ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
«НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ФАРМАКОЛОГИИ»
СИБИРСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ
РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ МЕДИЦИНСКИХ НАУК
Диссертация
на соискание ученой степени
Автор:
ВАСИЛЬЕВ АЛЕКСАНДР СЕРГЕЕВИЧ
ФАРМАКОЛОГИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ ЭКСТРАКТОВ
ЭКДИСТЕРОИДСОДЕРЖАЩИХ РАСТЕНИЙ
В УСЛОВИЯХ МОДЕЛЕЙ
СИНДРОМА ПОВЫШЕННОЙ ВЯЗКОСТИ КРОВИ
Часть 5.
ОБСУЖДЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ
РЕЗУЛЬТАТОВ
Гемореологические нарушения, объединяемые под термином синдром повышенной вязкости крови (СПВК) [Dintenfass L., 1971; Левтов В.А. и др., 1982], являются важным элементом патогенеза сердечно-сосудистых расстройств, эндокринных заболеваний и многих других нозологий [Радзивил Г.Г. и др., 1977; Бадалян Г.О., Тунян Ю.С., 1982; Бадалян Г.О., Тунян Ю.С., 1982а; Левтов В.А. и др., 1982; Галенок В.А. и др., 1982; Тунян Ю.С., Акопов С.Э., 1983; Покалев Г.М., 1984; Ганнушкина И.В., Лебедева Н.В., 1987; Танашян М.М., 1988; Cicco G., Pir- relli A., 1999; Forconi S. et al., 1999; Kameneva M.V. et al., 1999; Lip G.Y. et al., 2001; Turczynski B. et al, 2002; Szapary L. et al., 2004; Velcheva I. et al., 2004; Cec- chi E. et al., 2006; Momtselidze N. et al., 2006; Velcheva I. et al., 2006; Velcheva I. et al., 2006a; Aono Y. et al., 2007; Caimi G. et al., 2007; Tzoulaki I. et al., 2007; Cecchi E. et al., 2008; Lee B.K. et al., 2008; Velcheva I. et al., 2008; Velcheva I., Nikolova G., 2008; Zorio E. et al., 2008; Cecchi E. et al., 2009]. СПВК формируется в результате изменения макрореологических (повышение вязкости плазмы и гематокрита) и микрореологических параметров (усиление агрегации и снижение деформируемости эритроцитов) параметров [Левтов В.А. и др., 1982; Габриэлян Э.С., Акопов С.Э., 1985; Селезнев С.А., 1985; Cicco G., Pirrelli А., 1999]. Изменение интегрального гемореологического показателя – вязкости цельной крови – оказывает влияние на общее периферическое сосудистое сопротивление, минутный объем кровообращения, и как следствие, на величину системного транспорта кислорода [Левтов В.А. и др., 1982; Chmiel H., 1979; Stuart J., Nash G.B., 1990; Gaehtgens P., 1995]. Нарушения реологических свойств крови приводят к расстройствам в системе микроциркуляции и, в конечном итоге, к затруднению оксигенации тканей [Селезнев С.А. и др., 1976; Селезнев С.А. и др., 1985; Левтов В.А. и др., 1982; Каро К. и др., 1981; Chmiel H., 1979; Ajmani R., 1997; Cecchi E. et al., 2006; Velcheva I. et al., 2008]. Кислородтранспортная функция крови в значительной степени зависит от ее вязкости [Фирсов Н.Н., 2002; Stoltz J.F., Donner M., 1991]. В микро- циркуляторном русле, когда диаметр капилляров сопоставим или меньше диаметра эритроцитов, снижение способности красных клеток крови к деформируемости приводит к замедлению локального кровотока, гипоксии тканей и нарушению работоспособности органов [Савенков М.П., 1988].
За последние годы произошло изменение взглядов на причины нарушения кровообращения на уровне микроциркуляции. Доказано непосредственное участие реологических механизмов в активации плазменных коагуляционных процессов, способствующих фибрино- и тромбообразованию, приводящих впоследствии к механической окклюзии сосудов [Люсов В.А., Савенков М.П., 1988; Савенков М.П., 1988; Ajmani R., 1997; Cecchi Е. et al., 2006].
Среди факторов, определяющих патофизиологическую основу болезни, расстройства реологии крови занимают одно из первых мест при инфаркте миокарда [Александрова Н.П., Петухов Е.Б., 1979; Бадалян Г.О., Тунян Ю.С., 1982; Грицюк А.И., Ангелуца П.А., 1987; Гусев Е.И. и др., 1990; Атрощенко Е.С., 1991; Caimi G. et al., 2007; Zorio E. et al., 2008; Cecchi E. et al., 2008], ишемии головного мозга [Акопов С.Э., 1982; Агеева Т.С. и др., 1994; Горбачева Ф.Е. и др., 1994; Танашян М.М., 1991; Forconi S. et al., 1999; Kameneva M.V. et al., 1999; Velcheva I. et al., 2008; Velcheva I., Nikolova G. 2008], артериальной гипертензии [Ганнушкина И.В. и др., 1980; Лебедева Н.В., Ибрагимова Л.Н., 1987; Люсов В.А. и др., 1986; Cicco G., Pirrelli А., 1999; Lip G.Y. et al., 2001]. Кроме того, гемореологические нарушения наблюдаются при сахарном диабете [Галенок В.А. и др., 1982; Momtselidze N. et al., 2006; Cicco G. et al., 2011], опухолевом росте [Tempelhoff G.-F. et al., 2002], инфекционных заболеваниях [Todd J.C. 3rd, Mollitt D.L., 1994; Alt E. et al., 2004; Wang K. et al., 2003; Sulaberidze G.T. et al., 2005; Meiselman H.J., Baskurt O.K., 2006;„Dadgostar H. et al., 2006], стрессе [Steptoe A. et al., 2003; Rintamaki H., 2007], являясь одним из элементов патогенеза этих состояний значительно усугубляют течение основного заболевания.
В настоящее время актуальным является использование лекарственных средств, способных предотвращать или значительно уменьшать выраженность гемореологических нарушений при различных заболеваниях, сопровождающихся синдромом повышенной вязкости крови [Левтов В.А. и др., 1982; Селезнев С.А. и др., 1985].
Корригирующая терапия гемореологических осложнений должна быть многокомпонентной и направленной на различные звенья патологического процесса, приводящего к повышению вязкости крови, а также учитывать особенности влияния гемореологических параметров на вязкодинамические свойства крови в зависимости от уровня воздействия. Так, на уровне крупных сосудов основным направлением воздействия должно быть устранение гиперфибриногенемии, восстановление оптимального соотношения белковых фракций крови и нормализация гематокрита [Левтов В.А. и др., 1982; Муравьев A.B., Чопоров C.B., 2009]. В мелких сосудах и капиллярах наибольшее значение в процессе микроциркуляции имеет деформируемость эритроцитов и действие лекарственных средств должно быть направлено именно на нормализацию этого параметра, путем восстановления липидного состава мембран красных клеток и снижения процессов липопе- роксидации в них. Реологические свойства крови являются посредником между двумя физиологическими системами: гемодинамикой и гемокоагуляцией. В связи с этим, изменения реологических свойств крови нередко являются именно тем звеном патогенеза, которое реализует клинические проявления внутрисосудистых нарушений кровотока [Муравьев A.B., Чопоров C.B., 2009]. Как следствие, клиническая гемореология связана со многими аспектами патогенеза, симптоматики, диагностики, профилактических и терапевтических воздействий в отношении широкого спектра заболеваний [Dintenfass L., 1971; Левтов В.А. и др., 1982; Ройт- ман Е.В., 2001; Муравьев A.B., Чопоров C.B., 2009]. Конечной целью гемореоло- гии является изучение роли реологических нарушений крови в прогрессировании различных заболеваний и разработка патогенетически обоснованных методов терапевтического воздействия.
Закономерным начальным этапом в исследовании новой группы соединений является скрининг. Для отбора наиболее активных экстрактов экдистероидсодер- жащих растений использована модель СПВК in vitro [Плотников М.Б. и др., 1996]. Модель СПВК in vitro характеризуется повышением вязкости крови, агрегации эритроцитов и снижением деформируемости эритроцитов, что делает ее вполне пригодной для отбора перспективных гемореологических средств. Используемая нами модель СПВК in vitro позволяет исследовать влияние препаратов на микрореологические свойства крови: агрегацию и деформируемость эритроцитов с одновременной оценкой вклада этих параметров в интегральный гемореологический показатель – вязкость цельной крови. Модель СПВК in vitro не исключает возможности исследовать молекулярные механизмы функционального состояния мембран эритроцитов: активность ионных каналов и состояние мобильной части фосфолипидного бислоя (микровязкость мембран).
В наших исследованиях инкубация образцов крови в течение 60 мин при 43,5°С приводила к значительному усилению агрегации эритроцитов, снижению деформируемости красных клеток и повышению вязкости крови во всем исследуемом диапазоне скоростей сдвига (3-300 с”1).
Внесение в пробы крови EGb 761 и исследуемых экстрактов левзеи сафлоро- видной (ЭЛС-25, ЭЛС-40, ЭЛС-70) приводило к ограничению роста вязкости крови, агрегации эритроцитов и препятствовало снижению деформируемости эритроцитов. Наибольшую гемореологическую активность в условиях in vitro проявил ЭЛС-40. По влиянию на процессы эритроцитарной агрегации ЭЛС-40 превосходит препарат сравнения, что выражается в достоверном увеличении полупериода агрегации эритроцитов в сравнении с контролем и EGb 761.
Внесение в пробы крови исследуемых экстрактов лихниса хальцедонского (ЭЛХ-40 и ЭЛХ-70) приводило к ограничению роста вязкости крови, агрегации эритроцитов и препятствовало снижению деформируемости эритроцитов. ЭЛХ-40 обладает более выраженными гемореологическими свойствами и не уступает EGb 761 по способности ограничивать патологический сдвиг вязкости крови, эритроцитарной агрегации и улучшать деформируемость эритроцитов. По влиянию на деформируемость эритроцитов на скорости сдвига 360 с”1 ЭЛХ-40 достоверно превосходит препарат сравнения.
На модели СПВК in vitro исследуемые экстракты серпухи венценосной (ЭСВ-25, ЭСВ-40, ЭСВ-70) ограничивали рост вязкости крови, агрегации эритроцитов и препятствовали снижению деформируемости эритроцитов. В условиях in vitro, наиболее выраженную гемореологическую активность проявил ЭСВ-40. Ге- мореологическая активность ЭСВ-40 была сопоставима с действием препарата сравнения – EGb 761.
Анализируя полученные результаты можно констатировать, что среди всех 8- ми исследуемых экдистероидсодержащих препаратов наибольшую гемореологическую активность в условиях in vitro проявили экстракты, приготовленные с использование в качестве экстрагента 40% этанола (ЭЛС-40, ЭЛХ-40 и ЭСВ-40). Наибольшей гемореологической активностью по степени воздействия на иследуемые параметры в условиях модели СПВК in vitro обладает ЭЛС-40, затем следуют ЭЛХ-40 и ЭСВ-40.
Вполне очевидно, что столь существенная разница в активности исследуемых экстрактов экдистероидсодержащих растений приготовленных с использованием этанола различных концентраций определяется характером экстрагируемых веществ. По всей видимости, 40%) этанол обеспечивает наиболее оптимальное экстрагирование действующих начал, которые и обуславливают наиболее выраженную гемореологическую активность ЭЛС-40, ЭЛХ-40 и ЭСВ-40. 40% этанол относится к экстрагентам, позволяющим извлекать вещества, обладающие гидрофильными и липофильными свойствами, поэтому в конечных экстрактах экдистероидсодержащих растений могут присутствовать соединения различной химической природы и различной полярности: экдистероиды [Маматханов А.У. и др., 1980; Балтаев У.А., Абубакиров Н.К., 1987; Girault J.-P. et al., 1988; Pis J. et al., 1994; Лафон P., 1998; Golbraikh A. et al., 2000], флавоноиды, тритерпеновые сапонины» [Вересковский В.В., Чекалинская И.И., 1980; Opletal L. et al., 1997; Skiba A., Weglard Z., 1999; Miliauskas G. et al., 2005], сапонины, кумарины, алкалоиды [Растительные ресурсы СССР, 1993; Головко Т.К. и др., 1996], органические кислоты, полисахариды, витамины [Баргман Л.И. и др., 1966; Вересковский В.В, Чекалинская И.И., 1977; Вересковский В.В., Чекалинская И.И., 1980]. На наш взгляд, являлось целесообразным провести последовательное фракционирование наиболее активных экстрактов экдистероидсодержащих растений с целью выделения действующих веществ различной полярности и дальнейшего исследования их гемореологической активности в условиях in vitro. Данная стратегия позволит определить вклад различных групп биологически активных веществ в гемореологиче- скую активность цельных экстрактов экдистероидсодержащих растений.
На модели СПВК in vitro водная фракция ЭЛС-40 эффективно снижала вязкость крови и улучшала деформируемость эритроцитов, не влияя на их агрегацию; бутанольная фракция ослабляла агрегацию и увеличивала деформируемость эритроцитов; этилацетатная фракция повышала индекс деформируемости эритроцитов и не оказывала влияния на вязкость крови и агрегацию эритроцитов. Цельный экстракт оказывал влияние на все исследуемые гемореологические параметры, эффективно снижая вязкость крови, агрегацию эритроцитов и улучшая деформируемость красных клеток на модели СПВК in vitro. Схожие результаты получены и в отношении гемореологической активности in vitro различных фракций ЭЛХ-40. Гемореологическую активность в условиях in vitro проявила и выделенная из ЭЛХ-40 суммарная фракция экдистероидов, которая эффективно снижала вязкость крови, агрегацию эритроцитов и улучшал их деформируемость. Таким образом, гемореологическая активность проявляется у тех фракций (водная, бутанольная), которые в большем количестве содержат экдистероиды, флавоноиды и тритерпеновые сапонины. Этилацетатная фракция, содержащая в основном алкалоиды, обладает сравнительно низкой гемореологической активностью. На модели СПВК in vitro наиболее показательные результаты получены при исследовании гемореологической активности высокоочищеной суммарной фракции экдистероидов (СФЭ) и суммарной фракции флавоноидов (СФФ), выделенных из ЭСВ- 40. Сумма экдистероидов в условиях in vitro оказывала влияние только на деформируемость эритроцитов, а сумма флавоноидов – на агрегацию эритроцитов и лишь цельный экстракт ЭСВ-40 эффективно воздействовал на все исследуемые гемореологические параметры: снижал вязкость крови, агрегацию эритроцитов и улучшал деформируемость красных клеток крови. Исходя из полученных данных, можно сделать вывод, что экдистероиды, входящие в состав исследуемых экстрактов, являются основными действующими веществами, а флавоноиды, тритерпеновые сапонины, алкалоиды, антоцианы и кумарины являются модификаторами гемореологического эффекта.
Таким образом, при разработке гемореологических средств на основе экстрактов экдистероидсодержащих растений предпочтение отдается использованию суммарных экстракционных препаратов в сравнении с отдельными фракциями и высокоочищенными суммами биологически активных веществ, выделенных из этих же экстрактов. Обнаружение гемореологических свойств у экстрактов экдистероидсодержащих растений в условиях in vitro послужило основанием для более углубленного изучения наиболее активных из них в условиях in vivo, на моделях патологических состояний, сопровождающихся СПВК.
Изучение гемореологической активности препаратов в условиях in vivo подразумевает оценку вклада каждого гемореологического параметра в интегральный показатель – вязкость цельной крови. На вязкость крови оказывают влияние как макрореологические показатели (гематокрит, вязкость плазмы), так и микрореологические параметры (агрегация и деформируемость эритроцитов). Комбинации этих параметров формируют различные варианты СПВК [Селезнев С.А. и др., 1985].
Гемореологические нарушения являются важной составной частью в патогенезе и имеют большое значение в прогрессировании таких заболеваний как ише- мичебкая болезнь сердца (ИБС) и инфаркт миокарда [Бадалян Т.О., Тунян Ю.С., 1982; Грицюк А.И., Ангелуца П.А., 1987; Гусев Е.И. и др., 2002; Zorio Е. et al, 2008; Cecchi Е. et al., 2008; Cecchi E. et al., 2009], разнообразные нарушения мозгового кровообращения и инсульт [Акопов С.Э., 1982; Танашян М.М., 1991; Горбачева Ф.Е. и др., 1994; Szapary L. et al., 2004; Velcheva I. et al., 2004; Velcheva I. et al., 2006], артериальная гипертензия и гипертоническая болезнь [Ганнушкина И.В. и др., 1980; Люсов В.А. и др., 1986; Лебедева Н.В., Ибрагимова Л.Н., 1987; Cicco G., Pirrelli А., 1999; Lip G.Y. et al., 2001], сахарный диабет [Боднар П.Н. и др., 1984; Галенок В.А. и др., 1982; Хараш Л.М., Лапотников В.А., 1982; Watala С. et al, 1992].
Расстройства реологии крови при нарушениях мозгового кровообращения являются одним из самых существенных механизмов формирования недостаточности кровоснабжения мозга как на ранних этапах развития заболевания [Тана- шян М.М., 1991; Горбачева Ф.Е. и др., 1994; Velcheva I. et al., 2006; Aono Y. et al.,
2007; Velcheva I. et al., 2008], так и при продолжительном хроническом течении процесса [Szapary L. et al., 2004]. Формирование СПВК при нарушениях церебрального кровообращения происходит при повышенных значениях гематокрита [Мчедлишвили Г.И., 1982]. Поскольку головной мозг относится к органам, нуждающимся в повышенном обеспечении кислородом, содержание эритроцитов в мозговой сосудистой сети сравнительно велико [Гурвич A.M., Мутускина Е.А., 1984], что является причиной увеличения локальной вязкости крови. В связи с этим, структурно-функциональное состояние эритроцитов имеет особое значение в формировании нарушений реологии крови при цереброваскулярных расстройствах [Мхеян Э.Е. и др., 1981]. Повышение вязкости крови, агрегации эритроцитов, концентрации фибриногена, гематокрита и снижение деформируемости красных клеток являются факторами риска мозгового инсульта [Высоцкая В.Г. и др., 1982; Виничук И.С., 1990; Cecchi Е. et al., 2006; Aono Y. et al., 2007; Velcheva I. et al., 2008], причем между степенью тяжести цереброваскулярных расстройств и выраженностью СПВК существует тесная связь [Габриэлян Э.С., Акопов С.Э.; 1985; Канарейкин К.Ф., Манвелов Л.С., 1994]. Выявлено, что между глубиной гемореологических нарушений и состоянием когнитивных функций у пациентов с ишемическими повреждениями головного мозга также наблюдается высокий уровень взаимосвязи [Velcheva I., Nikolova G., 2008].
В наших исследованиях воспроизведенная модель ишемии головного мозга сопровождалась значительным повышением вязкости крови во всем исследуемом диапазоне скоростей сдвига, ростом агрегации эритроцитов, увеличением концентрации фибриногена и снижением деформируемости эритроцитов. Проведенный корреляционный анализ показал наличие высокой степени отрицательной взаимосвязи между вязкостью крови и деформируемостью эритроцитов в области средних скоростей сдвига (100 с”1) (г= -0,79; р<0,05) и вязкостью крови и полупериодом агрегации эритроцитов (г= -0,66; р<0,05). Это свидетельствует о значительном вкладе микрореологических свойств крови (агрегации и деформируемости.
Кроме того, используемая модель ишемии головного мозга основана на перевязке сонных артерий, что может приводить к нарушению геометрии потока и возникновению очагов турбулентности, которые могут оказывать повреждающее действие в отношении эритроцитов [Левтов В.А., 1982; Ионова В.Г., Суслина З.А., 2002], Несмотря на то, что показатель гематокрита в условиях воспроизведенной нами модели ишемии головного мозга находился в пределах физиологических значений, существенное увеличение агрегации и уменьшение деформируемости эритроцитов в сочетании с высокими значениями фибриногена приводило к увеличению вязкости крови и, следовательно, снижению показателя доставки кисло- родам к тканям.
Курсовое применение ЭЛС у крыс с ишемией головного мозга приводило к снижению вязкости плазмы, концентрации фибриногена и улучшению деформируемости эритроцитов. Положительное воздействие курсового применения ЭЛС на гемореологические параметры крыс с ишемией головного мозга способствовало значительному снижению вязкости крови во всем исследуемом диапазоне скоростей сдвига (3-300 с”1). Корреляционный анализ показал высокую степень положительной взаимосвязи между вязкостью плазмы и концентрацией фибриногена (г=0,76; р<0,05) и отрицательной взаимосвязи между вязкостью плазмы и полупериодом агрегации эритроцитов (г= -0,89; р<0,05) у крыс получавших ЭЛС. Применение ЭЛС у крыс с ишемией головного мозга способствовало снижению вязкости плазмы и концентрации фибриногена, однако это не оказывало влияния на полупериод агрегации эритроцитов. Вероятно, процесс агрегации эритроцитов в данном случае в большей степени зависел от содержания других макромолеку- лярных белков плазмы, на концентрацию которых ЭЛС не оказывал воздействия. Интересная положительная взаимосвязь выявлена между гематокритом и деформируемостью эритроцитов на скорости сдвига 180 с”1. Это может быть объяснено активирующим влиянием экдистероидсодержащего препарата ЭЛС на эритропоэз [Сыров В.Н., 1994; Сыров В.Н. и др., 2004]. В результате курсового применения ЭЛС у крыс с ишемией головного мозга происходит пополнение кровеносного русла молодыми эритроцитами, обладающими большей способностью к деформируемости [Мельников A.A., Викулов А.Д., 2008]. Влияние ЭЛС на деформируемость эритроцитов является важным положительным свойством исследуемого экстракта, так как именно улучшение деформируемости эритроцитов, особенно в области высоких скоростей сдвига определяет интенсивность кровообращения на уровне микроциркуляторного русла и кислородтранспортную функцию крови [Муравьев A.B., Чопоров C.B., 2009]. Курсовое применение ЭЛС у крыс с ишемией головного мозга способствовало снижению вязкости крови с одновременным улучшением деформируемости эритроцитов, что в конечном итоге приводит к увеличению показателя доставки кислорода к тканям во всем исследуемом диапазоне скоростей сдвига (3-300 с”1).
Улучшение реологических свойств крови рассматривается как одна из перспективных стратегий при лечении ишемических повреждений мозга [Ehrly A.M., 1990].
В наших исследованиях, применение ЭЛС у крыс с ишемией головного мозга приводило к улучшению параметров ЭЭГ к 5-м суткам эксперимента, что выражалось в статистически значимом усилении мощности 5-, 0-, а- и ß-ритма в левом и правом полушариях, а также суммарной мощности теменной коры обоих полушарий. В условиях ишемии головного мозга у крыс ЭЛС способствует повышению в равной степени мощностей всех ЭЭГ-спектров, что свидетельствует о тонизирующем эффекте исследуемого препарата [Воронина Т.А. и др., 1987].
Курсовое применение ЭЛХ у крыс с ишемией головного мозга способствовало снижению вязкости плазмы, концентрации фибриногена, агрегации эритроцитов и улучшению деформируемости эритроцитов. В группе животных с ишемией головного мозга, получавших ЭЛХ, наблюдаемое снижение вязкости плазмы и концентрации фибриногена приводит к закономерному ослаблению агрегацион- ной активности эритроцитов. В свою очередь, снижение агрегации и улучшение деформируемости эритроцитов способствует снижению вязкости цельной крови во всем исследуемом диапазоне скоростей сдвига (3-300 с”1). Корреляционный анализ показал наличие отрицательной взаимосвязи высокой степени между вязкостью крови и деформируемостью эритроцитов в диапазоне средних скоростей сдвига (180 с”1) (г= -0,82; р<0,05). Улучшение микрореологических параметров под влиянием ЭЛХ является одним из главных факторов, вносящих вклад в процесс ослабления выраженности СПВК при ишемии головного мозга у крыс. В опытной группе показатель гематокрита достоверно не отличался от значений в контроле, однако за счет положительного влияния на микрореологические (агрегация и деформируемость эритроцитов) и макрореологические (вязкость плазмы и фибриноген) свойства происходило значительное снижение вязкости цельной крови и соответственно улучшение показателя, характеризующего доставку кислорода к тканям во всем исследуемом диапазоне скоростей сдвига (3-300 с”1).
На 5-е сутки после применения ЭЛХ происходило достоверное восстановление мощностей отдельных ЭЭГ-спектров и суммарной электрической активности как в правом, так и в левом полушарии, что свидетельствует о проявлении исследуемым экстрактом органопротективного действия в условиях модели ишемии головного мозга.
У крыс с ишемией головного мозга, получавших ЭСВ происходило умеренное уменьшение агрегации и увеличение деформируемости эритроцитов, однако это не приводило к достоверному снижению интегрального гемореологического показателя – вязкости цельной крови. В то же время значения вязкости крови в опытной группе не отличалась от таковых у интактных животных. ЭСВ не оказывает достоверного влияния на макрореологические параметры (вязкость плазмы и концентрация фибриногена), и вероятно, способности исследуемого экстракта улучшать микрореологические свойства крови было недостаточно для улучшения вязкости крови во всем исследуемом диапазоне скоростей сдвига.
Церебропротекторная активность ЭЛС и ЭЛХ может быть результатом их прямого воздействия на функциональную активность коры головного мозга и опосредованного, в частности, за счет улучшения реологических свойств крови, от которых в свою очередь зависят процессы микроциркуляции и оксигенации. Прямое действие ЭЛС и ЭЛХ на электрофизиологическую активность головного мозга, в определенной степени подтверждается характером влияния исследуемых экстрактов на параметры ЭЭГ. ЭЛС и ЭЛХ повышают мощности отдельных диапазонов и сумарную мощность ЭЭГ-спектров в обоих полушариях, однако амплитуда доминирующего пика значимо не изменяется. В данном случае, можно говорить о наличии у ЭЛС и ЭЛХ тонизирующей активности и отсутствии ноотропно- го действия [Воронина Т.А. и др., 1987]. Тонизирующий эффект ЭЛС и ЭЛХ в отношении ЦНС обеспечивается в основном наличием в исследуемых экстрактах экдистероидов [Ахрем А.А., Ковганко Н.В., 1989; Сыров В.Н., 1994; Володин В.В. и др., 2006]. Поскольку, улучшение гемореологического статуса под действием ЭЭСР в условиях модели ишемии головного мозга происходит в основном за счет влияния исследуемых экстрактов на микрореологические параметры (деформируемость эритроцитов) возможно предполагать цитопротекторный эффект и в отношении других клеток организма, в частности – нейронов [Плотников М.Б. и др., 2005]. Цитопротекторный эффект исследуемых экстрактов в отношении нейронов может реализовываться за счет наличия антиокислительной активности у экдистероидов и флавоноидов, входящих в состав исследуемых экстрактов [Сыров В.Н. и др., 1986; Middleton Е. et al., 2000; Bathori М. et al., 2004].
