Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 14
1.1 Функциональное состояние форменных элементов крови при интенсивных физических нагрузках 14
1.2 Проблема оксидативного стресса при физических нагрузках 28
1.3 Ферментемия при физических нагрузках 39
1.4 Липидный спектр крови при физических нагрузках различной интенсивности 52
Глава 2. Материалы и методы исследования 58
Глава 3. Реакции системы крови при физических нагрузках различной интенсивности 71
3.1 Клетки периферической крови при физических нагрузках различной интенсивности 71
3.2 Клеточно-клеточные взаимодействия при физических нагрузках различной интенсивности 93
3.3 Состояние коагуляционного звена гемостаза при физических нагрузках различной интенсивности 99
Глава 4. Индикаторы повреждения и восстановления при физических нагрузках различной интенсивности 103
4.1 Интенсивность свободнорадикального окисления в сыворотке крови при физических нагрузках различной интенсивности 103
4.2 Маркеры повреждения при физических нагрузках различной интенсивности 120
4.3 Содержание «молекул низкой и средней молекулярной массы» при физических нагрузках различной интенсивности 138
4.4 Особенности липидемии при физических нагрузках различной интенсивности 145
Глава 5. Реакции системы крови при физических нагрузках различной интенсивности под влиянием церулоплазмина 153
5.1 Влияние церулоплазмина на клеточный состав периферической крови при физических нагрузках различной интенсивности 153
5.2 Влияние церулоплазмина на клеточно-клеточные взаимодействия при физических нагрузках различной интенсивности 185
5.3 Влияние церулоплазмина на состояние коагуляционного звена гемостаза при физических нагрузках различной интенсивности 188
Глава 6. Влияние церулоплазмина на изменение метаболических и биохимических индикаторов в крови при физических нагрузках различной интенсивности 192
6.1 Влияние церулоплазмина на оксидативный стресс при физических нагрузках различной интенсивности 192
6.2 Влияние церулоплазмина на ферментемию при физических нагрузках различной интенсивности 203
6.3 Влияние церулоплазмина на содержание «молекул низкой и средней молекулярной массы» при физических нагрузках различной интенсивности 208
6.4 Влияние церулоплазмина на липидный спектр при физических нагрузках различной интенсивности 214
Обсуждение результатов 221
Заключение 254
Выводы 256
Практические рекомендации 259
Список сокращений и условных обозначений 260
Список литературы 261
- Функциональное состояние форменных элементов крови при интенсивных физических нагрузках
- Клеточно-клеточные взаимодействия при физических нагрузках различной интенсивности
- Влияние церулоплазмина на клеточный состав периферической крови при физических нагрузках различной интенсивности
- Влияние церулоплазмина на липидный спектр при физических нагрузках различной интенсивности
Функциональное состояние форменных элементов крови при интенсивных физических нагрузках
Мышечная нагрузка приводит к значительным изменениям в системе крови. В течение первых часов после окончания физических упражнений происходит увеличение количества гемопоэтических стволовых клеток, а также эритроидных и эндотелиальных клеток-предшественников [523, 430]. При этом степень их повышения прямо коррелирует с выраженностью физической нагрузки [120]. Статистически значимое повышение абсолютного и относительного содержания в крови кроветворных (CD34+) и мезенхимальных (СD133+) стволовых клеток было отмечено у спортсменов после интенсивной кратковременной тренировки (7 минут) [22].
