4 курс / Медицина катастроф / Курашвили_Л_В_,_Васильков_В_Г_Липидный_обмен_при_неотложных_состояниях

Л.В.Курашвили, В.Г.Васильков

Подобное увеличение триглицеридов и НЭЖК свидетельствует о том, что имеется энергетический дефицит и организм пытается его ликвидировать за счет процессов β- окисления НЭЖК и образования кетоновых тел.

В экстремальных условиях выгоднее использовать жирные высшие кислоты, так как они, сгорая, дают большое количество АТФ.

Гиповолемия, если она не устраняется, сопровождается включением компенсаторно-восстановительных механизмов, т.е. централизацией гемодинамики для сохранения функций головного мозга (Покровский Ж.Ж., 1998).

Сердце, легкие и мозг хорошо кровоснабжаются, а остальные органы страдают от дефицита кислорода, при этом включается механизм метаболической адаптации, т.е. покрытие дефицита идет за счет анаэробного гликолиза.

Повышенная активность фермента ЛХАТ, который синтезируется в печени, говорит о том, что в сосудистом русле на поверхности фракции ЛПВП осуществляется процесс образования эфиров холестерина.

Увеличение концентрации эфиров холестерина необходимо организму, т.к. эфиры используются как пластический материал для образования кортикостероидов. Это подтверждается ростом уровня альдостерона в крови до 2,5 раз (Р.< 0,001) на 3-и сутки дегидратации.

Оценивая показатели, характеризующие липидный метаболизм при развившемся дефиците воды в организме крыс, нами установлено, что при включении компенсаторно-восстановительных механизмов триглицериды и кетоновые тела использовались для ликвидации дефицита энергии. В качестве пластического материала использовались эфиры холестерина (для синтеза альдостерона), фосфолипиды и холестерин - как структурный материал клеточных мембран, липопротеиды – как транспортные формы холестерина, фосфолипидов, НЭЖК, триглицеридов.

Анализируя полученные данные экспериментальных исследований на белых нелинейных крысах, установили, что изменения индивидуальных фосфолипидов в органах и тканях зависели от доли участия их в адаптационных механизмах и сопровождались изменением физико-химических свойств клеточных мембран.

По данным В.А. Барабай (1989), Т.Е. Мареева и соавт.(1990), структура клеточных мембран является одним из факторов, определяющих скорость свободнорадикального окисления липидов, а активация процессов перекисного окисления липидов "является первичным медиатором стресса, т.е. посредником между внешним экстре-

"Липидный обмен при неотложных состояниях"

91

Л.В.Курашвили, В.Г.Васильков

мальным воздействием и активацией стресс - реализующих систем организма".

При усилении перекисного окисления липидов индивидуальный спектр фосфолипидов изменялся так, что мембраны клеток обеднялись легко окисляемыми фракциями - фосфатидилэтаноламином, фосфатидилсерином, полиглицерофосфатидами и обогащались фосфатидилхолином и сфингомиелином, более устойчивых к окислению.

Таким образом, включение компенсаторно - восстановительных механизмов с централизацией гемодинамики (сердце, легкие, мозг) характеризовалось однонаправленным изменением липидного метаболизма. Установлено, что в тканях сердца, легких и мозга было повышено содержание общего холестерина за счет его свободной формы и снижено количество фосфолипидов. А это значит, что за счет биохимической адаптации произошло уплотнение клеточных мембран и снижение их проницаемости, а также нейтрализация, уменьшение свободных радикалов и подавление активности процесса перекисного окисления липидов (Рис.11)

Впечени и почках за счет включения механизмов тканевой адаптации произошло переключение функциональных систем на дефицитное использование энергии с накоплением концентрации ионов водорода и молочной кислоты. Количество общего холестерина в органах практически не изменялось, но во фракциях холестерина установлена тенденция к снижению свободной формы холестерина и увеличение, особенно на 9-е сутки, эфиров холестерина. А это значит, что проницаемость клеточных мембран в печени и почках сохранялась или даже несколько увеличивалась, поэтому эндогенная вода, образующаяся в результате метаболических реакций, выходила в интерстициальное пространство и в сосудистое русло.

Врезультате компенсаторно-восстановительных механизмов, которые включились при длительном обезвоживании организма, изменилось фазовое состояние бислоя в тканях мозга, сердца и легких, Произошло уплотнение клеточных мембран и снижение проницаемости, а в тканях печени и почках установлено разжижение и повышение проницаемости мембран клеток.

За счет подобных перестроек на уровне клеток организм пытался сохранить основные регуляторные функции ЦНС и перейти на новый уровень существования на 3-й и 6-й день.