Таким образом, в условиях модели ишемии головного мозга ЭЭСР обладают гемореологической активностью и ослабляют выраженность СПВК за счет воздействия как на микрореологические, так и на макрореологические параметры. Наибольшую гемореологическую активность проявил ЭЛХ, который достоверно воздействовал на все исследуемые гемореологические параметры: вязкость крови и плазмы, агрегацию и деформируемость эритроцитов, концентрацию фибриногена. ЭЛС статистически достоверно снижал вязкость крови, вязкость плазмы, концентрацию фибриногена и улучшал деформируемость эритроцитов, не влияя достоверно на полупериод агрегации эритроцитов. На модели ишемии головного мозга ЭСВ достоверно воздействовал только на микрореологические параметры: агрегацию и деформируемость эритроцитов. По нашему мнению, в условиях модели ишемии головного мозга именно гемореологические свойства ЭЭСР лежат в основе их церебропротекторной активности, которая проявляется улучшением показателей ЭЭГ.
При ИБС и инфаркте миокарда наблюдаются существенные изменения гемо- реологического статуса, причем при инфаркте миокарда нарушения более выражены [Казаков Ю.М., 1981; Покалев Г.М. и др., 1983; Покалев Г.М., 1984; Люсов В.А., Савенков М.П., 1988; Cecchi Е. et al., 2008]. При инфаркте миокарда значительно повышена вязкость крови [Соловьев Г.М., 1977], вязкость плазмы [Габриэлян Э.С., Акопов С.Э., 1985], концентрация фибриногена и его дериватов [Катюхин Л.Н. и др., 1999; Zorio Е. et al., 2008], агрегация эритроцитов [Покалев Г.М. и др., 1977; Катюхин Л.Н., 2001; Zorio Е. et al., 2008] и снижена деформируемость красных клеток [Бадалян Г.О., Епископян Н.Г., 1983; Катюхин Л.Н., 2001]. При этом существует тесная корреляционная связь между степенью сердечной недостаточности и повышением вязкости крови [Бадалян Г.О., Тунян Ю.С., 1982; Ку- ницин В.Г., Хавин П.П., 1983; Гусев Е.И. и др., 1990]. Существуют сведения, что при значительных сдвигах вязкости крови в сторону повышения чаще регистрируются осложнения (кардиогенный шок, тромбоэмболия, левожелудочковая недостаточность) [Соловьев Г.М., 1977; Савенков М.П., 1988; Cecchi Е. et al., 2008; Zorio Е. et al., 2008]. В работе [Cecchi Е. et al., 2009] указывается на высокую степень взаимосвязи между вязкостью крови и размерами зон некроза у пациентов с острым инфарктом миокарда. Установлено, что агрегационная активность эритроцитов усиливается у пациентов в ряду: стабильная стенокардия – нестабильная стенокардия – острый инфаркт миокарда [Lee В.К. et al., 2008]. Повышение вязкости плазмы при инфаркте миокарда обусловлено, в основном увеличением концентрации фибриногена и других грубодисперсных белков. Известно, что при инфаркте миокарда нарушается целостность мембран эндотелиальных клеток за счет усиления перекисного окисления липидов [Габриэлян Э.С., Акопов С.Э.,1985] и выброса в кровь вазоактивных компонентов [Селезнев С.А. и др., 1985], что сопровождается повышением проницаемости капилляров и риском кровотечений. В результате возникает необходимость активации системы гемостаза за счет плазменных факторов, в том числе и за счет повышения синтеза фибриногена. Увеличение агрегационной активности эритроцитов и снижение их деформируемости у больных с инфарктом миокарда наблюдаются уже на 1-е сутки и прогрессируют вплоть до 10-14-го дня заболевания [Катюхин Л.Н. и др., 1999] и также не обходятся без участия в этих процессах фибриногена. На поверхности мембран эритроцитов имеются комплементарные участки связывания с фибриногеном. При взаимодействии с этими рецепторами фибриноген повышает количество устойчивых эритроцитарных агрегатов в кровеносном русле, что приводит к нарушению ориентации клеточных элементов крови в потоке и расстройствам кровообращения в артериолах. Кроме того, адсорбция фибриногена и крупномолекулярных белков на мембранах эритроцитов снижает поверхностный отрицательный заряд, что приводит к значительным нарушениям полярного равновесия между эритроцитами, а также между эритроцитами и эндотелием [Казаков Ю.М., 1981]. Нельзя исключить роль ионного дисбаланса, возникающего в результате изменения пассивного трансмембранного переноса ионов (нарушение целостности мембран, изменение их фосфолипидного состава, вследствие ослабления ан- тиоксидантной защиты эритроцитов в системе глютатиона) [Ланкин В.З. и др., 2000] и активного транспорта (снижение активности АТФ-аз эритроцитов по причине общего дефицита макроэргов) [Бадалян Г.О., Тунян Ю.С., 1982; Бадалян Г.О., Епископян Н.Г., 1983; Габриэлян Э.С., Акопов С.Э., 1985] в повышении агрегации и снижении деформируемости красных клеток. У пациентов с кардиоген- ным шоком наблюдаются наиболее выраженные нарушения деформируемости эритроцитов в сравнении с показателями у больных инфарктом миокарда и ише- мической болезнью сердца. Установлено, что снижение деформируемости эритроцитов у больных с кардиогенным шоком происходит за счет снижения осмотической резистентности красных клеток и резкой дегидратации гемоглобина [Катюхин Л.Н. и др., 1999]. Эти данные уточняют наши представления о патогенезе патологических состояний, сопровождающихся острыми нарушениями коронарного кровообращения и актуализируют роль в этих процессах гемореологических расстройств. Повышение вязкости крови и изменение других гемореологических параметров приводит к повышению общего периферического сосудистого сопротивления и нагрузки на миокард, что приводит к развитию осложнений и вторичной сердечной недостаточности [Соловьев Г.М., 1977; Савенков М.П., 1888]. Это совпадает с данными, что степень застойной сердечной недостаточности коррелирует с повышением вязкости крови, снижением деформируемости и усилением агрегации эритроцитов, увеличением концентрации фибриногена [Габриэлян Э.С., Акопов С.Э., 1985].
В условиях воспроизведенной нами модели инфаркта миокарда наблюдался комплекс выраженных гемореологических нарушений: повышение вязкости крови и плазмы, гематокрита, концентрации фибриногена, агрегации эритроцитов и снижение деформируемости красных клеток. Корреляционный анализ показал наличие отрицательной взаимосвязи высокой степени между полупериодом агрегации и гематокритом (г= -0,84; р<0,05), полупериодом агрегации и концентрацией фибриногена (г= -0,79; р<0,05); средней степени отрицательной взаимосвязи между вязкостью крови и деформируемостью эритроцитов в области высоких скоростей сдвига (890 с”1) (г= -0,66; р<0,05). Интенсивность процесса агрегации эритроцитов напрямую зависит от количества форменных элементов, так как при повышении количества эритроцитов вероятность их контакта повышается [Левтов В.А. и др., 1982; Селезнев С.А. и др., 1985]. Взаимосвязь агрегации эритроцитов с концентрацией фибриногена вполне очевидна, поскольку фибриноген напрямую участвует в процессе агрегации по мостиковому механизму [Левтов В.А. и др., 1982; Муравьев A.B., Чопоров C.B., 2009]. Имеются данные, доказывающие прямопропорциональную зависимость между концентрацией фибриногена и размером эритроцитарных агрегатов [Левтов В.А. и др., 1982; Габриэлян Э.С., Акопов С.Э., 1985; Муравьев A.B., Чопоров C.B., 2009]. Таким образом, формирование СПВК при инфаркте миокарда происходит за счет нарушений микрореологических характеристик крови (агрегации и деформируемости эритроцитов). Агрегация и деформируемость эритроцитов относятся к реологическим параметрам, определяющим интенсивность кровообращения во всех отделах сосудистого русла и эффективность газообмена на уровне микроциркуляции. Это подтверждается значительным снижением показателя доставки кислорода к тканям во всем исследуемом диапазоне скоростей сдвига у крыс с инфарктом миокарда. Изменения гемо» миокарда касались как макрореологических параметров – возрастание гематокрита и фибриногена, так и показателей клеточной реологии – уменьшение индекса деформируемости и полупериода агрегации эритроцитов. Данный вариант СПВК, характерен для нарушений коронарного кровообращения, особенно острых его формДБадалян Г.О., Тунян Ю.С., 1982; Катюхин J1.H. и др., 1999; Константинова Е.Э., 2004].
В наших исследованиях, воспроизведенный инфаркт миокарда сопровождался выраженными изменениями показателей ЭКГ. Наблюдалось уменьшение амплитуды зубца Т, что указывает на наличие зоны ишемии. Кроме этого, было отмечено резкое снижение амплитуды зубца R и появление патологического зубца Q и измененного зубца Т. Отсутствие комплекса QRS и формирование комплекса QT отражают формирование в сердечной мышце обширной зоны некроза. Выявленные сдвиги параметров ЭКГ свидетельствуют о развитии острой стадии ин- фаркха миокарда [Мурашко В.В, Струтынский A.B., 2000].
Через 5 суток у крыс контрольной группы сохранялась прежняя динамика показателей ЭКГ: зубец Т уменьшился еще сильнее, чем на 1-е сутки после моделирования инфаркта, что указывает на сохранение зоны ишемии. Амплитуда R- зубца оставалась значительно сниженной. Присутствие патологического зубца Q, измененного зубца Т и комплекса QT подтверждается наличием в контрольной группе зоны некроза с формированием рубцовой стадии инфаркта миокарда [Мурашко В.В, Струтынский A.B., 2000].
Курсовое применение ЭЛС у крыс с инфарктом миокарда способствовало уменьшению вязкости плазмы, концентрации фибриногена и повышению деформируемости эритроцитов, что приводит к снижению вязкости крови в диапазоне высоких скоростей сдвига (100-300 с”1). Корреляционный анализ подтвердил участие как макрореологических, так и микрореологических параметров в процессе снижения интегрального гемореологического показателя – вязкости цельной крови у крыс с инфарктом миокарда, леченных ЭЛС. Наблюдалась высокая степень отрицательной взаимосвязи между вязкостью крови на скорости сдвига 300 с”1 и деформируемостью эритроцитов на скорости сдвига 890 с”1 (г= -0,77; р<0,05). Положительная взаимосвязь отмечалась между гематокритом и вязкостью крови на скоростях сдвига 3-100 с”1 (г=0,81-0,95; р<0,05), концентрацией фибриногена и вязкостью плазмы (г=0,82; р<0,05). У крыс с инфарктом миокарда, леченных ЭЛС улучшение деформируемости эритроцитов, ослабление агрегации эритроцитов, снижение концентрации фибриногена и вязкости плазмы сопровождалось высокими значениями гематокрита (48%), что позволило препарату снизить вязкость крови только на высоких скоростях сдвига (100-300 с”1) и способствовало закономерному повышению показателя доставки кислорода к тканям так же в диапазоне высоких скоростей сдвига.
При курсовом введении ЭЛС крысам с инфарктом миокарда происходило уменьшение зубца и сокращения объема некроза, что говорит о способности исследуемого экстракта сдерживать развитие кардиодистрофических изменений в миокарде.
Курсовое применение ЭЛХ у крыс с инфарктом миокарда приводило к снижению вязкости плазмы, концентрации фибриногена, агрегации эритроцитов и улучшению деформируемости эритроцитов. Положительное воздействие ЭЛХ на макро- и микрореологические параметры закономерно приводило к снижению вязкости цельной крови в широком диапазоне скоростей сдвига 5-300 с”1. Корреляционный анализ показал наличие положительной взаимосвязи высокой степени между гематокритом и вязкостью крови на низких скоростях сдвига (3-7 с”1) (г=0,79-0,87; р<0,05) и отрицательной взаимосвязи высокой степени между полупериодом агрегации эритроцитов и вязкостью крови на скорости сдвига 10 с”1. В основе положительного эффекта ЭЛХ в условиях модели инфаркта миокарда лежит способность экстракта воздействовать на показатели, отражающие состояние
гемореологического статуса в области низких (агрегация эритроцитов, вязкость *
плазмы, концентрация фибриногена) и высоких (деформируемость эрироцитов) скоростей сдвига. Учитывая, что улучшение показателя, характеризующего доставку кислорода к тканям происходило лишь в области низких скоростей сдвига (3-7 с”1), основная роль в реализации гемореологической активности ЭЛХ принадлежит его влиянию на агрегацию эритроцитов, концентрацию фибриногена и вязкость плазмы.
Курсовое применение ЭСВ у крыс с инфарктом миокарда способствовало достоверному улучшению деформируемости эритроцитов во всем исследуемом диапазоне скоростей сдвига (90-890 с”1). Это приводило к снижению вязкости крови в диапазоне высоких скоростей сдвига, поскольку именно в этом диапазоне этот показатель преимущественно зависит от деформируемости эритроцитов [Chien S, 1977]. Это подтверждается наличием корреляционных взаимосвязей между вязкостью крови и деформирумостью эритроцитов в диапазоне высоких скоостей сдвига (г= -0,65-0,75; р<0,05). В результате того, что исследуемый препарат не оказывал значимого влияния на агрегацию эритроцитов, концентрацию фибриногена и другие гемореологические параметры, улучшение лишь деформируемости эритроцитов не приводило к достоверному улучшению показателя доставки кислорода к тканям.
Кардиопротекторное действие ЭСВ проявилось после курсового введения препарата в снижении количества животных с патологическим зубцом Q, что свидетельствует о редукции зоны некроза в миокарде.
Оценивая эффективность ЭЭСР в условиях модели инфаркта миокарда можно заключить, что исследуемые препараты обладают гемореологической активностью и ослабляют выраженность СПВК за счет воздействия как на микрореологические, так и на макрореологические параметры. На модели инфаркта миокарда ЭЛС и ЭЛХ проявили приблизительно равную активность, эффективно воздействуя на все исследуемые гемореологические показатели: вязкость крови и плазмы, агрегацию и деформируемость эритроцитов, концентрацию фибриногена. Однако, ЭЛС более эффективно ограничивал зону некроза в миокарде. ЭСВ на модели инфаркта миокарда оказывал слабую гемореологическую активность, которая проявлялась лишь в повышении деформируемости эритроцитов.
При гипертонической болезни и артериальной гипертензии в формировании СПВК принимают участие повышение агрегации и снижение деформируемости эритроцитов [Габриэлян Э.С, Акопов С.Э, 1985], значительное увеличение концентрации фибриногена [Редчиц Е.Г. и др., 1988] и возрастание гематокрита [Шабанов В.А., 1990]. При исследовании микроциркуляторного русла методами прижизненной микроскопии обнаружены изменения структурно-функционального состояния капиллярного русла с признаками внутрисосудистой агрегации эритроцитов у пациентов с гипертонической болезнью [Шабанов В.А., 1990]. Изменения микроциркуляторного русла со сдвигами реологических свойств крови могут являются основой синдрома капилляро-трофической недостаточности при артериальной гипертензии. Гиперагрегация эритроцитов является одной из причин увеличения вязкости крови при артериальной гипертензии [Габриэлян Э.С., Акопов С.Э., 1985; Шабанов В.А., 1990], особенно в сочетании с высокими значениями гематокрита [Шабанов В.А., 1990; Cirillo S. et al., 1992]. Другой причиной развития нарушений кровообращения на уровне микроциркуляции и повышения вязкости крови при артериальной гипертензии является снижение способности эритроцитов к деформируемости, обнаруживаемое как на этапе гипертонического криза, так и во внекризовом периоде [Люсов В.А. и др., 1986]. Снижение деформируемости эритроцитов приводит к нарушению необходимой перфузии клеток в капиллярном русле и снижению оксигенации тканей. Для компенсации возникшего дефицита в системе обеспечения клеток кислородом повышается систолическое артериальное давление и гематокрит. При артериальной гипертензии имеет место системное повреждение клеточных мембран [Орлов С.Н. и др., 1981; Орлов С.Н. и др., 1984], затрагивающее как гладкомышечные элементы, так и клетки крови, в частности – эритроциты [Постнов Ю.В. и др., 1975; Постнов Ю.В., Орлов С.Н., 1987; Лебедева Н.В., Ибрагимова Л.Н., 1987]. Эти изменения влияют на ионную проницаемость клеточных мембран, структуру мембранных белков и липидов, а также активность многих мембранных ферментов [Орлов С.Н. и др., 1984; Лебедева Н.В., Ибрагимова Л.Н., 1987]. Нарушение целостности и структуры мембран эритроцитов является причиной высвобождение в кровоток факторов, обладающих прокоагулянтной и антифибринолитической активностью, а также веществ, обладающих вазоактивными свойствами, что может являться одним из патогенетических механизмов повышения артериального давления [Дроздова Г.А., 2000; Reznik L. et. al., 2003]. Исследования эритроцитарных мембран пациентов, страдающих гипертонической болезнью выявили значительные нарушения водно- электролитного баланса клетки [Постнов Ю.В. и др., 1975; Постнов Ю.В., Орлов С.Н., 1987]. В эритроцитах больных гипертонической болезнью наблюдается нарушение проницаемости мембран для одно- и двухвалентных ионов за счет пассивного и активного транспорта [Орлов С.Н. и др., 1981; Орлов С.Н. и др., 1984]. Причинами нарушения пассивного транспорта ионов через мембрану являются: дисбаланс фосфолипидного спектра [Лебедева Н.В., Ибрагимова Л.Н., 1987; Backman L. et al., 1998], сдвиги белковой фазы эритроцитарных мембран (уменьшение полосы 3, ответственной за транспорт катионов) [Габриэлян Э.С., Акопов С.Э., 1985], нарушение активности фосфокиназ, участвующих в фосфорилирова- нии полифосфоинозитидов – класс липидов, обеспечивающих проницаемость мембран для катионов [Черницкий Е.А., Воробей A.B. 1981; Rana R.S., Hokin L.E., 1990]; активного – снижение функционирования мембранно-связанных ферментов [Габриэлян Э.С., Акопов С.Э., 1985]. При гипертонической болезни повышен транспорт ионов Na+ в клетку, в то время как выведение его нарушено в результате сниженной активности Na+-K+-ATO-a3bi, которая в свою очередь регулируется ионами Са+ [Постнов Ю.В. и др., 1977; Berridge M.J., 1993]. При артериальной гипертензии снижается также и активность Mg -Ca -АТФ-азы [Мхеян Э.Е. и др., 1981], в результате нарушается выход ионов Са2+ из клетки и возможно его связывание с белком эритроцитарного матрикса – спектрином, тем самым повышается жесткость мембран и снижается способность эритроцитов к деформируемости. Ионы Са2+ способны воздействовать на скорость фосфорилирования спектрина [Wallis C.J. et al.,. 1993], что может изменять поверхностный заряд эритроцитов [Габриэлян Э.С., Акопов С.Э., 1985; Петренко Ю.М., Владимирова Ю.Н., 1987; Coull В.М. et al., 1986]. Кроме того, при нарушениях обмена фосфолипидов мембран эритроцитов у больных гипертонической болезнью преобладают нейтральные и кислые фосфолипиды, имеющие способность ингибировать активность Na+– К+-АТФ-азы и Mg2+-Ca2+-АТФ-азы [Габриэлян Э.С., Акопов С.Э., 1985; Владимиров Ю.А., 1989]. Большое значение в возникновении мембранных нарушений при гипертонической болезни придается снижению синтеза АТФ и развитию лактаци- доза, активации процессов ПОЛ и свободно-радикальному повреждению мембранных фосфолипидов и белков [Габриэлян Э.С., Акопов С.Э., 1985; Сюрин A.A., Кулагин Ю.И., 1987]. В результате нарушаются вязко-эластические свойства мембран, повышается вязкость внутриклеточного содержимого и происходит усиление степени сферичности клетки. Эти изменения приводят к повышению индекса ригидности эритроцитов.
Спонтанно-гипертензивные крысы (SHR) рассматриваются как адекватная модель артериальной гипертензии [Орлов С.Н. и др., 1984] и СПВК [Плотников М.Б. и др., 1998]. Артериальное давление у крыс SHR повышено по сравнению с нормотензивными животными на 30-40% [Орлов С.Н. и др., 1981]. Характерной особенностью спонтанной генетической гипертензии у крыс является изменение функционального состояния эритроцитарных мембран [Орлов С.Н. и др., 1981; Орлов С.Н. и др., 1984; Лебедева Н.В., Ибрагимова Л.Н., 1987]. У крыс линии SHR повышена проницаемость мембраны эритроцитов для ионов Na+, в основном за счет увеличение пассивного транспорта [Постнов Ю.В. и др., 1975]; отмечено возрастание микровязкости мембран эритроцитов [Постнов Ю.В., Орлов С.Н., 1987]5 что может быть обусловлено нарушением качественного и количественного состава мембранных фосфолипидов и белков [Лебедева Н.В., Ибрагимова Л.Н., 1987]. Эти изменения могут служить причиной нарушения морфо- функциональных свойств эритроцитов, которые во многом определяют реологические свойства красных клеток. У крыс линии SHR наблюдается вариант СПВК, который проявляется в повышенной вязкости крови и плазмы, увеличенной концентрации фибриногена в плазме, усиленной агрегации и сниженной деформируемости эритроцитов. СПВК у крыс SHR характеризуется снижением показателя доставки кислорода к тканям во всем исследуемом диапазоне скоростей сдвига (3-300 с”1). У крыс линии SHR отсутствовали корреляционные взаимосвязи между гемореологическими параметрами, в отличие от крыс Вистар, которые характеризовались наличием множественных взаимосвязей: отрицательная корреляция выявлена между вязкостью крови на высоких скоростях сдвига (100-300 с”1) и деформируемостью эритроцитов (г= -0,856; р<0,05), полупериодом агрегации эритроцитов и гематокритом (г= -0,789; р<0,05), полупериодом агрегации эритроцитов и уровнем фибриногена в плазме крови (г= -0,937; р<0,05); отрицательная корреляция средней степени выявлена между вязкостью крови при низких скоростях сдвига (3-10 с”1) с полупериодом агрегации эритроцитов (г= -0,656; р<0,05). Кроме этого, установлена положительная корреляция вязкости крови с концентрацией фибриногена в плазме (г=0,856; р<0,05) и гематокритом (г=0,726; р<0,05). Отсутствие корреляционных взаимосвязей у животных с генетически детерминированной патологией (крысы линии SUR) отражает разобщение процессов регуляции и согласованность элементов функциональной системы реологии крови. Очевидно, что у крыс линии SHR наблюдается состояние дизрегуляции, при котором адаптация невозможна и ведущими становятся деструктивные процессы [Гольд- берг Е.Д. и др., 1996].
Применение ЭЛС у крыс с артериальной гипертензией (линия SHR) способствовало снижению вязкости крови и плазмы, агрегации эритроцитов, концентрации фибриногена и улучшению деформируемости красных клеток. Влияние ЭЛС на гемореологический статус крыс SHR закономерно отразилось на повышении показателя доставки кислорода к тканям во всем исследуемом диапазоне скоростей сдвига (3-300 с”1). Корреляционный анализ выявил высокую степень отрицательной взаимосвязи между вязкостью крови на скорости сдвига 100 с”1 и деформируемостью эритроцитов на скорости сдвига 90 с” (г= -0,781; р<0,05) и высокую степень положительной корреляции между деформируемостью эритроцитов и гематокритом (r=0,775; р<0,05) у крыс SHR, леченных ЭЛС. Возникновение взаимосвязи между вязкостью крови и деформируемостью эритроцитов у крыс SHR, получавших ЭЛС свидетельствует о частичном восстановлении регуляции и включении компенсаторных механизмов реагирования на нарушения гомеостаза. Очевидно, положительное воздействие ЭЛС на микрореологические свойства (деформируемость и агрегация эритроцитов) обусловлено влиянием на количественный состав белков и липидов мембран красных клеток. [Казаков Ю.М., 1981; Мищук И.И., 1993]. ЭФП эритроцитов обусловлена отрицательным зарядом поверхности эритроцитарных мембран, которая, в свою очередь определяется содержанием в мембране гликофорина С. Гликофорин С – трансмембранный гликопротеин, большая часть которого находится на наружной поверхности мембраны, где локализован его гидрофильный N-концевой участок с которым связано 16 олигосахаридных боковых цепей, содержащих около 100 остатков углеводов, составляющих примерно 60% молекулярной масссы белка (более 90% углеводной части гликофорина С представлено сиаловой кислотой, которая и определяет суммарный отрицательный заряд поверхности мембран эритроцитов – дзета-потенциал) [Черницкий Е.А., Воробей A.B., 1981; Марри Р. и др., 1993; Геннис Р., 1997; Муравьев A.B., Чопоров C.B., 2009].
Курсовое применение ЭЛС у крыс SHR способствовало повышению ЭФП эритроцитов. Улучшение ЭФП эритроцитов крыс SUR, получавших ЭЛС также может быть обусловлено снижением концентрации фибриногена в плазме, поскольку его молекулы способны адсорбироваться на поверхности мембран эритроцитов и таким образом экранировать их отрицательный заряд [Левтов В.А. и др., 1982]. Повышение дзета-потенциала закономерно сочетается с ослаблением агрегации эритроцитов у крыс SHR, леченных ЭЛС.
Курсовое применение ЭЛХ у крыс с артериальной гипертензией способствовало снижению вязкости плазмы, агрегации эритроцитов, концентрации фибриногена и повышению деформируемости эритроцитов. Выраженное воздействие исследуемого экстракта на гемореологические параметры приводило к существенному снижению вязкости цельной крови в диапазоне скоростей сдвига (7-300 с”1). *
Воздействие ЭЛХ на весь спектр гемореологических показателей закономерно отразилось в повышении показателя доставки кислорода к тканям у крыс SHR. Корреляционный анализ позволил выявить высокую степень положительной взаимосвязи между вязкостью крови и концентрацией фибриногена (г=0,88; р<0,05). Снижение содержания в крови фибриногена, которое наблюдается при использовании ЭЛХ и на других моделях СПВК нам представляется весьма ценным свойством препарата. Необходимо отметить, что способность снижать концентрацию фибриногена в плазме присутствует у всех исследуемых ЭЭСР в условиях большинства моделей СПВК. Кроме снижения вязкости плазмы, другим важным следствием уменьшения концентрации фибриногена при использовании ЭЛХ является ослабление агрегации эритроцитов, которое происходит несмотря на повышение значений гематокрита у опытных животных. Вероятно, снижение гиперагрегации эритроцитов проявляется благодаря способности действующих начал исследуемого препарата восстанавливать отрицательный заряд поверхности мембран эритроцитов, что проявляется в наблюдаемом нами повышении значений ЭФП.
