Различные программы адаптации при действии раздражителей внешней и внутренней среды

Адаптивные механизмы (синтоксические и кататоксические) тесно связаны с функцией мозга и включаются в зависимости от силы раздражителя и реактивности центральной нервной системы. Включение КПА осуществляется при действии стресса большой интенсивности с активацией гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы. Увеличивается выработка энергии, мобилизируемой адреналином, норадреналином и глюкокортикоидами через усиленный распад жиров и белков (гликолиз и глюконеогенез). Наступает депрессия антиоксидантных, противосвертывающих механизмов крови с активацией иммуногенеза для активного отражения стрессорного агента. Однако, при превышении силы раздражителя, может наступить гибель организма. Одновременно с активацией КПА запускаются синтоксические программы адаптации (СПА), направленные на ослабление эффекта действия сильного раздражителя через торможение активности КПА. В организме человека этот процесс осуществляется активацией холинреактивных структур мозга постоянно присутствующими в крови эндогенными синтоксинами, активно вырабатываемыми в репродуктивных органах (2-микроглобулином фертильности — АМГФ и др. фертильными факторами). Роль фертильных факторов изучена нами при нормальном репродуктивном цикле и беременности. организм адаптация раздражитель кататоксический Объект и методы исследования. Эксперименты проведены на 173 крысах массой 186−210 граммов, а также клинические наблюдения за 183 больными с разной патологией (отморожения, ожоги, плацентарная недостаточность, хронические обструктивные болезни легких, эссенциальная артериальная гипертензия, сосудистые заболевания конечностей, ишемическая болезнь сердца). В контрольную группу включено 80 здоровых людей. В качестве экзогенных синтоксинов и кататоксинов использовались: фитоэкдистероиды, растворы белков беременности (АМГФ, трофобластический 1-гликопротеин (ТБГ), плацентарный лактоген человека (ПЛЧ), плацентарный 1-микроглобулин (ПАМГ-1), сперма, спиртовый экстракт элеутерококка, китайского лимонника, адреналин. Они вводились интравентрикулярно (в желудочки мозга) в контрольной группе. В опытной группе крыс эти вещества вводились интравентрикулярно на фоне предварительного введения блокатора центральных холинорецепторов метамизила в дозе 25 мкг на 100 граммов массы тела. Метамизил вводился за 30 минут до интравентрикулярного введения веществ. АМГФ, ТБГ, ПЛЧ, ПАМГ-1, адреналин вводились в боковой желудочек мозга в течение 7 дней, спиртовые экстракты из личинок колорадского жука, мухи, китайского лимонника, элеутерококка и экдистерон вводились в течение 14 суток. Доза спиртового экстракта из личинок колорадского жука и мухи 100 мкг, экдистерона 10 мкг, АМГФ 2 мкг, ТВГ 0,1 мкг, ПЛЧ 0,5 мкг, ПАМГ-1 0,1 мкг, спермы 0,05 мл, адреналин по 50 мкг, спиртовые экстракты из женьшеня и элеутерококка по 1 капле на 100 граммов массы тела. Координаты вживления канюли в боковой желудочек мозга определяли по стереотаксическому атласу.

Общепринятыми методами определяли состояние антиоксидантной, антисвертывающей и иммунной систем, биохимические показатели крови измерялись на анализаторе FP-901 фирмы «Labsystems» (Финляндия). Для определения активности СПА использовали коэффициент активности синтоксических программ адаптации (КАСПА), который рассчитывался в экспериментах на крысах:

где AAT-III — относительная активность антитромбина III (%), ААОА — относительная общая антиокислительная активность плазмы (%), САх — относительная концентрация ацетилхолина в крови (нмоль/л), CIgM — относительная концентрация иммуноглобулинов М в крови, С2-мг — относительная концентрация 2-макроглобулина (мкмоль/л), СМДА — относительная концентрация малонового диальдегида (мкмоль/л), СКХ — относительная концентрация катехоламинов (мкг/л), CIgA — относительная концентрация иммуноглобулинов, А (мкмоль/л).

У человека КАСПА рассчитывался по формуле:

где ССТ — концентрация серотонина в крови (%); AAT-III — активность антитромбина III (%); ААОА — общая антиокислительная активность плазмы (%); CCD8+ - концентрация Т-супрессоров (%); САД — концентрация адреналина крови (%); С2-мг — (концентрация 2-макроглобулина (%); СМДА — концентрация малонового диальдегида (%); CCD4+ - концентрация Т-хелперов (%).

