4 курс / Медицина катастроф / Курашвили_Л_В_,_Васильков_В_Г_Липидный_обмен_при_неотложных_состояниях

Л.В.Курашвили, В.Г.Васильков

Методологический подход к оценке липидного обмена

Незнание механизмов развития нарушений липидного обмена при различных экстремальных состояниях, несвоевременная коррекция этих отклонений связана с упрощенным подходом к данной проблеме - длительное время судили о липидном статусе по количеству в крови холестерина. В практической медицине даже сейчас часто обходятся одним общим холестерином, т.к. определение других показателей липидного статуса возможно только в специализированных учреждениях. И только с 1971 года, когда была принята классификация гиперхолестеринемии Фредриксона и его соавторов, в основу которой был положен характер фракционного распределения липопротеидов, стало возможным их типирование.

Типирование нарушений липидного статуса при различных состояниях стало обязательным и включает определение в сыворотке крови триглицеридов, холестерина. Более углубленный подход к изучению нарушений липидного обмена начался с 1970 года, когда А.Лабори, 1970; Eisenberg S., 1979; Е.И.Чазов, А.Н.Климов, 1980;

Л.В.Курашвили, 1979, 1986, 1988, 1991 и др. провели фундаментальные исследования по этой проблеме и предложили диагностику дислипопротеидемий с оценкой уже количества холестерина и триглицеридов во фракции ЛПВП.

Липидные нарушения имеют гораздо более сложный характер, поэтому для их обоснования необходимо определять три показателя: это общий холестерин, холестерин ЛПВП и триглицериды. В дальнейшем, пользуясь формулой Фридвальда, необходимо рассчитать концентрацию холестерина фракции ЛПНП (ХС ЛПНП = общий ХЛ (ммоль/л)- ХЛ ЛПВП - 0,45 ТГ (ммоль/л) или ХЛ ЛПНП (мг/дл) = общий ХЛ-ХЛ ЛПВП (мг/дл) - 0,2 ТГ (мг/дл)).

Формула Фридвальда достаточно точна при уровне триглицеридов ниже 4 ммоль/л. На их содержание в крови оказывают большое влияние пищевые факторы, прием алкоголя. Поэтому при обнаружении уровня ТГ выше 1,72 ммоль/л, анализ следует повторить после нескольких недель соблюдения гиполипидемической диеты, при уменьшении массы тела, исключении алкоголя. При использовании для анализа плазмы крови (крови, взятой с ЭДТА) показатели липидов на 3% ниже, чем в сыворотке крови. Для определения уровня холестерина могут быть применены различные химические, ферментативные методы. В последние годы появились различные анализаторы, позво-

Л.В.Курашвили, В.Г.Васильков

ляющие определить уровень холестерина в образцах крови, взятой из пальца, методом "сухой химии".

Необходимым требованием для всех методов оценки уровня холестерина, триглицеридов является наличие внутрилабораторного контроля качества анализов. Точность определения резко повышается при участии лаборатории во внешнем контроле качества, например, Федеральной системы внешней оценки качества исследований. В связи с биологической и аналитической вариабельностью при изучении холестерина и триглицеридов целесообразно использовать метод параллельных проб.

Определение уровня триглицеридов, общего холестерина в крови и во фракции ЛПВП обязательно проводить только натощак, т.е. через 12 часов после последнего приема пищи, обычно утром.

Мы представляем диагностику нарушений липидного обмена следующим образом: использование скрининговых и основных тестов.

Скрининговые тесты - это визуальная оценка мутности сыворотки (плазмы) и концентрации β- липопротеидов (по Бурнштейну и Самай). Если этими тестами выявляются отклонения в липидном обмене, то необходимо использовать основные количественные методы, позволяющие провести типирование. К ним относятся: определение количества триглицеридов, общего холестерина в крови, концентрацию холестерина во фракции ЛПВП. Дополнительно проводят электрофоретическое изучение распределения липидов по фракциям, что необходимо для обнаружения 3 типа дислипопротеидемий (Чазов Е.И.,

Климов А.Н., 1980).

Достижением последних 10 лет является изучение апопротеидов С и апо-Е.

На сегодняшний день для разрешения вопроса о предупреждении осложнений при различных экстремальных состояниях, связанных с нарушениями метаболизма липидов, необходима информация о качественном составе транспортных форм липопротеидов.

Анализируя данные литературы и на основании многолетних собственных экспериментов и клинических исследований, касающихся изучения структурной, энергетической, пластической и транспортной функции липидов, мы пришли к теоретическому заключению о влиянии нарушения липидного обмена на структуру механизмов адаптации. Предлагаемый нами способ диагностики нарушений липидного обмена поможет практическому здравоохранению в своевременной диагностике и коррекции возможных осложнений при экстремальных состояниях. Этому посвящена настоящая работа.