При интенсивной физической нагрузке необходимо иметь высокий O2 транспортный потенциал [396], коррелирующий с аэробной работоспособностью [447]. Снабжение активной мышцы кислородом зависит от общей массы гемоглобина [460], которая определяет максимальную скорость поглощения O2 и физическую работоспособность [343]. Установлено, что уровни гемоглобина и гематокрита положительно коррелируют с максимальной скоростью поглощения O2 у хоккеистов, и аэробной способностью у футболистов [529]. Увеличение массы гемоглобина достигается активацией эритропоэза, последующим эритроцитозом при тренировках на выносливость, адаптацией к высоте или при переливании крови. Интенсивность образования гемоглобина соответственно физической нагрузке обусловлена не только учебно-индуцированной адаптацией, но и генетической предрасположенностью [166]. Результаты относительно концентрации гемоглобина, уровня гематокрита и количества эритроцитов у спортсменов и нетренированных лиц противоречивы. В большинстве исследований регистрируют более низкие значения гемотокрита у спортсменов, чем у нетренированных лиц [447, 415]. У элитных спортсменов содержание гемоглобина и гематокрита выше, чем у нетренированных лиц [184, 232, 149, 298]. Тем не менее, есть также сообщения на отсутствие разницы в содержании гемоглобина между тренированными и нетренированными людьми [131, 378]. Режимы тренировок различаются по их воздействию на содержание гемоглобина, где основной акцент на сегодняшний день – тренировки в условиях гипоксии [460]. Для увеличения содержание гемоглобина требуется больше чем 14 часов в день воздействия гипоксии [489, 320]. Значительное увеличение содержания гемоглобина достигается после 3-4 недель тренировок на высотах 2100 - 2400 метров [315, 184]. Увеличение содержания гемоглобина на 1 грамм достигается, либо путем введения эритропоэтина или увеличением максимальной скорости поглощения O2 на 3 мл/мин [460, 184]. Различные по продолжительности тренировки (недели против месяцев) могут объяснить полученные противоречивые результаты исследований. Saunders P.U. с соавторами не обнаружили увеличения уровня гемоглобина при тренировочном микроцикле менее 11 дней [447]. Большинство исследований показало только незначительное увеличение содержания гемоглобина при тренировках от 4 до 12 месяцев, а для значительного эффекта могут потребоваться годы [460]. Уровень гемоглобина при интенсивных физических нагрузках определяет работоспособность, несмотря на компенсаторное увеличение сердечного выброса [551, 405].
Возрастание гематокрита при профессиональной физической деятельности может являться следствием двух процессов - эритроцитоза и уменьшения объема плазмы. Известно, что высокие по интенсивности физические нагрузки приводят к уменьшению объема плазмы, сгущению крови с возможными патологическими последствиями [221]. Потеря жидкости связана с потоотделением, переходом плазмы во внеклеточное пространство, недостаточным восполнением жидкости [223, 470]. Известно, что отношение между уровнем гематокрита и аэробной производительностью не является линейным, оно описывает колоколообразную кривую с более низкой производительности в высшей точке распределения гематокрита из-за повышенной вязкости крови [241]. Эта нелинейность коэффициентов вязкости кровотока была недавно предложена [241, 242] для объяснения «парадокса гематокрита», где мышечное перенапряжение обычно сопровождается повышенным гематокритом. Снижение вязкости крови потенциально повышает толерантность к физической нагрузке из-за увеличения сердечного выброса, оптимизируя микроциркуляцию и улучшая доставку кислорода к работающим мышцам [283]. Оптимальное приспособление к физической нагрузке физиологически связано с низким уровнем гематокрита [241]. Интенсивность и длительность тренировочного процесса значительно влияют на скорость возрастания эритроцитов и гемоглобина в крови. Так повышение интенсивности тренировки на 15% в течение 2-недельного цикла незначительно увеличивает содержание гемоглобина и уровень гематокрита [236]. Большинство исследований показывают улучшение реологических свойств крови у тренированных лиц [226, 227]. Умеренные тренировки на выносливость позволяют увеличить объем плазмы [460] и снизить сгущение крови [232]. В тоже время снижение уровня гематокрита у спортсменов может быть результатом «спортивной анемии». Это явление объясняется гемолизом эритроцитов во время физических упражнений [352], что связано с интенсивностью и видом упражнений [485, 354]. При выполнении интенсивной физической нагрузки было обнаружено, что около 0,04% от общего числа циркулирующих эритроцитов лизируются. Наиболее часто причиной внутрисосудистого гемолиза является механическая травма эритроцитов [287], которую можно предотвратить использованием специальной обуви для улучшения амортизации [328]. Было показано, что упражнения изменяют проницаемость мембраны эритроцитов, что коррелирует с содержанием гаптоглобина в крови [121]. Другими возможными причинами для «спортивной анемии» могут быть недостаточное потребление белка и изменение профиля липидов в крови [352], а также дефицит железа [180].