Функциональные возможности механизмов, поддерживающих гомеостаз, не беспредельны, поэтому в условиях длительной некомпенсированной дегидратации произошли нарушения регулирующих и координирующих механизмов адаптации.

92 "Липидный обмен при неотложных состояниях"

Л.В.Курашвили, В.Г.Васильков
			ДЕГИДРАТАЦИЯ					Рис.11.
		УМЕНЬШЕНИЕ ОЦК
		3 дня дегидратации (фаза тревоги)
	МОЗГ ПЕЧЕНЬ		ПОЧКИ		ЛЕГКИЕ		СЕРДЦЕ
своб.ХЛ		колебания ФЛ ХЛ			колебания		колебания
ФЛ		незначит.			незначит.		незначит.
ПЕРИФЕРИЧЕСКАЯ КРОВЬ:ТГ			, ацетон , β-оксибутират , НЭЖК ,
		ЛПНП+ЛПОНП			,ХЛ	,ФЛ
		6 дней дегидратации - фаза резистентности
МОЗГ		ПЕЧЕНЬ	ПОЧКИ		ЛЕГКИЕ		СЕРДЦЕ
Своб ХЛ		колебания ХЛ	ФЛ		ХЛ	ФЛ	колебания
ФЛ		незначит. перекисное			перекисное		незначит.
		окисление			окисление
		липидов			липидов
ПЕРИФЕРИЧЕСКАЯ КРОВЬ: ХЛ				(свободн. ХЛ ) ,			активность ЛХАТ
ТГ N, НЭЖК		, ацетон N, ФЛ N,		ЛПОНП+ЛПНП
		9 дней дегидратации - фаза декомпенсации
МОЗГ		ПЕЧЕНЬ	ПОЧКИ		ЛЕГКИЕ		СЕРДЦЕ
своб. ХЛ		колебания ХЛ	ФЛ		ХЛ	ФЛ	колебания
ФЛ		незначит. перекисное			перекисное		незначит.
		окисление			окисление
		липидов			липидов

ПЕРИФЕРИЧЕСКАЯ КРОВЬ: ХЛ (свободн.ХЛ ), ТГ , НЭЖК ацетон ,ЛХАТ , ЛПОНП+ЛПНП , β-оксибутират , ФЛN.

Примечание: - повышение

- снижение

Участие энергетических и пластических липидных компонентов в адаптационных механизмах

"Липидный обмен при неотложных состояниях"

93

Л.В.Курашвили, В.Г.Васильков

Состояние липидного обмена при длительном стрессорном воздействии на организм, чем является некомпенсированный дефицит воды в организме крыс, позволил установить участие липидов в приспособительных, регуляторных механизмах.

Согласно большому количеству литературных данных и результатам наших экспериментальных исследований липидные компоненты участвовали в механизмах адаптации и использовались в качестве энергетического, пластического и структурного материалов, и выполняли транспортную функцию.

Снижение ОЦК на 18-22 % к 3-му дню дегидратации привело к развитию гиперлипидемии: концентрация ХЛ возросла на 12 % (Р.< 0,05), триглицериды увеличились на 150 % (Р.< 0,01), НЭЖК повысились на 100 % (Р.< 0,001), ЛХАТ и оксибутират на 25 % (Р.< 0,05). Уровень ацетона в крови у крыс снизился на 39 % (Р.< 0,001) за счет увеличения потребности в макроэргах кардиомиоцитов. Рост количества триглицеридов и НЭЖК свидетельствует о переключении энергетического обмена с углеводного на жировой из-за дефицита глюкозы. При экстремальных состояниях организму выгоднее использовать жирные высшие кислоты, а не глюкозу, в качестве энергетического материала, из-за большего количества АТФ, получаемого при сгорании одной молекулы жирной кислоты. Об этом свидетельствует усиление процессов кетонообразования в печени с преимущественным синтезом ацетона над β- оксибутиратом.

Высокая активность фермента ЛХАТ в крови у крыс и значительная концентрация альдостерона свидетельствуют о повышенном использовании эфиров холестерина в синтетических процессах.

В клетках головного мозга выявили накопление свободного холестерина и снижение фосфолипидов за счет полиненасыщенных моноглицерофосфатидов.

К 6-му дню эксперимента ОЦК у крыс снизился на 28-32 %, при этом количество холестерина увеличилось на 20 %, НЭЖК на 100 % (Р.< 0,001), концентрация триглицеридов снизилась на 36 % (Р.< 0,001), количество ацетона восстановилось до нормальных значений, а уровень β- оксибутирата возрос на 46 % (Р.< 0,001). Соотношение ацетона и β- оксибутирата в печени восстановилось до физиологической нормы. Следует отметить, что активность ЛХАТ в сыворотке крови увеличилась, эфиры холестерина - снизились, а уровень альдостерона

-вырос.