52 "Липидный обмен при неотложных состояниях"

Л.В.Курашвили, В.Г.Васильков

СОСТОЯНИЕ ЛИПИДНОГО ОБМЕНА В РАЗЛИЧНЫЕ ФАЗЫ ВКЛЮЧЕНИЯ МЕХАНИЗМОВ

АДАПТАЦИИ ПРИ ДЕГИДРАТАЦИИ ОРГАНИЗМА

Содержание липидов в сыворотке крови белых нелинейных крыс при моделировании дегидратации

Вразвитии общей теории стресса Г.Селье теория функциональных систем П.К.Анохина рассматривает стресс любого происхождения как системную реакцию организма на конфликтную ситуацию. Стресс - неспецифическая реакция организма, проявляющаяся при воздействии различных стрессоров однотипно путем активации ведущего эндогенного механизма: гипоталамус - передняя доля гипофиза - кора надпочечников.

Стресс проявляется общим адаптационным синдромом: первая стадия (адренергически-кортикоидная) с активацией симпато - адреналового аппарата и коры надпочечников, вторая стадия характеризуется снижением концентрации кортикоидов - стадия резистентности и третья стадия - истощения компенсаторно-приспособительных механизмов (Судаков К.В., 1992).

Большая часть экстремальных состояний сопровождается нарушением водно-электролитного обмена. Гиповолемии отводится ведущая роль, т.к. следствием ее является гипоксия, нарушение микроциркуляции, на ликвидацию которых направлены мероприятия экстренной службы (Курашвили Л.В. и соавт.1978, 1979; Зильбер А.П., 1984; Семенов В.Н., Азизов Ю.М., Макартев И.М., 1992; Рябов Г.А..1994; Schoenberg D.,1987).

При всех патологических состояниях развиваются структурные изменения ткани, и появляется энергетический дефицит, липидам при этом отводится особая роль.

Концепция адаптационной роли липидов была сформулирована Е.М. Крепсом в 1981 году. Согласно его представлениям все компенсаторно - приспособительные процессы в организме сопровождаются модификацией метаболизма липидов, отражением чего является качественные и количественные изменения фракций липопротеидов сыворотки крови и клеточных мембран.

Вработе "Липиды клеточных мембран" Е.М. Крепсом рассмотрен более широко механизм эволюционной (на уровне формирования видов, рас) и фенотипической адаптации, в основе которой лежат ген-

Л.В.Курашвили, В.Г.Васильков

ные механизмы, основанные на изменении последовательности оснований в ДНК.

Исследование особенностей обмена липидов в условиях дозированного общего обезвоживания на сегодняшний день является важным и необходимым для понимания патогенетических механизмов адаптации организма и коррекции тяжелых нарушений гомеостаза.

Внастоящей главе приводятся результаты комплексной плановой работы по изучению " Обмена веществ при общей дегидратации организма", выполненные в Алма-Атинском институте усовершенствования врачей под руководством Мысляевой Т.Г.

Исследования проведены на 800 белых нелинейных крысах, представленных в виде 2-х групп. Одна группа контрольная, а на 2-й проведено моделирование дегидратации путем лишения их воды и жидкой пищи.

Ряд экспериментальных исследований выполнено совместно с Мысляевой Т.Г., Петриной С.Н., Юшиной Л.В., при этом изучены функции почек, водно - электролитные нарушения, участие минералокортикоидов в регуляции водно-электролитного обмена, изменения липидного обмена в крови и органах.

Вопыт брались половозрелые белые лабораторные крысы массой 180-220 г. обоего пола. В процессе обезвоживания поведение животных носило фазный характер, а именно: в первые 2-3 дня крысы были возбуждены, а в последующие 4-5 дней наступало угнетение. Крысы сбивались в кучки, много спали, были вялыми, не интересовались окружающим.

Уменьшей части животных это состояние постепенно прогрессировало на 8-9 день наблюдения, когда крысы становились особенно угнетенными и большая часть из них погибала. У большинства же животных к 6-7 дню дегидратации угнетенное состояние сменялось резким возбуждением, поведение становилось агрессивным - они нападали друг на друга и поедали слабых своих сородичей.

На 9-ый день развития обезвоживания все крысы были резко угнетены, т.е. они отказывались от приема пищи и теряли в массе.

Отмечено, что к третьему дню обезвоживания масса животных уменьшалась на 18-22 %, на шестой день - на 36-46 % от исходной.

Изучение особенностей метаболизма липидов проводили по фазам включения механизмов адаптации: фазу тревоги (активация симпатоадреналовой системы 1-3 дни), фазу резистентности (6-й день) и фазу истощения компенсаторных механизмов (9-й день), что соответствовало выбранным нами срокам забора материала.

