни, литературы, обучающих программ, тестов, 140.38kb.

На правах рукописи

ВОГРАЛИК ПАВЕЛ МИХАЙЛОВИЧ


НАРУШЕНИЯ ОБМЕНА БИОМЕТАЛЛОВ
ПРИ ВИБРАЦИОННЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ
И ИХ КОРРЕКЦИЯ


03.00.13 – Физиология


Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата биологических наук

НОВОСИБИРСК - 2009

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Новосибирский государственный медицинский университет Росздрава».


Научный руководитель: доктор медицинских наук, профессор

^ Начаров Юрий Владимирович

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

Незавитин Анатолий Григорьевич

доктор биологических наук, профессор

Айзман Роман Иделевич


^

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Новосибирский государственный университет», г.Новосибирск.

Защита диссертации состоится «24» декабря 2009 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 220.048.04 при Новосибирском государственном аграрном университете по адресу: 630039, г. Новосибирск, ул. Добролюбова, 160.


С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Новосибирского государственного аграрного университета (www.nsau.edu.ru).


Автореферат разослан «___» _______2009 г.


Ученый секретарь

диссертационного совета Князев С.П.

^

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Производственные вибрации различных параметров относятся к числу наиболее распространенных экстремальных факторов эко­лого-производственной среды, а вибрационная патология занимает лидирую­щее положение среди отдельных нозологических форм хронических профес­сиональных заболеваний (Измеров Н.Ф., 2007; Гребеньков С.В. и др, 2007; Ли­хачева Е.И. и др., 2007; Потеряева Е.Л. и др., 2007; Онищенко Г.Г., 2008). Кли­ническая картина вибрационной болезни в настоящее время

характеризуется полиморфностью симптоматики с вовлечением в

патологический процесс различных звеньев гомеостаза, многих органов и сис­тем, который при прогрессировании имеет тенденцию к генерализации (Боб­рова С.В., 2002; Несина И.А. и др, 2005; Кирьяков В.А. и др., 2005; Бодиенкова Г.М. и др., 2005; Любченко П.Н. и др., 2007; Жулев С.Н. и др., 2007; Карта­польцева Н.В. и др., 2007; Пономарева В.В., Королева Е.Н., 2007; Третьяков С.В., Шпагина Л.А., 2007; Михеев А.А., Вороницкий Н.Е., 2007; Панков В.А., Кулешова М.В., 2008; Рукавишников В.С. и др., 2008; Лизарев А.В., 2008; Starck Y., Farkkila M., 1983; Dasgupta A.K., Harrison J., 1996). На современном этапе исследований вибрационная патология рассматривается как вариант мем­бранопатологического процесса, характеризующегося нарушением морфо­функциональных свойств клеточных мембран, приводящих к нарушению фос­фолипидного состава и активности мембраносвязанных ферментов,

внутриклеточных органелл. Известно, что активация процессов

липопероксидации при вибрационной патологии с «обеднением» мембран не­предельными фосфолипидами не может обеспечить их достаточной

