Введение к работе
Актуальность т«мы
Одной" из важнейших проблем физиологии человека остается оценка срочных и долговременных приспособительных реакций,возникающих в процессах трудовой и спортивной деятельности. Весьма актуальными являются вопросы внутриклеточных механизмов развития тренированности, перегрузок, формирования резервов компенсаторных реакций и причин срыва адаптации; возрастные аспекты данных проблем, а также механизмы адаптации в условиях патологических изменений функциональных систем организма.
Согласно современным представлениям в основе формирования резистентности организмов к экстремальным воздействиям лежит система крови. Показатели крови очень чувствительны к действию гипоксии, физических нагрузок (ФН) и других факторов. Особое значение имеет система красной крови, быстро реагирующей на различные влияния из-за наличия рефлекторных и гуморальных механизмов регуляции эритропозза, значительных морфологических резервов, транспортных и адаптивных функций эритроцитов (П.Д.Горизонтов,1986; ВА Бароненко,1986).
Механизмы сохранения клеточного гомеостаза и функционирования клеток в условиях временного его нарушения в ходе ФН представляет значительный интерес. Особенно это относится к эритроцитам, от эффективности функционирования которых зависит реализация адекватной реакции организма на нагрузку. Весьма актуальными являются также поиск оптимальных критериев оценки состояния гомеостаза зритроцитарнои клетки и их роли в реализации ответа организма на физическую нагрузку.
Цель и задачи исследования
Цель роботы состоит в изучении характера влияния дозированных велоэргометрических нагрузок на метаболизм эритроцитов практически здоровых мужчин (ПЗМ) и больных нейроциркуляторний дистонией (НЦД) и хронической ишемической болезнью сердца (хИБС) для выяснения механизмов нарушения гомеостаза клетки и скорости его восстановления.
Основные задачи:
- изучить изменения метаболизма эритроцитов у ПЗМ в условиях физических
нагрузок (ФН);
выявить особенности изменения метаболизма эритроцитов у ПЗМ в зависимости от возраста и уровня субмаксимальной мощности нагрузочного теста;
проанализировать изменения метаболизма эритроцитов в условиях ФН у больных НЦД и хИБС различного функционального класса стенокардии в зависимости от возраста и толерантности к ФН;
сопоставить изменения метаболических процессов в зритроцитарных клетках и механизмы ликвидации нарушений гомеостаза в ходе ВЭП и начальный восстановительный период у ПЗМ и больных с НЦД и хИБС;
установить в условиях лактатной модели ФН степень изменения процессов метаболизма эритроцитов при действии молочной кислоты на цельную кровь и фракцию чистых эритроцитов.
Научная новизна работы
Впервые проведены комплексные исследования механизмов развитии и ликвидации нарушений гомеостаза зритроцитарнои клетки в условиях лактатного ацидоза in vivo и in vitro.
Впервые проведен сравнительный анализ изменений эритроцитарного метаболизма у нетренированных мужчин различного возраста .молодых спортсменов и бывших спортсменов, а также у пациентов с НЦД и хИБС по показателям, характеризующим состояние гемоглобина и редуцирующих его систем, мембрану эритроцитов, энергетические процессы, механизмы антирадикапьной защиты. Это позволило дать объективную оценку основных механизмов нарушения гомеостаэа и способов их ликвидации.
Обоснован критерий передозировки нагрузки по определению феррицианидредуктазчой активности эритроцитов что может быть использовано для тестирования нагрузочных проб в спортивной медицине, а также в период реабилитации больных сердечно-сосудистых патологий.
Впервые анализ полученных результатов проводится как сравнение состояния метаболических процессов в эритроцитах в ходе ВЭП (на различных уровнях нагрузочного теста) в зависимости от возраста .толерантности и наличия патологических изменений в сердечно-сосудистой ситеме,клинического диагноза.
Новыми являются сведения о метаболических особенностях эритроцитов,связанных с возрастом и выявляемых при субмаксиманой мощности нагрузочного теста, проявляющиеся в снижении процента роста ацетилхолинэстераэной активности и снижении способности эритроцитарных гемолизатов восстанавливать феррицианид в присутствии НАДН, а также нарушении динамики образования пирувата, удлинении периода нормализации показателей обмена эритроцитов.
Выявлены новые данные об особенностях метаболизма эритроцитов, интенсивности процессов метгемоглобинобраэования и систем редукции гемоглобина у больных нейроциркуляторной дистонией и хронической ишемической болезнью сердца в ходе велоэргометрических проб и начальный восстановительный период.
Впервые показано,что in vitro молочная кислота индуцирует кратковременные сдвиги в состоянии метаболических систем эритроцитарной клетки, характеризующие повреждение мембран и редуцирующих гемоглобин процессов, которые наиболее выражены в условиях отсутствия плазменных факторов. Зти данные позволяют оценить степень повреждающего воздействия самого лактатнаго ацидоза и провести сравнительный анализ при сопоставлении результатов in vivo для оценки влияния факторов плазмы, гормонального фона и изменения состава популяции клеток.