При нагрузках растет приток крови к мышцам, аффинность гемоглобина к кислороду и улучшение извлечения кислорода из гемоглобина [405, 352]. Основными аллостерическими эффекторами модулирующими сродство гемоглобина к кислороду являются 2,3-дифосфоглицерат, АТФ, углекислый газ, ионы водорода и хлора. Роль лактата, накапливающегося во время физических упражнений, на аффинность гемоглобина к кислороду может быть связана с концентрацией ионов хлора и поглощению протонов вместе с лактатом, опосредованного монокарбоксилат-транспортерами [352]. Другой модулятор сродства гемоглобина к кислороду - это изменение температуры тела [285]. Оптимально сродство гемоглобина к кислороду снижается, когда эритроциты проходят через ткани с высоким кислородным спросом, и увеличивается при возвращении эритроцитов в легкие. При физической нагрузке это происходит из-за различий в кислотности, уровне углекислого газа и температуры между сосудами легкими и капиллярами работающих мышц. Повышение 2,3-дифосфоглицерата у тренированных людей следствие стимулированного эритропоэза, который увеличивает в крови долю молодых эритроцитов. Такие эритроциты имеют повышенную метаболическую активность, выше активность 2,3-дифосфоглицерата, и ниже сродство гемоглобина к кислороду чем «старые» эритроциты [236]. Это можно было бы считать полезным для отдачи кислорода, так как увеличивает эффект ацидоза (эффект Бора) [353]. В тоже время, изменение активности 2,3-дифосфоглицерата происходит медленно, поэтому обнаруживается только после тренировки [189].
Кроме транспорта кислорода, эритроциты выполняют и другие функции, способствующие улучшению физической работоспособности. Это поддержание рН крови [255], снижение концентрации лактата в крови и предотвращение чрезмерного развития «усталости мышц» [184], снижение общего периферического сосудистого сопротивления за счет синтеза оксида азота (II) [558], стимуляция эндотелиального образования оксида азота (II) за счет высвобождения из эритроцитов АТФ [276, 421]. Эритроциты поддерживают местный кровоток, обеспечивая сосудорасширяющее действие оксида азота (II) путем нитрозилирования белков цитоскелета эндотелиоцитов [432]. Пусковым механизмом высвобождения АТФ из эритроцитов является их механическая деформация [234], зависящая от скорости сдвига [353]. Гипоксия усиливает данный эффект [276]. Кроме того, стимуляторами высвобождения АТФ из эритроцитов являются - адренергические влияния, простациклины [231], а также повышение температуры [332]. Гемолиз не вносит значительный вклад в выделение АТФ из эритроцитов, подвергшихся воздействию сдвиговых напряжений крови [353]. У тренированных лиц в крови преобладают молодые эритроциты и ретикулоциты [378]. Эти вновь образованные эритроциты облегчают прохождение крови через капилляры из-за более высокой текучести мембран, эластичности и деформируемости [353, 528], что облегчает приток крови в работающие мышцы [232]. Тренировки могут уменьшить вязкость крови за счет повышения деформируемости эритроцитов. Текучесть мембраны эритроцитов увеличена у спринтеров и бегунов на длинные дистанции [290]. Эластичность эритроцитов имеет температурный оптимум в физиологическом диапазоне и значительно уменьшается при температуре ниже 35C и выше 45C [332]. Физическая нагрузка в условиях гипоксии усугубляет негативное влияние на деформируемость, которая связана со снижением регуляции актина и миозина, уменьшением содержания белков цитоскелета клетки: спектрина, анкирина и т.д., а также усиливает реакцию эритроцитов на окислительный стресс [356]. Но в ряде исследований было показано, что деформируемость не зависит от свободных радикалов, так как применение сильных антиоксидантов с профилактической целью не предотвращает этих изменений [289]. Увеличение лактата в крови во время физических упражнений не влияет на деформируемость и агрегацию эритроцитов [474].
Снижение доли неэффективного эриропоэза, увеличение ретикулоцитов, эритроцитов и гемоглобина у спортсменов, регистрируется, как правило, через 24-48 часов после нагрузки [450, 329]. Отмечено, что количество ретикулоцитов достаточно стабильно в течение многих лет [450]. В тоже время в годовой динамике спортивной деятельности число ретикулоцитов может значительно изменяться. Так в начале сезона регистрируются более высокие значения ретикулоцитов, а после интенсивной тренировки, соревнований и в конце сезона показатели снижаются [461]. Но в ряде исследований показано, что количество ретикулоцитов у спортсменов не сильно отличается от нетренированных лиц [451].