функционально активной конфигурации (Болотнова Т.В., 1997; Оганесян К.Р. и др., 2003; Несина И.А. и др., 2004; Ибраев С.А. и др., 2006; Лазарашвили Н.А., 2007; Яппаров Р.Н. и др., 2007; Ибатуллина Р.Б. и др., 2008; Карабалин С.К. и др., 2008; Оганесян К.Р. и др., 2008). Восполнение разрушенных структурных элементов мембраны эссенциальными фосфолипидами тем или иным способом способствует восстановлению поврежденных мембранных структур (Гуревич В.С. и др., 1999; Бабак О.Я., 2001; Калинин А.В., 2001; Подымова С.Д., 2001; Боброва С.В., 2002; Топорков А.С., 2003; Лазарева Г.А., Бровкина И.Л., 2006), что способствует коррекции нарушений гомеостаза. Показана взаимосвязь на­рушений обмена биометаллов с мембранопатологическими нарушениями, в ча­стности, с процессами перекисного окисления липидов, деструктуризацией со­судистой стенки, что приводит к поражению микроциркуляторного русла и на­рушению его на уровне обменно-транспортных процессов, обусловленных фундаментальной ролью системы микроциркуляции в трофическом обеспече­нии тканей организма (Сухаревская Т.М., и др., 1991; Комкова Е.Ю., 1999; Су­харевская Т.М. и др., 2000). В то же время имеется ограниченное число работ, посвященных обмену биометаллов у животных при воздействии вибрации (Ко­ломиец В.В., 1985; Коломиец В.В., Меерзон А.К., 1985; Вербовой А.Ф., Цейт­лин О.Я., 2000; Вербовой А.Ф., 2001; Костюк И.Ф., Капустник В.А., 2004). Практически отсутствуют сведения, касающиеся роли лимфатической системы – важнейшего звена гомеостаза (Пупышев Л.В., 1989; Хугаева В.К., Ардасенов А.В., 1995; Бородин Ю.И. и др., 1997; Ефремов А.В. и др., 1999; Остапенко В.А. и др., 2006; Абраматец Е.А. и др., 2007), в регуляции обмена биометаллов, а также о распределении биометаллов в системе «плазма-лимфа» при воздейст­вии вибрации на организм животного. Данные обстоятельства определили цели и задачи настоящего исследования.

^ Цель исследования: изучение физиологических особенностей обмена биометаллов в организме животных в системе «плазма-лимфа» при экспери­ментальном моделировании воздействия вибрации (на модели крысы) и воз­можности его коррекции.

^ Задачи исследования:

1. Изучить содержание биометаллов (кальция, магния, меди, железа, цинка) в
   

плазме крови у крыс в динамике воздействия вибрации, в ранний и поздний восстановительный периоды.

2. Изучить содержание биометаллов (кальция, магния, меди, железа, цинка) в
   

центральной лимфе у крыс в динамике воздействия вибрации, в ранний и позд­ний восстановительный периоды.

3. Исследовать содержание изучаемых биометаллов в динамике воздействия
   

вибрации на фоне применения эссенциальных фосфолипидов и на этапах

восстановительного периода.

4. Выявить особенности соотношений изучаемых биометаллов в системе
   

«плазма-лимфа» в условиях экспериментального моделирования вибрации, в поствибрационный период и на фоне коррекции эссенциальными фосфолипи­дами.

^ Научная новизна. В настоящей работе впервые выявлены физиологиче­ские особенности обмена биометаллов в организме животных в системе «плазма-лимфа» при экспериментальном моделировании воздействия вибрации (на модели крысы) и показаны возможности его коррекции с помощью препа­рата эссенциальных фосфолипидов.

Нами было установлено, что при воздействии вибрации происходит уве­личение в плазме крови содержания кальция, магния и цинка, а содержание меди и железа уменьшается, тогда как в лимфе отмечается противоположный характер изменений содержания биометаллов, что свидетельствует о системном характере нарушений обмена биометаллов при воздействиях вибрации.

В период восстановления, напротив, наблюдается снижение в плазме крови содержания кальция, магния, цинка и увеличение содержания меди и

железа. В лимфе в данный период содержание кальция, магния, цинка увеличи­вается, а содержание меди и железа уменьшается, что может свидетельствовать о компенсирующей роли лимфатической системы в поддержании системного гомеостаза биометаллов.

Впервые показано, что при воздействии вибрации происходит развитие системного дисбаланса биометаллов в системе «плазма-лимфа».

Впервые установлено, что применение эссенциальных фосфолипидов во время вибрационных нагрузок приводит к нормализации отношений

биометаллов в системе «плазма-лимфа», способствуя сохранению и восстанов­лению гомеостаза биометаллов, что может быть связано с протективными и коррегирующими эффектами эссенциальных фосфолипидов на поврежденные мембранные структуры.

^ Практическая значимость работы. Полученные данные позволяют гово­рить о глубоких системных нарушениях обмена биометаллов у животных при воздействии вибрации и вносят новые элементы в понимание роли лимфатиче­ской системы в регуляции обмена биометаллов.