54 "Липидный обмен при неотложных состояниях"

Л.В.Курашвили, В.Г.Васильков

Исследование показателей липидного обмена проводили в сыворотке крови и органах. Кровь забирали из хвостовой вены. После проведения гексеналового наркоза животных декапитировали и извлекали ткани.

Таблица 1

Достоверность Р < 0,001 и 0,01 по отношению к группе контроля

Изменение объема циркулирующей крови (в % к массе тела) при обезвоживании крыс по Т.Г. Мысляевой, 1978

На третий день обезвоживания наблюдаемые животные теряли массу тела на 18-22 % (в среднем на 20 %), при этом объем циркулирующей крови (ОЦК) снижался на 22 % (Р.<0,001) за счет уменьшения объема циркулирующей плазмы (ОЦП) на 31 % (Р.<0,001), объем циркулирующих эритроцитов (ОЦЭ) не менялся (Т.Г. Мысляева, 1978)

На 6-й день наблюдения за экспериментальными животными установили, что масса животных снижалась на 40 %. ОЦК снижался у них на 42 % за счет ОЦП на 39,5 % и ОЦЭ на 47 % (Р.<0,001). При этом в сыворотке крови отмечался гемолиз из-за нарушения целостности эритроцитарных мембран. (Табл.1).

На 9-е сутки дегидратации масса животных не менялась, оставалась ниже исходной на 40-42 %, ОЦК снижался на 42 % (Р.<0,001), а ОЦЭ на 48 % (Р.<0,001). Гемолиз сыворотки крови увеличивался.

Причиной гемолиза эритроцитов явилось накопление в мембранах эритроцитов холестерина и насыщенных жирных кислот за счет увеличения активных форм кислорода и активации ПОЛ (Соболева М.К., Шарапов В.И..1993; Сенюк О.Ф. и соавт., 1994), а также развившегося, скорее всего, ДВС - синдрома в результате внутриклеточного

Л.В.Курашвили, В.Г.Васильков

ацидоза, выброса протеолитических ферментов, деструкции и аутолиза клеток тканей (Баркаган З.С., 1988).

Супероксидный радикал (О2-) образуется в эритроците при окислении оксигемоглобина в метгемоглобин и инициирует перекисное окисление липидов полиеновых жирных кислот в клеточных мембранах, при этом изменяется ее проницаемость для гемоглобина (Захарова Н.Б., Титова Г.П.,1992).

Достоверность Р.< 0,001 и 0,05 к группе контроля

Изменения спектра липидов в сыворотке крови крыс при дегидратации

Предупреждает выход гемоглобина из эритроцита антиоксидантная система. Важнейшим компонентом ферментативной антиокси-

56 "Липидный обмен при неотложных состояниях"

Л.В.Курашвили, В.Г.Васильков

дантной системы является супероксиддисмутаза (СОД), которая катализирует процесс дисмутации супероксидного иона кислорода в перекись водорода и каталаза, расщепляющая перекиси. Оба фермента регулируют ПОЛ на стадии инициации (Ланкин В.З.,1988; Логинов А.С., Матюшин Б.Н., 1991; Карагезян К.Г., и соавт., 1998).

Фермент церулоплазмин также входит в антиоксидантную систему и защищает мембрану эритроцита от повреждения кислород содержащих свободных радикалов. Церулоплазмин взаимодействует с мембранными рецепторами эритроцитов, но внутрь не проникает. Видимо, церулоплазмин обеспечивает трансмембранный транспорт меди для встраивания ее в цитохромоксидазы и СОД (Бабич Л.Г. и соавт. 1994).

90

80

70

60

50

*

40

30

20

10

0

Динамика изменений общего ХЛ и его фракций в сыворотке крови у крыс при дегидратации

Изучение метаболизма липидов у крыс при дефиците воды позволило установить, что общие липиды в сыворотке крови на 3-й день эксперимента повышались за счет увеличения концентрации общего холестерина, триглицеридов и свободных жирных кислот (Табл.2).

Л.В.Курашвили, В.Г.Васильков

На третий день обезвоживания животных общие липиды составили 367±25,3 мг/дл, что на 27 % (Р.<0,05) выше исходной концентрации. Концентрация триглицеридов составляла 180±9,6 мг/дл, что на 151 % (P.<0,001) выше исходного. Уровень холестерина был равен

79±2,8 мг/дл на 14 % (Р.<0,05), НЭЖК 1,1±0,01 ммоль/л на 115 % (Р.<0,001) превышали исходный уровень.

На 6-й день эксперимента общие липиды составили 197±16,7 мг/дл, уменьшились на 31 % (Р.<0,001). Снижение количества общих липидов в крови у крыс происходило за счет изменения содержания триглицеридов, уровень которых составил 26±1,8 мг/дл - снижался на

64 % (Р.<0,001).