Исследуемые экстракты на модели артериальной гипертензии обладали приблизительно равной активностью, эффективно снижая выраженность СПВК за счет воздействия как на макрореологические, так и микрореологические показатели.
Гемореологические нарушения являются важным элементом в патогенезе сахарного диабета. У пациентов, страдающих сахарным диабетом наблюдается повышение вязкости цельной крови [Caimi G, 1983; Simpson L.O, 1988], особенно в области низких скоростей сдвига [Sarno А. et al, 1983] и плазмы [Oughton J, Barnes AJ., 1981]. Причем степень повышения вязкости крови зависит от выраженности сосудистых осложнений [Lowe G.D. et al, 1980]. Однако у больных сахарным диабетом нередко наблюдается снижение показателя гематокрита, поэтому значения вязкости крови остаются в норме или повышены незначительно [Гале- нок В.А. и др., 1982]. Снижение гематокрита при сахарном диабете расценивается как ауторегуляторный механизм, защищающий целостность перфузии тканей при повышенной ригидности эритроцитов и сниженном дзета-потенциале их мембран [Галенок В.А. и др, 1982]. Агрегация эритроцитов у больных сахарным диабетом значительно выше по сравнению со здоровыми людьми [Кузник Б.И, Скипетров В.П, 4974; Volger Е, 1986]. Значительную роль в повышении агрегации эритроцитов играет снижение отрицательного заряда поверхности их мембран. В норме в сосудах среднего диаметра (артериолы) эритроциты движутся на некотором расстоянии и определенным образом ориентированы друг относительно друга, образуя радиально-кольцевые системы [Хараш Л.М, Лапотников В.А, 1982]. Такая структура обеспечивает минимальное сопротивление току крови и, следовательно, минимальную вязкость. При уменьшении отрицательного заряда поверхности мембран эритроцитов структура потока крови нарушается, эритроциты сближаются, повышается вероятность их взаимодействия с образованием агрегатов. Причиной уменьшения дзета-потенциала мембран эритроцитов является изменение макромолекулярного состава плазмы, особенно гиперфибриногенемия и увеличение концентрации у-глобулинов. Молекулы фибриногена, имеющие низкий отрицательный заряд, экранируют заряд эритроцитов, способствуя их агрегации и увеличению вязкости крови [Абылаев Ж., 1980]. Получены данные, отражающие линейную зависимость между вязкостью крови, пересчитанной на стандартный гематокрит (45%) и концентрацией фибриногена [Галенок В.А. и др., 1982]. Образованию эритроцитарных агрегатов способствует также диспротеине- мия со снижением альбумино-глобулинового коэффициента [Schmid-Schonbein Н. et al., 1977]. Известно о существенном снижении деформационных свойств эритроцитов при сахарном диабете [Боднар П.Н. и др., 1984; Галенок В.А. и др., 1982]. Выраженность нарушений деформируемости эритроцитов максимальна у больных с микроангиопатиями в сравнении с больными без значительных сосудистых осложнений [Volger Е., 1986]. Обнаружено существенное снижение деформируемости эритроцитов у больных сахарным диабетом, осложненном ретинола- тией [Melli М. et al., 1983]. Снижение деформируемости эритроцитов при сахарном диабете возникает в результате нарушения морфо-функционального состояния мембран эритроцитов. Так, используя метод определения микровязкости мембран эритроцитов с помощью флюоресцентного зонда 1,6-дифенил-1,3,5- гексатриена обнаружены нарушения фосфолипидного состава мембран красных клеток у больных сахарным диабетом с преобладанием сфингомиелина и лизо- фосфатидилхолина и снижением фосфатидилэтаноламина [Otsuji S. et al., 1981]. Специфическим механизмом возникновения гемореологических нарушений при сахарном диабете является выраженная гипергликемия. При повышении концентрации глюкозы в крови, превышающей 15 мМ/л значительно усиливается процесс неферментативного гликозилирования, отражающий тяжесть течения сахарного диабета и риск развития осложнений [Wells-Knecht K.J. et al., 1996; Brownlee M, 2000]. Гликозилирование гемоглобина и мембранных белков способно приводить к нарушению микрореологических свойств эритроцитов [McMillan D.E., Gion K.M., 1981; Williamson J.R. et al., 1985; Cecchin E. et al., 1987; Schwartz R.S. et al., 1991; Watala C. et al., 1992; Kuwajima S., 1993]. Необходимо отметить, что процесс неферментативного гликозилирования белков касается не только гемоглобина и мембранных протеинов эритроцитов, но затрагивает также белки плазмы (альбумин, трансферрин, липопротеины), коллаген и белки эндотелия [Witz- tum J.L. et al., 1982; Mahaffey E.A. et al., 1984; Bucala R., Vlassara H., 1995; Tahara Y., Shima K., 1995; Lyons T.J., Jenkins A.J., 1997; Orchard Т. et al., 1997; Veiraiah A., 2005], что также может вносить свой вклад в формирование СПВК при сахарном диабете. Установлена тесная корреляция между уровнем глюкозы в крови и ее вязкостью [Cinar Y. et al., 2001]. Имеются данные о зависимости между степенью снижения деформируемости эритроцитов и концентрацией гликозилирован- ного гемоглобина [McMillan D.E., Gion K.M., 1981], а также гликозилированных белков эритроцитарной мембраны [Schwartz R.S. et al., 1991]. Очевидно, что механизмы формирования гемореологических нарушений при сахарном диабете разнообразны и представляют собой сложный комплекс межклеточных и межмолекулярных взаимодействий, являющихся элементами функциональных систем обеспечения гомеостаза в организме.
В наших исследованиях мы использовали модель сахарного диабета, вызванную введением стрептозотоцина [Ferner R.E., 1992]. В основе токсического действия стрептозотоцина лежит его способность повреждать бета-клетки, в результате накопления в них свободных радикалов кислорода [Ferner R.E., 1992]. Модель стрептозотоцин-индуцированного сахарного диабета характеризуется большей клинической адекватностью и патофизиологической обоснованностью, поскольку не разрушает бета-клетки островков Лангрганса полностью, а лишь частично, способствуя активации аутоиммунных процессов. При разрушении бета-клеток из них высвобождаются собственные цитоплазматические белки, в норме недоступные для иммунной системы. Эти белки становятся аутоантигенами и вызывают аутоиммунную реакцию [Ferner R.E., 1992].
Воспроизведенный в наших условиях стрептозотоцин-индуцированный диабет у крыс сопровождается повышением вязкости крови во всем исследуемом диапазоне скоростей сдвига (3-300 с”1), усилением агрегации эритроцитов и снижением их деформируемости на скоростях сдвига 90-890 с’1, увеличением концентрации фибриногена. Показатель доставки кислорода к тканям снижался во всем исследуемом диапазоне скоростей сдвига (3-300 с”1) у крыс со стрептозото- цин-индуцированным диабетом. Корреляционный анализ показал наличие средней степени отрицательной взаимосвязи между вязкостью крови на скоростях сдвига 3-300 с”1 и деформируемостью эритроцитов на скоростях сдвига 90-360 с”1 (г=-0,67-0,79; р<0,05), полупериодом агрегации эритроцитов и концентрацией фибриногена (г=-0,73; р<0,05) и положительной взаимосвязи между концентрацией фибриногена и вязкостью плазмы (г=0,65; р<0,05). Обнаруженные взаимосвязи подтверждают закономерное участие как макро- так и микрореологических механизмов в формировании СПВК у крыс со стрептозотоциновым диабетом. Следует отметить, что развитие стрептозотоцин-индуцированного сахарного диабета сопровождалось существенным снижением массы тела животных к 14-му дню эксперимента на 15% по сравнению с исходными значениями.
Таким образом, стрептозотоцин-индуцированный диабет характеризуется значительным увеличением концентрации глюкозы в крови и формированием СПВК, что делает возможным исследование активности перспективных геморео- логических средств в условиях данной модели.
Курсовое применение ЭЛС у крыс со стрептозотоцин-индуцированным диабетом способствовало снижению вязкости крови во всем исследуемом диапазоне скоростей сдвига (3-300 с”1), агрегации эритроцитов, концентрации фибриногена и увеличению индекса деформируемости эритроцитов в диапазоне скоростей сдвига (90-890 с”1). Снижение вязкости крови происходило, в основном за счет влияния исследуемого экстракта на агрегацию и деформируемость эритроцитов, что подтверждается данными корреляционного анализа. Корреляционный анализ выявил высокую степень отрицательной взаимосвязи между вязкостью крови на скоростях сдвига 100-300 с”1 и деформируемостью эритроцитов на скоростях сдвига 90-360 с”1 (г= -0,75-0,83; р<0,05), вязкостью крови в диапазоне скоростей сдвига 3-50 с’1 и полупериодом агрегации эритроцитов (г= -0,75-0,83; р<0,05). Значительное улучшение микрореологических параметров под влиянием курсового применения ЭЛС способствовало увеличению показателя доставки кислорода к тканям в диапазоне скоростей сдвига 3-50 с”1. Положительным свойством исследуемого экстракта является его способность ограничивать потерю массы тела животными к 14-м суткам эксперимента. Помимо этого, ЭЛС проявил гипогликеми- ческую активность, более чем на 30% снижая концентрацию глюкозы в крови как в сравнении с контрольными показателями, так и в сравнении со значениями уровня глюкозы в опытной группе до введения исследуемого экстракта.
У крыс, получавших ЭЛХ в течение 14 дней наблюдалось снижение вязкости крови в диапазоне скоростей сдвига 3-10 с”1, агрегации эритроцитов и улучшение деформируемости эритроцитов на скоростях сдвига 90-890 с”1. Корреляционный анализ выявил высокую степень отрицательной взаимосвязи между вязкостью крови на скоростях сдвига 10-300 с”1 и деформируемостью эритроцитов на скоростях сдвига 90-890 с”1 (г= -0,69-0,82; р<0,05), вязкостью крови на скоростях сдвига 5-300 с”1 и полупериодом агрегации эритроцитов (г= -0,67-0,86; р<0,05). Это подтверждает активное участие микрореологических механизмов в ослаблении выраженности СПВК при стрептозотоцин-индуцированном диабете под действием ЭЛХ. Положительное влияние исследуемого экстракта на гемореологические параметры способствует увеличению показателя доставки кислорода к тканям. Курсовое применение ЭЛХ у крыс со стрептозотоцин-индуцированным диабетом препятствовало потере массы тела животных к 14-му дню эксперимента и приводило к снижению уровня глюкозы в крови на 20% в сравнении с контролем и на 25% в сравнении со значениями в опытной группе до введения ЭЛХ.
Внутрижелудочное введение ЭСВ в течение 14 суток приводило к снижению агрегации эритроцитов, концентрации фибриногена и улучшению деформируемости эритроцитов на скоростях сдвига 90-890 с”1 у крыс со стрептозотоциновым диабетом. При корреляционном анализе установлена высокая степень отрицательной взаимосвязи между вязкостью крови на низких скоростях сдвига (3-7 с”1) и полупериодом агрегации эритроцитов (1= -0,75-0,86; р<0,05), вязкостью крови на скоростях сдвига 5-7 с-1 и деформируемостью эритроцитов на скоростях сдвига 90 с”1 (г= -0,74-0,77; р<0,05), вязкостью крови на скоростях сдвига 10-100 с-1 и деформируемостью эритроцитов на скорости сдвига 360 с”1 (г= -0,75-0,88; р<0,05); высокая степень положительной взаимосвязи выявлена между вязкостью крови на скоростях сдвига 50-100 с”1 и гематокритом (г= -0,87-0,90; р<0,05), концентрацией фибриногена (г=0,84; р<0,05) и вязкостью плазмы (г=0,92; р<0,05). Полученные данные корреляционного анализа свидетельствуют о том, что активность ЭСВ на модели стрептозотоцин-индуцированного диабета реализуется за счет влияния как на макро-, так и на микрореологические параметры. Однако, улучшение реологических свойств крови при использовании ЭСВ на модели стрептозотоцин-индуцированного диабета приводило к улучшению показателя доставки кислорода к тканям лишь при скоростях сдвига 3-7 с”1, т.е. в менее значимой для микрогемоциркуляции и газообмена области кровотока [Муравьев A.B., Чопоров C.B., 2009]. ЭСВ на модели стрептозотоцин-индуцированного диабета также как и другие экстракты ограничивал потерю массы тела животными к 14-му дню эксперимента и проявлял умеренную гипогликемическую активность.
Таким образом, экдистероидсодержащие экстракты на модели стрептозотоцин-индуцированного диабета обладают отчетливой гемореологической активностью, эффективно воздействуя на весь спектр гемореологических параметров (макро- и микрореологических), одновременно с этим проявляют гипогликемическую активность и ограничивают потерю животными массы тела.
Несахарный диабет – сложное по патогенезу эндокринное заболевание, основным симптомом которого является полиурия [Алёшин Б.В. и др., 1973]. Вне зависимости от этиологии полиурия приводит к потере жидкой части плазмы, ге- моконцентрации, что отражается в нарушении реологических свойств крови. Существует линия крыс Brattleboro, воспроизводящая основные патогенетические факторы наследственного гипоталамического несахарного диабета (familial hypo- thalamic diabetes insipidus) [Valtin H, Schroeder H.A., 1964; Schmale H, Richter D, 1984].
У крыс линии Brattleboro в сравнении с крысами Вистар была повышена вязкость крови во всем исследуемом диапазоне скоростей сдвига (3-300 с”1), вязкость плазмы, агрегация эритроцитов, концентрация фибриногена, показатель гематокрита и снижена деформируемость эритроцитов при скоростях сдвига 90-890 с”1. У крыс Brattleboro показатель доставки кислорода к тканям во всем исследуемом диапазоне скоростей сдвига был ниже на 13-28% в сравнении со значениями этого показателя у крыс Вистар. Гемореологический профиль у крыс линии Brattleboro значительно отличается от такового у крыс Вистар. У крыс линии Brattleboro выявлены высокие значения вязкости крови в широком диапазоне скоростей сдвига, даже превосходящие аналогичные показатели у спонтанно- гипертензивных крыс (линия SHR) и крыс Вистар с моделями сердечнососудистых расстройств – острая ишемия головного мозга и инфаркт миокарда *
[Плотников М.Б. и др., 1996; Плотников М.Б. и др, 1998а; Plotnikov M.B. et al, 2003]. При анализе макрореологических показателей у крыс линии Brattleboro обращает на себя внимание значительное повышение гематокрита, что обусловлено гемоконцентрацией и является следствием полиурии [Алёшин Б.В. и др, 1973]. Возрастание гематокрита закономерно приводит к повышению вязкости крови, причем зависимость эта носит не прямопропорциональный, а экспоненциальный характер [Левтов В.А. и др, 1982]. С точки зрения гемодинамики оптимальными считаются значения гематокрита 43-45%, при которых происходит максимальная доставка кислорода к органам (судя по р02 в тканях). Дальнейшее возрастание гематокрита сопровождается снижением доставки кислорода к тканям и уменьшением р02, то есть состоянием тканевой гипоксии [Муравьев A.B., Чопоров С.В, 2009]. Очевидно, этот феномен может проявляться у крыс линии Brattleboro, у которых при значении гематокрита 49%, настолько повышается вязкость крови, что это приводит к резкому снижению показателя доставки кислорода к тканям.
У крыс Brattleboro выявлены отчетливые нарушения микрореологических показателей – агрегации и деформируемости эритроцитов. Значения этих показателей во многом определяются состоянием мембран эритроцитов и активностью мембраносвязанных ферментов, ответственных за поддержание ионного гомео- стаза клеток [Новицкий В.В. и др., 2004; De Franceschi L. et al., 2001; Liu F. et al., 2005]. В основе патогенеза несахарного диабета лежит нарушение выработки антидиуретического гормона – вазопрессина [Алёшин Б.В. и др., 1973]. При недостатке вазопрессина нарушается обмен воды и электролитов, что может играть существенную роль в формировании нарушений ионного гомеостаза эритроцитов. При дефиците вазопрессина наблюдается гипернатриемия, гиперосмоллярность плазмы, гипокалиемия [Somova L. et al., 1985] и нарушение обмена ионов Na+ и К+ в эритроцитах [Doczi T. et al., 1988; Talib Н.К. et al., 1992]. Известно, что нарушения ионного гомеостаза эритроцитов может приводить к изменению морфо- функционального состояния красных клеток крови с появлением в сосудистом русле эритроцитов с патологически измененными формами, склонных к повышенной агрегационной активности и, одновременно характеризующиеся сниженной деформируемостью [Левтов В.А. и др., 1982; Муравьев А.В., Чопоров C.B., 2009; Новицкий В.В. и др., 2004]. Повышенной агрегации эритроцитов может также способствовать возрастание в плазме крови содержания фибриногена, концентрация которого у крыс линии Brattleboro в 1,5 раза превосходит таковую у крыс Вистар. Фибриноген обладает большой молекулярной массой, выраженной ассиметричностью молекулы и играет активную роль в процессе агрегации эритроцитов по мостиковому механизму [Левтов В.А. и др., 1982; Муравьев А.В., Чопоров C.B., 2009].
У крыс линии Brattleboro, в сравнении с крысами Вистар утрачивалась взаимосвязь вязкости крови с макрореологическими параметрами (гематокритом и вязкостью плазмы) и микрореологическими показателями (агрегация и деформируемость эритроцитов), что свидетельствует о предельном случае состояния диз- регуляции, при котором адаптация невозможна и ведущими становятся деструктивные процессы [Гольдберг Е.Д. и др., 1997]. Похожие закономерности обнаружены нами при генетически детерминированной артериальной гипертензии (кры- си линии SHR).
Курсовое применение ЭЛС у крыс с НГНД способствовало снижению вязкости крови во всем исследуемом диапазоне скоростей сдвига (3-300 с”1). Столь значительное снижение вязкости крови было обусловлено способностью исследуемого экстракта уменьшать вязкость плазмы, концентрацию фибриногена, агрегацию эритроцитов и увеличивать деформируемость эритроцитов в диапазоне скоростей сдвига (90-890 с”1). Эффективное воздействие ЭЛС на гемореологиче- ские параметры крыс с НГНД закономерно привело к повышению показателя доставки кислорода к тканям в диапазоне скоростей сдвига 3-100 с”1. Корреляционный анализ выявил среднюю степень отрицательной взаимосвязи между вязкостью крови на скоростях сдвига 50-300 с”1 и индексом деформируемости эритроцитов (г= -0,63-0,74; р<0,05) и вязкостью крови на скоростях сдвига 3-10 с” и полупериодом агрегации эритроцитов (г= -0,71-0,78; р<0,05). Таким образом, ЭЛС снижает вязкость крови при НГНД за счет влияния на микрореологические параметры, которым отдается ведущая роль в процессе эффективной микрогемоцир- куляции и оксигенации тканей. Необходимо отметить, что улучшение показателя доставки кислорода к тканям было обусловлено не оптимальным снижением гематокрита, а положительным влиянием на деформируемость и агрегацию эритроцитов, которые являются процессами в наибольшей степени определяющими значение вязкости крови при назначении ЭЛС крысам с НГНД.
Применение ЭЛХ у крыс линии ВгаИ1еЬого способствовало уменьшению вязкости плазмы, концентрации фибриногена, агрегации эритроцитов и улучшению деформируемости эритроцитов на скоростях сдвига 90-890 с”1. Влияние исследуемого экстракта на весь спектр гемореологических параметров закономерно привело к снижению вязкости крови во всем исследуемом диапазоне скоростей сдвига (3-300 с”1). Однако на фоне высоких значений гематокрита (49%) исследуемому экстракту удалось повысить показатель доставки кислорода к тканям только на низких скоростях сдвига (3-7 с”1), характеризующих область кровотока
менее значимую для процессов микрогемоциркуляции и оксигенации. Таким образом, ЭЛХ снижает выраженность СПВК у крыс с НГНД за счет влияния, как на микрореологические (агрегация и деформируемость эритроцитов), так и на макрореологические (вязкость плазмы и концентрация фибриногена) параметры.
Таким образом, НГНД сопровождается разобщением элементов функциональных систем (реологии крови) с потерей взаимосвязей между гемореологиче- скими параметрами, а экдистероидсодержащие экстракты не только улучшают гемореологический статус в целом, но и повышает степень взаимосвязи между отдельными гемореологическими параметрами. Это свидетельствует о восстановление регуляторных механизмов и повышение адаптационных возможностей у крыс с НГНД под влиянием исследуемых экстрактов.
В настоящее время все более актуальным становится проблема влияния физических нагрузок на реологические свойства крови [Бобков Ю.Г. и др., 1984; Wagner P.D., 1988; Roca J. et al., 1989; González-Alonso J., Calbet J.A., 2003; How- lett R.A. et al., 2003; Richardson R.S., 2003; Mortensen S.P. et al., 2005; Lindenfeld J. et al., 2005; Saltin В., Calbeit J.A.L., 2006]. Эффект физических нагрузок на реологические свойства крови у здоровых людей и особенно у спортсменов не является однонаправленным и зависит от различных факторов, таких как характер мышечной работы, интенсивность, продолжительность периода восстановления после тренировок и многих других [Ernst Е., Schmid М., 1984; Ernst Е., Matrai А., 1985; Signorelli S. et al., 1985; Martins E., Silva J., 1988; Brun J.-F. et al., 1989; Brun J.F. et al., 1991; Nageswari K. et al., 2000; Manetta J. et al., 2006]. Большинство авторов сходятся во мнении о том, что тяжелые и интенсивные физические упражнения сопровождаются значительным неблагоприятными изменениями реологических свойств крови [Geor R.J., Weiss D.J., Smith С.М., 1994; Adachi H. et al., 2000; Letcher R.L. et al., 1981; Brun J.-F., 2002; Ernst E., 1987; El-Sayed M.S. et al., 2005; Yalcin O. et al., 2000; Khaled S. et al., 1999; Caillaud C. et al., 2002]. Нарушения реологических свойств крови при физических нагрузках отрицательно сказываются на процессах кровоснабжения и доставки кислорода тканям [Schmid- Schonbein Н., 1988; Lipowsky H.H. et al., 1993; Secomb T.W., Hsu R., 1996; Cabel M. et al., 1997; Bishop J.J. et al., 2001; Varlet-Marie E., Brun J., 2004]. Регулярные тренировки способны улучшать показатели реологии крови в покое [Ernst Е., 1987; Neuhaus D., Gaetgens P., 1994; Brun J.-F., 2002; Ernst E., Matrai A., 1985; Telford R.D. et al., 1994; Hardeman M.R. et al., 1995; El-Sayed M.S., 1998; El-Sayed M.S. et. al., 2005] и снижать выраженность нарушений гемореологических параметров при истощающих нагрузках [Signorelli S. et al., 1985; Connes P. et al., 2007]. Кроме этого, низкоинтенсивные тренировочные нагрузки на тредмиле приводят к положительным изменениям гемореологического статуса в посттренировочном периоде [Ernst е., Matrai А., 1985; Ernst Е., 1987; Neuhaus D., Gaehtgens P., 1994; Nageswari К. et al., 2000; Manetta J. et al., 2006].
Умеренная нагрузка тренировочного характера также положительно сказывается на реологических параметрах и проявляется улучшением клинического состояния больных с сердечно-сосудистой патологией [Ernst Е., Matrai А., 1987; Dressendorfer R.H. et al., 1995; Dugmore L.D. et al., 1999]. Экспериментально установлено, что использование низкоинтенсивных тренировочных нагрузок на тредмиле повышает толерантность к ишемическим поражениям миокарда [Thorp D.B. et al., 2007; Le Page C. et al., 2009], улучшает кровоснабжение и локальную гемодинамику пораженного органа [Duncker D.J., Bache R.J., 2008]. Это особенно важно в условиях декомпенсированной кардио-респираторной недостаточности после острых ишемических повреждений миокарда [Blumenthal J.A. et al., 1988]. Однако влияние физических нагрузок на реологические свойства крови у пациентов данного профиля не всегда однозначны. Существуют данные как об улучшении гемореологических параметров при нагрузках тренировочного характера у пациентов, перенесших инфаркт миокарда, так и об ухудшении их гемореологического статуса [Margonato А. et al., 1985]. И хотя в целом признаётся, что систематические тренировочные нагрузки способствуют улучшению гемореологического статуса [Ernst Е., 1987; Neuhaus D., Gaehtgens P., 1994; Coppola L. et al., 2004], а низкоинтенсивные, циклические физические тренировки аэробного характера могут быть рекомендованы в реабилитационной терапии постинфарктных больных [Dugmore L.D. et al., 1999], проблема использования тренировочных нагрузок в качестве средства улучшения реологических свойств крови в норме и при сердечно-сосудистых заболеваниях ещё далека от окончательного решения [El-Sayed M.S. et al., 2005; Brun J.-F., 2002]. По мнению M.S. El-Sayed et al. [2005], физиологические механизмы ответственные за функциональные последствия гемореоло- гических изменений при значительных физических нагрузках продолжают оставаться дискуссионными; связь интенсивных физических нагрузок и состояния перетренированности с нарушениями гемореологического статуса нуждаются в дальнейших исследованиях. J.-F. Brun [2002] считает, что гемореологические измерения рассматриваются как чувствительные маркеры тренированности и перетренированности в ходе выполнения высокоинтенсивных упражнений.
В наших исследованиях у животных, подвергнутых истощающей физической нагрузке без предварительного тренировочного периода гемореологический статус существенно отличался от показателей интактных крыс, что проявлялось в повышении вязкости крови в диапазоне скоростей сдвига 3-300 с”1, агрегации эритроцитов и в уменьшении деформируемости эритроцитов во всем исследуемом диапазоне скоростей сдвига (90-890 с”1). Анализируя полученные данные можно констатировать, что при однократной истощающей физической нагрузке умеренной мощности формируется СПВК, характеризующийся преимущественно сдвигами показателей клеточной реологии: снижением деформируемости и увеличением агрегации эритроцитов. Наши результаты согласуются с данными других авторов, продемонстрировавших проявление СПВК при предъявлении крысам нагрузки на тредмиле [Senturk U.K. et al., 2001], при истощающей физической нагрузке у лошадей [Weiss DJ. et al., 1996; Geor R.J. et al., 1994] и атлетов [Varlet-
Marie E., Brun J., 2004; van der Burg G.E. et al., 1995]. В других иследованиях о вязкости крови, как “short-term effects of exercise” – краткосрочный эффект физической нагрузки [2002]. Повышение вязкости крови может оказывать неблагоприятное. воздействие на кровообращение в условиях микроциркуляторного русла и доставку кислорода к тканям [El-Sayed M.S. et al., 2005]. Действительно, при истощающей физической нагрузке у крыс происходило снижение доставки кислорода тканям: коэффициент Ht/r| был ниже значений у интактных животных на 15% (р<0,05).