Показано, что эссенциальные фосфолипиды оказывают коррегирующий эффект на обмен биометаллов в системе «плазма-лимфа» при воздействиях вибрации. Изучение коррегирующих эффектов эссенциальных фосфолипидов вносит вклад в обоснование эффективности использования эссенциальных фосфолипидов как препаратов цитопротекторного ряда, в комплексной терапии и профилактике вибрационной болезни и других заболеваний, сопровождаю­щихся повреждением мембранных структур клеток.

^ Реализация результатов исследований. Материалы исследований вклю­чены в учебный процесс и научно-исследовательскую работу кафедры внут­ренних болезней лечебного факультета, профпатологии и медицинской эколо­гии ФПК и ППВ Новосибирского государственного медицинского универси­тета МЗ и СР РФ (г. Новосибирск); кафедры физиологии и биохимии Новоси­бирского государственного аграрного университета (г. Новосибирск).

^ Апробация работы. Материалы диссертации изложены на: Международ­ном симпозиуме «Проблемы лимфологии и эндоэкологии» (г. Новосибирск, 1998), 62-й итоговой научной конференции студентов и молодых ученых НГМА (г. Новосибирск, 2001), Ежегодной конкурс-конференции студентов и молодых ученых НГМА «Авиценна-2003» (г. Новосибирск, 2003), на 3-м Рос­сийском научном форуме Реа Спо Мед 2003 (г. Москва, 2003), на V Конгрессе с международным участием «Паллиативная медицина и реабилитация в здраво­охранении» (г. Москва, 2003), на совместном заседании кафедры патофизиоло­гии, проблемной комиссии «Функциональные основы гомеостаза» НГМА МЗ РФ (г. Новосибирск, 2003), на Ежегодной конкурс-конференции студентов и молодых ученых НГМА «Авиценна-2004 (г. Новосибирск, 2004), на V между­народной научно-практической конференции «Здоровье и образование в XXI веке» (г. Москва. 2004), на XII Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (г. Москва, 2005).

^ Публикации результатов исследований. Автором опубликовано 37 пе­чатных работ, из них по результатам настоящего исследования – 16 печатных работ, отражающих основное содержание диссертационной работы, и в том числе 1 – в изданиях, рекомендуемых перечнем ВАК РФ.

^ Основные положения, выносимые на защиту.

1. Системный дисбаланс биометаллов является одним из звеньев патогенеза вибрационной патологии.

2. Лимфатическое русло принимает участие в перераспределении биометаллов в системе «плазма-лимфа» при воздействии вибрации, в раннем и позднем вос­становительном периоде.

3. Применение эссенциалных фосфолипидов способствует нормализации

гомеостаза биометаллов при вибрационной патологии.

^ Объем и структура работы. Диссертация изложена на 135 страницах компьютерного текста и состоит из введения, обзора литературы, собственных исследований, выводов, предложений производству, списка литературы, вклю­чающего 323 источника, в том числе 232 отечественных и 91 иностранный ис­точник. Работа иллюстрирована 15 таблицами.

Диссертационная работа выполнена лично автором при технической по­мощи сотрудников кафедры патофизиологии с курсом клинической патофизио­логии и Центральной научно-исследовательской лаборатории ГОУ ВПО «Но­восибирский государственный медицинский университет».

^ СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. Материалы и методы исследований

Объект исследования. В эксперименте в качестве модельного объекта для изучения физиологических особенностей обмена биометаллов в организме животных при воздействии вибрации использованы 168 самцов крыс линии Вистар, полученные из вивария Института цитологии и генетики СО РАН, мас­сой 180-220 г. Животные находились на стандартном общелабораторном сба­лансированном пищевом рационе (Лоскутова З.Ф., 1980) со световым режимом: 12 часов – день, 12 часов – ночь. Экспериментальные исследования выполнены в осенне-зимний период.

^ Экспериментальное моделирование вибрационной патологии. Жи­вотные подвергались воздействию общей вертикальной вибрации (частотой 32 Гц при ускорении 50 м/с²) в специальной клетке, установленной на площадке вибратора от вибростенда ВЭДС-100Б, ежедневно по 1 ч в течение 30 суток. Воздействие на животных оказывалось в двух режимах: 1) острое однократное и 2) многократно повторяющееся в течение 10, 30 суток. Для оценки восстано­вительного периода были использованы крысы после предварительного 30-дневного вибрационного воздействия.

