Таким образом, повышение текучести мембран митохондрий кардиомиоцитов при длительной иммобилизации крыс (табл. І-3) свидетельствует о набухании органелл, а тиамин, уменьшая текучесть, препятствует набуханию во все сроки опыта за счет повышения резистентности организма животных к стрессу и соответственно снижения его мембранотропного влияния.
В последней связи важно было выяснить, как тиаминзависимая стабилизация митохондриальных мембран отражается на функциональной активности органелл. Для этого оценивали скорость потребления кислорода суспензией митохондрий в разобщенном ДНФ (V5) и активном (V3) состояниях при использовании в качестве субстрата окисления сукцината. Оказалось, что при одночасовой и двухсуточной экспозиции иммобилизационного стресса (сроки, где проявлялось максимальное мембраностабилизирующее действие тиамина табл. І-3) по абсолютным значениям показателей V5 и V3 митохондрии сердца крыс, получавших тиамин, и митохондрии контрольных животных не отличались друг от друга (табл. I-1). Не исключено, что в принятых условиях гарантом стабилизации мембран основных цитоплазматических структур сократительных клеток миокарда является антистрессорное действие тиамина, которое обусловливает снижение актуальности раздражения для кардиомиоцитов, т. е. уменьшает «падающую» на них рабочую нагрузку при иммобилизационном стрессе.
Таким образом, повышение текучести мембран митохондрий кардиомиоцитов при длительной иммобилизации крыс (табл. І-3) свидетельствует о набухании органелл, а тиамин, уменьшая текучесть, препятствует набуханию во все сроки опыта за счет повышения резистентности организма животных к стрессу и соответственно снижения его мембранотропного влияния.
В последней связи важно было выяснить, как тиаминзависимая стабилизация митохондриальных мембран отражается на функциональной активности органелл. Для этого оценивали скорость потребления кислорода суспензией митохондрий в разобщенном ДНФ (V5) и активном (V3) состояниях при использовании в качестве субстрата окисления сукцината. Оказалось, что при одночасовой и двухсуточной экспозиции иммобилизационного стресса (сроки, где проявлялось максимальное мембраностабилизирующее действие тиамина табл. І-3) по абсолютным значениям показателей V5 и V3 митохондрии сердца крыс, получавших тиамин, и митохондрии контрольных животных не отличались друг от друга (табл. I-1). Не исключено, что в принятых условиях гарантом стабилизации мембран основных цитоплазматических структур сократительных клеток миокарда является антистрессорное действие тиамина, которое обусловливает снижение актуальности раздражения для кардиомиоцитов, т. е. уменьшает «падающую» на них рабочую нагрузку при иммобилизационном стрессе.
Медиатором высокоамплитудного набухания митохондрий кардиомиоцитов при иммобилизационном стрессе может быть Ca2+, который через активацию митохондриальных фосфолипаз [98] способен лабилизировать мембраны органелл, увеличивая их проницаемость для молекул воды. Оценивая полученные результаты (табл. І-3) с позиций этого допущения, следует иметь в виду, что действие стресса на сердце является по существу адренергическим и через систему адренорецепторов приводит к увеличенному вхождению Ca2+ в кардиомиоциты [138]. Последнее играет важную роль в положительном инотропном эффекте катехоламинов и при умеренном стрессе оказывается транзиторным, так как благодаря нормальному функционированию мембранных механизмов ионного транспорта избыток Ca2+ быстро удаляется из саркоплазмы. При истощающем стрессе, сопровождающемся повреждением мембран и катионных насосов, удаление Ca2+ из саркоплазмы может оказаться нарушенным. Чрезмерное накопление Ca2+ в кардиомиоцитах имеет два следствия. Во-первых, он может активировать совокупность процессов, составляющих липидную триаду [98], и таким образом замыкает порочный круг, углубляющий повреждение миокарда. Во-вторых, избыток Ca2 обладает собственным повреждающим действием, которое приводит к разобщению окисления и фосфорилирования в митохондриях, активации митохондриальных фосфолипаз и миофибриллярных протеаз, угнетению процесса расслабления миофибрилл вплоть до развития необратимых контрактур и некробиоза [100]. Нарушение поглощения, депонирования и выброса кальция кардиомиоцитами считается важнейшей причиной развития сердечной недостаточности [164].
Из материалов опытов следует, что процесс приспособления сердца к иммобилизационному стрессу протекает в жестких временных рамках развития общего адаптационного синдрома: фаза напряжения (112 ч), фаза резистентности (1248 ч), фаза истощения (4872 ч) [15]. Синфазность стероидогенной (рис. I-1) и кардиогенной (табл. І-1, І-2, І-3) составляющих реакции напряжения указывает на их взаимообусловленность. Смысловая адекватность фазовой динамики стресса и гормональноиндуцированной кардиопатии, а также возможность логической экстраполяции характеристик одного процесса на другой подчеркивают фундаментальную патогенетическую общность обоих состояний.
Стабилизирующие эффекты тиамина в отношении окислительного фосфорилирования в митохондриях кардиомиоцитов (табл. І-1) и текучести их мембран (табл. І-3) наблюдаются на пике содержания стрессорных гормонов в крови животных (рис. І-1), т. е. в фазе напряжения (1 ч) и фазе истощения (48 ч) иммобилизационного стресса. Это подтверждает стрессобусловленность отмеченных сдвигов и антистрессорный характер действия витамина В1. В принятых условиях тиамин понижает потолок реагирования организма на чрезвычайные раздражители, переводя основные системы жизнеобеспечения (в том числе гипофизадреналовую и сердечно-сосудистую) с гиперергического на более низкий уровень перекрестной адаптации, отвечающий степени раздражителя. Патофизиологически это проявляется оптимизацией морфофункциональных параметров мембранных структур кардиомиоцитов и увеличением выживаемости животных при длительном иммобилизационном стрессе.
