Роль перекисного окисления липидов в формировании гемодинамических нарушений на фоне хронической кобальтовой интоксикации в эксперименте у крыс

В настоящее время не вызывает сомнений, что процессы свободнорадикального окисления (СРО) играют чрезвычайно важную роль в жизнедеятельности клетки и всего организма в целом. Это связано с двумя основными факторами: с одной стороны, реакции СРО являются необходимым этапом различных метаболических процессов, а с другой стороны, повышенная интенсивность СРО во многих случаях является либо следствием, либо причиной тех или иных изменений в клетках и тканях. В живых организмах в процессе биологического окисления при неполном окислении постоянно образуются активные метаболиты кислорода (АМК), инции-рующие перекисное окисление жирокислотных остатков в составе фосфолипидов клеточных мембран (процессы перекисного окисления липидов – ПОЛ). Активация процессов ПОЛ изменяет функциональную активность цитоплазматических мембран и субклеточных органелл, тем самым влияя на функции висцеральных систем.

Как известно, микроциркуляторное звено гемодинамики тонко реагирует на воздействия внешней среды, причём реакция со стороны сосудов микрогемодинамики проявляется уже на ранних стадиях заболеваний. Вместе с тем нарушения микроциркуляции могут быть не только

Битарова Жанна Руслановна, ассистент кафедры биохимии вторичными, но и могут являться первопричиной многих заболеваний: атеросклероз и гипертензия, эндотоксемия и сепсис, эндотелиальная и эректильная дисфункции, диабетическая ангио- и нефропатия и тромботическая микроангиопатия, венозная недостаточность, острый панкреатит и даже болезнь Альцгеймера, а также хронические интоксикации солями тяжёлых металлов. Эта обширная тема требует отдельного обзора, здесь же можно отметить, что большинство таких исследований выполняется в экспериментах на животных. Тем не менее они позволяют изучить в конкретных условиях эксперимента патофизиологические механизмы патологических процессов и обеспечивают связь между экспериментальной, клинической и молекулярной медициной.

Таким образом, одним из факторов нарушения микроциркуляции в нефроне и периферических кровеносных сосудах является ПОЛ, продукты которого изменяют эндотелийзависимую регуляцию сосудистого тонуса. Патогенетической основой развития кобальтовой нефропатии и является изменения структур и эндотелиоцитов сосудистой стенки в результате усиления интенсивности ПОЛ, которое инициируется активными метаболитами кислорода (O 2 ^- – супероксида-нионрадикал, H 2 O 2 – перекись водорода и др.). Компенсаторно в условиях оксидативного стресса активируется антиокислительная защита клетки (АОЗ) и повышается активность одних ферментов АОЗ таких как, например, каталаза, и угнетается активность других: СОД, глутатионпероксидазы и т.д. Более того, АМК разрушают оксид азота, как основного вазодилятирующего фактора и играющего роль тромборегулятора. Повышение концентрации МДА свидетельствуют о том, что свободнорадикальное окисление

(СРО) происходит интенсивно в клетках тканей, подтверждением чему является активация данного процесса в эритроците как универсального представителя тканевых клеток и органов. Во многих случаях изменения микроциркуляции сопряжены с морфофункциональными преобразованиями тех параметров микрососудов, которые определяют режим трансорганной гемодинамики. В настоящее время для оценки состояния микроциркуляторных расстройств существует несколько методических подходов. Наиболее точными, показательными и информативными являются неинвазивные методы исследований. К этим методам относится метод ультразвуковой высокочастотной допплерографии.

Цель исследования: изучение роли ПОЛ в нарушении микроциркуляции при хронической кобальтовой интоксикации, вызванной подкожным введением хлорида кобальта в дозе 2 мг/кг веса животного в течение 2 недель и одного месяца.

Материалы и методы исследования. Эксперименты были проведены на белых крысах самцах линии Вистар с хронической кобальтовой интоксикацией. Интоксикацию вызывали путем ежедневного введения животным раствора хлорида кобальта подкожно в дозах 2 мг/кг веса животного в течение 2 недель и одного месяца. Гемодинамику определяли методом ультразвуковой высокочастотной допплерографии. Согласно формуле Допплера, величина допплеровского сдвига, т. е. разница между частотами передаваемого и принятого от движущегося объекта сигналов, пропорциональна скорости движения объекта [6], она представляется на дисплее прибора в виде частот допплеровского спектра. Поэтому мы исследовали кровоток в магистральных сосудах – брюшной аорте (БА), нижней полой вене (НПВ), почечных артериях (ПА) и микро-циркуляторном звене:

• 1)    изучали перфузию в различных точках локации тканей (жидкостный обмен) прозвучива-нием датчиком 10 МГц, работающим по принципу «слепого» допплера ультрзвукового портативного допплерографа ММ-Д-Ф фирмы «Минимакс» СП(б) у наркотизированных животных. В качестве точек локации мы использовали 6 основных:

• •    ткани слева и справа от основания хвоста – ХЛ и ХП;

• •    область передних лап (правая передняя – ПП, и левая передняя – ЛП);

• •    область задних лап (правая задняя – ПЗ, и левая задняя – ЛЗ).