Для фармакологической коррекции вибрационных нарушений использо­вали эссенциальные фосфолипиды (препарат эссенциале Н, «Aventis», Фран­ция-Германия, раствор). Введение раствора эссенциальных фосфолипидов кры­сам осуществляли per os с помощью зонда в дозе 20 мг на 1 кг массы тела еже­дневно на протяжении всего периода воздействия вибрации. В восстановитель­ный период введение препарата не проводилось (Боброва С.В., 2002).

Животных первой экспериментальной группы подвергали воздействию вибрации ежедневно в течение 1, 10, 30 суток (по 1 ч ежедневно) без фармако­логической коррекции. Животных второй экспериментальной группы подвер­гали вибрационным воздействиям на фоне введения препарата эссенциальных фосфолипидов. Животных выводили из эксперимента на 1-е, 10-е, 30-е сутки воздействия вибрации и на 20-е, 30-е (ранний восстановительный период) и 60-е сутки (поздний восстановительный период) после прекращения действия виб­рации (Боброва С.В., 2002).

Плазма крови и центральная лимфа забирались на 1-е, 10-е и 30-е сутки воздействия вибрации и на 20-е, 30-е и 60-е сутки восстановительного периода. Забор биологического материала у животных проводили натощак в одно и то же время суток с 10 до 11 часов утра.

^ Забор биологического материала. Лимфа. Под внутрибрюшинным

гексеналовым наркозом производился кожный разрез в месте пересечения

реберной дуги с m. еrector spinae параллельно последней и длинной 1 см. После

рассечения наружной косой мышцы живота забрюшинная клетчатка тупо

расслаивалась до визуализации цистерны Хили грудного протока, которая

пунктировалась и с помощью аспирационного насоса производился забор

лимфы. Данный метод позволяет забрать до 1 мл лимфы у взрослой крысы

(Бородин Ю.И. и др., 1995; Бородин Ю.И. и др., 1997; Ефремов А.В. и др., 1999).

Кровь. Кровь экспериментальных животных после мнгновенной декапи­тации под гексеналовым наркозом забиралась в сухие центрифужные пробирки и немедленно центрифугировалась при 900 g (3000 об/мин) в течение 10 минут. До момента определения биометаллов плазма крови и лимфа хранились при 20⁰ С в морозильной камере (Бородин Ю.И. и др., 1997; Ефремов А.В. и др., 1999).

^ Определение содержания биометаллов в плазме крови и лимфе. Рас­твор пробы распыляли в виде аэрозоля в пламени ацетиленовой горелки (длина пламени 110 мм), через которое проходил свет резонансной линии определяе­мого биометалла от лампы полого катода. В пламени происходила диссоциация солей на свободные атомы, которые поглощают излучение резонансной линии. Содержание биометаллов в плазме крови и центральной лимфе определяли на атомно-абсорбционном спектрофотометре «Unicam-939» (Великобритания), чувствительность которого по изучаемым параметрам составляет 10 ^-5 мг/л. Со­держание кальция и магния в плазме крови и лимфе выражалось в г/л, а меди, железа и цинка – в мг/л (Лабораторные…, 1987; Бородин Ю.И. и др, 1997; Еф­ремов А.В. и др., 1999; Павловская Н.А. и др., 2000).

^ Вычисление плазменно-лимфатического индекса. 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 (Бородин Ю.И. и др., Ефремов А.В. и др., 1999).

^ Статистическая обработка материала. Цифровой материал обрабаты­вали с использованием методов вариационной статистики. Расчеты проводили с помощью табличного процессора Excel 5.0 на компьютере IBM PC/AT Pentium. В таблицах приведены значения M  m, указана достоверность различий между исследованными показателями по t-критерию Стьюдента. Различия сравнивае­мых показателей принимались за достоверные при p < 0.05 (Кошникович В.И., 1991; Гончаров А., 1996; Додж М., Кайнет К., 1996).