Полученные данные обрабатывались на ПК с использованием пакета прикладных программ для обработки данных медико-биологических исследований «Statgraphics 2.6» .

Результаты исследований. Получены экспериментальные данные, указывающие на действие фертильных факторов, как синтоксинов, на уровне гипоталамических структур (табл. 1).

Введение

синтоксинов сопровождается активацией антиоксидантных и противосвертывающих механизмов крови с иммуносупрессией, что позволяет организму сопереживать с различными раздражителями. Предварительное введение центрального холинолитика метамизила препятствует действию синтоксинов, что является доказательством запуска СПА холинреактивными структурами мозга. Концентрация ацетилхолина в структурах подбугорья при введении синтоксинов снижается с 8,6±0,10 нмоль/г до 6,1±0,07 нмоль/г, а норадреналина повышается с 0,59±0,02 нмоль/г до 0,76±0,01 нмоль/г, что является показателем включения СПА. При этом происходит резкое увеличение концентрации ацетилхолина в крови с 95,6±2,51 нмоль/л до 137,0±3,65 нмоль/л. Очень активным веществом, который включает СПА, является сперма человека, интравентрикулярное введение которой приводит к увеличению КАСПА до 2,05±0,04, что соответствует интравентрикулярному введению ТВГ и АМГФ. Поэтому нарушения в репродуктивной системе, сопровождающиеся снижением выработки фертильных факторов при различных патологических процессах, в том числе и при климактерическом синдроме, является основным патогенетическим звеном в развитии болезней адаптации. Эти механизмы имеют место в развитии артериальной гипертонии, инфаркта миокарда, сосудистых нарушениях конечностей и мозга. Активация СПА способствует нормализации патологического процесса, воздействуя на состояние липидных мембран. СПА сформировались в процессе эволюции как необходимые, неспецифические звенья более сложного целостного механизма адаптации, куда входят и КПА.

В организме, наряду с оксидазным четырехэлектронным восстановлением кислорода на цитохромоксидазе дыхательной цепи, постоянно реализуется оксигеназный путь, активность которого зависит от кататоксинов. При реализации этого пути происходит восстановление кислорода, и соответственно образуются его активные свободнорадикальные формы: анион радикал-супероксид, перекись водорода и гидроксильный радикал. Эти активные формы кислорода атакуют ненасыщенные жирно-кислотные остатки фосфолипидов, причем кислород включается в молекулу окисляемого субстрата, и образуются гидроперекиси фосфолипидов, по которым весь процесс обозначен как перекисное окисление липидов (ПОЛ).

Гидроперекиси фосфолипидов, возникающие при активации КПА, нестойкие соединения, при распаде которых возникают эффекты, модифицирующие липидный слой мембран, и в частности уменьшение содержания ненасыщенных жирных кислот в липидном окружении жизненно важных мембранно-связанных белков; при этом могут образовываться каналы кальциевой проницаемости, так называемые перекисные кластеры.

Таблица 1. Состояние антиоксидантного, противосвертывающего и иммунного потенциалов крови при интравентрикулярном введении синтоксинов (спиртового экстракта из личинок колорадского жука (II), мухи (III), АМГФ (IV), ТБГ (V), ПЛЧ (VI), спермы (VII), экдистерона (VII) крысам (1) и на фоне предварительного введения метамизила (2), контроль (I).

Под влиянием продуктов ПОЛ происходит также лабилизация лизосом с освобождением фосфолипаз, что и сопровождается соответствующими патологическими синдромами. Затормозить патологические синдромы, возникающие при активации КПА, могут лишь синтоксины. Действие кататоксинов на животных приведено в таблице 2.

Изучение отморожения показало, что, чем сильнее повреждение, тем ниже показатель КАСПА, отражающий степень включения СПА (табл. 3).