Практическая значимость работы
На основе полученных результатов был разработан способ диагностики стабильной стенокардии напряжения с помощью определения способности эритроцитарных гемолизатов восстанавливать феррицинид в присутствии НАДН. Способ диагностики защищен авторским свидетельством N 33996SS от 7 .02. 19SS г.
Результаты работы могут быть использованы в клинической практике для регистрации передозировки нагрузки , в качестве оценки эффективности реабилитационных тренировок, а также в спортивной медицине для индивидуального тестирования объема нагрузок .
Реализация результатов исследований Способ диагностики стабильной стенокардии напряжения бып внедрен в терапевтических клиниках Самарского (Куйбышевского ) медицинского университета
(ИНСТИТу'ТЗ), а ТаКЖВ Б ОСЪсДИНсНКОИ иОЛЬНИцс N 1 Г.СйМЗрЫ (КуЙбЫШвВЭ). За
период с 1986 по 1996 год он применялся для обследования рабочих и служащих
НПО им. Фрунзе, ПО "Средневолжский Станкостроительный завод", больных стационара клиник СамМГУ (применяется и в настоящее время). Результаты исследований применяются также для подтверждения функционального класса стенокардии (по проценту снижения исходного уровня активности НАДН-ФЦР-эы), регистрации перегрузки в условиях тренировочных ФН (по проценту снижения на субмаксимальном уровне активности НАДН-ФЦР-редуктаэы) в терапевтических клиниках СамМГУ.
Апробация работы
Частично результаты работы доложены на научно-практических конференциях: Новосибирск,1983г.,Оренбург11988г.,Куйбышев,1988г.,Самара,1994г.
Результаты работы неоднократно докладывались на научных конференциях СамГУ в 1994-1997 г., на конференции СНИЛ СамМГУ 3 июня 1997 года. В полном объеме результаты работы доложены на расширенном заседании кафедры биохимии Самарского государственного университета с приглашением сотрудников Самарского государственного медицинского университета 30 июня 1997г.
Публикация результатов исследований
Результаты исследований по теме диссертации опубликованы в 9 печатных работах и изобретении,
Декларация личного участия автора
Осмотр обследуемых мужчин и проведение велозргометрической пробы осуществлялись к.м.н. Германовым А.В., к.м.н. Щукиным Ю.В.,зав. отделением функциональной диагностики Капишниковш О.В.
Кровь забиралась и биохимические исследования проводились лично автором. Анализ и обработка полученных данных осуществлены лично автором и согласованы с научным руководителем и научным консультантом.
Основные результаты исследований опубликованы в соавторстве и лично автором. Доля личного участия автора в написании и подготовке публикаций колебалась от 50 до 100 %.
Основные положения .пыносимые на защиту 1. Значительный лактэтный ацидоз приводит во фракции эритроцитов к нарушению процессов гомеостаза ; увеличивается скорость окисления гемоглобина и повышается процент мембраносвязанной фракции гемоглобина. Одновременно ускоряется процесс производства пирузата, повышается восстановительный потенциал эритроцитарной клетки, что способствует быстрой ликвидации возникших нарушений.
-
Ликвидация нарушений гомеостаза, вызванных лактатным ацидозом in vitro, происходит быстрее при добавлении молочной кислоты в цельную кровь, чем во фракцию эритроцитов.
-
У ПЗМ в ходе ВЭП наблюдается значительная стабильность показателей метаболизма эритроцитов. Выраженность изменений зависит в большей степени от уровня мощности ФН, чем от возраста. У ПЗМ выше среднего возраста (50-60 лет) изменения выражаются в увеличении доли поврежденных эритроцитов, запаздывании ускорения производства пирувата, более медленном восстановлении показателей эритроцитарного гомеостаза.
1 Наиболее лабильными показателями оказались способность зритроцитарных гемолизатпв восстанавливать ф&ррицианид в присутствии ИАДН, активность ацетилхолинэстеразы и активность лактатдегидрогенззы по лирувату. Дестабилизация процессов метаболизма эритроцитов у ПЗм под действием высоких уровней нагрузок свидетельствует о перегрузке.
5. Действие нагрузок в условиях патологии сердечно-сосудистой системы сопровождается нарастанием нестабильности метаболических процессов, усилением лактатного ацидоза, особенно в период первичных восстановительных процессов. Наличие стабильной стенокардии напряжения определяет усиление колебаний способности эритроцитарных гемолизатов восстанавливать феррицианид в присутствии НАДН как минимум в 1.8 раза по сравнению с ПЗМ.
Объем и структура работы