^ 2. Результаты исследований

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. В свою очередь, некомпенсирован­ная активация ПОЛ при вибрационной патологии сопровождается изменением ультраструктурной организации липидного бислоя клеточных мембран (сосу­дистого эндотелия, эритроцитов, тромбоцитов и др.) и мембран субклеточных структур, изменением функциональной активности мембрансвязанных фер­ментов, функции рецепторов, системы ионного транспорта с накоплением ио­нов кальция в цитоплазме гладкомышечных клеток сосудов, приводящим к за­труднению процессов расслабления сосудистой стенки, способствуя сосуди­стому спазму, повреждению эндотелия, гипоксии и ишемии тканей, активации гемостаза (Розен В.Б., 1984; Веренинов А.А., Марахова И.И., 1986; Баскаков М.Б., Медведев М.А., 1987; Постнов Ю.В., 1993; Основы…, 1994; Щербавская Э.А., Кочеткова Е.А., Гельцер Б.И., 2001; Стукс И.Ю., 2002; Костюк И.Ф., Ка­пуст­ник В.А., 2004; Шахламова М.Н., Стрижакова М.А., Буданов П.В., 2006; Бирю­кова Е.В., 2006, 2007; Любченко П.Н., Дмитрук Л.И., Фонин О.П., Нико­лаева В.В., Саратцева В.М., 2007; Rasmussen H., Barret P.Q., 1984; Elin R.J., 1994; Mallet R.T., Bunger R., 1994; Gunter T., Vorman Y., 1994; Saglam K., 2002; Karadag F. et al., 2004). Кроме поддержания активности ПОЛ, избыток Ca⁺⁺ об­ладает самостоятельным повреждающим действием («кальциевая триада» по Ф.З. Меерсону, 1984), слагающимся из контрактуры миофибрилл, нарушения функции митохондрий, повреждения ДНК кардиомиоцитов и гибели клеток (Вербовой А.Ф., Цейтлин О.Я., 2000; Вербовой А.Ф., 2001; Шестерикова Н.В. и др.. 2003; Саламатина Л.В. и др., 2003; Бородин Ю.И. и др., 2006; Топорцова Н.В. и др., 2007; Nystron-Rosanele K. et al., 2004). В связи с системным характе­ром альтерации клеточных мембран при вибрационной патологии мембранный дефект 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 (Дзизинский А.А. и др., 1969; Костюк И.Ф., 1976, 1977; Костюк И.Ф. и др.. 1985; Мазур Л.И., 2003; Вебер В.Р., Мазур Л.И., 2003; Костюк И.Ф., Капустник В.А., 2004; Saito N. et al., 1995). 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 (Ефремов А.В. и др., 1999). 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 отмечалось его уменьшение лишь на 1-е и 10-е сутки воздействия соответственно на 18% и 26% по сравнению с контрольным зна­чением. 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).



контроль 1 сутки воз. 10 суток воз. 30 суток воз. 20 суток восст. 30 суток восст. 60 суток восст.

Рис. 1. Динамика содержания кальция в плазме крови, лимфе и ПЛИ
при вибрационных воздействиях, в ранний и поздний восстановительный пе­риоды и на фоне коррекции


Восполнение разрушенных структурных элементов мембраны эссенци­альными фосфолипидами способствует восстановлению поврежденных мем­бранных структур, стабилизации мембран и кальциевых каналов и восстанов­лению нарушенного баланса кальция (Постнов Ю.В., 1993; Mallet R.T., Bunger R., 1994).

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 (Бородин Ю.И. и др., 2004; Громова О.А., 2004; Мозговая Е.А., Кошелева Н.Г., 2007; Межевити­нова Е.А., Акопян А.Н., 2007; Elin R.L.,1994; Gunter T., Vormann Y., 1994), 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 (Шейбак М.П., 2003; Vigorito C. et al, 1995). Кроме того, изменение концентрации внеклеточного магния приводит к спазму сосудов, повышению их чувствительности к прессорным агентам (Шилов А.М. и др., 2001; Saito N. et al., 1995). Содержание магния в лимфе уменьшалось, и на 10-е сутки периода воздействия составляло 50% от контрольного значения, затем наблюдалось его постепенное увеличение (рис. 2).