Клеточно-клеточные взаимодействия при физических нагрузках различной интенсивности
В периферической крови постоянно происходит взаимодействие между форменными элементами в пределах одной или нескольких клеточных субпопуляций. Клетки крови взаимодействуют друг с другом, образуя коагрегаты: эритроцитарно-лейкоцитарные (ЭЛК), эритроцитарно-тромбоцитарные (ЭТК), тромбоцитарно-лейкоцитарные (ТЛК). Эритроцит в настоящее время рассматривается как активный участник всех метаболических изменений в крови, кооперирующий с другими клетками и обеспечивающий регуляторные взаимодействия различных белков, гормонов, эндотоксинов, лекарственных препаратов. Известно, что эритроциты являются «клетками-няньками» для тромбоцитов, обеспечивая трофическую функцию. Тромбоциты постоянно экспрессируют на своей поверхности активные фосфолипиды, их снижение восполняется за счет синтеза или захвата с мембран эритроцитов в эритроцитарно-тромбоцитарных коагрегатах. Межклеточные взаимодействия обеспечиваются адгезивными молекулами, компонентами внеклеточного матрикса, медиаторами, биологически активными веществами и другими факторами. Клеточная кооперация широко представлена в крови и имеет неоднозначное значение, как положительное, так и отрицательное, а именно, формирование клеточных агрегатов может привести к нарушениям реологических свойств крови.
При ОФН и ХФН любой мощности (21 сутки) достоверно увеличивается количество общих ЭЛК (таблица 3.11). При ОФН и ХФН максимальной мощности в основном за счет больших коагрегатов.
При ОФН и ХФН субмаксимальной мощности (15, 21 сутки) достоверно увеличивается количество общих ЭТК за счет малых коагрегатов (таблица 3.12). При ХФН умеренной мощности содержание ЭТК увеличилось, как за счет малых, так и больших форм коагреатов.
Эритроциты обладают тромбопластической активностью за счет эритроцитина и способны заменить фактор Р3 тромбоцитов. Эритроцитин относится к неполным тромбопластинам, которые в отличие от полного (тканевого) независимы от проконвертина. Б.И. Кузник и В.П. Скипетров (1974) доказали функциональную идентичность эритроцитина с фактором Р3: эритроцитин активирует образование протромбиназы в отсутствии факторов контактной фазы, для его активности необходимо наличие в коагулирующей системе VIII, IX, X, в отсутствии VII эритроцитин сокращает время рекальцификации [69].
При ОФН достоверно увеличивается количество общих тромбоцитарно-лейкоцитарных взаимодействий за счет возрастания больших форм коопераций (таблица 3.13). При ХФН умеренной мощности показатели не изменяются и остаются в пределах контрольных значений. При ХФН субмаксимальной мощности на 15, 21 сутки достоверно возрастают большие формы ТЛК как относительно контроля, так и ХФН умеренной мощности.
Взаимодействие тромбоцитов с лейкоцитами приводит к взаимной активации клеток и вносит вклад в реализацию воспалительных, иммунных, метаболических и репаративных процессов в очаге повреждения. Установлено повышение адгезии, хемотаксиса, фагоцитарной активности нейтрофилов под влиянием факторов, тромбоцитарного происхождения из -гранул и плотных гранул: ФАТ, NAF-2 (фактор активации нейтрофилов-2), тромбоцитарный фактор Р4, -тромбоглобулин, продукты каскада арахидоновой кислоты (12-НЕТЕ, Pg Е2), фибриноген, фибронектин [115, 176]. Установлено наличие в -гранулах тромбоцитов интегральных мембранных белков GMP-140 и GP IIb /IIIа, при участии которых происходит связывание моноцитов и нейтрофилов с тромбоцитами [445]. В свою очередь, нейтрофилы изменяют функциональную активность кровяных пластинок [140]. Эластаза, высвобождаемая из активированных нейтрофилов, инициирует активацию тромбоцитов, проявляющуюся ростом концентрации свободного внутриклеточного кальция, агрегацией и реакцией высвобождения. Эффект протеазы опосредуется метаболизмом арахидоновой кислоты [42]. Кроме того, медиаторами активации тромбоцитов являются активные метаболиты кислорода, продуцируемые нейтрофилами.
Тромбоцитарно-лимфоцитарное взаимодействие обеспечивается клеточными адгезивными молекулами ICAM-1 на CD3+ (лимфоцитах), CD4+ (Т хелперах), CD16+ (NK-клетках). Имеет значение образование интегриновых и неитегриновых мостиков между IIb/3 и 1, Р-селектином и PSGL-1, CD40 – CD40L [15]. Индукторами тромбоцитарно-лимфоцитарных взаимодействий выступают провоспалительные цитокины ИЛ 1, ИЛ 2, ИЛ 16, ингибиторами – противовоспалительные ИЛ 4, ИЛ 10, ИФН- [14]. Увеличение противовоспалительных цитокинов приводит к снижению тромбоцитарно лимфоцитарных коагрегатов, сосудисто-экссудативных реакций и прекращением миграции лимфоцитов в очаг повреждения. Найдено увеличение числа тромбоцитарно-нейтрофильных, тромбоцитарно-эозинофильных [547], тромбоцитарно-лимфоцитарных и тромбоцитарно-моноцитарных агрегатов при физических нагрузках [202, 243].