В наших экспериментах средняя продолжительность бега крыс до полного истощения составила 166±23 мин. Хотя изменения вязкости крови и микрореологических показателей при интенсивной физической нагрузке у нетренированных крыс и носили закономерный характер, они скорее всего не являются основными факторами, лимитирующими работоспособность животных. Корреляционный анализ выявил низкий уровень взаимосвязи между продолжительностью бега на тредмиле и вязкостью крови в диапазоне скоростей сдвига от 3 до 300 с”1 (г=0,03- 0,18; р>0,05), агрегацией эритроцитов (г=0,23; р=0,6) и деформируемостью эритроцитов в диапазоне скоростей сдвига 360-890 с”1 (г= -0,03-0,39; р>0,05). Более вероятно, что в основе процесса полного утомления крыс при выполнении ими физической нагрузки лежит выраженная гипогликемия. У животных контрольной группы уровень глюкозы снижался до 2,4 мМ/л и был в 2,9 раза ниже чем у интактных животных; содержание лактата увеличивалось по сравнению со значениями у интактных животных в 2,3 раза. Это согласуется с данным о прекращении выполнения физической работы человеком при снижении уровня глюкозы в крови до критической величины, составляющей 2,7-3,3 мМ/л [Бобков Ю.Г. и др., 1984].
При истощающей физической нагрузке у нетренированных животных происходит повышение вязкости крови, обусловленное ухудшением микрореологических показателей – деформируемости и агрегации эритроцитов. Снижение деформируемости эритроцитов приводит к нарушению движения эритроцитов в микро- циркуляторном русле, в результате уменьшается отдача кислорода тканям. Усиленная агрегация красных клеток крови способствует снижению плотности пер- фузируемых капилляров, что также влияет на уровень тканевой оксигенации. Механизмы ухудшения гемореологических параметров в группах животных, подвергнутых однократной истощающей физической нагрузке, возможно связаны с тем, что избыточная мышечная работа может способствовать состояниям стресса и перетренированности [Mackinnon L.T., 2000], что приводит к снижению работоспособности как за счет метаболических нарушений [Tavazzi В. et al., 2000; Warburton D.E.R. et al., 2002], в частности, накопление лактата [Varlet-Marie Е., Brun J., 2004] и активации процессов перекисного окисления [Ajmani R.S. et al., 2003; Senturk U.K. et al., 2001], так и за счет развития процессов центрального торможения [Бобков Ю.Г. и др., 1984].
Существенным звеном расстройств реологических свойств эритроцитов при интенсивных физических нагрузках является нарушение ионного баланса. Интенсивные физические нагрузки приводят к потере эритроцитами ионов Mg и К , с
одновременным повышением внутриклеточного содержания ионов Са [Casoni I,2+ + et al., 1990; Newhouse I.L., Finstad E.W., 2000]. Важная роль ионов Mg и К в поддержании гомеостаза эритроцитов известна [Meier W. et al., 1985; Dupuy-Fons С. et al., 1995]. Магний является прямым трансмембранным антагонистом кальция [Zhang A. et al., 1992]. При недостатке магния нарушается работа Na/K/Cl-Hacoca, Na/K-АТФ-азы и повышается активность К/С1-транспорта, что приводит к снижению уровня гидратации клеток, потере К+ и воды и вызывает нарушение морфо- функциональных свойств эритроцитов [De Franceschi L. et al., 2001]. Кроме того, при дефиците магния происходит уменьшение антиоксидантного потенциала эритроцитов [Freedman A.M. et al., 1992], снижение активности гликолиза и уровня АТФ [Laughlin M.R., Thompson D., 1996], накопление ионов кальция [Zhang А. et al., 1992]. Ионы Са способны через активацию системы кальций-кальмодулин вызывать комплекс взаимодействий между мембранными (альфа- и бета- спектрин, актин, протеин 4.1, аддуцин) и интегральными (белок полосы 3, глико- форины) протеинами [Takakuwa Y., Mohandas N., 1988; Tanaka Т. et al., 1991; An X.L., Takakuwa Y., 1996; Liu F. et al., 2005]. В результате этих процессов происходит усиление поперечных связей между молекулами актина и повышение сродства белка полосы 3 к анкирину, приводящее к росту ригидности протеинового скелета мембраны эритроцита. С другой стороны, диссоциация гликофорина С и интегральных протеинов приводит к дефрагментации мембраны, что ведет к уменьшению площади поверхности мембраны, снижению ее отношения к объему и ри- гидификации всего эритроцита [Chang S.H., Low P.S., 2005; Manno S. et al., 2005] и в конечном итоге проявляется снижением деформируемости красных клеток [Bessis М., Mohandas N., 1975].
При однократной истощающей физической нагрузке умеренной мощности формируется синдром повышенной вязкости крови (СПВК), характеризующийся преимущественно сдвигами показателей клеточной реологии (снижение деформируемости и увеличение агрегации эритроцитов). В связи с этим, в условиях истощающей физической нагрузки наиболее актуальным фармакологическим направлением является воздействие на показатели клеточной гемореологии – деформируемость и агрегацию эритроцитов, вносящих значительный вклад в улучшении гемореологического статуса.
У животных без предварительного тренировочного периода в условиях модели истощающей физической нагрузки ЭЛС и ЭСВ проявили отчетливую гемо- реологическую активность, эффективно снижая вязкость крови во всем исследуемом диапазоне скоростей сдвига 3-300 с’1, агрегацию эритроцитов и улучшали деформируемость эритроцитов в диапазоне скоростей сдвига 90-890 с’1. Корреляционный анализ выявил среднюю степень отрицательной взаимосвязи между вязкостью крови на скорости сдвига 100-300 с’1 и индексом деформируемости эритроцитов в диапазоне скоростей сдвига 90-890 с”1 (г= -0,67-0,72; р<0,05), вязкостью крови на скоростях сдвига 3-10 с”1 и полупериодом агрегации эритроцитов (г= -0,63-0,75; р<0,05). Таким образом, снижение вязкости крови происходило за счет влияния исследуемых экстрактов на клеточные реологические факторы – агрегацию и деформируемость эритроцитов. Вместе с тем, средняя продолжительность бега при истощающей физической нагрузке у нетренированных крыс, получавших ЭЭСР достоверно не отличалась от значений в контрольной группе. В группе животных, получавших ЭЭСР, как и у контрольных животных, истощающая физическая нагрузка приводила к развитию выраженной гипогликемии. Хотя содержание лактата в крови было несколько ниже, чем у крыс контрольной группы, а содержание пирувата не отличалось от значений в группе интактных животных, соотношение лактат/пируват сохранялось на повышенном уровне, отражающем активное течение процессов анаэробного обмена.
Таким образом, у нетренированных животных ЭЭСР при курсовом применении продемонстрировали наличие отчетливой гемореологической активности на модели истощающей физической нагрузки, но оказались неспособными повышать работоспособность и влиять на механизмы развития утомления.
Иные закономерности выявлены нами в условиях истощающей физической нагрузки у крыс после тренировочного периода. Гемореологические параметры (вязкость крови, вязкость плазмы, гематокрит и полупериод агрегации эритроцитов) у животных, подвергнутых однократной истощающей физической нагрузке с предварительным тренировочным периодом, статистически достоверно не отличались от показателей интактных животных. Этот феномен проявлялся и в экспериментах других исследователей: в ответ на предъявление физической нагрузки выраженность сдвигов гемореологических показателей (вязкости крови, агрегации и деформируемости эритроцитов) была менее выраженной у тренированных животных, чем у нетренированных [Левин В.Н, Муравьев А.В, 1985; Уа1ст О. е1 а1, 2000]. Вместе с тем, значения ИДЭ на высоких скоростях сдвига были существенно ниже значений показателей у интактных животных, что также согласуется с данными, полученными у тренирующихся атлетов, у которых максимальные упражнения не влияли на показатели агрегации эритроцитов, но ухудшали их деформируемость [СоппеБ Р. а1, 2007]. Очевидно, что отсутствие ярко выраженного СПВК у животных с предварительным тренировочным периодом связано с положительным влиянием физических тренировок на реологические свойства крови, так как физические нагрузки тренировочного характера способны ограничивать развитие значительных гемореологических расстройств [Уа1ст О. е1 а1, 2000]:
Важно отметить, что в группе тренированных крыс показатель доставки кислорода к тканям был достоверно повышен на 23% по сравнению со значениями у нетренированных крыс и не отличался от значений у интактных животных.
У животных с предварительной тренировкой время бега до истощения составило 210±20 мин, что на 21% (р<0,05) превышало этот показатель у нетренированных крыс. При этом у тренированых крыс после истощающей нагрузки происходило умеренное снижение содержания глюкозы в крови; содержание лактата было достоверно выше в 2,7 раза, уровень пирувата возрастал более чем в 2 раза, а отношение лактат/пируват не изменялось по сравнению с показателями нетренированных крыс. Наблюдаемые изменения исследованных показателей углеводного обмена позволяют сделать вывод о том, что энергетическое обеспечение организма продолжает носить преимущественно анаэробный характер [Бобков Ю.Г. и др., 1984].
У крыс с предварительным тренировочным периодом, получавших ЭЭСР время бега в истощающем режиме было достоверно повышено на 37-56% в сравнении со значениями этих показателей у тренированных крыс, не получавших исследуемых экстрактов. При этом повышение работоспособности было связано не только с влиянием экдистероидсодержащих препаратов на углеводный обмен. Содержание глюкозы и пирувата в крови крыс опытных и контрольных тренированных животных статистически значимо не различались, однако под влиянием ЭЭСР происходило существенное снижение концентрации лактата. Мы полагаем, что повышение работоспособности под влиянием ЭЭСР, в большей степени могло быть обусловлено их гемореологическим эффектом. По сравнению с тренированными животными, не леченными ЭЭСР у тренированных животных, получавших препараты, после истощающей физической нагрузки были достоверно повышены значения следующих гемореологических показателей: гематокрита (на 7-11%), полупериода агрегации эритроцитов (на 25-39%) и ИДЭ при скоростях сдвига 90890 с”1 (на 15-22%).
Выраженное возрастание гематокрита под влиянием терапии ЭЭСР совместно с тренировочными нагрузками может быть фактором, повышающим толерантность к физической нагрузке. Очевидно, что повышение гематокрита является результатом комплексного воздействия тренировок и применения ЭЭСР, так как этот феномен не проявлялся при применении исследуемых экстрактов у нетренированных крыс и у крыс после тренировочного периода, не получавших ЭЭСР. Полагаем, что в данном случае можно также исключить рост гематокрита за счет гемоконцентрации при физических нагрузках, возникающих в результате перехода жидкой части крови в интерстициальное пространство [El-Sayed M.S. et al., 2005], так как вязкость плазмы и концентрация фибриногена существенно не отличились от значений у интактных животных. Повышение гематокрита должно было закономерно приводить к возрастанию вязкости крови [Pearson Т.С., 2001; Saunders D.K. et al., 2002]. Однако этого не происходило: у животных группы с предварительным тренировочным периодом, получавших ЭЭСР вязкость крови в диапазоне высоких скоростей сдвига была близка к значениям у тренированных крыс без введения ЭЭСР и у интактных животных. Более того, у тренированных животных с введением ЭЭСР вязкость крови при низких скоростях сдвига (до 10 с”1) была ниже значений у тренированных крыс без введения препаратов (0,1>р>0,05). Последнее, вероятно, было связано с выраженным антиагрегацион- ным эффектом препаратов на эритроциты, так как, кроме макрореологических показателей, именно агрегация эритроцитов является фактором, определяющим вязкость крови в области низких скоростей сдвига [Chen S., Lung L., 1977; Dintenfass L. 1976]. Само увеличение гематокрита в тренировочном периоде рассматривается как положительный фактор, повышающий кислородную емкость крови [Бобков Ю.Г. и др., 1984]. Повышение гематокрита при близких к норме значениях вязкости крови обусловливает возрастание расчетного показателя доставки кислорода к тканяЫ. Этот показатель в группе предварительно тренированных крыс, получавших ЭЭСР был выше на 11-25% (р<0,05) значений у тренированных крыс, не получавших исследуемых экстрактов, что видимо, создавало условия для выполнения значительно более длительной работы аэробного характера.
По нашему мнению, влияние ЭЭСР на микрореологические показатели – агрегацию и деформируемость эритроцитов – является ключевым в их актопротекторном действии. Тренировочные нагрузки закономерно улучшают показатели реологии крови (вязкость крови и плазмы, агрегацию эритроцитов) и ограничивают патологические сдвиги этих показателей в процессе выполнения интенсивной физической нагрузки [Левин В.Н., Муравьев A.B., 1985; Yalcin О. et al., 2000; Connes Р. et al., 2007]. Вместе с тем, деформируемость эритроцитов сильно зависит от длительности и интенсивности физических нагрузок [Neuhaus D., Gaehtgens P.; El-Sayed M.S., 1998; Dumortier M. et al., 2002; Signorelli S et al., 1985; Varlet- Marie E., Brun J.F., 2004], а корригирующее влияние предварительных тренировок на сдвиги деформируемости эритроцитов при интенсивных нагрузках, как правило, проявляется незначительно [Yalcin О. et al., 2000]. Е. Varlet-Marie and J.-F. Brun [2004] связывают ухудшение деформируемости в процессе выполнения физической нагрузки с накоплением в крови лактата. Другим процессом, развивающимся при интенсивных физических нагрузках, является оксидативный стресс [Yalcin О. et al., 2000; Ajmani R.S. et al., 2003; El-Sayed M.S. et al., 2005; Senturk U.K. et al., 2001, 2005ab; Oostenbrug G.S. et al., 1997; Sen C.K. et al., 1995; Szygula Z. et al., 1990; El-Sayed M.S. et al., 2005]; отрицательное воздействие свободных радикалов, образующихся при оксидативном стрессе, на мембраны эритроцитов, приводящих к снижению деформируемости эритроцитов и повышению их агрегации, хорошо известно [Baskurt O.K., Meiselman H.J., 1999; Chung T.W., Но C.P., 1999; Mo J. et al., 1993; Watanabe H. et al., 1990]. Можно предположить, что ЭЭСР улучшает деформируемость эритроцитов в условиях интенсивных физических нагрузок за счет проявления антиоксидантной активности [Kokoska L., Janovska D., 2009; Miliauskas G.et al., 2005; Koleckar V. et al., 2008]. Ключевое значение положительного влияния ЭЭСР на деформируемость эритроцитов в условиях истощающей физической нагрузки подтверждается данными корреляционного анализа, который выявил тесную связь между продолжительностью бега и деформируемостью эритроцитов на скорости сдвига 360-890 с”1 (г=0,83-0,88, р<0,05). Повышение деформируемости эритроцитов особенно важно, так как при этом улучшается процесс кровообращения на уровне микрососудов, где и происходит основной газообмен О2/СО2 между кровью и тканями. Деформируемость эритроцитов определяет не только процесс движения эритроцитов по микрососудам, но и скорость отдачи кислорода красными клетками [MaedaN., Shiga Т., 1994].
Влияние ЭЭСР на агрегацию эритроцитов также может вносить свой вклад в актопроекторный эффект тренировок и сохранение аэробного характера работы. Курсовое применение ЭЭСР у животных при истощающей физической нагрузке с предварительным тренировочным периодом способствовало снижению агрегаци- онной активности эритроцитов: полупериод агрегации эритроцитов в группе тренированных животных, получавших ЭЭСР достоверно превосходил величину этого показателя как в группе тренированных крыс, не получавших препаратов, так и у интактных животных. Агрегация эритроцитов также является важным параметром, оказывающим существенное влияние на оксигенацию тканей: процесс образования внутрисосудистых эритроцитарных агрегатов напрямую связан с формированием пристеночного бесклеточного .слоя плазмы, выступающего в качестве диффузионного барьера для кислорода, в результате нормализуется дезок- сигенация эритроцитов [Tateishi N. et al., 1999; Tateishi N. et al., 2001].
Помимо участия реологических механизмов в процессах повышения толерантности к физической нагрузке, нельзя исключить, что в актопротекторный эффект экдистероидсодержащих экстрактов самостоятельный вклад может вносить также наличие у них адаптогенной активности [Сыров В.Н., 1994; Сальник Б.Ю., 1966; Володин В.В., 2005; Kokoska L., Janovska D., 2009]. Адаптогены способны замедлять истощение центральной нервной системы, как при физических, так и при эмоциональных нагрузках [Поветьева Т.Н., Пашинский В.Г., 2005], что в условиях данной модели, когда работа совершается под влиянием негативной стимуляции (электрический ток), является весьма важным.
Таким образом, ЭЭСР на модели истощающей физической нагрузки продемонстрировали выраженную гемореологическую активность, как в группе нетренированных, так и в группе тренированных крыс, однако, актопротекторный эффект экдистероидсодержащих препаратов проявлялся лишь в группах предварительно тренированных животных.
Практическая реализация актопротекторного эффекта ЭЭСР заключается в их использовании в спортивной медицине, для ускорения адаптации у лиц, чья производственная деятельность связана с экстремальными условиями и для повышения толерантности к физическим нагрузкам у пациентов, страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями. Последнее направление является весьма актуальным, поскольку повышение качества жизни пациентов сердечнососудистого профиля является важной медико-социальной проблемой. В литературе имеется достаточно сведений, что низкоинтенсивные циклические физические упражнения рассматриваются, как форма реабилитации после острого инфаркта миокарда, благоприятно влияющие на показатели работы сердца, системной гемодинамики, кислородтранспортную функцию, а также показатели, определяющие качество жизни пациентов [Zohman L.R. et al, 1983; Blumenthal J.A. et al, 1988; Dressendorfer R.H. et al, 1995; Stewart K.J. et al, 1998; Dugmore L.D. et al, 1999; Jolliffe J.A. et al, 2000; Sakuragi S. et al, 2003; Otsuka Y. et al, 2003;
«Duncker D.J, Bache R.J, 2008; Le Page C. et al, 2009]. Имеются экспериментальные доказательства того, что тренировочные нагрузки на тредмиле улучшают функциональное состояние сердечной деятельности в постишемический период [Le Page С. et al, 2009] и повышают толерантность миокарда к ишемии у мужчин [Thorp D.B. et al, 2007]. У пациентов среднего возраста с кардиоваскулярным риском (артериальная гипертензия, гиперлипопротеидемия, избыточный вес) регулярные упражнения на тредмиле приводили к улучшению деформируемости эритроцитов, показателю, который отражает капиллярный кровоток [Lowe G.D, 1987] или тканевую перфузию [Lennie S.E. et al, 1987]. Е.Е. Ernst и A. Matrai [1987] определяют тренировочные нагрузки как форму «гемореологической терапии», повышающую текучесть крови у пациентов с ишемическими повреждениями. Однако изучения эффекта средств, обладающих гемореологической активностью, применяемых совместно с тренировками на показатели реологии крови в период после инфаркта миокарда не проводились.
Наши исследования касаются оценки эффективности совместного использования ЭЭСР и низкоинтенсивных тренировочных нагрузок в качестве комплекса, улучшающего гемореологический статус и повышающего толерантность к физическим нагрузкам у крыс с инфарктом миокарда.
Воспроизведенный инфаркт миокарда у крыс сопровождался повышением вязкости крови во всем исследуемом диапазоне скоростей сдвига (3-300 с”1), концентрации фибриногена, агрегации эритроцитов и снижением деформируемости красных клеток. Нарушения гемореологического статуса у крыс с инфарктом миокарда закономерно приводили к снижению показателя доставки кислорода к тканям. Гемореологические нарушения, возникающие после инфаркта миокарда, рассматриваются как неотъемлемый компонент ближайших последствий течения этого заболевания и его исхода. При остром инфаркте миокарда формируется выраженный СПВК [Катюхин JT.H. и др., 1999; Dintenfass L., 1985; Zannad F. et al., 1985; Tozzi-Ciancarelli M.G. et al., 1993; Meade T.W., 1995; Sund M. et al., 1998; Penco M. et al., 2000], который сохраняется в последующие сроки, несмотря на благоприятное клиническое течение заболевания [Caimi G. et al., 2003].
Биохимические показатели животных с инфарктом миокарда незначительно отличались от соответствующих значений у интактных животных. Отмечалась лишь .тенденция к повышению концентрации глюкозы в крови.
Ежедневная дозированная физическая нагрузка низкой интенсивности, предъявляемая крысам с инфарктом миокарда в течение 5 дней, приводила к снижению вязкости крови в диапазоне скоростей сдвига 3-300 с”1, увеличению деформируемости эритроцитов в диапазоне скоростей сдвига 90-890 с”1 и повышению полупериода агрегации эритроцитов, что характеризует ослабление эритро- цитарной агрегации, однако все эти изменения носили характер тенденции (0,1>р>0,05) в сравнении с группой животных без физической нагрузки. Возможно, отсутствие закономерных изменений обусловлено недостаточной продолжительностью курса дозированной физической нагрузки. Изменение показателя доставки кислорода к тканям также было недостоверным. Возможно, поэтому физическая нагрузка низкой интенсивности вызвала существенную перестройку углеводного обмена. У крыс с инфарктом миокарда, подвергнутых физической нагрузке на фоне умеренного возрастания уровня глюкозы в крови (на 23%) значительно и достоверно увеличилась концентрация молочной и пировиноградной кислот в крови (в 3 раза и на 37% соответственно) и возросло отношение лак- тат/пируват в 2 раза по сравнению со значениями у интактных животных. Подобная биохимическая картина соответствует клиническим данным [Деменьтева И.И., 2002] и служит признаком превалирования в организме анаэробных процессов являющихся весьма невыгодными и отражающими снижение энергопродукции в целом. Накопление недоокисленных продуктов в организме формирует так называемый лактатный «долг», который медленно покрывается организмом, особенно в условиях кардио-респираторной недостаточности, сопровождающей сердечно-сосудистые заболевания. Накопление лактата напрямую связано с нарушением микрореологических свойств эритроцитов – их способностью деформироваться, т.е. осуществлять необходимую перфузию микроциркуляторного русла и обеспечивать оптимальный газообмен между кровью и тканями [Мельников A.A., Викулов А.Д., 2008].
Выявленные сдвиги показателей углеводного обмена у животных с инфарктом миокарда при низкоинтенсивной циклической физической нагрузке, а также отсутствие положительных сдвигов гемореологического статуса и показателя доставки кислорода к тканям в этих условиях послужили основанием для включения в это исследование ЭЭСР, обладающих гемореологическим [Плотников М.Б. и др., 1999], адаптогенным [Володин В.В., 2003] и актопротекторным [Сальник Б.Ю., 1966] свойствами.
Ежедневная дозированная физическая нагрузка, предъявляемая крысам с инфарктом миокарда, получавшим ЭЭСР приводила к улучшению, в основном показателей клеточной реологии. Отмечалось статистически значимое увеличение полупериода агрегации эритроцитов, что свидетельствует об ослаблении эритроци- тарной агрегации; этот показатель достигал значений близких к таковым у интактных животных. Низкоинтенсивная физическая нагрузка, предъявляемая крысам синфарктом миокарда способствовала увеличению деформируемости эритроцитов по сравнению с контролем и значительному снижению вязкости крови, достигавшей значений, близких к норме. Выявлено существенное восстановление до уровня интактных животных значений коэффициента доставки кислорода к тканям в диапазоне высоких скоростей сдвига, характерных для микроциркуляторного русла. Возможно, вследствие восстановления доставки кислорода к тканям в организме животных с инфарктом миокарда, получавшим ЭЭСР совместно с физическими нагрузками не происходило усиление анаэробных процессов.
Таким образом, дозированная физическая нагрузка у крыс с инфарктом миокарда, получавших ЭЭСР, сопровождалась улучшением гемореологических показателей, о чем свидетельствуют более выраженное снижение вязкости крови во всем исследуемом диапазоне скоростей сдвига, значительное уменьшение агрегации и улучшение деформируемости эритроцитов в сравнении со значениями в группе крыс без физической нагрузки. Улучшение гемореологического статуса под влиянием ЭЭСР благоприятно отражалось на значениях показателя доставки кислорода к тканям. Кроме этого, курсовое введение исследуемых экстрактов сопровождалось положительными сдвигами углеводного обмена – снижением уровня молочной и пирориноградной кислот в крови.
Результаты проведенных исследований совместного применения ЭЭСР и низкоинтенсивных дозированных физических нагрузок на тредмиле у животных с инфарктом миокарда позволяют рассматривать данную комбинацию воздействий как перспективный подход в реабилитационной терапии постинфарктных состояний.
Обобщая результаты выполненных исследований можно заключить, что формирование СПВК при различных патологических состояниях может иметь свои особенности, однако механизмы возникновения гемореологических нарушений схожи. Повышение гематокрита при острых нарушениях коронарного и церебрального кровообращения обусловлено возросшей потребностью пораженных тканей в кислороде [Мчедлишвили Г.И., 1982; Гурвич A.M., Мутускина Е.А., 1984]. Увеличение концентрации фибриногена и грубодисперсных белков плазмы при артериальной гипертензии диктуется необходимостью устранения риска ге- моррагий, возможных вследствие повышения проницаемости сосудистой стенки, вызванного развитием лактацидоза и усилением процессов ПОЛ [Орлов С.Н. и др., 1984; Лебедева Н.В., Ибрагимова Л.Н., 1987]. Формирование СПВК тесно связано с другими системами, предназначенными поддерживать необходимую текучесть крови. Например, при повышении вязкости крови увеличивается скорость сдвига на стенке сосуда, что может привести к изменению функциональной активности эндотелиальных клеток, высвобождению вазоактивных веществ, активации системы гемостаза [КетИаЛ \¥\Н., 1995]. Повышение агрегации и снижение деформируемости эритроцитов рассматриваются как следствие мембранных нарушений, возникающих в результате изменений белкового состава и фосфоли- пидного спектра мембран красных клеток, а также по причине снижения активности мембранных ферментов, нарушений ионного гомеостаза и изменения дзета- потенциала [Габриэлян Э.С., Акопов С.Э., 1985]. Гемореологические нарушения при различных моделях СПВК являются основой для развития расстройств микроциркуляции и возникновения ишемии тканей, приводя, в конечном итоге к нарушению функционирования органов [Левтов В.А. и др., 1982]. Влияние на реологические свойства крови могут быть резервом улучшения микроциркуляции и повышения устойчивости к воздействию интенсивных физических нагрузок. Одним их подходов к использованию «гемореологического резерва» является применение средств, обладающих гемореологической активностью. Исходя из полученных данных относительно гемореологической активности ЭЭСР в условиях различных моделей патологических состояний, можно сделать вывод, что основным механизмом ослабления СПВК является влияние исследуемых препаратов на свойства и функции эритроцитов. При оценке системы реологии крови это проявляется в положительном воздействии ЭЭСР на процессы деформируемости и агрегации эритроцитов. Вполне очевидно, что в основе процессов деформируемости и агрегации эритроцитов лежат молекулярные механизмы: состояние липидного спектра мембран эритроцитов, интенсивность энергопродукции в клетке, ионный гомеостаз, межклеточные взаимодействия.