Увеличение концентрации общих липидов в крови животных на 3-й день эксперимента обусловлено уменьшением ОЦК и сгущением крови. Крысы на 3-и сутки эксперимента из-за дефицита воды были резко возбуждены и агрессивны, что свидетельствовало об активации симпатоадреналовой системы и больших потребностях организма в энергии.

Для того чтобы обеспечить организм необходимым энергетическим материалом в жировых депо активировался липолиз и уровень триглицеридов в крови резко повышался. Это подтверждалось увеличением содержания в крови высших жирных кислот (НЭЖК). Их уровень возрастал в два раза по отношению к концентрации НЭЖК у контрольных животных.

Снижение содержания общих липидов в крови животных на 6-й день эксперимента произошло в результате использования триглицеридов в качестве метаболического топлива и стабилизации основных функций органов и систем за счет включения механизмов адаптации и перехода на новый уровень существования.

На 9-й день водного дефицита уровень общих липидов восстанавливался до исходного за счет увеличения содержания триглицеридов.

Что касается содержания общего холестерина, то его изменения были однонаправленными в сторону увеличения (Рис.1).

Если рассматривать холестерин как низкомолекулярный компонент антиоксидантной системы, то увеличение его концентрации будет свидетельствовать об активации или переходе организма на новый уровень существования в результате обезвоживания.

Важную роль в поддержании липидного гомеостаза сыграли фосфолипиды. Необходимо отметить, что общие фосфолипиды в сыворотке крови белых нелинейных крыс в процессе обезвоживания снижались.

58 "Липидный обмен при неотложных состояниях"

Л.В.Курашвили, В.Г.Васильков

По данным С.Н.Петриной, Л.В.Юшиной (1988) фосфолипиды на третий день дегидратации составили 1,81±0,148 мг/дл, т.е. уменьшились на 20 % (Р.<0,001) за счет индивидуальных фракций фосфатидилсерина, фосфатидилхолина, сфингомиелина на 33 % (Р.<0,01), 30 % (Р.<0,001) и 3 % (Р.<0,001) соответственно.

Содержание суммарных и индивидуальных фосфолипидов в сыворотке крови белых крыс при дегидратации

(ммоль Р/л)

Л.В.Курашвили, В.Г.Васильков

А на шестой день эксперимента суммарная фракция фосфолипидов в сыворотке крови крыс восстанавливалась до исходного уровня за счет повышения концентрации моноглицерофосфатидов: лизофосфатидилхолина на 111% (Р.<0,001), фосфатидилэтаноламина на 100 % (Р.<0,05), сфингомиелина на 28 % (Р.<0,001). У крыс на девятый день эксперимента суммарная фракция фосфолипидов оставалась в пределах нормальных значений и соответствовала 2,42±0,15 мг/дл. Из индивидуальных моноглицерофосфатидов снижалась фракция фосфатидилсерина и повышалась фракция фосфатидилэтаноламина в 2,5 раза

(Р.<0,05) (Табл.3).

Подводя итог, необходимо отметить, что в результате гиповолемии, развившейся из-за обезвоживания, у подопытных крыс уже на 3- и сутки в сыворотке крови возросло содержание общих липидов за счет холестерина и триглицеридов. Снижение липидов произошло на 6-й день за счет резкого падения уровня триглицеридов и восстановление общих липидов на 9-е сутки за счет увеличения концентрации триглицеридов.

Снашей точки зрения, это свидетельствует о том, что за счет триглицеридов организм восстановил все энергозатраты, но на 9-е сутки в результате "метаболических поломок " т.е. нарушения структуры и функции клеточных мембран, генерализованного протеолиза, липолиза, нарушения процесса биологического окисления энергетический материал (триглицериды и НЭЖК) исчерпал свои возможности. Видимо, дефицита в организме в них не было из-за дезинтеграции в регуляторных системах.

Снашей точки зрения, увеличение количества триглицеридов и ЛПОНП в сыворотке крови обусловлено повышенным содержанием триглицеридов в печени и явлениями жировой дистрофии в гепатоцитах.

Видимо, компенсаиторно-приспособительные механизмы исчерпали себя, а основные функции органов и систем оказались подавленными.

Динамика изменения в крови уровня фосфолипидов при длительном невосполненном дефиците воды у животных характеризовалась снижением на 3-й день обезвоживания и восстановлением в последующие дни наблюдения до исходного значения фосфолипидов за счет увеличения легко окисляемых фракций моноглицерофосфатидов.

Согласно полученным нами данным на 3-й день дегидратации в организме животных была самая большая потребность в АТФ, о чем свидетельствует высокий уровень метаболического топлива в крови (триглицериды и НЭЖК). На 6-й день обезвоживания в крови остается

60 "Липидный обмен при неотложных состояниях"