Лейкоцитарные коагрегаты в крови при физических нагрузках изменяются незначительно (таблица 3.14). При ОФН и ХФН умеренной мощности показатели не изменяются и остаются в пределах контрольных значений. При ХФН субмаксимальной мощности (15, 21 сутки) достоверно увеличивается количество общих лейкоцитарных взаимодействий за счет возрастания больших форм коопераций.
Образование лейкоцитарных коагрегатов опосредуется L-селектинами. Причем, друг к другу могут прикрепляться лейкоциты различных субпопуляций. Так, базофилы и тучные клетки образуют коагрегаты с лимфоцитами. Формирование базофильно-лимфоцитарных коагрегатов имеет отношение к протеканию реакций гиперчувствительности замедленного типа.
Клеточная кооперация в крови широко представлена и имеет неоднозначное значение. Взаимодействия клеток в крови, отражают состояние гомеостаза, взаимно регулируя функции клеток. Формирование клеточных коагрегатов, особенно имеющих в составе эритроциты, вносит вклад в ухудшение гемореологии и усугубляет течение многих заболеваний. Повышение количества межклеточных коагрегатов выявлено при инфекционных, воспалительных и метаболических заболеваниях, особенно сопровождающихся вторичными иммунодефицитами и ДВС-синдромом, при сахарном диабете и многих других патологиях [14, 15, 467].
Влияние церулоплазмина на клеточный состав периферической крови при физических нагрузках различной интенсивности
Введение ЦП в дозе 20 мг/кг веса за 24 часа до воздействия ОФН не привело к количественным изменениям клеточного состава крови: эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов (таблица 5.1).
ЦП при ХФН умеренной и субмаксимальной мощности вводили на 1, 3, 5 сутки эксперимента в суммарной дозе 60 мг/кг массы тела. При данных нагрузках введение ЦП приводит к увеличению количества эритроцитов к 21 суткам эксперимента и возрастанию лейкоцитов (ХФН умеренной мощности - 9, 15 сутки; ХФН субмаксимальной мощности - 9 сутки) относительно аналогичных нагрузок при сохранении значений гематокрита на уровне контрольных. Влияние ЦП на тромбоциты проявилось лишь при ХФН субмаксимальной мощности на 15 сутки в виде их количественного увеличения.
Однофакторный дисперсионный анализ показал влияние ЦП при ХФН умеренной и субмаксимальной мощности на показатели периферической крови (таблицы 5.2-5.9). Наиболее значимо влияние хронической физической нагрузки на показатели красной крови: эритроциты и гемоглобин.
Влияние ЦП на количество эритроцитов при ХФН умеренной мощности р0,01. Показатель силы влияния - 0,376± 0,074. Для всех объектов данной категории влияние фактора составляет от 31% до 45% от общего влияния всей суммы факторов.
Влияние ЦП на количество лейкоцитов при хронической физической нагрузки умеренной мощности р0,05. Показатель силы влияния - 0,33± 0,04. Для всех объектов данной категории влияние фактора составляет от 29,0 % до 35,6% от общего влияния всей суммы факторов.
Влияние ЦП на количество тромбоцитов при хронической физической нагрузки субмаксимальной мощности р0,01. Показатель силы влияния - 0,33± 0,08. Для всех объектов данной категории влияние фактора составляет от 25,07 % до 41,07% от общего влияния всей суммы факторов.
Изменения в лейкоцитарной формуле были минимальны – незначительно увеличивается содержание эозинофилов (контроль - 1,09±0,24%, ОФН -0,90±0,19% ОФН+ЦП - 1,76±0,21%; p0,05) и снижается количество палочкоядерных нейтрофилов (контроль - 3,00±0,22%, ОФН - 4,81±0,26% ОФН+ЦП - 3,86±0,25%; p0,05) относительно ОФН, но не контрольных значений. Под воздействием ЦП на 9, 15, 21 сутки при ХФН умеренной и максимальной мощности в абсолютных и/или относительных величинах возрастает количество палочкоядерных нейтрофилов и снижается количество моноцитов (15 сутки) – таблицы 5.10, 5.11.