Реологические свойства крови являются функциональной системой регулирующей состояние гемодинамики и гемостаза. Именно реологические свойства крови являются тем фактором, который поддерживает обратимость и относительное термодинамическое равновесие систем гемодинамики и гемостаза с наименьшей продукцией энтропии. При нарушении реологических свойств крови возможно возрастание меры неупорядоченности системы с реализацией различных вариантов, характеризующихся определенной степенью необратимости процесса, для гемодинамики – нарушение микроциркуляции, гипоксия, ишемия; для гемостаза – гиперкоагуляционный синдром, тромбоз, ДВС-синдром. Существует концепция о «гемореологическом синдроме» [Фирсов H.H., Джанашия П.Х., 2008] подразумевающем единство взаимосвязанных процессов, в котором ключевыми элементами являются реологические свойства крови, генерализация микроцирку- ляторных нарушений (сладж-эффект) и ДВС-синдром. Гемореологические нарушения, характеризующиеся, в первую очередь повышением вязкости крови, приводят к росту сдвиговых усилий в пристеночной области сосуда, что создает условия для активации факторов свертывания [Reinhart W.H., 1995]. Повышение агрегации эритроцитов, как один из основных микрореологических параметров приводит к закономерному увеличению коагуляционного потенциала крови [Аш- кенази И.Я., 1978]. Нарушения белкового состава плазмы (снижение альбумин- глобулинового и альбумин-фибриногенового коэффициентов) характеризуются повышенной сорбцией грубодисперсных белков на поверхности раздела фаз – мембране эритроцита и приводят к резкому усилению когезионных сил между клетками, их агрегации и генерализованному нарушению микроциркуляции [Лев- тов В.А. и др., 1982]. Ухудшение деформируемости эритроцитов представляется весьма важным фактором, поскольку увеличение числа ригидных эритроцитов в условиях повышения напряжения сдвига может, с одной стороны, способствовать выбросу из красных клеток стимулятора агрегации тромбоцитов – АДФ, с другой, оказывать повреждающее действие на эндотелий сосудов, особенно в зоне микро- гемоциркуляции [Фирсов H.H., Джанашия П.Х., 2008]. Помимо непосредственной активации гиперкоагуляции крови при нарушении ее реологических свойств во время ДВС-синдрома наблюдается массированное повреждение мембран эритроцитов, что приводит к потере способности эритроцитов деформироваться и проходить через микроциркуляторное русло, что в конечном итоге способствует нарушению процессов перфузии и оксигенации тканей [Левтов В.А. и др., 1982]. Необходимо отметить, что наиболее тесно взаимосвязь гемореологии и гемостаза проявляется в зоне микроциркуляции, где капиллярная сеть лишена сократительных элементов и вазомоторной иннервации [Соловьева Т.И. и др., 2006]. В условиях микроциркуляторного русла только улучшение реологических свойств крови может служить механизмом, определяющим интенсивность кровообращения [Pries A.R., Secomb T.W., 2003].
Генерализованные нарушения микроциркуляции органов, как проявление «гемореологического синдрома» приводят к срыву компенсаторных и адаптационных возможностей организма, повышая неупорядоченность системы жизнеобеспечения в целом.
В условиях патологических состояний, сопровождающихся СПВК, происходит нарушение механизмов регуляции жидкого состояния крови, сдвиги в равновесии между функциональной активностью клеток крови, тромборезистентностью эндотелия сосудистой стенки, прокоагуляционной, антикоагуляционной и фибри- нолитической активностью крови [Сыркин А.Л., 1998; Танашян М.М., 2007]. Изменения коагуляционного потенциала крови при сердечно-сосудистых заболеваниях происходит параллельно с ухудшением реологических свойств крови при взаимном потенциировании эффектов, приводящих, в конечном итоге, к механической обструкции микроциркуляторного русла [Габриелян Э.С., Акопов С.Э., 1985]. Нарушения микроциркуляции, происходящие вследствие образования тромбоцитарных агрегатов и тромбов являются существенным моментом в патогенезе и прогрессировании ишемической болезни сердца и инфаркта миокарда, при нарушениях мозгового кровообращения и артериальной гипертензии [Габриелян Э.С., Акопов С.Э., 1985; Горбачева Ф.Е. и др., 1994; Ощепкова Е.В. и др., 2000; Сопина Н.В., 1990].
В процессе свертывания крови наблюдается комплекс взаимодействий плазменных и тромбоцитарных факторов свертывания. Одним из главных элементов в процессе свертывания крови является экспонирование тромбогенной фосфоли- пидной поверхности тромбоцитов после их активации. Фосфолипиды мембран, как тромбоцитов, так и эритроцитов, распределены ассиметрично с преобладанием в наружном листке бислоя клеток, контактирующих с кровью, в основном фосфатидилхолина и сфингомиелина, во внутреннем – фосфатидилсерина и фос- фатидилэтаноламина. Такое распределение фосфолипидов определяет естественную атромбогенность клеток крови, т.е. неспособность инициировать свертывание крови. Для участия тромбоцитов в свертывании крови необходимо нарушение исходной ассиметрии фосфолипидного состава их мембран [Зубаиров Д.М., 2000; Литвинов Р.И., 2004]. Поступление Ca в тромбоцит выключает механизм поддерживания ассиметрии фосфолипидного состава. Свертывание крови, начатое по внешнему пути и продуцирующее лишь небольшое количество тромбина, резко усиливается по механизмам обратной связи, как только фосфатидилсерин, полярная головка которого несет два отрицательных заряда и только один положительный, появляется на наружной поверхности активированных тромбоцитов [Духанин A.C., Губаева Ф.Р., 1998; Зубаиров Д.М., 2000].
Возможность фармакологического воздействия на фосфолипидный состав мембран тромбоцитов, обеспечивающего сохранность их количественного и качественного состава, ассиметричность распределения фосфолипидов в наружном и внутреннем слоях мембран, может рассматриваться как перспективный подход к уменьшению коагуляционного потенциала крови.
Проявление «гемореологического синдрома» характеризуется изменением показателей свертывающей системы крови при сердечно-сосудистых заболеваниях: ишемии головного мозга, инфаркте миокарда, артериальной гипертензии.
Гемостазиологические расстройства являются важным элементом в патогенезе ишемии головного мозга [Горбачева Ф.Е. и др., 1994; Sato M., Ohshima N., 1986; Ernst E. et al., 1988]. Дисфункция в системе гемостаза в виде рассогласования процессов свертывания крови и фибринолиза возникает как патогенетическая предпосылка микроциркуляторных расстройств еще на доклинической стадии це- реброваскулярной патологии, являясь индикатором снижения функциональных резервов. Экспериментальное моделирование и данные клинической патофизиологии ишемического инсульта прямо определяют ведущую роль изменений функционально-морфологических показателей сосудисто-тромбоцитарного звена гемостаза в развитии этого заболевания [Белоусов Ю.Б., 2003; Пряникова H.A. и др., 2003].
При нарушении мозгового кровообращения ишемического характера выявлена однонаправленность изменений агрегационной активности тромбоцитов в сторону ее увеличения [Высоцкая В.Г. и др., 1982; Камчатнов П.Р. и др., 1998]. Кроме того, отмечено снижение способности кровяных пластинок к дезагрегации [Танадшн М.М., Ионова В.Г., 2003; Ernst Е. et al., 1988]. Это может иметь особое значение в развитии дисциркуляции, поскольку повышение прочности образующихся в кровотоке тромбоцитарных агрегатов увеличивает опасность развития эмболии микрососудов. У большинства больных с ишемией головного мозга имелась тенденция к активации функции тромбоцитов под влиянием АДФ и адреналина [Танашян М.М., Ионова В.Г., 2003].
Существенное увеличение числа циркулирующих тромбоцитарных агрегатов при цереброваскулярной ишемии коррелирует со степенью тяжести заболевания. Проведенные исследования установили, что изменяется характер воздействия PGEi„и PGF2a на кровяные пластинки в сторону преобладания проагрегантного эффекта [Айвазян А.Г., 1980]. Повышение функциональной активности тромбоцитов у этой категории больных, вероятно, связано как с изменениями чувствительности кровяных пластинок к действию простагландинов, так и со снижением антиагрегационной активности сосудистой стенки.
Определенную роль в модификации тромбоцитарных реакций при сосудистых заболеваниях мозга играют процессы ПОЛ [Григорова И.А., 2003; Ланкин В.З. и др., 2000]. Активация цикла арахидоновой кислоты, являющейся одним из продуктов деградации фосфолипидов клеточных мембран, вызывает накопление вторичных ее продуктов – циклических эндопероксидов, продукты превращения которых способствуют агрегации форменных элементов крови и вазоконстрик- ции. Вследствие распада фосфолипидов образуется также фактор активации тромбоцитов [Бышевский Л.Ш. и др., 2000; Гусев Е.И. и др., 1999; Choi D.W., 1995]. Вследствие свободнорадикальной атаки ингибируется плазменный антитромбин, в результате чего повышается количество и активность продуцируемого тромбина [Асейчев A.B., Азизова O.A., 2004].
При развитии недостаточности кровоснабжения мозга снижается функция естественных антикоагулянтов: понижен уровень протеина S и протеина С, антитромбина III. Наблюдается замедление времени лизиса эуглобулинового сгустка и уменьшение фибринолитической активности эуглобулиновой фракции, что отражает снижение фибринолитического потенциала плазмы крови [Гусев Е.И. и др., 1999; Танашян М.М., Ионова В.Г., 2003]. В острый период инсульта отмечены снижение синтеза плазминогена, t-PA [Танашян М.М., Ионова В.Г., 2003]. Активация тромбоцитов, четкий рост маркеров фибринообразования – D-димера и растворимых комплексов фибрин-мономеров характеризует наличие интенсивных процессов внутрисосудистого тромбообразования и формирование мономеров фибрина [Танашян М.М., Ионова В.Г., 2003].
Результаты исследований коагуляционного гемостаза при ишемии головного мозга методом тромбоэластографии свидетельствуют о наличии гиперкоагуляции, обусловленной в основном стрессорной реакцией системы гемостаза на развившейся инсульт и тканевую гипоксию. Возникающая уже на ранних стадиях заболевания активация фибринолиза, в значительной степени связанная с выбросом тромбопластина из очагов ишемизированной ткани, носит компенсаторный характер [Камчатнов П.Р. и др., 1998]. Чем тяжелее поражение мозга, тем более выражены изменения деструктивного характера, обеспечивающие массивное поступление в кровоток из ишемизированной ткани мозга высокоактивных биологических субстанций [Григорова И.А., 2003]. В частности, многократно возрастающие в острейшей фазе инсульта концентрации ТхА2 и катехоламинов, среди которых резко преобладает содержание норадреналина, оказывают проагрегантное влияние как в зоне очагового поражения, так и в общей системе кровообращения, что ведет за собой истощение атромбогенного потенциала сосудистой системы в целом. Кроме того, ТхА2 и норадреналин ухудшают деформационные свойства эритрЪцитов, а высокие концентрации фибриногена потенциируют образование эритроцитарных агрегатов и препятствуют эффективному лизису образующихся тромбов [Высоцкая В.Г. и др., 1982].
Указанные изменения гемореологических детерминант (агрегации и деформируемости эритроцитов) повышают вязкостные характеристики крови как при низких, так и при высоких скоростях сдвига, тем самым предопределяя ухудшение реологии крови в микроциркуляторном участке кровообращения при ишемии головного мозга. Увеличение вязкости крови в этих случаях обусловлено резким повышением агрегационной активности эритроцитов и тромбоцитов, развивающимся на фоне дисфункции эндотелия, что приводит к уменьшению образования простациклина и, как следствие, снижению его антикоагулянтного потенциала [Ионова В.Г., Суслина З.А., 2002; Sato М., Ohshima N., 1986]. С точки зрения микроциркуляции, кроме непосредственно сосудистых эффектов большое значение придается системе L-аргинин – оксид азота, которая регулирует процессы arperaции и адгезии тромбоцитов. В отличие от простациклина, продуцируемого эндотелием, N0 обладает таким же эффектом, синтезируясь не только в эндотелиоци- тах, но и в самих тромбоцитах, сдерживая проагрегационное действие тромбокса- на А2, осуществляя тем самым саморегуляцию тромбоцитами собственной активности [Moneada S., Higgs А., 1993; Knowels Р., Moneada S., 1994].
Таким образом, одним из основных патогенетических механизмов, определяющих возникновение и прогрессирование ишемических церебральных расстройств, являются нарушения в системе гемокоагуляции. Пусковым звеном в этом процессе являются тромбоциты, ранее других компонентов гемостаза реагирующие на инициирующие воздействия [Горбачева Ф.Е. и др., 1994; Ясиманова А.Н. и др., 2003; Ernst Е. et al., 1988; Sato М., Ohshima N., 1986].
В результате проведенных нами экспериментов установлено, что на 5-е сутки после моделирования ишемии головного мозга у крыс Вистар наблюдалось значительное возрастание агрегационной способности кровяных пластинок. Агрегация тромбоцитов, индуцированная АДФ, увеличивалась в 2 раза по сравнению с интактными животными.
Однонаправленность изменений агрегационной активности тромбоцитов в сторону ее увеличения выявлены во многих исследованиях как у животных с экспериментальной ишемией мозга, так и у больных с инсультом [Высоцкая В.Г. и др, 1982; Камчатнов П.Р. и др, 1998; Танашян М.М. др, 2001; Ernst Е. et al, 1988]. Известно, что при нарушениях мозгового кровообращения, формирующихся на фоне атеросклероза магистральных сосудов, общим механизмом гиперагрегации тромбоцитов и атеротромбогенеза является нарушение геометрии потока крови в области атеросклеротической бляшки, которая способствует возникновению очагов турбулентности с зонами высоких скоростей сдвига, где происходит активация тромбоцитов с последующей их агрегацией [Ионова В.Г, Суслина З.А, 2002; Танашян М.М. и др, 2001; O’Brien J.R, 1990]. Нарушения тромбоцитарно- сосудистого звена гемокоагуляции характеризуют нарастание тромбогенного потенциала крови при инсульте и инициируют коагуляционное звено гемостаза [Ба- луда В.П. и др, 1995; Кухтевич И.И, 1998; Суслина З.А, 2000]. Кроме того, в острой фазе инсульта проагрегантное действие оказывает массивное поступление катехоламинов из ишемизированной ткани мозга [Ионова В.Г, Суслина З.А, 2002]. На фоне истощения атромбогенных эндотелиальных резервов [Акопов С.Э, 1982; Farconi S, 2004] снижается способность кровяных пластинок к дезагрегации, повышается прочность образующихся в кровотоке тромбоцитарных агрегатов [Танашян М.М. и др, 2001].
Нарушения гемокоагуляции, антикоагуляционной и фибринолитической активности свертывающей системы крови при цереброваскулярной патологии весьма распространены [Гусев Е.И. и др, 1999; Танашян М.М. и др, 2001; Широков Е.А., 2003].
В наших исследованиях на 5-сутки после перевязки сонных артерий у крыс отмечено повышение гемокоагуляции, которое выражалось достоверным уменьшением, по сравнению с интактными животными протромбинового времени и продолжительности свертывания. Вместе с тем, значения других параметров коа- гулограммы (Ti и Т3) и АЧТВ не достигали уровня достоверных различий в сравнении с интактными значениями. Дополнительным фактором повышения коагу- ляционного потенциала крови может быть рост уровня фибриногена, который был зафиксирован в исследованиях на аналогичной модели ишемии мозга у крыс [Плотников М.Б. и др., 1998]. Такие же изменения отмечены у больных с нарушениями мозгового кровообращения [Ионова В.Г., Суслина З.А., 2002].
В отдельной серии экспериментов в условиях in vitro с помощью турбиди- метрического метода был оценен процесс образования фибринового сгустка в плазме крови, взятой у крыс с ишемией головного мозга. Время образования растворимого фибрин-полимера было достоверно снижено и более чем в 2 раза возрастала максимальная скорость свертывания крови крыс с ишемией головного мозга в сравнении со значениями у интактных крыс.
Таким образом, в условиях модели ишемии головного мозга у крыс выявлена гиперагрегация тромбоцитов наряду с активацией коагуляционного звена гемостаза.
Отмеченные нами изменения гемостаза у животных с ишемией головного мозга аналогичны таковым у больных с инсультом [Ионова В.Г., Суслина З.А., 2002; Суслина З.А., 2000; Танашян М.М. др., 2001; Широков Е.А., 2003], что подтверждает адекватность модели и возможность использования ее для доклинических исследований средств, влияющих на гемостаз.
Курсовое введение ЭЭСР приводило к достоверному снижению агрегации тромбоцитов, уменьшению коагуляционного потенциала крови, что проявлялось увеличением времени начала, продолжительности и конца свертывания крови. В опытах in vitro максимальная скорость свертывания, инициированная тромбином, после преинкубации с исследуемыми экстрактами снижалась более чем в 2 раза, по сравнению с крысами не получавшими лечения. Время образования растворимого фибрин-полимера имело тенденцию к возрастанию и, в отличие от контрольных животных, достоверно не отличались от такового у интактных крыс.
Анализируя механизмы антитромбоцитарного действия исследуемых экстрактов, следует учитывать их выраженную гемореологическую активность, обнаруженную на модели ишемии головного мозга в проведенных нами исследованиях. Нарушение функциональной активности эритроцитов и тромбоцитов имеют „динамическую составляющую”, обусловленную нарушением клеточных взаимоотношений в потоке крови. Повышенная агрегируемость эритроцитов приводит к вытеснению тромбоцитов из осевой части потока на периферию, в пристеночную область, в зону высоких скоростей сдвига, где происходит их разрушение и активация тромбоцитарного звена свертывающей системы крови [Reinhart W.H. 1995]. При ишемии головного мозга у крыс при курсовом введении ЭЭСР ослабление агрегации эритроцитов и улучшение их деформируемости приводит к повышению стабильности клеток крови, что, вероятно препятствует выходу биологически активных веществ проагрегантного и прокоагулянтного действия.
Модулируемая в наших экспериментах ишемия головного мозга протекает на фоне ярко выраженного оксидативного стресса [Биленко М.В., 1989]. Установлено наличие у ЭЭСР антиокислительных и антирадикальных свойств, связанное как с присутствием в их составе полифенольных соединений и фитоэкдистерои- дов [Плотников М.Б. и др., 1998]. Флавоноиды снижают образование и/или освобождение свободных радикалов макрофагами, предотвращают окисление липо- протеинов низкой плотности [Шкарина Е.И., 2001; Потапович А.И., Костюк В.А., 2003; Huguest A.I. et al., 1990]. Фитоэкдистероиды, оказывая влияние на фосфоли- пидный состав мембран, проявляют свойства структурных антиоксидантов [Сыров В.Н., 1994]. Вероятно, снижая интенсивность ПОЛ в мембранах клеток крови, исследуемые экстракты оказывают положительное влияние на состояние тромбоцитарного гемостаза и, как следствие, коагуляционного гемостаза.
Поскольку ЭЭСР при их инкубации с плазмой крови, полученной у крыс с ишемией головного мозга, замедляли скорость свертывания и способствовали повышению времени образования фибринового сгустка при добавлении в пробу тромбина, есть все основания считать, что одним из механизмов антикоагулянт- ного действия исследуемых экстрактов является их способность ингибировать тромбин. Этот эффект экдистероидсодержащих экстрактов не является прямым, поскольку было установлено, что преинкубация тромбина с исследуемыми экстрактами не приводила к снижению его коагуляционной активности.
Таким образом, ЭЭСР обладают способностью уменьшать тромбогенный потенциал крови у крыс с ишемией головного мозга за счет снижения агрегацион- ной активности тромбоцитов и уменьшения коагуляционных свойств крови.
Острое и хроническое коронарогенное поражение миокарда сопровождается серьезными и длительными нарушениями свертывающей системы крови [Пан- ченко В.М., Добровольский А.Б., 1996; Сопина Н.В., 1990; Тепляков А.Т., Гарга- неева A.A., 2001]. Тромбоз коронарных артерий, ведущий к инфаркту миокарда, одна из основных причин смертности от сердечно-сосудистых заболеваний [Goode G.K. et al., 1995]. Важное значение в патогенезе инфаркта миокарда и ишемической болезни сердца (ИБС) придается взаимосвязи гемодинамических и гемореологических характеристик, состоянию сосудистой стенки, их взаимовлиянию и воздействию на клеточное звено гемостаза [Жаров Е.И. и др., 1991; Соколов Е.И., 2000]. В генезе микроциркуляторной недостаточности и тромбообразо- вания при ИБС весьма значимым является состояния эндотелия. Эндотелий теряет способность синтезировать антитромботические противосвертывающие и фиб- ринолитические агенты, инактивировать прокоагулянтные вещества, метаболизи- ровать биологически активные соединения, влияющие на систему гемостаза и стенку кровеносных сосудов [Тепляков А.Т., Гарганеева A.A., 2001; Munkvad S. et al., 1990; Menashi S.et al., 1991; Meredith J.T. et al., 1993].
Большинство исследователей отмечали y больных инфарктом миокарда и в экспериментах на животных увеличение коагуляционного потенциала крови и активацию плазменных факторов свертываемости [Flores N.A., Sheridan D.J., 1990].
Это объясняют повышением активности симпатоадреналовой системы, увеличением выброса в кровь кортикостероидов, гистамина, кининов и других биологически активных веществ, которые влияют на функцию тромбоцитов и плазменных факторов свертывания [Мягков И.И. и др., 1985; Сыркин A.JL, 1998].
У больных инфарктом миокарда наблюдали уменьшение содержания в плазме продуктов деградации фибрина, оказывающих антикоагулянтное действие через конкурентное торможение функции тромбина и превращения фибриногена в фибрин. Это свидетельствует о недостаточности фибринолитической реакции плазмина. У этих больных также происходило угнетение фибринолиза, торможение противосвертывающей системы крови за счет повышения антиплазминовой активности [Пономарева А.Г. и др., 1981; Jonson О. et al., 1984].
Имеются данные о снижении антикоагулянтной активности крови при ИБС, связанной с уменьшением уровня антитромбина III и гепарина [Соколов Е.И., 2000]. Гиперкоагуляционный сдвиг, наблюдаемый у больных ИБС и наиболее выраженный при инфаркте миокарда, нельзя объяснить только повышением активности плазменных факторов и угнетением фибринолиза. Нарушения функционального состояния тромбоцитов, проявляются раньше, чем нарушения в плазменном звене гемостаза. Хотя активация и адгезия тромбоцитов при ИБС рассматриваются как “физиологический” ответ на внезапное повреждение или разрыв атеросклеротической бляшки, направленный на восстановление ее целостности, неконтролируемое прогрессирование этого процесса приводит к формированию тромба внутри сосуда с окклюзией последнего и развитием транзиторной ишемии или инфаркта [Карпов Ю.А., 2004].
Патофизиологической основой изменения агрегации тромбоцитов при ИБС и инфаркте миокарда является уменьшение содержания цАМФ в клетке [Люсов В.А., Савчук В.И., 1991]. Именно высокий уровень цАМФ препятствует активации тромбоцитов благодаря ингибированию фосфолипазы А2 [Doni M.J. et al., 1988; Dom M.J. et al., 1994], снижению цитоплазматического Ca в клетке [Doni M.J. et al., 1994], активации Са2+ЛУ^2+-АТФ-азы [Johansson J.S. et al., 1992]. Установлено, что уровень цАМФ в тромбоцитах здоровых людей составляет 4,1 о моль/3*10 клеток и снижается при ИБС до 3,0 пмоль/3><10 клеток [Соколов Е.И., 2000].
В литературе имеются данные о корреляционной взаимосвязи между агрегационной способностью тромбоцитов и характером клинического проявления, а также исхода инфаркта миокарда. С повышением степени агрегации тромбоцитов увеличиваются показатель суммарного снижения сегмента ST на ЭКГ и площадь субэндокардиального повреждения миокарда [Жаров Е.И. и др., 1991]. В первые часы заболевания наблюдается повышение функциональной активности тромбоцитов, увеличение их числа, активности фактора 3. В остром периоде инфаркта миокарда отмечено высокое содержание гликогена и АДФ в тромбоцитах, что лежит в основе усиления их адгезивности и разрушаемости. Появляются ультраструктурные изменения – резкая деформация, образование псевдоподий, увеличение их числа, повышение числа а-гранул, опустошение и уменьшение серотони- новых гранул, увеличение гранул гликогена. Агрегация тромбоцитов при этом усиливается, ускоряется и становится необратимой [Атаханова J1.3. и др., 1991; Захария Е.А., Темник И.В., 1987].
В мембранах а-гранул тромбоцитов, наряду с широким спектром других биологически активных веществ, содержится специфический белок Р-селектин – рецептор клеточной адгезии, наличие которого на плазмолемме кровяных пластинок используется как маркер активации тромбоцитов. При дегрануляции тромбоцитов, высвобождающийся Р-селектин встраивается в плазмалемму и служит рецептором адгезии клеток крови и эндотелиоцитов [Маклецова С.А., Галявич A.C., 2003]. Экспрессивность Р-селектина на поверхности тромбоцитов повышалась как у больных ИБС, так и при инфаркте миокарда [Hollander J.E. et al., 1999]. При нарастании тяжести течения ИБС, выраженности клинических проявлений увеличивается интенсивность липидных свободнорадикальных процессов и снижается ан- типерекисная резистентность плазмы [Рехвиашвили М.В. др., 2001], что также приводит к увеличению агрегации тромбоцитов [Aviram M., 1989], синтезу ингибитора активатора плазминогена [Boulanger С.М. et. al., 1992].