2.2. Инфаркт миокарда
Витаминопрофилактика стрессорного инфаркта миокарда. Исследования последних лет конкретизировали знание патогенеза стрессорных кардиопатий, что позволило Ф. Меерсону сформулировать общий принцип метаболической защиты сердца, в основу которого было заложено подражание естественным антистрессорным и антиишемическим системам организма путем введения in vivo метаболитов этих систем или их синтетических аналогов, т. е. химических агентов, прицельно действующих на отдельные звенья патогенетической цепи стрессорных повреждений сердечной мышцы [98]. Ингибирование возбуждения центров головного мозга, детерминирующих стресс-реакцию, с помощью транквилизаторов, блокада индералом адренорецепторов сердца, через которые реализуется кардиотоксический эффект катехоламинов (спазм коронарных сосудов), блокада липидной триады (повреждение лизосомальных мембран и выход протеолитических ферментов, детергентное действие избытка жирных кислот и активация ПОЛ) ингибиторами ПОЛ, фосфолипаз и липаз, ингибирование лизосомальных ферментов (дезинтеграция инфраструктуры кардиомиоцитов) и блокада вхождения Са2+ в клетки верапамилом (избыток Са2+ вызывает необратимые контрактуры и некробиоз миофибрилл, нарушает сокращение и расслабление миокарда) эти 5 групп факторов могут предупредить или ограничить стрессорные повреждения сердца [98].
Поскольку ИМ является закономерным исходом стрессорной альтерации сердца [98], необходимо было убедиться в эффективности подобной схемы его защиты в принятых условиях. Как известно, в результате ИМ сохранившийся миокард оказывается в состоянии гиперфункции. Последняя является причиной морфофункциональных сдвигов, составляющих существо долговременного этапа адаптации [96]. Именно поэтому представляет интерес наблюдение за динамикой стереометрических показателей, характеризующих объемные соотношения в системе кардиомиоцит капилляр в левом желудочке сердца.
В табл. І-4 приведены значения тех стереометрических показателей неишемизированного миокарда левого желудочка, которые обнаружили изменения в результате ИМ и динамику в постинфарктном периоде. Приведенные данные объективно свидетельствуют о том, что перенесенный ИМ, вызванный временным сдавливанием левой коронарной артерии [256], вносит существенные изменения в объемные соотношения компонентов «интактного» миокарда. В первую очередь они касаются изменений микроциркуляторного русла. Не приходится сомневаться, что изменения эти являются следствием стрессорного повреждения. Дело в том, что ранее аналогичные изменения были описаны нами и при сильном эмоционально-болевом стрессе (ЭБС) [347]. Микроциркуляторные нарушения в миокарде, документируемые уменьшением диаметра капилляров, обусловлены, очевидно, снижением их кровенаполнения из-за контрактурного спазма артериол [98]. Примечательно, что у контрольных животных эти сдвиги сохраняются до 30 сут постинфарктного периода.
Таблица І-4.
Стереометрические показатели ишемизированного миокарда в постинфарктном периоде после применения верапамила, ионола, индерала, вольпроата, празозина, тиамина и никотинамида
* p < 0,05 при сравнении с показателями ложнооперированных крыс.
Важными представляются и изменения объемной плотности интерстициальной соединительной ткани (физический смысл показателя сводится к тому, что относительный объем миокарда принимается равным 1, а доля в этом объеме интерстициальной соединительной ткани некой дробной величине). Возрастание этой величины может объясняться двумя причинами: диффузным кардиосклерозом или отеком. Обратимость сдвигов указывает на вероятность второго процесса. Начиная с 15 сут у контрольных животных увеличиваются хорда сечения и минимальный диаметр кардиомиоцитов, что является следствием либо внутриклеточного отека, либо компенсаторной гипертрофии. Несовпадение динамики этих показателей с динамикой интерстициального отека указывает на вероятность гипертрофии.
Разобравшись с принципиальной динамикой стереометрических показателей в контроле, нетрудно дать оценку изменениям, привнесенным лекарственными препаратами. Основное благоприобретенное изменение, присущее всем препаратам, нормализация диаметра капилляров не позднее 30 сут постинфарктного периода, а в случае применения верапамила уже к 15-му дню. При применении верапамила полностью предотвращается интерстициальный отек миокарда (см. показатели объемной в табл. І-4) и значительно позднее, чем в контроле и при использовании других кардиопротекторов, появляются достоверные признаки компенсаторной рабочей гипертрофии неишемизированного миокарда. Очевидно, это связано с тем, что при существенном ограничении объема некроза сердечной мышцы соответственно уменьшается относительная перегрузка неинфарцированного миокарда.
Разобравшись с принципиальной динамикой стереометрических показателей в контроле, нетрудно дать оценку изменениям, привнесенным лекарственными препаратами. Основное благоприобретенное изменение, присущее всем препаратам, нормализация диаметра капилляров не позднее 30 сут постинфарктного периода, а в случае применения верапамила уже к 15-му дню. При применении верапамила полностью предотвращается интерстициальный отек миокарда (см. показатели объемной в табл. І-4) и значительно позднее, чем в контроле и при использовании других кардиопротекторов, появляются достоверные признаки компенсаторной рабочей гипертрофии неишемизированного миокарда. Очевидно, это связано с тем, что при существенном ограничении объема некроза сердечной мышцы соответственно уменьшается относительная перегрузка неинфарцированного миокарда.