Кроме того, мы оценивали среднее значение для показателей МЦ по всем точкам перфузии, т.к. во всех интактных тканях должны происходить однонаправленные изменения;

• 2)    исследовали характер кровотока в магистральных сосудах (БА – брюшной аорте, НПВ – нижней полой вене, ПА – почечных артериях

справа и слева). Мы также оценивали среднее значение для показателей МЦ по артериям.

Показатели МЦ: М – средняя скорость кровотока в см/с; S – систолическая скорость кровотока в см/с; D – диастолическая скорость кровотока в см/с; P i – пульсаторный индекс (индекс Гослинга) – индекс пульсации, отражает упругоэластические свойства сосудов и меняется с возрастом в см/с; GD – градиент давления в мм.рт.ст. Рассчитывали по формуле реографиче-ский индекс (R i ) в у.ед. Статистическую обработку результатов производили методом вариационной статистики, принимая во внимание коэффициент вариации динамических рядов, и оценивали корреляцию, учитывая ее достоверность по стандартным таблицам (Л.С. Каминский), с использованием компьютерной программы статанализа Microsoft Excel.

Результаты исследования и их обсуждение. При анализе перфузии тканей при интоксикации хлоридом кобальта в дозе 2 мг/кг в течение 2 недель и 1 месяца во всех точках локации выявлено снижение средней скорости кровотока (M) преимущественно за счёт снижения систолической (S) и диастолической (D) скоростей кровотока. Реографические показатели характеризуются повышением Индекса Гослинга (Р i ), отражающего повышение упругоэластических свойств (плотности) сосудистой стенки и снижением градиента давления в сосудах микроцирку-ляторного русла. Индекс Пурсело R i , который отражает общее периферическое сосудистое сопротивление, повышается как через 2 недели, так и через 1 месяц при хронической кобальтовой интоксикации (табл. 1, 2). Одновременно в магистральном артериальном сосуде (брюшная аорта), в отличие от сосудов микроциркуляторного русла, наблюдается, повышение средней (М) и диастолической (D) скоростей кровотока, тогда как систолическая скорость снижается (S). В брюшной аорте отмечено компенсаторное снижение индекса Гослинга (P i ) и периферического сопротивления сосудов (R i ), градиент давления (GD) незначительно повышен. В почечных артериях (правой и левой) наблюдается повышение средней (М) и систолической (S) скоростей кровотока при снижении диастолической скорости кровотока (D). Отмечено компенсаторное снижение индекса Гослинга (P i ) и периферического сопротивления сосудов (R i ), градиент давления (GD) повышен.

В венозном сосуде (нижняя полая вена) выявлено понижение средней (М), систолической (S) и диастолической (D) скоростей кровотока, что характерно для венозного застоя. Происходит повышение упруго-эластических свойств - индекса Гослинга (P i ) и реографическо-го индекса (R_i) и одновременно происходит снижение градиента давления (GD).

Таблица 1. Динамика изменения показателей гемодинамики при хронической интоксикации хлоридом кобальта в дозе 2 мг/кг в течение 2 недель в эксперименте у крыс (М±m)

Примечание: 0,01;0,02;0,05;0,001 – достоверность (ρ) относительно нормы .

Выводы: таким образом, в динамике развития хронической интоксикации хлоридом кобальта у экспериментальных животных в дозе 2 мг/кг веса в течение 2 недель и 1 месяца развились разнонаправленные сдвиги показателей перфузии и кровотока в магистральных сосудах. Снижение средней и систолической скоростей кровотока в сосудах микроциркуляторного русла отражает уменьшение скорости тканевого обмена (перфузии), что, по данным многих авторов [3, 6, 8], объясняется утолщением базальных мембран сосудов, пролиферацией и набуханием эндотелиальных клеток. Данные, свидетельствующие о понижении градиента давления (GD) и диастолической скорости кровотока в НПВ, характеризуют венозный застой [2, 4]. Возможно, что повышение средней и систолической скоростей кровотока в магистральных сосудах (БА и почечные артерии) обусловлены повышением сердечного выброса и компенсаторным снижением общего сопротивления. Все эти изменения макрогемодинамики направлены на улучшение доставки кислорода и метаболитов в микроцир-куляторное русло периферических тканей.

• 1.

• 2.

• 3.

• 4.

• 5.

• 6.

• 7.

• 8.