Вклетках головного мозга, легочной ткани и почках отметили дальнейшее накопление свободного холестерина, снижение фосфолипидов.

94 "Липидный обмен при неотложных состояниях"

Л.В.Курашвили, В.Г.Васильков

Отсюда, к 6-у дню в организме восстанавливался только энергетический обмен, использование свободного ХЛ и эфиров ХЛ в качестве структурного и пластического материала продолжалось.

Дефицит ОЦК составил 36-38 % к 9-у дню дегидратации, общий ХЛ оставался повышенным на 20 % (Р.< 0,01), триглицериды возросли на 60 % (Р.<0,001), НЭЖК на 58 % (Р.< 0,001), кетоновые тела снизились. Активность фермента ЛХАТ и уровень альдостерона продолжали увеличиваться.

В печени количество кетоновых тел соответствовало нормальным значениям, но представлено преимущественно ацетоном. В клетках головного мозга, почках и ткани легкого накапливался свободный ХЛ и снижались фосфолипиды за счет полиглицерофосфатидов, фосфатидилсерина, фосфатидилхолина. Повышение содержания в крови ТГ и НЭЖК и низкий уровень кетоновых тел позволяет предполагать изменения функций ряда органов и систем. Снижение в органах количества полиглицерофосфатидов подтвердило нарушение процессов энергообразования в митохондриях соответствующих клеток.

Продолжал нарастать процесс уплотнения клеточных мембран в клетках головного мозга, сердце и тканях легкого за счет накопления свободного холестерина и снижения фосфолипидов.

Г.В.Федосеевым и соавт. (1980) в ткани легкого при стрессе также выявлены изменения в структуре клеточных мембран и субклеточных механизмах.

Что касается изменения соотношения холестерина и фосфолипидов в печени на 9-й день эксперимента, то они характеризовались нарастанием жидкостности клеточных мембран.

Транспортная функция липидов связана с липопротеидами, в которых эфиры холестерина, свободный ХЛ, моноглицерофосфатиды и НЭЖК перемещаются по кровотоку, доставляются во все органы и ткани.

Полагаем, что в ответ на дегидратацию для сохранения водного баланса в клетках головного мозга, адаптационные механизмы пытались обособить его от всех основных органов и систем.

В печени синтезировались кетоновые тела за счет подавления других функций (белковосинтетической и дезинтоксикационой). В то же время в почках преобладали процессы реабсорбции, а сердце и легкие выполняли свои функции до 6-х суток за счет избыточного потребления кетоновых тел.

Системная регуляция процессов в организме и фазовое состояние липидов клеточных мембран играют определенную роль в осуществлении функций всех органов и систем.

"Липидный обмен при неотложных состояниях"

95

Л.В.Курашвили, В.Г.Васильков

В результате обезвоживания организма крыс произошло изменение липидного метаболизма.

Липиды использовались в качестве энергетического материала мышечной тканью, легкими и почками. Для энергообеспечения этих органов в печени активировался процесс ацетонообразования. Произошло изменение соотношения липидных компонентов в сторону увеличения холестерина и снижение фосфолипидов в клетках головного мозга, сердце и легких, менее выраженные изменения были в печени и почках.

И, наконец, усиление липолитических процессов сопровождалось накоплением энергетического материала (ТГ) в гепатоцитах, следствием которого явилось формирование избыточного количества ЛПОНП и ЛПНП и экскретирование их в кровь.

Проанализировав результаты эксперимента, можно сделать следующие выводы:

1.За счет включения адаптационных механизмов в ответ на дегидратацию организма крыс снижение ОЦП было прекращено на 6-е сутки за счет повышения активности фермента ЛХАТ, увеличения синтетических процессов в надпочечниках гормона альдостерона и изменения проницаемости клеточных мембран. Срыв механизмов компенсации функций органов и систем и полная дезорганизация регуляторных механизмов произошли на 9 -е сутки эксперимента при дефиците ОЦК 42%. Гиповолемии и, как следствие ее, гипоксии и энергетический дефицит в органах и тканях привели к разнонаправленным метаболическим и структурным нарушениям.

2.Уплотнение плазматических мембран клеток головного мозга начиналось уже с первых дней водного дефицита. В сердечной мышце

илегочной ткани уплотнение мембран клеток происходило к 9-ому дню обезвоживания. В печени и почках, наоборот, выявлено повышение жидкостности на протяжении всего периода наблюдения.