Наблюдаемая на ранних сроках инфаркта миокарда гиперагрегация тромбоцитов вызвана общей стрессовой реакцией организма, увеличенным содержанием катехоламинов, других биологически активных веществ, попадающих в кровяное русло из зоны некроза (тканевый тромбопластин, АДФ, липиды) [Cameron H., Ardlie N., 1982]. На 7-10 дни после начала заболевания проявляется вторая волна гиперагрегации, вызванная циркулирующими в крови продуктами деструкции миокарда, накоплением в мембране тромбоцитов липидов [Ботолова E.H. и др., 1985;*Тулабаева Г.М. и др., 2002]. Одним из механизмов гиперактивности тромбоцитов является снижение их чувствительности к простациклину, особенно выраженное в острый период [Uchida Y. et al., 1986]. Обнаружение рецепторов к простациклину (IP-рецепторы), локализованных в основном на гладкомышечных клетках сосудов и тромбоцитах [Colman R.A. et al., 1994], подтверждает наблюдаемую ранее модуляцию простациклином функциональной активности этих клеток [Gryglewski R.J., 1990; Gryglewski R.J., 1993]. Угнетая мобилизацию специфических связывающих участков для фибриногена на поверхности тромбоцитов, простациклин тормозит АДФ-индуцированную агрегацию тромбоцитов [Кузник Б.И. и др., 1989]. У больных ИБС уровень простациклина снижен в 1,3 раза по сравнению со здоровыми лицами [Соколов Е.И., 2000]. Повышение агрегацион- ных свойств тромбоцитов и снижение их чувствительности к простациклину предполагает неадекватное кровоснабжение периинфарктной и инфарктной зон миокарда. При повторных случаях инфаркта миокарда наблюдается усугубление гиперкоагуляции и гиперагрегации [Панченко В.М. и др., 1991]. Тромбоциты во время агрегации выбрасывают значительное количество ТхА2, АДФ, серотонина, (3-тромбоглобулина, что приводит к их дальнейшей агрегации, констрикции коронарных артерий [Сыркин A.JL, 1998; Trip M.D. et al., 1990]. Это, в конечном итоге, вызывает ухудшение кровоснабжения миокарда. Ишемия миокарда, ацидоз, повышение содержания ионов калия в межклеточной жидкости, недостаток кислорода, отек в свою очередь активируют образование ТхА2, тормозят синтез простациклина и создают условия для вторичного спазма, расширения зон инфаркта, развития осложнений [Балуда М.В. и др., 1990; Гиоргадзе МЛ. и др., 1991; Кино- шенко Е.И., 1997].
Таким образом, важнейшими патогенетическими механизмами развития ИБС, инфаркта миокарда и его осложнений в раннем периоде являются нарушения в системе гемостаза, коррекция которых является важным звеном патогенетической терапии, приводящей к восстановлению артериальной проходимости, улучшению микроциркуляции в периинфарктной зоне.
В наших исследованиях на 5-е сутки после создания модели инфаркта миокарда у крыс Вистар наблюдалось достоверное повышение АДФ-индуцированной агрегации тромбоцитов. Повышение функциональной активности тромбоцитов в ранние сроки инфаркта миокарда отмечено многими авторами в экспериментах на животных и в клинических исследованиях [Захария Е.А., Темник И.В., 1987; Ата- ханова J1.3. и др., 1991; Соколов Е.И., 2000; Schulman S.P., 2004]. Полагают, что гиперагрегация тромбоцитов в этот период обусловлена повышением активности симпатоадреналовой системы, увеличением содержания в крови АДФ, тканевого тромбопластина [Мягков И.И. и др., 1985; Сыркин А.Л., 1998; Cameron H., Ardlie N., 1982], снижением чувствительности кровяных пластинок к простациклину [Панченко В.М. и др., 1991; Uchida Y. et al., 1986]. В более поздние сроки развития инфаркта миокарда гиперактивность тромбоцитов поддерживается циркулирующими в крови продуктами деструкции миокарда, нарушением ассиметрии ли- пидов в мембранах тромбоцитов [Ботолова E.H. и др., 1985; Тулабаева Г.М. и др., 2002]. Повышение агрегации тромбоцитов приводит к выбросу значительных количеств тромбоксана, серотонина, АДФ, ß-тромбоглобулина, создавая условия для вторичного спазма коронарных сосудов и расширения зон инфаркта [Панченко В.М. и др., 1991].
При инфаркте миокарда и у больных ишемической болезнью сердца наблюдаются также нарушения плазменного гемостаза различной степени выраженности, отмечено повышение активности плазменных факторов свертывания крови, нарушение процессов фибринолиза [Тепляков А.Т., Гарганеева A.A., 2001; Flores N.A., Sheridan D.J., 1990; Jonson О. et al., 1984]. Наиболее выраженные изменения со значительной активацией прокоагулянтных факторов, снижением на 20-40% активности физиологических антикоагулянтов отмечаются у больных с нестабильной стенокардией и в постинфарктном периоде [Самсонова H.H., Самуилова Д.М., 2002].
Нарушения микроциркуляции вследствие образования тромбоцитарных агрегатов и тромбов в местах стенозов коронарных артерий являются важными факторами патогенеза ишемической болезни сердца и инфаркта миокарда [Сопина Н.В., 1990; Сыркин А.Л., 1998; Goode G.K. et al., 1995]. Установлено, что агрегатное состояние крови коррелирует с выраженностью нарушений коронарного кровотока. Это обусловлено как окклюзией коронарных артерий тромбоцитарными агрегатами [Жаров Е.И. и др, 1991; Тулабаева Г.М. и др, 2002], так и высвобождением из активированных кровяных пластинок биологически активных веществ: тромбоксана, АДФ, серотонина, (3-тромбоглобулина, вызывающих вазоконстрик- цию и дальнейшую агрегацию тромбоцитов [Сыркин A.JI, 1998; Trip M.D. et al, 1990].
В наших исследованиях на 5-е сутки после перевязки коронарной артерии также зарегистрировано изменение показателей, характеризующих плазменный гемостаз. Так, у крыс с инфарктом миокарда было снижено время начала, продолжительности и конца свертывания. Протромбиновое время достоверно уменьшалось у крыс с инфарктом миокарда в сравнении со значением у интактных животных. Полученные данные свидетельствуют о повышение активности плазменного гемостаза в условиях воспроизведенного инфаркта миокарда у крыс. Повышение активности плазменных факторов свертывания вместе с гиперагрегацией тромбоцитов, в условиях использования нами модели инфаркта миокарда, свидетельствуют об однонаправленности наблюдаемых изменений с динамикой коагуляционного потенциала крови больных инфарктом миокарда [Hetland О. et al, 1997; Toschi V. et al, 1997]. У крыс в условиях модели инфаркта миокарда развивалась выраженная гиперфибриногенемия: содержание фибриногена в плазме через’сутки в 2,4 раза превышало нормальный уровень и оставалось повышенным в 1,5-1,6 раза спустя 5 и 7 суток после перевязки коронарной артерии [Алиев О.И, 2004]. Рост уровня фибриногена наблюдался также и у больных с острым и хроническим коронарогенным поражением миокарда [Жаров Е.И. и др, 1991; Сыркин A.JI, 1998]. В свою очередь повышение фибриногена в плазме крови у крыс с моделью инфаркта миокарда коррелирует с ростом вязкости крови [Алиев О.И, 2004], что является одной из главных причин нарушения реологических свойств крови, играющих важную роль в прогрессировании этого заболевания [Handa К. et al, 1989; Ernst Е, 1996].
Таким образом, воспроизведенная модель инфаркта миокарда у крыс сопровождается изменениями тромбоцитарно-сосудистого и плазменного звеньев гемостаза, которые проявляются повышением агрегационных и коагуляционных свойств крови.
Курсовое применение ЭЭСР приводило к выраженному снижению агрегации тромбоцитов у крыс с инфарктом миокарда. Характеризуя выявленное нами анти- агрегантное действие ЭЭСР, следует учитывать наличие в механизме этого эффекта такого косвенного фактора, как способность фитоэкдистероидов, входящих в их состав, оказывать в условиях патологии нормализующее действие на фракционный состав мембран. Это действие экдистероидов проявляется в различных органах, в частности, в мембранах митохондрий печени при экспериментальном сахарном диабете [Сыров В.Н., 1994], в мембранах эритроцитов на моделях инфаркта миокарда и ишемии мозга [Алиев О.И., 2004]. В наших исследованиях ЭЭСР нормализовывали липидный состав мембран эритроцитов в условиях моделей сердечно-сосудистых заболеваний и сахарного диабета. Мы предполагаем, что положительное влияние ЭЭСР на фосфолипидный спектр мембран клеток имеет универсальный характер и, в данном случае предполагается нормализация исследуемыми экстрактами фосфолипидного состава мембран тромбоцитов, что существенно снижает их повышенный при инфаркте миокарда агрегационный потенциал.
Помимо экдистероидов в состав изучаемых экстрактов входят и такие биологически активные вещества как флавоноиды [Вересковский В.В., Чекалинская И.И., 1980; Opletal L. et al., 1997; Skiba A., Weglard Z., 1999]. Как известно, флаво- ноидь1 повышают уровень цАМФ и цГМФ в тромбоцитах за счет ингибирования фосфодиэстераз, осуществляющих метаболический распад циклических нуклео- тидов [Beretz А. et al., 1982; Landolfi R. et al., 1984]. Можно предположить, что ЭЭСР за счет флавоноидной фракции могут снижать активность фосфолипазы А2 и фосфолипазы С [Gschwendt М. et al., 1983]. Это приводит к ограничению дисбаланса липидного спектра мембран клеток, обеспечивая тем самым естественную атромбогенность тромбоцитов и уменьшению их агрегационной активности.
Анализируя механизмы влияния ЭЭСР на коагуляционные свойства крови, следует отметить, что тромбоциты являются центральным звеном гемостаза. Для взаимодействия факторов коагуляции в циркулирующей крови необходимы фос- фолипиды поврежденных тромбоцитов, на поверхности которых создаются оптимальные стерические отношении для факторов свертывания крови [Балуда В.П. и др., 1995; Макаров В.А., 1998]. Очевидно, что экдистероидсодержащие экстракты, снижая функциональную активность тромбоцитов, угнетают реакции активации факторов свертывания крови, что приводит к уменьшению гиперкоагуляционного синдрома в условиях модели инфаркта миокарда.
Таким образом, курсовое применение ЭЭСР у крыс с инфарктом миокарда сопровождается антиагрегантным и гипокоагуляционным эффектами, о чем свидетельствуют снижение АДФ-индуцированной агрегации тромбоцитов, замедление фаз свертывания крови, увеличение протромбинового времени и активированного частичного тромбопластинового времени.
Расстройства в системе гемостаза являются неотъемлемым компонентом патогенеза артериальной гипертензии. Активация свертывания крови и фибриноли- за при данной патологии обусловлена повышением деятельности симпатоадрена- ловой системы [Петрищев H.H., 1990]. Вместе с тем активация фибринолиза наблюдается лишь на ранних этапах формирования артериальной гипертензии, поскольку в дальнейшем отмечается угнетение этого ферментативного процесса. Указанный сдвиг сочетается с гиперагрегацией, что создает предпосылки для развития тромбозов. Уже на первой стадии артериальной гипертензии преобладание прессорного компонента в системе гемостаза проявлялось повышенной внутрисо- судистой активацией тромбоцитов [Маклецова С.А., Галявич A.C., 2003; Шляхто Е.В. и др., 2004].
Нарушение тромбоцитарного звена гемостаза при артериальной гипертензии связано с действием ряда факторов, вызывающих изменения биохимических и биофизических свойств тромбоцитов и, как следствие, нарушающих их функциональную активность [Шестакова С.А., 1990]. Высокое систолическое и диастоли- ческое давление является фактором риска возникновения артериальных тромбозов. Гидродинамический стресс повреждает эндотелий сосудов, при этом нарушается активность релаксирующего фактора [Мазур H.A., 2003; Шляхто Е.В., Кон- ради А.О., 2003; Esler М, 1997]. В интиме сосудов происходит накопление макрофагов, стимулируется пролиферация гладкомышечных клеток и компонентов соединительной ткани в стенке сосудов. В условиях снижения антитромбогенного потенциала стенки сосудов повышается вероятность активизации кровяных пластинок при контакте с эндотелиоцитами [Балуда В.П. и др., 1999; Шляхто Е.В. и др., 2004].
Достоверная взаимосвязь между системным артериальным давлением и интенсивностью агрегации тромбоцитов, очевидно, объясняется тем, что с повышением артериального давления в начальный период заболевания изменяются условия протекания крови в сосудах: скорость сдвига увеличивается, касательное давление на эндотелий сосудов становится выше критического [Ваизова O.E. и др., 2000; Дроздова Г.А., 2000]. В ответ на эти реакции возникают мембранные дефекты кровяных пластинок, усиливается их агрегация, идут реакции высвобождения из гранулярного аппарата физиологически активных веществ, способствующих еще более сильной агрегации тромбоцитов и регионарным спазмам сосудов [Lande К. et al., 1988].
Как известно, активация тромбоцитов в сосудистом русле сопровождается высвобождением из гранул тромбоцитарных факторов – ß-тромбоглобулина, фактора 4, обладающего антигепариновой активностью. Повышение содержания этих факторов в плазме крови является показателем активации тромбоцитов in vivo. Так, во многих исследованиях [Blann A.D., Weite М.А., 1996] обнаружено увеличение уровня ß-тромбоглобулина в плазме больных артериальной гипертензией. При прогрессировании заболевания содержание ß-тромбоглобулина повышалось [Davies L.A., 1980], что сопровождалось снижением синтеза и освобождением в кровь простациклина. Свидетельством развития реакции высвобождения на высоте гипертонического криза служит понижение содержания внутритромбоцитарно- го серотонина. Резкий выброс этого вазоконстриктора тромбоцитами может привести к изменениям локального сосудистого тонуса и проницаемости сосудов [Габриэлян Э.С., Акопов С.Э., 1985].
Процесс активации тромбоцитов, внешне проявляющийся изменением ихформы от дисковидной до сферической, связывают с перераспределением кальция внутри клетки, в частности мобилизацией его запасов из системы плотных канальцев и увеличением содержания в цитоплазме [Иванов Е.П., 1983; Ферстрате М., Фермилен Ж., 1986; Feinstein М.В., 1980]. Повышение уровня Са2+ в тромбоцитах, стимулированное различными индукторами, коррелирует с их агрегацион- ной активностью, реакцией высвобождения и дегрануляцией. При артериальной гипертензии установлено увеличение концентрации свободного Ca в тромбоцитах [Панченко В.М. и др., 1991]. Отмечена также большая чувствительность кровяных пластинок к внеклеточному Са2+ и повышение проницаемости клеточных мембран для Са2+ [Кравцов Г. Н. и др., 1983]. При исследовании преформированных агрегатов in vitro установлено увеличение их количества как у больных артериальной гипертензией, так и у крыс с генетически обусловленной спонтанной артериальной гипертензией [Vlachakis N.D., Aledort L., 1980]. И в том, и в другом случае отмечено повышение агрегации тромбоцитов в ответ на действие тромбина [McGregor L. et al., 1981], коллагена и АДФ [Кравцов Г. Н. и др., 1983; Ощепкова Е.В. и др., 2000].
По мере прогрессирования артериальной гипертензии нарастает гиперкоагуляция крови за счет снижения ее антикоагуляционной активности и депрессии фибринолиза в результате повышения содержания в крови ингибиторов активации плазминогена и антиплазминов [Орлов С.Н. и др., 1981]. При артериальной гипертензии снижен уровень антитромбина III, который отражает тяжесть течения заболевания и служит прогностическим показателем, повышен синтез и концентрация в крови ингибитора активатора плазминогена PAI-I. Освобождение PAI-I из тромбоцитов в тромб ингибирует активацию плазминогена и тромболи- зис, что способствует росту тромба [Бабаева Д.К., 1990].
Образование тромбогенных веществ клеточными элементами сосудистой стенки в значительной мере определяется тромбогенным и гемостатическим потенциалом сосудов. Так, при артериальной гипертензии увеличивается образование коллагена и ТхА2, повышается биосинтез фактора Виллебранда [Кириченко JI.JI. и др., 2000].
Накопление коллагена в сосудистой стенке при артериальной гипертензии является результатом усиления его биосинтеза, главным образом, гладкомышечными клетками [Петрищев H.H., 1990]. Синтезируемый при активации тромбоциtob ТхА2 сам вызывает агрегацию кровяных пластинок с параллельным высвобождением из них АДФ, в свою очередь также индуцирующего агрегацию [Шеста- кова С.А., 1990]. В экспериментальных исследованиях установлено, что ингибиторы тромбоксансинтетазы уменьшают образование тромбоцитарных тромбов при повреждении сосудистой стенки [Бабаева Д.К., 1990]. При исследовании метаболизма простаноидов обнаружено значительное образование ТхА2 в тромбоцитах как у спонтанно-гипертензивных крыс [Шестакова С.А., 1990], так и при первичной артериальной гипертензии у подростков [Шестакова С.А., 1990; Uehara Y. et al., 1987]. В свете данных о единстве динамичной системы ТхА2 – простациклин необходимо учитывать состояние биосинтеза последнего. При артериальной гипертензии образование простациклина сосудистой стенкой, главным образом эндотелиоцитами, также претерпевает изменения. Так, отмечалось увеличение продукции простациклина в аорте у крыс со спонтанной гипертензией [Dickens Р. et al., 1982]. Поскольку простациклин является одним из наиболее мощных природных ингибиторов агрегации тромбоцитов и сильным вазодилататором, рост его образования при артериальной гипертензии рассматривается как компенсаторная реакция. Как правило, в физиологических условиях, продукция простациклина преобладает над продукцией ТхА2 и это является одним из факторов, обеспечивающих тромборезистентность сосудов. Изменения соотношения (увеличение ТхА2 и уменьшение простациклина) создает тромбогенную ситуацию. Подавление синтеза простациклина, например, при повреждении эндотелия, усиливает развитие артериальной гипертензии [Кириченко JI.JI. и др., 2000].
Хотя наиболее активными простаноидами являются ТхА2 и простациклин, имеющиеся в литературе данные указывают на необходимость учитывать также соотношение между другими простагландинами с проагрегантным и антиагре- гантным действием. Так, в поздних стадиях артериальной гипертензии и, особенно при гипертензивных кризах прослеживается нарушение соотношение уровней простагландинов с разнонаправленным действием на агрегацию, что коррелирует с гиперагрегацией кровяных пластинок [Габриэлян Э.С., Акопов С.Э., 1985; Ма- колкин В.И., Подзолков В.И., 2000]. Кроме того, при артериальной гипертензии эндотелиальные клетки в избытке вырабатывают прессорные агенты – эндотели- ны, которые совместно с ТхА2 опосредуют вазоконстрикторные эффекты, подавляя в^зодилятационное влияние эндотелиального фактора релаксации и проста- циклина [Дроздова Г.А., 2000; Маколкин В.И., Подзолков В.И., 2000; Reznik L. et. al., 2003].
Повышенный тромбогенный потенциал крови является фактором риска тромбоэмболических осложнений при артериальной гипертензии [Бабаева Д.К., 1990; Ощепкова Е.В. и др., 2000; Поворинская Т.Э. и др., 2000]. Особенно часто эти осложнения возникают при гипертонических кризах, сопровождающихся резким перепадом давления, вызывающим нарушения со стороны тромбоцитов и эндотелия сосудистой стенки, что приводит к расстройству гемостаза и создает предпосылки для развития тромбозов [Суслина З.А., Высоцкая В.Г., 1980; Forconi S., 2004; Kokoska L. et al., 2002]. При артериальной гипертензии установлена корреляционная связь между интенсивностью агрегации кровяных пластинок и системным артериальным давлением [Маклецова С.А., Галявич A.C., 2003; Шляхто Е.В. и др., 2004]. Рост агрегации кровяных пластинок при артериальной гипертензии зафиксирован как у больных, так и в экспериментах на животных [Маклецова С.А., Галявич A.C., 2003; Поворинская Т.Э. и др., 2000; Суслина З.А., Высоцкая В.Г., 1980; Шляхто Е.В. и др., 2004; Blann A.D. et al., 1997].
В наших исследованиях агрегация тромбоцитов у спонтанно-гипертензивных крыс .достоверно отличалась от соответствующих показателей у крыс Вистар, представляющих нормотензивный контроль. Повышенная агрегационная активность тромбоцитов гипертензивных крыс обусловлена более сильной, чем у нор- мотензивных животных способностью АДФ ингибировать аденилатциклазу и, как следствие, вызывать большее снижение уровня цАМФ в тромбоцитах. Понижение уровня цАМФ в тромбоцитах является одним из ранних критериев нарушения функционального состояния тромбоцитов [Постнов Ю.В., Орлов С.Н., 1987].
Контрактильные процессы, связанные с агрегацией и секрецией тромбоцитов стимулирует Са [Ферстрате М., Фермилен Ж., 1986], внутриклеточная концентрация которого увеличивается при артериальной гипертензии [Ощепкова Е.В. и др., 2000]. Под действием Са повышается активность фосфолипазы А2, высвобождающей арахидоновую кислоту, продуктом метаболизма которой является мощный проагрегант – ТхА2 [Бабаева Д.К., 1990; Uehara Y. et al., 1987]. Кроме того, снижается чувствительность тромбоцитов к простациклину, что при артериальной гипертензии приводит к устранению ограничения агрегации тромбоцитов в сосудистом русле [Дроздова Г.А., 2000].
В регуляции функционального состояния системы гемостаза при патологии сердечно-сосудистой системы и артериальной гипертензии в частности активное участие принимает эндотелий сосудистой стенки [Дроздова Г.А., 2000; Шляхто Е.В., Конради А.О., 2003]. Гиперагрегация тромбоцитов при артериальной гипертензии может быть следствием непосредственного влияния повышенного артериального давления на кровяные пластинки, но большинство авторов связывают этот процесс со снижением простациклинобразующей функции эндотелия [Сус-
лина З.А., Высоцкая В.Г., 1980; Hrafnkelsdottir Т. et al., 1998]. Влияние простацик- *
лина на кровяные пластинки охватывает почти весь комплекс тромбоцитарных функций. Показано, что простациклин ингибирует первую стадию тромбоза – адгезию к компонентам субэндотелия и коллагену и, в результате этого, агрегацию тромбоцитов. Клеточные механизмы действия простациклина заключаются в его способности тормозить активность аденилатциклазы, уменьшать образование цАМФ в тромбоцитах, что приводит к снижению их агрегационной способности [Дроздова Г.А., 2000; Smith W.L., 1992]. Важным механизмом, модифицирующим функциональную активность тромбоцитов при артериальной гипертензии, является гемодинамический фактор, снижающий атромбогенный потенциал эндотелия *
сосудов, в результате чего повышается вероятность активизации кровяных пластинок при контакте с эндотелиоцитами [Балуда В.П. и др, 1999; Затейшиков Д.А. и др, 2000].
По мере прогрессирования артериальной гипертензии гиперкоагуляция крови нарастает не только в результате расстройства тромбоцитарно-сосудистого звена гемостаза, но и за счет снижения антикоагулянтной активности и депрессии фиб- ринолиза в результате повышения содержания в крови ингибиторов активации плазминогена и антиплазминов [Орлов С.Н. и др, 1981].
У спонтанно-гипертензивных крыс нами также установлено повышение активности плазменного звена гемокоагуляции, характеризующееся уменьшением времени начала, продолжительности и конца свертывания в сравнении со значениями у крыс Вистар. Однако, протромбиновое время и АЧТВ у крыс линии SHR достоверно не отличались от показателей крыс Вистар.
Таким образом, изменения всего исследованного комплекса показателей системы гемостаза свидетельствует о наличии гиперкоагуляционного синдрома у спонтанно-гипертензивных крыс, проявляющегося достоверным снижением анти- агрегантной активности сосудистой стенки, повышением агрегации тромбоцитов и некоторых параметров плазменной коагуляции. Отмеченные изменения аналогичны имеющимся расстройствам гемостаза у больных артериальной гипертензи- ей, что позволяет использовать крыс линии SUR в качестве модели этого заболевания при доклиническом исследовании новых лекарственных средств, влияющих на свертывающую активность крови.
Поскольку эндотелий сосудов вносит значительный вклад в антитромбогенный потенциал крови в целом и агрегацию тромбоцитов в частности [Forconi S, 2004], нами изучено влияние ЭЭСР на антиагрегантную активность сосудистой стенки у крыс линии SHR. Преинкубация сосудистого сегмента брюшной аорты гипертензивных крыс опытных групп, получавших исследуемые экстракты в течение 14 дней, приводила к выраженному ослаблению АДФ-индуцированной агрегации тромбоцитов.
Способность ЭЭСР повышать антиагрегантную активность сосудистой стенки, уменьшать АДФ-индуцированную агрегацию тромбоцитов у спонтанно- гипертензивных крыс, вероятно, связаны с проявлением антиокислительной активности исследуемыми экстрактами [Плотников М.Б. и др., 1998]. ПОЛ приводит к изменению содержания мембранных фосфолипидов в тромбоцитах [Раль- ченко И.В., 1998], а также активирует окислительную модификацию липопротеи- нов плазмы крови, которые приобретают при этом проагрегантные свойства [Белова Л.А. и др., 2000; Бышевский Л.Ш. и др., 2000; Климов А.Н., Никульчева Н.Г., >1999], оказывают цитотоксическое и деструктивное влияние на клетки эндотелия кровеносных сосудов [Зенков Н.К. и др., 2001], синтезирующих простацик- лин. Снижение синтеза простациклина при повреждении эндотелия, усиливает развитие артериальной гипертензии [Климов А.Н., Никульчева Н.Г., 1999]. Можно предположить, что исследуемые экстракты, снижая образование свободных радикалов, предотвращая окислительное повреждение липопротеинов низкой плотности у спонтанно-гипертензивных крыс, нормализуют состояние тромбоци- тарного звена гемостаза, повышают антиагрегантную активность сосудистой стенки.
Помимо влияния на тромбоцитарно-сосудистое звено гемостаза, ЭЭСР оказывали воздействие и на коагуляционную активность крови у спонтанно- гипертензивных крыс, что выражалось в увеличении времени начала, продолжительности и конца свертывания в сравнении с контрольными показателями. Помимо этого, наблюдалось повышение протромбинового времени у крыс БНЯ под влиянием исследуемых экстрактов.