контроль 1 сутки воз. 10 суток воз. 30 суток воз. 20 суток восст. 30 суток восст. 60 суток восст.


Рис. 2. Динамика содержания магния в плазме крови, лимфе и ПЛИ
при вибрационных воздействиях, в ранний и поздний
восстановительный период и на фоне коррекции


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 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») (Ефремов А.В., Антонов А.Р., Бородин Ю.И., Якобсон Г.С., Берген В., Рейхерт В., Якобсон М., 1999). 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 (Пикуза О.И., 2002; Шилина Н.М., 2007; Kirchgessner M. et al., 1982; Kondo H. et al., 1992; Dreno B., 1993; Alonso L. et al., 2004), а также как возможный вариант антиоксидантной защиты (Санникова Н.Е. и др., 2007; Dubick M.A. et al., 1993). 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 со снижением синтеза транспортных белков в печени на фоне вибраци­онно обусловленной гепатопа­тии и усугуб­ляет метаболические нарушения, ги­поксию и ишемию тканей (Васильев И.В., 1994; Сухаревская Т.М. и др., 2000; Ференси П., 2001; Agget P.J., 1985; Alonso L. et al., 2004). Как известно, медь может в определенной степени влиять на интенсивность процессов ПОЛ через образование супероксиддисмутазы (СОД) (Авцын А.П. и др., 1991; Feng G.M. et al., 1994; Bui L.M. et al., 1995). 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 (Ференси П., 2001; Saglam K. et al., 2002; Karadag F., 2004). Снижение содержания меди в плазме крови может быть также связано со снижением синтеза транспортных белков в печени (Agget P.J., 1985) на фоне вибрационно обусловленной гепатопатии (Сухаревская Т.М. и др., 2000). 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 (Петров В.Н., 1982; Зюбина Л.Ю. и др., 2001; Левина А.А. и др., 2001; Мурашко А.В., 2002; Соболева М.К., Кольцов О.В., 2002; Насолдин В.В. и др., 2003; Piasek M. et al., 2004), 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 (Берген В.О., 1997; Якобсон М.Г. и др., 2001; Горохова С.Г., 2004; Rabinoff M., 1994; Alonso L. et al., 2004). 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 (Бородин Ю.И. и др., 1997; Ференси П., 2001; Agget P.J., 1985). Уменьшение содержания железа в плазме крови со­провождалось резким увеличением его содержания в лимфе. 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 60-м 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».

В процессе анализа и последующей интерпретации собственных результа­тов исследования мы использовали концепцию А.П. Авцына (1991) о микро­элементозах как объединяющем понятии для всех патологических процессов, вызванных дефицитом, избытком или дисбалансом микроэлементов в орга­низме. Выявленные нарушения обмена биометаллов свидетельствуют о нали­чии в структуре вибрационной патологии такого патогенетического звена, как системный дисбаланс биометаллов, который является одним из звеньев ее пато­генеза, в совокупности приводящих к развитию полиорганной недостаточности.

Выявленные нарушения межсистемных соотношений изучаемых биоме­таллов при воздействии вибрации позволяют сделать вывод как о компенси­рующей роли лимфатической системы, так и об определенном патогенетиче­ском вкладе ее в развитие нарушений обмена биометаллов. С другой стороны, роль лимфатической системы в гомеостазе биометаллов не ограничивается только «сточным резервуаром», куда сбрасываются излишки или «метаболиче­ские отходы», а напротив, приобретает новое значение – активного регулятора межсистемных соотношений биометаллов, что проявляется «выравниванием» измененных соотношений и возможным селективным их накоплением для по­следующего использования (Бородин Ю.И. и др., 1997; Ефремов А.В. и др., 1999).

Применение фармакологического препарата эссенциальных фосфолипи­дов (эссенциале Н) при вибрационных нагрузках, по-видимому, оказывает про­тективный и коррегирующий эффект на поврежденные мембранные структуры и инициирует субклеточные компенсаторно-приспособительные механизмы (Боброва С.В., 2002), 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.


