Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время во всем мире наблюдается неуклонный рост травматизма, что связано с'широким внедрением новых технических средств на производстве, транспорте и в быту. Согласно данным статистики, в нашей стране ежегодно регистрируются сотни тысяч случаев травматизма. Повреждения черепа и головного мозга при этом составляют более трети всех травм, вместе с тем, они занимают первое место среди причин смерти пострадавших и их инвалидизации (Ромоданов А.П. и др., 1991). Лоследнее связано не только с необратимыми структурными изменениями, которые возникают в мозге в момент травмы, но и с тем, что черепно-мозговая травма (ЧМТ) часто является пусковым механизмом нарушения процессов саморегуляции деятельности головного мозга. В свою очередь, это приводит к патологическим прогрессирующим сдвигам вегетососудистых реакций организма, а также к нарушению психической деятельности (Ромоданов А.П. и др., 1991). Сложность патогенеза, широкий диапазон клинических наблюдений, недостаточное восстановление нарушенных функций в посттравматическом периоде, высокий процент смертности при тяжелых травмах, а также формирование психосоциальной неполноценности у больных, перенесших ЧМТ, определяют практическое значение данной проблемы (Гельфанд В.Б.,1986; Промыслов М.Ш., 1984). Имеющиеся в настоящее время данные свидетельствуют о патогенетической значимости нерегулируемой активации процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) при ЧМТ, обусловливающих степень функционально-деструктивных нарушений клеточных мембран, развитие отека и необратимых
- г -
изменений в ткани мозга (Скорняков В.И., 1989). Вместе с тем, в литературе крайне скудно представлены сведения о метаболических механизмах регуляции уровня ПОЛ в тканях мозга и СМЖ при ЧМТ. Практически отсутствуют данные о состоянии антиоксидантних систем и их роли в патогенезе травматического повреждения мозга. Крайне фрагментарно представлены сведения об одной из ключевых антиоксидантних систем головного мозга - системе глутатиона. Теоретическая и практическая значимость изучения закономерностей функционирования глутатион-зависимой антиоксидантной системы и ее роли в регуляции процессов ПОЛ при ЧМТ определили цель и задачи настоящего исследования.
Цель и задачи исследования. Целью работы явилось изучение закономерностей функционирования глутатион-зависимой антиоксидантной системы головного мозга и спинномозговой жидкости прк черепно-мозговой травме, ее роли в регуляции процессов перекис-ного окисления липидов. Разработка на этой основе рекомендации по клинико-лабораторной диагностике степени тяжести травмы, оценке прогноза заболевания, а также теоретического обоснования патогенетической коррекции нарушений, возникающих в течениі травматической болезни мозга. В соответствии с целью исследования были поставлены следующие задачи:
-
Разработать методические подходы по определению показателей перекисного окисления липидов и глутатион-зависимой антиоксидантной системы в спинномозговой жидкости пострадавших с черепно-мозговой травмой и ткани головного мозга экспериментальны) животных.
-
Сопоставить интенсивность перекисного окисления ЛИПИДОІ и активность глутатион-зависимой антиоксидантной системы с уров-
нем и характером метаболических расстройств в спинномозговой жидкости у пострадавших с различной степенью тяжести черепно-мозговой травмы.
3. Оценить значение системы глутатиона в антиоксидантной защите клеток головного мозга и ее роль в регуляции процессов перекисного окисления липидов в условиях экспериментальной черепно-мозговой травмы.
Научная новизна. Получены новые данные о метаболических закономерностях функционирования глутатион-зависимой антиоксидантной системы головного мозга и СМЖ при ЧМТ. Установлена полоди-тельная корреляционная связь между тяжестью травматического повреждения мозга и уровнем ПОЛ. Выявлено нарушение соотношешш окисленной и восстановленной форм глутатиона в острый период ЧМТ. Установлено снижение общего тиольного статуса клеток головного мозга в условиях экспериментальной ЧМТ. Показана зависимость между уровнем окисленного глутатиона в СМЖ и степенью тяжести травмы. Выявлены активности глутатионпероксидазы и глута-тионредуктазы в интактной СМЖ. Показана активация глутатионпероксидазы в СМЖ у пострадавших со средней и тяжелой степенью ЧМТ, а также в мозге экспериментальных животных уже в первые минуты после травматического воздействия. Обнаружена активность глутатион-S-трансферази и глюкозо-б-фосфат-дегидрогеназы в лик-воре пострадавших с ЧМТ легкой, средней и тяжелой степенью тяжести при отсутствии таковых в СМЖ у пациентов контрольной группы. Обнаружено снижение ферментативной активности т-глутамилт-ранспептидазы, глутатион-S-трансферазы и глюково-6-фосфат-дегид-рогеназы в мозге травмированных животных. Выявлено значение указанных показателей в дифференциальной диагностике степени тяжес-
ти ЧМТ. Обоснована роль тлутатион-зависимой антиоксидантной системы в качестве одной из ведущих в защите головного мозга при экспериментальной- травме.
Научная и практическая значимость. Полученные клинические и экспериментальные данные расширяют теоретические представления о роли процессов ПОЛ и системы глутатиона в течении травматической болезни мозга, раскрывают неизвестные стороны патогенеза ЧМТ.
- В ходе исследования определены лабораторно-диагностические показатели, позволяющие оценить степень функционально-деструктивных изменений клеточных мембран головного мозга, а также возможность использования этих показателей с целью дифференциальной диагностики степени тяжести ЧМТ.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
На основании клинических и экспериментальных данных обосновывается патогенетическая значимость процессов перекисньго окисления липидов в спинномозговой жидкости и ткани геловного мозга при черепно-мозговей травме, позволяющая рассматривать первичную активацию перекиснэгв окисления липидов в качестве пускового механизма включения стресс-реализукщих систем, в том числе системы глутатиона.
-
Утверждается принципиальная роль глутатион-зависимой антиоксидантной системы в защите мозга при черепно-мозговой травме, а также диагностическая значимость определения показателей системы глутатиона в спинномозговой жидкости с целы» дифференциальной диагностики степени тяжести травмы.
ІЗеализация и апробация работы. Результаты исследования внедрены в практику научных исследований, а также используются в учебной работе- при проведении занятий со слушателями I и VI фа-
культетов на кафедре клинической биохимии и лабораторной диагностики и кафедре нервных болезней Военно-медицинской академии.
Результаты работы использованы при составлении методического пособия "Программы лабораторной диагностики для военных госпиталей" (МО СССР, Москва 1990).
Результаты проведенных исследований доложены на Всесоюзной научной конференции "Биохимия - медицине. Молекулярные механизмы формирования патологических состояний" (г.Ленинград, 1988); на конференции молодых ученых ВМедА (г.С.-Петербург, 1993); на научно-практической конференции "Актуальные вопросы военно-морской гигиены, токсикологии, радиологии" (г.Обнинск, 1994).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 научных работ.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы, включающего 55 отечественных и 159 зарубежных источников. Работа иллюстрирована 9 таблицами и 12 рисунками. Машинописный текст диссертации составляет 153 страницы.