При артериальной гипертензии весьма важным фактором тромбообразования является состояние эндотелия сосудов [Шляхто Е.В. и др., 2004; Ез1ег М., 1997]. В этих условиях снижается способность эндотелия синтезировать противосверты- ваюпСие и фибринолитические вещества (активатор плазминогена, простацик- лин) и инактивировать прокоагулянтные агенты [Шилкина Н.П., 2001; МепаБЫ Б. е1 а1., 1991]. Повышение антиагрегантной активности сосудистой стенки под действием экдистероидсодержащих экстрактов свидетельствует об их благоприятном действии на эндотелиальные клетки, восстанавливающем не только антитромбо- цитарный, но и антикоагуляционный эффект эндотелия. Следствием такого действия исследуемых экстрактов явилось повышение времени свертывания крови у спонтанно-гипертензивных крыс. Кроме влияния, опосредованного через тромбо- цитарно-сосудистые эффекты, на наш взгляд, нельзя исключить и возможного прямого воздействия ЭЭСР на плазменный гемостаз. Этот эффект может быть обусловлен флавоноидной фракцией, поскольку известно, что многие флавонои- ды обладают способностью ингибировать НАД-Н-эпоксидредуктазу [М1с1с11е1:оп Е. е1 а1., 2000], уменьшая, тем самым, активацию факторов свертывания крови в печени.
Таким образом, ЭЭСР при их курсовом введении способствуют снижению гиперкоагуляционной активности крови у спонтанно-гипертензивных крыс за счет уменьшения активности сосудисто-тромбоцитарного и плазменного звеньев гемостаза.
Важным моментом повышения тромбогенного потенциала крови при инфаркте миокарда, ишемии мозга и артериальной гипертензии является активация тромбоцитов, возникающая как спонтанно, так и под действием различных индукторов агрегации [Габриэлян Э.С., Акопов С.Э., 1985; Соколов Е.И., 2000; Со- пина Н.В., 1990]. Оценка влияния ЭЭСР на процессы активации тромбоцитов на фоне действия различных активаторов позволяет определить предположительный механизм их действия. Поскольку активация и агрегация тромбоцитов происходит под действием большого числа физиологических агонистов, отличающихся друг от друга химической структурой и «точкой приложения» на кровяных пластинках, при изучении новых антиагрегантных средств и для контроля над эффективностью проводимой антиагрегантной терапии необходимо проводить исследование активности тромбоцитов в ответ на различные индукторы [Баркаган З.С., Момот А.П., 2001]. В настоящее время для диагностики большинства тромбоци- топатий, а также для анализа действия антитромбоцитарных средств чаще всего используют такие индукторы как АДФ, коллаген, ристомицин, тромбин [Баркаган «
З.С., Момот А.П., 2001; Белоусов Ю.Б., 2003]. Основой взаимодействия тромбоцитов с практически любыми индукторами агрегации считается их связывание со специализированными рецепторами, локализованными на внешней поверхности мембраны. Не исключено, что проагреганты влияют на тромбоциты посредством сразу нескольких мембранных механизмов [Алмазов В.А. и др., 1990].
В наших исследованиях при изучении спектра антиагрегантной активности исследуемых экстрактов в опытах in vitro в качестве индукторов агрегации применялись тромбин, коллаген и арахидоновая кислота.
Тромбин и коллаген являются сильными физиологическими агонистами, которые при взаимодействии со специфическими рецепторами вызывают все физиологические ответы тромбоцитов: изменение формы клеток, их агрегацию и секрецию [Зубаиров Д.М., 2000]. Под действием тромбина и коллагена происходит весьма значительное увеличение выработки ТхА2, фактора активации тромбоцитов, мобилизация внутриклеточного кальция [Алмазов В.А. и др., 1990; Габ- риэлян Э.С., Акопов С.Э., 1985].
В нашем исследовании при использовании тромбина в качестве агрегирующего агента преинкубация богатой тромбоцитами плазмы с ЭЭСР достоверно уменьшала степень агрегации тромбоцитов по сравнению с контролем. Способность ЭЭСР снижать тромбин-индуцированную агрегацию кровяных пластинок является важным звеном в суммарном механизме антикоагуляционного действия экдистероидсодержащих экстрактов, поскольку тромбин является не только фактором агрегации тромбоцитов, но и продуктом плазменного коагуляционного каскада свертывания крови [Берковский A.JI. и др., 2001].
Преинкубация богатой тромбоцитами плазмы с ЭЭСР снижала коллаген- индуцированную агрегацию тромбоцитов. Однако достоверно на этот показатель воздействовал только ЭЛС, при использовании ЭЛХ в этих же условиях выявило тенденцию к снижению агрегационной активности кровяных пластинок. Подавление коллаген-индуцированной агрегации тромбоцитов исследуемыми экстрактами свидетельствует об их способности ослаблять ключевой момент в активации гемостаза – взаимодействие с коллагеном эндотелия [Зубаиров Д.М., 2000; Соколов Е.И., 2000].
Инкубация богатой тромбоцитами плазмы с ЭЭСР при использовании в качестве индуктора агрегации арахидоновой кислоты оказывала выраженное влияние на функциональную активность тромбоцитов, значительно уменьшая агрегацию кровяных пластинок по сравнению с контрольными значениями.
Кроме того, в опытах ex vivo на различных моделях сердечно-сосудистых расстройств (ишемия мозга, инфаркт миокарда и артериальная гипертензия) отмечено ослабление ЭЭСР агрегации тромбоцитов в ответ на важнейший физиологический индуктор – АДФ. АДФ в зависимости от концентрации способен вызывать обратимую, реализуемую через специфические рецепторы, и необратимую, связанную с мобилизацией внутриклеточного кальция, агрегацию тромбоцитов [Алмазов В.А. и др., 1990; Daniel J.L. et al., 1998].
Анализируя полученные результаты, следует отметить, что ЭЭСР способны ослаблять агрегацию тромбоцитов в ответ на различные физиологические агони- сты: АДФ, тромбин, коллаген, арахидоновую кислоту, оказывающие свое действие через различные сигнальные системы в клетке. Это свидетельствует о неспецифическом характере антиагрегантной активности исследуемых экстрактов, которая; вероятно, реализуется не через рецепторные механизмы, а воздействием на структуру мембран тромбоцитов, эндотелия. Результатом такого влияния является изменение чувствительности рецепторов тромбоцитов к индукторам различной природы и повышение антиагрегантной активности сосудистой стенки.
Нарушения в системе гемостаза обнаруживаются не только при сердечнососудистых заболеваниях, но и при многих экстремальных воздействиях на организм, наиболее распространенным из которых является физическая нагрузка. Физическая нагрузка достаточной мощности и длительности приводит к нарушению не только реологических свойств крови, но и вызывает выраженные сдвиги различных параметров гемостаза [Голышенков С.П., Тайрова М.Р., 2002; Рехвиа- швили М.В. и др., 2001; Marsh N.A., Gaffney P.J., 1982], что подтверждает ко- функционирование систем реологии крови и гемостаза в норме и при патологических состояниях [Муравьев A.B. и др., 2001; Багракова C.B. и др., 2002; Vasquetz- Vivar J. et al., 1998]. Развитие утомления при дозированной физической нагрузке коррелирует с изменениями гемореологии, коагуляционной и фибринолитической активности [Голышенков С.П., Тайрова М.Р., 2002; Мельников A.A. и др., 2002;
Мельников A.A. и др., 2002а; El-Sayed M.S. et al., 2000]. Возможным механизмом зависимости физической работоспособности от степени нарушения указанных параметров является ухудшение кислородтранспортных возможностей организма [Дембо А.Г., 1984], а также возможность микротромбообразования, что может привести к непредвидимым тромботическим осложнениям [Муханов O.A. и др., 2002].
Повышение агрегационной активности тромбоцитов отмечено в экспериментах при однократной велоэргометрической нагрузке большой интенсивности у мужчин [Голышенков С.П. и др., 2004]. Физическая нагрузка у спортсменов на тредбане до отказа от выполнения работы вызывала резкое повышение коагуля- ционного потенциала по данным тромбоэластографии, увеличение концентрация фибриногена и фактора XIII, снижение фибринолиза [Муханов O.A. и др., 2002]. Полагают, что в этот период повышение свертываемости крови и снижение фибринолиза расценивается как защитная реакция организма на стрессорные воздействия [Муханов O.A. и др., 2002]. Важным звеном в формировании ответной реакции системы гемостаза на мышечную деятельность являются клетки крови – преимущественно тромбоциты [Doni M.J. et al., 1994; Wang J.S. et al., 1994] и эритроциты [Мельников A.A. и др., 2002; Мельников A.A. и др., 2002а].
В наших исследованиях нагрузка при беге на тредбане до полного физического утомления крыс вызывала изменение ряда тромбоцитарных и коагуляцион- ных параметров крови, по сравнению с показателями интактных животных: отмечен рост агрегации тромбоцитов, уменьшение времени начала, продолжительности и конца свертывания. Следовательно, истощающая физическая нагрузка при беге на тредбане вызывала изменение функциональной активности тромбоцитов и коагуляционных свойств крови у крыс, что выражалось в увеличении агрегации тромбоцитов и гиперкоагуляции крови.
Интенсивная физическая нагрузка по-разному влияет на тромбоцитарно- коагуляционный потенциал крови у людей – нетренированных и при постоянной физической нагрузке [Багракова C.B. и др., 2002; Голышенков С.П., Садовничий А.Б., 1998]. Такая же закономерность отмечена и в экспериментах на животных [Senturk U.K. et al, 2001]. Так, в опытах на крысах, которые подвергались острой истощающей нагрузке – бег на тредбане, структурные и функциональные (нарушение деформируемости) изменения в эритроцитах и повышение уровня ТБК- активных продуктов в крови наблюдалось только у нетренированных, так называемых “сидячих крыс”, и не отмечены у животных, которые подвергались регулярной тренировке в течение месяца. Отмеченные различия связаны с тем, что интенсивная физическая нагрузка резко увеличивает сдвиговое напряжение, что приводит к временному повышению вязкости крови, но одновременно стимулирует продукцию NO, простациклина эндотелием сосудистой стенки, которые вызывают вазодилятацию и способствуют приведению коагуляционных и гемореологических параметров к исходным значениям [Turchetti V. et al, 2004], т.е. эндотелий выполняет регулирующую функцию. Интенсивная физическая нагрузка у нетренированных людей вызывает окислительный стресс, в условиях которого эндотелий утрачивают свою регулирующую роль за счет того, что супероксидный радикал инактивирует N0, продуцируемый эндотелием в ответ на сдвиговое напряжение, возникающее при физической нагрузке с образованием пероксинитри- тов, которые в свою очередь разлагаются на такие свободные радикалы как ОН и N02 [Шастун С.А. и др, 2002; Massimo C.D. et al, 2004; Sen C.K., 1995]. Цепные свободнорадикальные реакции оказывают цитотоксическое действие на эндотелий, Клетки крови и сдвигают баланс в сторону вазоконстрикции, агрегации тромбоцитов и гемокоагуляции [Varlet-Marie Е, Brun J, 2004]. Кроме того, усиленное образование липидных перекисей в тромбоцитах способствует аккумуляции внутриклеточного Са2+, подавлению активности аденилатциклазы с уменьшением концентрации цАМФ, модуляции активности рецепторных белков и функции сократительного аппарата кровяных клеток [Alexandre A. et al, 1986].
В связи с этим, важным направлением повышения толерантности к физической нагрузке у людей с различными сердечно-сосудистыми заболеваниями, а также увеличения работоспособности при истощающей физической нагрузке, в частн’ости в спортивной медицине, может быть применение препаратов растительного происхождения, не относящихся к допинговым средствам, способных оказывать нормализующее действие на тромбоцитарно-коагуляционный потенциал крови.
Применение ЭЭСР в течение 14 дней до интенсивной физической нагрузки, вызывало у крыс снижение агрегации тромбоцитов без существенных изменений других показателей свертывающей системы крови.
Антиагрегантное действие ЭЭСР в условиях истощающей физической нагрузки, вероятно обусловлено их антиоксидантными и мембраностабилизирую- щими свойствами [Miliauskas G. et al., 2005; Koleckar V. et al., 2008; Kokoska L., Janovska D., 2009]. Ингибирование процессов перекисного окисления липидов под действием ЭЭСР может приводить к нормализации реологических свойств крови, способствуя улучшению микроциркуляции и повышению работоспособности. Предварительное назначение витаминов-антиоксидантов (витамины С и Е) крысам в течении месяца препятствует накоплению ТБК-активных продуктов и нарушению деформируемости эритроцитов, вызванных однократной физической нагрузкой [Азизов А.П. и др., 1998; Сейфулла Р.Д., 1999; Senturk U.K. et al., 2001]. При применении ЭЭСР эндотелий сосудов испытывает меньшие механические воздействия со стороны эритроцитов, степень “ригидности” которых под воздействием антиоксидантной защиты снижается, что уменьшает вероятность повреждения эндотелия сосудистой стенки и активации тромбоцитов. Однако следует отметить слабое защитное действие исследуемых экстрактов на свертывающую систему крови при экстремальной физической нагрузке по сравнению с их эффектами в условиях моделей сердечно-сосудистых заболеваний. Возможно, это связано с тем, что при моделировании сердечно-сосудистых заболеваний ЭЭСР вводили уже на фоне воспроизведенных патологических состояний и препараты препятствовали развитию механизмов, участвующих в активации свертывающей системы крови. В случае же применения экстрактов при физической нагрузке, их курсовое введение осуществлялось интактным животным, которые затем подвергались однократной истощающей нагрузке на тредбане. Вероятно, назначение ЭЭСР здоровым животным не оказывает влияния на тромбоцитарный и коагуляционный потенциал крови и, в связи с этим, не препятствует формированию гиперкоагуляционного синдрома при предъявлении однократной экстремальной физической нагрузки крысам.
Экстракты экдистероидсодержащих растений в условиях моделей СГТВК у крыс оказывали в разной степени выраженное, но однонаправленное действие как на тромбоцитарно-сосудистое, так и плазменное звенья гемокоагуляции. Так, введение исследуемых экстрактов вызывало уменьшение агрегации тромбоцитов, активированных универсальным индуктором – АДФ у крыс с ишемией головного мозга, инфарктом миокарда, артериальной гипертензией и у животных при беге на тредбане до полного физического утомления. Специально выполненная серия опытов in vitro позволила установить, что ЭЭСР ослабляли агрегацию тромбоцитов, вызванную тромбином, коллагеном и арахидоновой кислотой – индукторами, реализующими свой эффект через различные рецепторные механизмы. Полученные результаты позволяют сделать вывод о том, что антиагрегантное действие исследуемых экстрактов является результатом их неспецифического влияния на мембраны тромбоцитов.
К настоящему времени получила развитие концепция о параллелизме процессов, происходящих в эритроцитарной мембране и в мембранах клеток других органов и тканей. Исследование структурно-функционального состояния эритроцитов с успехом было использовано при изучении целого ряда патологических состояний (ишемическая болезнь сердца, артериальная гипертензия, опухолевый рост, шизофрения). При этих заболеваниях нарушения метаболизма в эритроцитах определенным образом отражаются, в силу системности патологического процесса, на течении пластических реакций в других органах и тканях [Новицкий В.В. и др., 2004].
В связи с этим, исследование фосфолипидного спектра мембран эритроцитов приобретает еще большую актуальность при изучении патофизиологических механизмов развития различных заболеваний в аспекте их взаимосвязи с функциональной системой реологии крови. Поскольку, структурно-функциональные свойства эритроцитов являются главной детерминантой гемореологического статуса в норме и при патологии, вскрытие молекулярных механизмов формирования мембранных нарушений позволит разработать методические подходы к фармакологической коррекции многих заболеваний.
Нарушения морфо-функциональных и структурно-метаболических свойств эритроцитов исследованы нами на моделях ишемии головного мозга, инфаркта миокарда, артериальной гипертензии и сахарного диабета.
Модель ишемии головного мозга характеризовалась снижением содержания общего количества липидов и фосфолипидов, в том числе холестерина. Среди фосфолипидов максимальным было уменьшение содержания ФХ и СМ. В меньшей степени снижалось количество ФС. Содержание ФЭА достоверно не отличалось у интактных и контрольных крыс. На фоне снижения общего количества фосфолипидов в эритроцитарных мембранах при ишемии головного мозга достоверно возросло содержание фракции лизофосфолипидов по сравнению с интакт- ными животными. В разной степени выраженное изменение содержания отдельных фосфолипидов привело к значимому сдвигу их соотношения. Так, максимальной стала доля ФЭА (у интактных животных максимальной являлась доля ФХ) и значительно увеличилось относительное содержание ЛФЛ. При ишемии головного мозга у крыс наблюдалось изменение соотношения компонентов фосфолипидов наружного и внутреннего слоев эритроцитарной мембраны, что выражалось в уменьшении содержания ФХ и СМ (наружный слой) и возрастании относительной доли ФЭА и ФС (внутренний слой). Стабильность липидного бислоя во многом обусловлена определенным балансом (соотношением) составляющих его фосфолипидов, при этом распределение фосфолипидов в мембране эритроцита носит асимметричный характер [Kumar V.V., 1993]. Значительное снижение в мембранах количества ФХ и СМ и небольшое уменьшение ФС приводило к уменьшению площади внешнего монослоя липидов относительно внутреннего, что может являться одной из причин нарушения стабильности бислоя и деятельности ряда мембраносвязанных ферментов, активность которых зависит от фос- фолипидного окружения [Черницкий Е.А., Воробей A.B., 1981; Новицкий В.В., Рязанцева Н.В., 2002]. Кроме этого, в условиях ишемии головного мозга определенный вклад в дестабилизацию эритроцитарных мембран может вносить и значительный рост содержания в мембранах эритроцитов фракции ЛФЛ. ЛФЛ являются обязательным компонентом мембран, однако избыточное их накопление ведет к снижению температуры фазового перехода, что повышает внутреннюю подвижность мембран и меняет упаковку в ней липидов [Грибанов Г.А., 1991]. Кроме того, повышение в мембране ЛФЛ способствует переходу липидного бислоя в монослой, возрастанием проницаемости мембран для ионов Na+ и К+, образованию гидрофильных каналов с последующей везикуляцией мембраны эритроцита и диск-эхиноцитарной трансформацией [Грибанов Г.А., 1991].
Обнаруженные дистрофически-дегенеративные изменения липидного состава мембран эритроцитов крыс с ишемией головного мозга существенным образом отражается на их морфологических характеристиках. У крыс с ишемией головного мозга снижалось содержание дискоцитов, повышалась доля переходных и предгемолитических форм эритроцитов.
ЭЛС при курсовом применении способствовал повышению количества общих липидов и общих фосфолипидов в сравнении с контрольными значениями. Повышение содержания фракции фосфолипидов происходило, в основном за счет увеличения концентрации СМ и ФС. Содержание ФХ у крыс, получавших экстракт, было незначительно выше уровня у контрольных животных. В опытной группе происходило существенное снижение содержания ЛФЛ до уровня интактных крыс. Снижение под действием ЭЛС содержания ЛФЛ рассматривается как весьма положительный эффект, т.к. избыточное накопление ЛФЛ сопровождается неблагоприятными критическими перестройками, приводящими к дестабилизации мембраны [Черницкий Е.А., Воробей A.B., 1981; Грибанов Г.А., 1991; Геннис Р., 1997]. Вероятно, снижение концентрации ЛФЛ, нормализация содержания СМ (компонент наружного слоя) и ФС (внутренний слой) в мембранах эритроцитов крыс с ишемией головного мозга под влиянием курсового введения ЭЛС, в итоге, могло способствовать восстановлению морфологических характеристик красных клеток крови. Так, содержание дискоцитов в периферической крови было достоверно выше, в опытной группе в сравнении с контрольными значениями и не отличалось от показателей интактной группы. Количество эритроцитов переходной формы в опытной группе было достоверно ниже по сравнению со значениями как в контрольной, так и в интактной группах. Значительным было влияние ЭЛС на содержание дегенеративных форм эритроцитов: их доля в опытной группе была существенно ниже, чем в контроле и достоверно не отличалась от значений у ин- тактных животных. Полученные результаты позволяют предполагать, что эритро- проте’кторный эффект ЭЛС направлен на переходные формы эритроцитов, которые являются своеобразным резервом, воздействуя на который можно увеличить количество дискоцитов. С одной стороны, исследуемый экстракт препятствует дальнейшей деградации клеток, уменьшая транформацию переходных форм эритроцитов в необратимо измененные дегенеративные формы, останавливая этот процесс на стадии предгемолитических форм; с другой – способствует восстановлению полноценной дискоидной формы в популяции эритроцитов с обратимыми переходными изменениями. Повышение количества дискоидных элементов в периферической крови под влиянием ЭЛС может приводить к улучшению такого ключёвого показателя реологии крови, как деформируемость эритроцитов, поскольку этим свойством, в полной м.ере обладают лишь дискоциты.
Таким образом, курсовое применение ЭЛС в условиях ишемии головного мозга у крыс препятствует процессам деградации эритроцитов за счет положительного влияния на липидный спектр мембран красных клеток крови.
У крыс с ишемией головного мозга, получавших ежедневно в течение 5 суток ЭЛХ, количество общих липидов достоверно превышало значения у контрольных животных, но не достигало уровня показателя в интактной группе. Повышение содержания фосфолипидной фракции происходило в основном, за счет ФХ и СМ. ЭЛХ,”в отличие от ЭЛС не оказывал достоверного влияния на содержание ЛФЛ в условиях модели ишемии головного мозга. У крыс с ишемией головного мозга, получавших в течение 5 дней ЭЛХ, количество дискоцитов не отличалось от значений в контрольной группе и было достоверно снижено по сравнению с показателем у интактных животных. Число переходных форм значимо не отличалось от контроля и было выше, чем в интактной группе. Вместе с тем, следует отметить, что соотношение различных типов клеток принадлежащих к данной группе было отличным как от контроля, так и от интактных значений. Так, в группе животных, получавших ЭЛХ количество дискоцитов с гребнем и с множественными выростами было достоверно более низким, чем у контрольных и у интактных животных. С другой стороны, число клеток в виде эллипса и дискоцитов с одиночным выростом превосходило контрольные значения. Среди эритроцитов с предгемо- литической формой, по сравнению с контролем, возрастала доля куполообразных и сферических клеток; снижалась доля клеток в виде спущенного мяча. Однако,общее количество эритроцитов предгемолитической формы в опытной группе превосходило контрольные значения. У леченных животных количество дегенеративно измененных эритроцитов было достоверно меньшим, чем в контроле и не различалось со значениями в интактной группе. Неоднозначность влияния ЭЛХ на поверхностную архитектонику эритроцитов крыс с ишемией головного мозга, возможно обусловлено преимущественным восстановлением фосфолипидов наружного слоя мембраны (СМ и ФХ), что и явилось причиной увеличения числа предгемолитических форм даже в сравнении с контролем. Тем не менее, сумма положительных эффектов ЭЛХ в отношении морфологии эритроцитов превышает наличие нежелательных изменений клеток красной крови крыс с ишемией головного мозга.
Таким образом, курсовое введение ЭЛХ крысам с ишемией головного мозга повышает содержание липидов в эритроцитарных мембранах, частично нормализует фосфолипидный спектр, что очевидно приводит к снижению доли дененера- тивно измененных эритроцитов.
При сопоставлении активности ЭССР в отношении их влияния на липидный состав мембран и поверхностную архитектонику эритроцитов в условиях модели ишемии головного мозга предпочтение отдается ЭЛС. ЭЛС более выраженно препятствует процессам деградации эритроцитов, за счет положительного влияния на соотношение фосфолипидов наружного и врутреннего монослоев и снижения количества лизофосфолипидов в мембранах эритроцитов крыс с ишемией. При инфаркте миокарда у крыс наблюдается снижение обшего количества липидов и общих фосфолипидов в сравнении с интактными значениями. У животных с инфарктом миокарда происходило снижение содержания холестерина, однако соотношение холестерин/фосфолипиды не отличалось от значений в ин- тактной группе, что свидетельствует об уменьшении количества холестерина в той же степени, что и фосфолипидной фракции. Среди фосфолипидов максимальным было снижение содержания ФХ и СМ. Количество ФЭА и ФС достоверно не отличалось от аналогичных показателей у интактных животных. Несмотря на снижение при инфаркте миокарда в эритроцитарных мембранах содержания фосфолипидов, достоверно возросло по сравнению с интактными крысами количество лизофосфолипидов. Следствием изменения количества отдельных фосфолипидов явился сдвиг их процентного соотношения. Так, доли ФЭА, ФС и ФХ стали равными, а процентное содержание СМ по сравнению с интактными животными не изменилось. Наблюдалось увеличение относительного содержания лизофосфолипидов при инфаркте миокарда в сравнении с интакными значениями. У крыс с инфарктом миокарда наблюдается уменьшение процентного содержания фосфолипидов (СМ и ФХ), формирующих наружный слой мембраны эритроцита и относительное увеличение компонентов внутреннего слоя – ФЭА и ФС. Интересно отметить, что аналогичные изменения соотношения фосфолипидов наружного и внутреннего слоя мембраны эритроцитов отмечены и у крыс с ишемией головного мозга. Помимо этого, в мембранах эритроцитов крыс с инфарктом миокарда происходило накопление повышенного количества ЛФЛ, что может способствовать гемолизу красных клеток крови [Грибанов Г.А., 1991]. Одновременно наблюдалось снижение содержания ФХ, что косвенно свидетельствует об активации фосфолипазы А2, катализирующей переход ФХ в ЛФЛ [Марри Р. и др., 1993; Эллиот В., Эллиот Д., 1999]. Обнаруженные изменения липидного состава мембран эритроцитов крыс с инфарктом миокарда закономерно отразились на состоянии поверхностной архитектоники красных клеток крови.
На 5-е сутки после инфаркта миокарда в периферической крови крыс достоверно снизилось содержание дискоцитов. Статистически значимо, по сравнению с интактной группой, повышалась доля переходных форм, в основном за счет возрастания количества дискоцитов с выростом, эллипсов и эритроцитов в виде тутовой ягоды. Увеличивалось количество предгемолитических форм по сравнению с интактной группой. Достоверно возросла доля всех форм эритроцитов, относящихся к данной группе, однако соотношение их (преобладание клеток куполообразной и сферической формы) было подобно интактным животным. Число дегенеративных форм эритроцитов у крыс с инфарктом миокарда было повышено в сравнении со значениями здоровых крыс.