ВЫВОДЫ

1. Воздействие вибрационного фактора приводит к увеличению в плазме крови содержания кальция, магния, цинка и уменьшению содержания меди, же­леза. В лимфе в период воздействия отмечается противоположный характер из­менений содержания биометаллов, что свидетельствует о системных наруше­ниях обмена биометаллов.

2. Наблюдаемое в период восстановления снижение в плазме крови со­держания кальция, магния и цинка сопровождалось увеличением их содержа­ния в лимфе, что связано с их компенсаторным перераспределением в лимфа­тическое русло. Увеличение содержания меди и железа в плазме крови к концу периода восстановления, напротив, сопровождается снижением их лимфатиче­ского пула.

3. Применение препарата эссенциале Н в период воздействия вибрации зна­чительно снижает выраженность изменений содержания биометаллов в плазме крови и лимфе по сравнению с таковой у животных, не получавших данный препарат. Коррегирующие эффекты эссенциале Н на обмен биометал­лов максимально проявлялись в поздний восстановительный период, приводя к нормализации нарушенных параметров обмена биометалов.

4. Увеличение значений ПЛИ кальция, магния, цинка в период воздейст­вия свидетельствуют о преобладании плазматического пула данных биометал­лов, а снижение при этом значений ПЛИ меди и железа отражает компенсатор­ное перераспределение данных биометаллов в лимфатическое русло. Однако в восстановительном периоде полного восстановления нарушенных межсистем­ных соотношений биометалов не происходит, несмотря на устранение вибра­ции как этиологического фактора. На фоне применения эссенциале Н отмеча­ется восстановление значений ПЛИ изучаемых биометаллов, приводя к норма­лизации их межсистемных соотношений к концу периода восстановления.
^

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Экспериментальное изучение физиологических особенностей обмена биометаллов в организме животных при воздействии вибрации является теоре­тической базой для прикладных исследований влияния экстремальных факто­ров эколого-производственной среды на организм животных и человека, повы­шения его адаптивных возможностей к стрессовым факторам.
   
2. В комплексной терапии и профилактике вибрационной болезни и дру­гих заболеваний, сопровождающихся повреждением мембранных структур кле­ток, целесообразно использование препаратов цитопротекторного ряда, в част­ности, эссенциальных фосфолипидов, в общепринятых терапевтических дози­ровках.
   
3. Результаты исследований могут использоваться в учебном процессе в высших учебных заведениях медицинского, сельскохозяйственного и биологи­ческого профиля при изучении соответствующих разделов в курсах физиоло­гии, биохимии и фармакологии.
   

^

СПИСОК РАБОТ,

ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Публикации в изданиях, рецензируемых ВАК:

1. Вогралик П.М. Системный дисбаланс биометаллов при вибрацион­ных воздействиях и его коррекция / П.М. Вогралик, Ю.В. Начаров, Е.Ю. Баталова // Вестник новых медицинских технологий. – 2008. – Т. XV, № 4. – С. 21-23.
   

Публикации в других периодических изданиях:

2. Вогралик П.М. Изменения гемолимфатических соотношений биометал­лов (кальций, магний, медь, железо, цинк) при вибрационных воздейст­виях и пути их коррекции / П.М. Вогралик, Ю.В. Начаров // Медицина и образование в Сибири: электронный журнал. – 2008. - № 3. – (ссылка скрыта).
   
3. Вогралик П.М. Динамика содержания биометаллов (кальций, магний, медь, железо, цинк) в системе «плазма-лимфа» при вибрационных воз­действиях и на этапах реабилитационного периода / П.М. Вогралик, Ю.В. Начаров // Медицина и образование в Сибири: электронный жур­нал. – 2008. - № 3. – (ссылка скрыта).
   
4. Вогралик П.М. О роли лимфатической системы в регуляции межсистем­ных соотношений биометаллов в системе «плазма-лимфа» при вибраци­онных воздействиях и на фоне коррекции / П.М. Вогралик, Ю.В. Нача­ров // Медицина и образование в Сибири: электронный журнал. – 2008. - № 5. – (ссылка скрыта).
   