3.Увеличение в сыворотке крови транспортных форм ЛПНП и ЛПОНП, поставщиков энергетического и пластического материала, позволяет рассматривать их как включенный механизм антиоксидантной защиты в ответ на дефицит воды.

4.Использование липидных компонентов для восстановления энергетического потенциала и в качестве пластического, структурного материала позволила утверждать о прямой зависимости нарушений водно-электролитного обмена от метаболизма липидов.

Подведя итоги необходимо отметить, что некомпенсированная гиповолемия на 9-е сутки привела к гибели животных, централизация

96 "Липидный обмен при неотложных состояниях"

Л.В.Курашвили, В.Г.Васильков

гемодинамики и метаболическая компенсация не сохранили нормального функционирования всех систем, в том числе и регуляторную функцию мозга.

МЕТАБОЛИЗМ ЛИПИДОВ ПРИ ДОЗИРОВАННОЙ КРОВОПОТЕРЕ У ДОНОРОВ

Современная концепция возмещения операционной кровопотери базируется на том, что трансфузия донорской крови сопряжена с риском иммунологической несовместимости и опасности заражения крови бактериями и вирусами. Среди не бактериальных микроорганизмов широко описаны вирусы гепатита В (НВV), С (НСV), трансфузионный вирус (ТТV), разновидности вируса иммунодефицита человека (НIV), Т- лимфотроптного вируса человека (НТZV), герпес вирусы, в частности цитомегаловирус (В1g), плазмодии малярии и другие возбудители, прионы и др. белковые частицы. Возможны технические погрешности, связанные с неадекватным объёмом, риск воздушной эмболии, попадание в кровоток микроагрегатов, интоксикации антикоагулянтами и др.

В связи с представленными факторами риска гемотрансфузии её применение во время операции ограничивается строгими показаниями

– необходимостью поддержания транспорта кислорода. Сложилось иное отношение к объёмам гемотрансфузии. Так при операционной кровопотере до 20% ОЦК кровь переливать не рекомендуется (Лекманов А.И., 1999). Хотелось бы рассмотреть проблему донорства и с другой стороны, а именно: какие отклонения развиваются у самого донора в процессе дозированной кровопотери.

Так как гиповолемия - это самая частая причина развития осложнений при патологических состояниях, то именно в эксперименте на крысах при дегидратации были изучены нарушения липидного обмена на различных уровнях (периферическая кровь и органы) и их взаимосвязь с другими метаболитами по стадиям включения механизмов адаптации.

Результаты, полученные в эксперименте на животных, в какойто степени сочетаются с изменениями, развивающимися в организме здорового человека попавшего в экстремальную ситуацию, такую как дозированная кровопотеря.

В ответ на повреждение включаются универсальные адаптационные механизмы, подчиняющиеся общебиологическим закономерностям. Это было подтверждено при изучении энергетической, струк-

"Липидный обмен при неотложных состояниях"

97

Л.В.Курашвили, В.Г.Васильков

турной и пластической функции липидов в процессе дозированной дегидратации.

Обследована группа здоровых доноров станции переливания крови г. Пензы, которым было проведено дозированное кровопускание. Кровопотеря в объеме 200,0-400,0 мл является кратковременным стрессом для организма. Перед кровопусканием АД обычно у всех пациентов колебалось в пределах 130-150 мл рт. ст. (систолическое), пульс 8085 ударов в минуту, число дыхательных движений изменялось в пределах 18-23 в минуту.

Кровопускание производили из локтевой вены со скоростью 90 мл/мин до уровня артериального давления 90 мм рт. ст. Такая однократная потеря крови составляла 0,2-0,36 % к массе тела.

Установлено, что у 70 % пациентов в этот период учащалось дыхание, у 20% - оно урежалось и у 10 % в процессе кровопускания - углублялось, не изменяя частоты (по данным спирографии). Через 2 мин. после первого кровопускания АД поднималось до 110100 мм рт. ст. (систолическое). Четыре-пять дополнительных кровопусканий, при которых общая кровопотеря равнялась 0,6 % к массе тела, оказались достаточными для стойкого снижения артериального давления до 90 мм рт.ст. Общий объем потерянной крови колебался от 192 до 400,0 мл.

В течение последующего часа АД держалось на уровне 90 мм рт. ст., а эмоциональное состояние пациентов менялось по-разному. У одних после плановой сдачи крови появлялась сильная головная боль, подавленность настроения, у других кровопотеря сопровождалась раздражительностью и выраженной слабостью, нарушением работоспособности.

В результате проведенного изучения липидного обмена установлено, что общий холестерин в обследуемой группе был в пределах от 3 ммоль/л до 8,84 ммоль/л и в среднем составлял 5,22±0,78 ммоль/л.