Курсовое введение ЭЛС крысам с инфарктом миокарда приводило к увеличению содержания общих липидов, однако эти изменения носили характер тенденции. Содержание фосфолипидной фракции достоверно не отличалось от уровня в контроле, вместе с тем не было достоверных различий и с группой интактных животных. Под влиянием курсового введения ЭЛС содержание холестерина и отношение холестерин/фосфолипиды достоверно не отличались ни от интактных значений, ни от контроля. Количество ФС и СМ у крыс, получавших ЭЛС было достоверно выше, чем в контроле и не отличалось от значений в интактной группе. Процентное соотношение массовых долей ФЭА и ФС у животных, получавших экстракт, соответствовало аналогичным показателям в контрольной группе, содержание ФХ снижалось, а доля СМ была достоверно выше. При использовании ЭЛС у крыс с инфарктом миокарда наблюдалось восстановление процентного содержания фосфолипидов наружного (СМ) и внутреннего (ФС) слоя мембраны. У крыс с инфарктом миокарда, получавших ЭЛС, происходило значительное снижение содержания ЛФЛ. Данные изменения липидного состава мембран эритроцитов под действием ЭЛС привели к улучшению показателей морфологии эритроцитов крыс с инфарктом миокарда.
Курсовое применени ЭЛС приводило к увеличению содержания дискоцитов у крыс с инфарктом миокарда в сравнении со значениями в контрольной группе. Количество переходных форм в опытной группе достоверно снижалось. Снижение происходило за счет достоверного уменьшения количества клеток в форме эллипса, дискоцитов с выростом и дискоцитов с множественными выростами. У крыс, получавших ЭЛС доля предгемолитических форм была достоверно меньшей, по сравнению с контрольной группой, за счет снижения количества куполообразных и сферических эритроцитов. Использование ЭЛС препятствовало возрастанию доли дегенеративно измененных эритроцитов.
Таким образом, курсовое применение ЭЛС у крыс с инфарктом миокарда способствовало снижению дегенеративных изменений эритроцитов периферической крови за счет нормализации липидного состава мембран красных клеток.
У крыс с инфарктом миокарда, получавших ЭЛХ, содержание общего количества липидов не отличалось от величин в контрольной группе. Под действием ЭЛХ содержание фосфолипидной фракции возрастало, однако изменение данного показателя не достигало необходимого уровня статистической значимости, вместе с тем не было достоверных различий и от соответствующих значений в группе интактных животных. Соотношение холестерин/фосфолипиды не отличалось от значений контрольной и интактной групп. Восстановление фосфолипидного спектра под влиянием ЭЛХ происходило в основном за счет СМ, представляющего наружный слой мембраны эритроцита и ФС (компонента внутреннего слоя мембраны). Количество ФЭА и ФХ у крыс, получавших ЭЛХ достоверно не отличалось от значений в контрольной группе. Курсовое введение ЭЛХ достоверно снизило содержание ЛФЛ в мембранах эритроцитов крыс с инфарктом миокарда. У крыс, получавших ЭЛХ, достоверно снизилось, процентное содержание ФХ и ЛФЛ и возросла относительная доля СМ в сравнении с контрольными значениями. Обнаруженные изменения липидного состава мембран эритроцитов под действием курсового применения ЭЛХ проявились в улучшении поверхностной архитектоники красных клеток крови.
При курсовом введении ЭЛХ крысам с инфарктом миокарда количество дискоцитов было достоверно выше по сравнению с аналогичным показателем контрольной группы животных. Число переходных форм у крыс, получавших ЭЛХ, было достоверно ниже, чем в контроле. Снижение количества эритроцитов с переходной формой происходило за счет достоверного уменьшения доли клеток в виде эллипса, дискоцитов с выростом и с множественными выростами. Под действием препарата достоверно снижалось количество предгемолитических форм эритроцитов. Среди них уменьшилась доля куполообразных и сферических эритроцитов. Количество эритроцитов в виде спущенного мяча достоверно не отличалось от контрольных значений, однако также не было различий и с интактной группой. Количество дегенеративно измененных эритроцитов у крыс, получавших ЭЛХ, было достоверно ниже, чем в контроле и не отличалось от значений у интактных животных.
Таким образом, курсовое применение ЭЛХ у крыс с инфарктом миокарда способствовало снижению дегенеративных изменений эритроцитов периферической крови за счет нормализации липидного состава мембран красных клеток.
В условиях модели инфаркта миокарда ЭЛС и ЭЛХ обладали схожей активностью, в равной степени воздействуя на содержание общих липидов и фосфолипидов, восстанавливали соотношение фосфолипидов наружного и внутреннего монослоев и существенно снижали концентрацию лизофосфолипидов.
У крыс линии БРЖ наблюдалось достоверное снижение содержания общих липидов и общих фосфолипидов в тенях эритроцитарных мембран в сравнении с показателями нормотензивных крыс. У крыс с артериальной гипертензией нами отмечено повышение относительной доли холестерина. Так, соотношение холе- стерин/фосфолипиды было достоверно выше по сравнению с крысами линии Вис- тар. Среди фосфолипидов максимальным было снижение, по сравнению с нормо- тензивными крысами, содержание ФХ. Наблюдаемое уменьшение количества ФЭА и ФС не достигало уровня статистической значимости. В эритроцитарных мембранах крыс с артериальной гипертензией наблюдалась тенденция к увеличению содержания фракции лизофосфолипидов. В разной степени выраженное изменение содержания отдельных фосфолипидов привело к значимому сдвигу их соотношения. Так, максимальными стали доли ФЭА и ФС соответственно. Процентное содержание ФХ значительно снизилось, а процентная доля СМ, несмотря на снижение его содержания, осталась неизменной. Увеличилось, по сравнению с крысами Вистар, относительное содержание ЛФЛ. У крыс линии БНЯ наблюдается процентное уменьшение фосфолипидов наружного слоя мембраны – СМ и ФХ и относительное возрастание содержания компонентов внутреннего слоя мембраны – ФЭА и ФС. Обнаруженные изменения липидного состава мембран эритроцитов крыс линии SHR закономерно отразились на состоянии поверхностной архитектоники красных клеток крови.
Исследование поверхностной архитектоники методом сканирующей электронной микроскопии показало, что в периферической крови крыс линии SHR достоверно снижено, по сравнению с крысами Вистар, содержание дискоцитов. Статистически значимо была повышена доля переходных форм за счет возрастания количества эритроцитов в форме эллипса, плоского диска, дискоцитов с выростом и с гребнем. Содержание эритроцитов переходных форм достоверно не изменилось. Увеличивалось количество предгемолитических форм по сравнению с ин- тактной группой. У крыс с артериальной гипертензией среди клеток с предгемо- литической формой преобладали куполообразные эритроциты и минимальным было количество эритроцитов в виде спущенного мяча. Число дегенеративных эритроцитов у крыс SHR было значительно больше, чем у крыс Вистар.
При курсовом введении ЭЛС крысам с артериальной гипертензией наблюдалось повышение количества общих липидов и общих фосфолипидов. Соотношение холестерин/фосфолипиды было достоверно ниже, чем у животных контрольной группы и не отличалось от значений у крыс линии Вистар. Количество ФЭА, ФХ и ФС у крыс, получавших ЭЛС, достоверно не отличалось от значений у контрольных животных. Содержание СМ было выше, чем в контрольной группе и не *
отличается от значений у крыс Вистар. Количество ЛФЛ под влиянием ЭЛС значимо не изменялось. Процентное соотношение массовых долей различных фос- фолипидных фракций у животных, получавших ЭЛС, статистически значимо не отличалось от аналогичных показателей в контрольной группе. Использование ЭЛС у крыс линии SHR приводило к частичному восстановлению процентного содержания фосфолипидов наружного слоя мембраны – СМ и ФХ. Данные изменения липидного состава мембран эритроцитов под действием ЭЛС привели к улучшению показателей морфологии эритроцитов крыс с артериальной гипертензией.
У крыс с артериальной гипертензией, получавших ЭЛС содержание дискоцитов в периферической крови было достоверно выше, чем в контрольной группе и не отличается от значений у крыс Вистар. Количество переходных форм в опытной группе было достоверно ниже значений как в контрольной группе, так и в группе у крыс Вистар. Следует отметить, что у животных, получавших ЭЛС, дис- коциты в виде эллипсов или отсутствовали или наблюдались в единичных случаях. Количество клеток в виде плоского диска, дискоцитов с выростом и дискоцитов с множественными выростами было достоверно ниже, чем в контроле. Среди эритроцитов предгемолитической формы количество куполообразных, по сравнению с контролем, статистически значимо не изменилось, а доля клеток сферической формы и в виде спущенного мяча достоверно снизилась. Однако общее количество предгемолитических форм значимо не различалось в контрольной и опытной группах. Использование экстракта препятствовало росту числа эритроцитов дегенеративной формы, их доля в опытной группе была гораздо ниже, чем в контроле.
Таким образом, курсовое применение ЭЛС у спонтанно-гипертензивных крыс препятствовало накоплению в кровеносном русле предгемолитических и дегенеративных форм эритроцитов, а также оказывало положительное воздействие на липидный состав мембран красных клеток.
При курсовом введении ЭЛХ крысам с артериальной гипертензией количество общих липидов статистически значимо не отличалось от контрольных значений, а общее количество фосфолипидов достоверно возрастало по сравнению с контролем. Соотношение холестерин/фосфолипиды было значимо ниже, чем у животных контрольной группы и не отличалось от значений крыс Вистар. Количество ФЭА, ФС и СМ у крыс, получавших ЭЛХ, достоверно не отличалось от значений у контрольных животных. Содержание ФХ было статистически значимо выше, чем в контрольной группе. При курсовом введении ЭЛХ у гипертензивных животных наблюдалось достоверное снижение количества ЛФЛ. Процентное соотношение массовых долей ФЭА и СМ в мембранах эритроцитов крыс контрольной и опытной групп не различалось. У крыс, получавших исследуемый экстракт, возрастала, по сравнению с контрольными животными, относительная доля ФХ и снижалась в два раза доля ЛФЛ, причем процент ЛФЛ у леченных животных линии SUR не различался со значениями интактных животных. Курсовое применение ЭЛХ способствовало восстановлению процентного содержания ФХ – компонента наружного слоя мембраны эритроцита. Положительные изменения липид- ного состава мембран эритроцитов под действием ЭЛХ привели к улучшению показателей морфологии эритроцитов крыс с артериальной гипертензией.
При курсовом введении ЭЛХ количество дискоцитов у животных линии SHR достоверно возрастало по сравнению с контрольной группой. Среди эритроцитов с переходной формой доля клеток в виде эллипса, плоского диска и дискоцитов с выростом была достоверно ниже, чем в контроле и не отличалась от значений у нормотензивных крыс; количество дискоцитов с множественными выростами возросло; число дискоцитов с гребнем и эритроцитов в виде тутовой ягоды достоверно не различалось ни с контролем, ни с крысами Вистар. Общее количество эритроцитов с переходной формой было статистически значимо выше, чем в контроле. Под действием ЭЛХ не изменялось содержание предгемолитических и дегенеративно измененных форм эритроцитов.
Анализируя полученные результаты, можно заключить, что ЭЭСР при курсовом введении крысам с артериальной гипертензией повышают содержание липи- дов в эритроцитарных мембранах, нормализуют фосфолипидный спектр и способствуют снижению в периферической крови содержания предгемолитических и дегенеративных форм эритроцитов, с одновременным повышением числа красных клеток дискоидной формы. По способности нормализовывать фосфолипидный спектр и улучшать показатели поверхносной архитектоники эритроцитов крыс SHR ЭЛС превосходит ЭЛХ.
В условиях стрептозотоцин-индуцированного диабета наблюдалось достоверное снижение содержания общих липидов и общих фосфолипидов в мембранах эритроцитов. У крыс со стрептозотоцин-индуцированным диабетом на фоне снижения общего количества фосфолипидов отмечено также снижение и абсолютного содержания холестерина, однако соотношение холестерин/фосфолипиды достоверно не отличалось от значений интактных животных. У крыс со стрепто- зотоцин-индуцированным диабетом происходило снижение всего спектра фосфолипидов в мембранах эритроцитов, однако максимальным было снижение, по сравнению с интактными значениями, содержания ФХ и ФС. В эритроцитарных мембранах крыс со стрептозотоцин-индуцированным диабетом значительно увеличивалось содержание фракции лизофосфолипидов. При стрептозотоцин- индуцированном диабете произошло изменение соотношения мембранных фосфолипидов – значительно снизилось процентное содержание ФЭА и ФС. Существенно увеличилось, по сравнению с интактными значениями, относительное содержание ЛФЛ. На модели стрептозотоцин-индуцированного диабета произошло изменение соотношений фосфолипидов наружного и внутреннего слоя мембран эритроцитов. Так, происходило снижение процентного содержания фосфолипидов внутреннего слоя мембраны – ФЭА и ФС; в наружном слое – снизилось процентное содержание ФХ, с одновременным повышением доли СМ.
Курсовое применение ЭЛС привело к значительному возрастанию общего содержания фосфолипидов, при этом уровень общих липидов у животных со стрептозотоцин-индуцированным диабетом, получавших ЭЛС не отличался от значений интактных животных. Отношение холестерин/фосфолипиды в опытной группе было снижено, что свидетельствует о более выраженном восстановлении фосфолипидной компоненты мембран. Содержание ФС, ФХ и СМ увеличивалось при использовании ЭЛС в сравнении с контрольными значениями. Курсовое применение ЭЛС оказывало положительное влияние на соотношение различных фосфолипидов в мембранах эритроцитов. Так, повышалась процентная доля фосфолипидов, составляющих внутренний слой биомембран – ФЭА и ФС. В результате соотношение фосфолипидов внутреннего и наружного слоев мембраны эритроцитов восстанавливалось до значений близких у интактных животных. Важным компонентом действия ЭЛС при стрептозотоцин-индуцированном диабете является снижение содержания ЛФЛ.
Под действием ЭЛХ возросло содержание общих липидов и общих фосфолипидов у крыс со стрептозотоцин-индуцированным диабетом. Уровень холестерина у животных со стрептозотоциновым диабетом, получавших ЭЛХ не отличался от контрольных значений. Отношение холестерин/фосфолипиды было снижено в опытной группе в сравнении с контрольными значениями. Содержание ФЭА при курсовом применении ЭЛХ при стрептозотоцин-индуцированном диабете достоверно превосходило значение этого показателя в контроле и не отличалось от данных в интактной группе. Увеличивалось содержание ФС и СМ при использовании ЭЛХ в сравнении с контрольными значениями. Несмотря на то, что абсолютные значения содержания лизофосфолипидов были выше в группе животных, получавших ЭЛХ, в процентном соотношении их содержание было достоверно снижено в сравнении с контролем. Курсовое применение ЭЛХ оказывало положительное влияние на соотношение различных фосфолипидов в мембранах эритроцитов. Так, повышалась процентная доля фосфолипидов, составляющих внутренний слой биомембран – ФЭА и ФС. В результате соотношение фосфолипидов внутреннего и наружного слоем мембраны эритроцитов восстанавливалось до значений близких у интактных животных.
Таким образом, в условиях моделей сердечно-сосудистой патологии и сахарного диабета ЭЭСР препятствуют снижению содержания общих липидов, общих фосфолипидов и предотвращают накопление холестерина и лизофосфолипидов. Курсовое применение ЭЭСР на моделях сердечно-сосудистых расстройств и сахарного диабета способствует восстановлению соотношения компонентов фосфолипидов внутреннего и наружного слоя мембран эритроцитов. Указанные положительные эффекты исследуемых экстрактов в отношении липидного спектра мембран эритроцитов находят свое отражение в восстановлении параметров поверхностной архитектоники красных клеток, что проявляется снижением доли переходных, предгемолитических и дегенеративных форм и возрастанием количества дискоцитов.
Активность многих ферментов в эритроцитах зависит от определенного соотношения различных фосфолипидов в мембране. Большое значение в поддержании морфо-функциональных свойств эритроцитов принадлежит активности мем- бранносвязаных ферментов Na/K-АТФазы и Mg/Ca-АТФазы [Теннис Р., 1997].
Между содержанием ФХ в мембране и активностью Na/K-АТФазы обнаружена положительная взаимосвязь [Черницкий Е.А., Воробей A.B., 1981; Геннис Р., 1997]. ЭЭСР способствуют восстановлению концентрации ФХ в мембране, что может приводить к восстановлению активности мембрано-связанных ферментов, восстанавливать ионный гомеостаз эритроцитов. Накопление ЛФЛ в мембране приводит к ингибированию активности мембраносвязанных ферментов. Снижение активности Mg/Са-АТФазы приводит к повышению содержания внутриклеточного содержания ионов Са2+ и запускает целый комплекс процессов, приводящих к нарушению морфофункционального состояния эритроцитов. ЭЭСР снижают концентрацию ЛФЛ в условиях моделей сердечно-сосудистых расстройств, восстанавливая тем самым активность ферментов, обеспечивающих ионный гомеостаз и стабильность клетки в целом. Положительное влияние ЭЭСР на липид- ный состав мембран эритроцитов, в значительной степени может быть связано с присутствием у этих экстрактов антиокислительной активности [Плотников М.Б. и др., 1998]. Флавоноиды обладают способностью снижать активность фосфоли- пазы А2 и фосфолипазы С [Gschwendt М. et al., 1983]. Вероятно, одним из путей повышения уровня фосфолипидов в группе леченных животных может являться ингибирующее влияние на фосфолипазы флавоноидов, входящих в ЭЭСР. Наблюдаемые изменения липидного спектра эритроцитов позволяют охарактеризовать действие ЭЭСР как мембраностабилизирующее.
Таким образом, универсальность гемореологического действия ЭЭСР в условиях моделей СПВК различной этиологии заключается в улучшении структурно- метаболических свойств эритроцитов.
Системы гемореологии и гемостаза при состояниях, сопровождающихся СПВК кардинальным образом включаются в формирование и прогрессирование многйх сердечно-сосудистых заболеваний (инфаркт миокарда, ишемия головного мозга, артериальная гипертензия), эндокринных расстройств (диабет), а также при различных вариантах экстремальных воздействий (истощающая физическая нагрузка). Следствием дизрегуляции в системах гемореологии и гемостаза является нарушение доставки кислорода к тканям. Возникающие очаги ишемии в пораженных органах, в свою очередь, оказывают дополнительное воздействие на основные гемореологические детерминанты, усиливая гемостатическую активацию в региональной и общей системах кровообращения. Патогенез расстройств, сопровождающихся СГТВК в данном случае можно рассмотреть в виде следующих этапов: 1) нарушения взаиморегулирующих отношений между системами гемо- реологии и гемостаза; 2) развитие адаптивных (компенсаторных) реакций; 3) истощение компенсаторных возможностей; 4) становление новых взаимосвязей между компонентами систем гемореологии и гемостаза на качественно другом уровне [Танашян М.М., 2007]. Очевидно, что этот новый уровень будет характеризоваться меньшими потенциальными возможностями и недостаточным защитным резервом при воздействии повреждающих факторов. Последовательность и взаимозависимость структурно-функциональных изменений, с одной стороны, адаптационно-компенсаторных, с другой – деструктивных реакций, наличие или отсутствие между ними необходимого баланса – все это характеризует нарушения в системах гемореологии и гемостаза как ключевые в развитии и клиническом проявлении многих заболеваний, сопровождающихся СПВК.
Существование универсальных изменений в системах гемореологии и гемостаза при заболеваниях, сопровождающихся СПВК свидетельствует о принципиальной возможности их фармакологической коррекции с помощью ЭЭСР, как средств полифункционального действия.
ЭЭСР проявили выраженную активность в отношении показателей гемореологии и гемостаза в условиях различных моделей СПВК. Характер действия ЭЭСР на моделях СПВК определяется формированием новых взаимосвязей показателей как внутри систем гемореологии и гемостаза, так и между ними. Активность ЭЭСР в отношении систем гемореологии и гемостаза позволяет говорить о превалировании адаптационно-компенсаторных механизмов над деструктивными, усилении процессов взаиморегуляции и повышении стабильности этих систем, позволяющие поддерживать жидкое состояние крови и обеспечивать необходимый уровень кровоснабжения и оксигенации. При сердечно-сосудистой патологии активация адаптационно-компенсаторных механизмов под действием ЭЭСР находит подтверждение в улучшении функционирования органов, что проявляется в нормализации параметров ЭКГ и сокращении зоны некроза при инфаркте миокарда; восстановлении функциональной активности коры головного мозга при его ишемии (по данным ЭЭГ).
Применение ЭЭСР при сахарном диабете повышает взаимосвязь и согласованность системы реологии крови и системы регуляции содержания глюкозы в крови. При сахарном диабете наблюдается ухудшение гемореологического статуса, нарушение микрогемоциркуляции и оксигенации тканей. Одновременно с этим, снижается интенсивность вовлечения ‘глюкозы в метаболизм, что приводит к гипергликемии. Гипергликемия, как отражение комплекса метаболических нарушений способна еще более усугубить состояние реологии крови за счет активации процессов пероксидации и неферментативного гликозилирования белков мембран эритроцитов, от состояния которых в значительной степени зависят микрореологические свойства крови. Таким образом, сахарный диабет характеризуется разобщением функционирования системы реологии крови и метаболических процессов, что приводит, с одной стороны к нарушению микрогемоциркуляции и оксигенации, с другой – к возникновению энергетического дефицита. Улучшение гемореологических параметров под действием ЭЭСР у крыс с сахарным диабетом способствует нормализации микрогемоциркуляции и оксигенации тканей, одновременно с этим ЭЭСР активируют процессы вовлечения глюкозы в метаболизм и препятствуют росту ее концентрации в крови. Таким образом, под действием ЭЭСР улучшение гемореологического статуса и оптимизация метаболических процессов при сахарном диабете находятся в тесной взаимосвязи, повышают вза- иморегулирующее влияние и стабильность этих систем.
Весьма показательным является проявление фармакологической активности ЭЭСР на модели наследственного гипоталамического несахарного диабета. Крысы с НГНД (линия ВгаШеЬого) характеризуются отсутствием взаимосвязи процессов регуляции и согласованности элементов функциональной системы реологии крови, что свидетельствует о предельном случае состояния дизрегуляции, при котором адаптация затруднена и ведущими становятся деструктивные процессы.
Состояние дизрегуляции проявляется в нарушении реологических свойств крови и, что самое главное – в нарушении процессов микрогемоциркуляции и оксигена- ции. ЭЭСР не только улучшают гемореологический статус в целом, но и повышает степень взаимосвязи между отдельными гемореологическими параметрами, исходно разобщенными в результате генетически детерминированной патологии. Таким образом, наблюдается восстановление регуляторных механизмов и повышение адаптационных возможностей у крыс с НГНД под влиянием ЭЭСР.
Важным свойством ЭЭСР является нормализация параметров гемореологии, гемостаза и показателей углеводного обмена в условиях модели истощающей физической нагрузки. При истощающей физической нагрузке у крыс наблюдается нарушение реологических свойств крови, повышение гемостатического потенциала и сдвиг углеводного обмена в сторону анаэробного метаболизма. Таким образом, истощающая физическая нагрузка характеризуется разобщением элементов функциональных систем: реологии крови, гемостаза и углеводного метаболизма, что приводит к нарушению кислородтранспортной функции крови, снижению производства энергии в организме. Применение ЭЭСР при истощающей физической нагрузке способствует восстановлению гемореологических параметров, однако согласованность вышеперечисленных функциональных систем проявляется слабо и выражается в умеренном повышении кислородтранспортной функции крови при отсутствии влияния исследуемых экстрактов на показатели работоспособности. Иная картина наблюдается при использовании ЭЭСР в условиях модели истощающей физической нагрузки у крыс с предварительным тренировочным периодом, при котором улучшение гемореологического статуса сочетается с положительными сдвигами углеводного обмена, улучшением доставки кислорода к тканям и ростом показателей физической работоспособности. Повышение толерантности к физической нагрузке под действием ЭЭСР в значительной степени проявилось в условиях модели инфаркта миокарда. Сочетание курсового применения ЭЭСР и дозированной физической нагрузки у крыс с инфарктом миокарда способствует улучшению гемореологических параметров^ показателей углеводного обмена и увеличением индекса доставки кислорода к тканям.
По нашему мнению, универсальным механизмом проявления полифункциональной активности ЭЭСР является их положительное воздействие на липидный состав мембран эритроцитов.
В условиях моделей сердечно-сосудистых расстройств, диабета, экстремальных нагрузок нормализующий эффект ЭЭСР на структурно-функциональное состояние эритроцитов, помимо участия непосредственно в реологических механизмах, определяет также взаимосвязи между отдельными элементами функциональных систем, обеспечивающих процессы микрогемоциркуляции и оксигенации тканей: гемореологии, гемостаза и метаболизма. Положительное воздействие ЭЭСР на липидный спектр мембран эритроцитов служит основой для восстановления физико-химических свойств и структурной организация мембраны красных кровяных клеток. В результате применения ЭЭСР в условиях моделей СПВК, в эритроцитарной мембране увеличивается содержание общих липидов, нормализуется количество и соотношение фосфолипидов, представляющих наружный (фосфатидилхолин, сфингомиелин) и внутренний (фосфатидилсерин, фосфатиди- лэтаноламин) слои мембраны. Под действием ЭЭСР происходит снижение количества лизофосфолипидов в мембране. Вышеперечисленные положительныесдвиги структурной организации мембраны эритроцитов под действием ЭЭСР закономерно должны отражаться на функциональных свойствах мембраны: восстановление активности мембранассоциированных ферментов, регулирующих ионный гомеостаз красных клеток; повышение антиоксидантного потенциала мембраны; снижение микровязкости мембраны, при сохранении ее механической прочности. Восстановление структурно-функциональных свойств мембраны эритроцитов под действием ЭЭСР определенным образом обеспечивает микрореологические параметры – деформируемость и агрегацию эритроцитов, которые в свою очередь являются основными детерминатами процессов кровоснабжения и оксигенации в области микроциркуляторного русла.
Гемореологические нарушения при различных заболеваниях часто имеют схожую картину, в связи с этим синдром повышенной вязкости крови может рассматриваться как универсальный компонент в патогенезе многих заболеваний.
Основываясь на полученных результатах можно сделать вывод, что экстракты эк- дистероидсодержащих растений, обладающие активностью в отношении систем гемореологии, гемостаза и метаболизма, реализующие свои эффекты за счет влияния на структурно-функциональные свойства клеток, являются перспективными источниками для создания лекарственных препаратов различных фармакологических групп.