Эксперименты показали, что нанесение сильной криотравмы на тазовые лапки крыс (снижение температуры стоп до -7,4±0,06єС) сопровождается развитием отморожения 3,5±0,02 степени с мутиляцией конечности на 5−6 сутки наблюдения. Предварительное удаление органов репродуктивной системы (матки и яичников) с последующим нанесением сильной криотравмы сопровождалось развитием отморожения 3,9±0,01 степени с мутиляцией конечностей на 3−4 сутки. Нанесение сильной криотравмы на фоне предварительного ведения фитоэкдистероидов, тормозило развитие крионекротических процессов до 2,3±0,02 степени без явлений мутиляции конечностей. Удаление репродуктивных органов с последующим лечением отморожения сильной степени фитоэкдистероидами снижало степень криотравмы до 2,5±0,01. Предварительное введение женского полового гормона эстрона, животным с удаленными репродуктивными органами не влияло на течение отморожения, у этих животных отмечалось развитие отморожения 3,7±0,02 степени.

Нанесение сильной криотравмы возбуждает гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковую систему и гипоталамо-гипофизарно-репродуктивную систему. Удаление репродуктивной системы приводит к более резкому повреждению криотравмой тканей. Предварительное введение животным с удаленной репродуктивной системой полового гормона эстрона не способствует торможению некротических процессов при криотравме, а введение синтоксинов из растений (фитоэкдистероидов) предупреждает развитие крионекрозов. Имеется четкая корреляция между концентрацией синтоксинов и КАСПА.

Таблица 2. Состояние антиоксидантного, противосвертывающего и иммунного потенциалов крови после интравентрикулярного введения кататоксинов 1-плацентарного микроглобулина (II), спиртового экстракта жидкого элеутерококка (III), настойки лимонника китайского (IV), адреналина (V).

Таблица 3. КАСПА у контрольных крыс в динамике криотравмы (1), на фоне предварительного удаления органов репродуктивной системы (2), криотравма на фоне введения фитоэкдистероидов (3), криотравма на фоне предварительного ведения фитоэкдистероидов кастрированным животным (4), и криотравмы на фоне предварительного введения эстрона крысам с удаленной маткой и яичниками (5).

Результаты клинических исследований показали, что между активностью СПА и тяжестью патологического процесса имеется обратная корреляционная зависимость. Чем ниже КАСПА при отморожении, тем более выражена степень повреждения. Если у здорового человека этот коэффициент колеблется в пределах 0,95−1,05, то при отморожении конечностей III-IV степени он равен 0,2±0,4, при отморожении II-III степени 0,5±0,7, а при отморожении I-II степени 0,7±0,9. Подобные показатели отмечаются и при плацентарной недостаточности, гипертонии, инфаркте миокарда и ряда других заболеваний (таблица 4).

Таблица 4. Состояние КАСПА при разных степенях повреждения в хирургической, акушерской и терапевтической патологии (n = 183).

Тяжесть заболевания соответствует определенной степени снижения КАСПА, и чем выше показатель этого коэффициента, тем легче протекает патологический процесс. Лечение нормализует КАСПА. Выявленная активность СПА и КПА при различных патологических процессах, указывает на дизадаптацию организма, с нейродинамической перестройкой вегетативного обеспечения метаболических и пластических процессов, что может быть маркером различной степени нарушений жизнедеятельности. Возможности управления биохимическими процессами определяются степенью изученности искомых управляющих воздействий. Так, издавна используемые тепловые и холодовые влияния для балансировки функциональных систем с лечебной целью, имеют универсальную биофизикохимическую основу. В наших исследованиях показана значимость возбуждения адренореактивных и холинреактивных структур мозга, когда активируются либо КПА с депрессией антиоксидантных и противосвертывающих механизмов крови с явлениями иммуноактивации, либо СПА с активацией антиоксидантных и противосвертывающих механизмов крови и иммунносупрессией. Диагностика состояний адренергических, холинергических, антиоксидантных, противосвертывающих и иммунных механизмов крови является той обратной связью, которая отражает не только степень нарастающих изменений или повреждения, но и дает опорные пункты для разработки управляющих, корригирующих воздействий. Выделение СПА и КПА стимулирует поиск новых фармакологических соединений, модулирующих соответствующую программу адаптации. Принципиально по-новому оценивается развитие стрессовых реакций, как антагонизм гипоталамо-гипофизарно-репродуктивной и гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой систем. Нахождение медиаторов этих систем (синтоксинов и кататоксинов) позволяет выяснить механизм их действия при различных патологических состояниях.