Колебания содержания триглицеридов в результате кровопотери у пациентов составили 0,72 ммоль/л - 3,68 ммоль/л, а в среднем уровень триглицеридов у них был равен 1,8±0,3 ммоль/л.

Количество холестерина во фракции ЛПВП колебалось в пределах 0,89- 2,67 ммоль/л и в среднем составило 1,88±0,4 ммоль/л. Процентное содержание холестерина фракции ЛПВП от общего холестерина сыворотки крови было в пределах 16 - 53 %, и в среднем процент холестерина ЛПВП от общего составил 36 %.

У 53 пациентов процент холестерина ЛПВП от общего холестерина колебался от 22 % до 38 %, у 9 пациентов от 41 % до 53 % и у 8-

от 12 % до 20%.

98 "Липидный обмен при неотложных состояниях"

Л.В.Курашвили, В.Г.Васильков

Полученные результаты исследования липидного статуса явно отличались от физиологических значений. Это явилось причиной к проведению фенотипирования. Тип дислипопротеидемий устанавливали согласно предложенным рекомендациям А.Н. Климова, Е.И. Ча-

зова (1980).

При анализе полученных результатов использовали единые критерии, рекомендованные экспертами Национальной образовательной программы по холестерину в США и Европейским обществом по изучению атеросклероза (2001). В зависимости от риска ИБС эксперты предложили выделить желаемый уровень общего холестерина в сыворотке крови - < 5,2 ммоль /л, погранично-высокий - 5,2-6,2 ммоль/л и высокий - > 6,2 ммоль/л для мужчин и женщин старше 20 лет. Уровень "нормы" для триглицеридов - < 2,3 ммоль/л и для холестерина ЛПВП оставлен прежний (0,92 – 1,95 ммоль/л.) (Табл.7).

				Таблица 7.
Исследуемые показатели		М ± m		Пределы колебаний
(ммоль/л)
Число наблюдений		20		20
Общий холестерин		4,84 ± 0,26		2,24 - 7,1
Холестерин во фракции
ЛПВП		1,43 ± 0,88		0,8 - 1,9
Холестерин во фракции
ЛПНП		2,82 ± 0,16		2,4 - 4,43
Холестерин во фракции
ЛПОНП		0,62 ± 0,05		0,31 - 1,0
Триглицериды		1,23 ± 0,1		0,68 - 2,19

Показатели липидного спектра сыворотки крови здоровых доноров (18 - 40 лет)

Из 70 обследуемых с нормолипидемией оказалось 40 пациентов, что составило 56 % всех наблюдаемых, у 15, что составило 23 % случаев, был повышен общий холестерин и у 7 (10 % случаев), отметили увеличение концентрации триглицеридов в крови. 8 пациентов имели повышенное содержание общего холестерина и триглицеридов (11 %).

"Липидный обмен при неотложных состояниях"

99

Л.В.Курашвили, В.Г.Васильков

Низкий уровень холестерина в ЛПВП не зарегистрирован ни у одного из обследуемых пациентов.

Процент холестерина во фракции ЛПВП от общего у 75 % обследуемых был в пределах нормальных значений, у 11 % - снижен и у 14 % пациентов был повышен (Табл.8).

				Таблица 8.
	Исследуемые показатели	М ± m	Пределы колебаний
	(ммоль/л)
	Число наблюдений	20	20
	Общий холестерин	5,43 ± 0,22	4,3	- 8,1
	Холестерин во фракции
	ЛПВП	1,4 ± 0,15	0,4	- 3,3
	Холестерин во фракции
	ЛПНП	2,59 ± 0,16	2,0 - 4,41
	Холестерин во фракции	0,66 ± 0,08
	ЛПОНП		0,28	- 1,64
	Триглицериды	1,57 ± 0,18	0,7 - 3,59

Липидный статус сыворотки крови группы доноров в возрасте 41 - 59 лет

По уровню общего холестерина и холестерина ЛПВП в обследуемой группе выявлены следующие варианты:

1 вариант - у части пациентов обнаружили повышенное содержание общего холестерина и нормальное содержание холестерина во фракции ЛПВП, а процентное отношение холестерина ЛПВП от общего было низким;

2 вариант - общий холестерин и холестерин во фракции ЛПВП были повышены, а процентное содержание от общего холестерина ЛПВП было нормальным;

3 вариант - нормальное содержание общего холестерина в сыворотке крови и сниженное содержание холестерина во фракции ЛПВП, в процентном отношении холестерин ЛПВП был снижен.

100 "Липидный обмен при неотложных состояниях"