5. Вогралик П.М. Исследование нарушений обмена биометаллов (кальций, магний, медь, железо, цинк) в системе «плазма-лимфа» при вибрацион­ных воздействиях и на фоне фармакологической коррекции эссенциаль­ными фосфолипидами / П.М. Вогралик, Ю.В. Начаров //
   

Медицина и образование в Сибири: электронный журнал. – 2008. - № 5. –

(ссылка скрыта).

6. Вогралик П.М. К вопросу о нарушениях обмена биометаллов (кальций,
   

магний, медь, железо, цинк) в системе «плазма-лимфа» при

вибрационных воздействиях и способах их коррекции / П.М. Вогралик,

Ю.В. Начаров // Медицина и образование в Сибири: электронный

журнал. – 2008. - № 5. –

(ссылка скрыта).

Публикации в тезисах конференций:

7. ^

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

Вогралик // Проблемы лимфологии и эндоэкологии. Мат-лы

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.

7. Вогралик П.М. О путях лимфотока на отрезке афферентный
   

лим­фатический сосуд – краевой синус в лимфатическом узле / П.М.

Вогралик // Вопросы теоре­тической и прикладной морфологии: Сб. науч.

работ. Вып. III. – Барнаул, 2000. – С. 25 – 28.

7. Дина­мика некоторых показателей липидного обмена на фоне шумового и
   

вибрационного воздействий у животных с аллоксановым диабетом / Н.А.

Га­лузо, А.А. Зибарев, А.В. Юркин, П.М. Вогралик // Тезисы докладов

62-й итоговой научной конференции студентов и молодых ученых 10

апреля 2001 г. – НГМА, Новоси­бирск, 2001. – С. 69.

7. Вогралик П.М. Дисмикроэлементозы при вибрационных воздействиях и
   

на этапах реабилитационного периода / П.М. Вогралик // Ежегодная

конкурс-конференция студентов и молодых ученых «Авиценна-2003». –

НГМА, Новоси­бирск, 2003. – С. 98 – 99.

7. Вогралик П.М. Возможности фармакологической коррекции нарушений
   

микроэлементного обмена при экспериментальной вибропатологии / П.М.

Вогралик // Ежегодная конкурс-конференция студентов и молодых

уче­ных «Авиценна-2003». – НГМА, Новосибирск, 2003. – С. 97 – 98.

12. Обмен микроэлементов при вибрационном стрессе и возможности его

фармакологической коррекции / П.М. Вогралик, С.В. Боброва, А.В.

Ефремов, А.Р. Антонов // В мат-лах 3-го Российского научного форума

Реа Спо Мед 2003. – Москва, 2003. – С. 29 – 30.

13. Дисмикроэлементозы при вибропатологии и их коррекция / С.В. Боброва,

А.В. Ефремов, А.Р. Антонов, П.М. Вогралик // Паллиативная медицина

и реабилитация. – 2003. - № 2. – С. 111.

14. Регуляция гомеостаза и обмена микроэлементов путем оптимизации
    

функционирования лимфатической системы в условиях вибрационного

прес­синга / С.В. Боброва, А.В. Ефремов, А.Р. Антонов, П.М. Вогралик //

Реабили­тология: Сб. науч. трудов. – Москва, 2003. – С. 450 – 453.

14. Вогралик П.М. Использование эссенциальных фосфолипидов для кор­рекции нарушений обмена биометаллов при вибрационных воздействиях / П.М. Вогра­лик // В мат-лах ежегодной конкурс-конференции студентов и молодых ученых «Авиценна-2004»: Тезисы докладов. – Новосибирск, 2004. – С. 57 – 58.
    
15. Использование эссенциальных фосфолипидов для коррекции системного
    

дисбаланса биометаллов при вибрационных воздействиях / С.В. Боброва,

А.Р. Антонов, Ю.В. Начаров, П.М. Вогралик // Тез. докл. XII

Российского нацио­нального конгресса «Человек и лекарство» 18-22

апреля 2005. – М., 2005. – С. 65-66.


Соискатель Вогралик П.М.


Печ. л. 1.0. 40 тыс. знаков. Тираж 100 экз.