Введение церулоплазмина при острой физической нагрузке приводит к снижению интенсивности максимального гемолиза при концентрации NaCl 0,55%, расширению основания осмограммы в диапазоне 0,4-0,6% и смещению кривой вправо, возможно за счет его антирадикального действия (рисунок 5.1).
Действие ЦП при ХФН умеренной мощности на осмотическую устойчивость эритроцитов проявляется тенденцией к снижению интенсивности максимального гемолиза на 9 сутки при концентрации NaCl 0,55%, сглаживанию (15 сутки) вплоть до исчезновения 2-го пика на осмограмме на 21 сутки (рисунки 5.2 – 5.4). Таким образом, при ХФН умеренной мощности ЦП на 21 сутки способствует увеличению гемолиза при концентрации 0,5% NaCl.
На фоне введения ЦП на 9 сутки при ХФН субмаксимальной мощности сохраняются два пика гемолиза эритроцитов (рисунок 5.5). На 15 день эксперимента при введении ЦП увеличивается пик максимального гемолиза при концентрации NaCl 0,55% (рисунок 5.6). На 21 сутки ЦП сглаживает осмограмму (рисунок 5.7). Площадь осмограммы становится больше, а основание уже, чем при ХФН. ЦП на 15, 21 сутки способствует гемолизу старых осмотически неустойчивых клеток (NaCl 0,5-0,6%). Таким образом, с одной стороны ЦП к 21 суткам эффективно увеличивает количество эритроцитов относительно ХФН умеренной и субмаксимальной мощности, с другой – разрушению менее стойких эритроцитов. Возможно, при длительных и интенсивных физических нагрузках в условиях активного эритропоэза в крови появляются эритроциты с измененными морфо-функциональными показателями, что способствует снижению их осмотической устойчивости [219]. Слишком тяжелая нагрузка и/или слишком короткий период восстановления могут привести к изменению параметров эритроцитов: средней концентрация гемоглобина и содержания гемоглобина в эритроцитах, увеличению ширины распределения эритроцитов относительно исходных значений [282].
При ОФН увеличивается резистентность мембраны эритроцитов, что подтверждается расширенной вправо эритрограммой. В кровотоке появляются эритроциты, в 3 раза более устойчивые к кислотному воздействию.При ХФН умеренной мощности ЦП уменьшает пик гемолиза по все сроки наблюдения относительно ХФН умеренной мощности (рисунок 5.9 -5.11).
При ХФН субмаксимальной мощности ЦП на 9 сутки сместил кривую вправо относительно контроля и ХФН субмаксимальной мощности, увеличил популяцию устойчивых к кислотному воздействию эритроцитов с пиком гемолиза на 8 минуте (рисунок 5.12).
Результатом введения ЦП на 15 сутки является появление двух пиков гемолиза эритроцитов, смещение кривой вправо, что свидетельствует о наличие в крови двух разнородных популяций эритроцитов (рисунок 5.13). Популяция эритроцитов на 21 день тренировочного процесса при субмаксимальной нагрузке становится однородной, пики гемолиза не регистрируются, и кривая в целом сдвигается вправо (рисунок 5.14). Положительного или отрицательного эффекта ЦП в этот срок не проявилось.
Итак, в целом под влиянием ЦП при ОФН и ХФН субмаксимальной мощности возрастает процент кислотоустойчивых эритроцитов. С одной стороны, ЦП обладает мембранопротекторным действием, что подтверждается повышением резистентность мембран эритроцитов к кислотному воздействию при ОФН, с другой стороны гемопоэтическим действием, при ХФН умеренной и максимальной мощности ЦП способствует появлению в крови популяции более устойчивых молодых клеток эритроцитарного ряда. Кроме того, способствует разрушению старых эритроцитов.
Мебранопротекторное действие ЦП при нагрузках можно оценить по сорбционной способности эритроцитов (таблица 5.12). Введение церулоплазмина за 24 часа до начала действия острой физической нагрузки приводит к статистически достоверному снижению повышенной в условиях экстремального воздействия сорбционной способности эритроцитов. ЦП нормализует состояние мембран эритроцитов на 15 сутки ХФН умеренной мощности и снижает их сорбционную способность относительно просто нагрузки на 21 сутки. При ХФН субмаксимальной мощности ЦП на 21 сутки достоверно снижает на 36%, но не нормализует поглощение эритроцитами красителя.
Влияние церулоплазмина на липидный спектр при физических нагрузках различной интенсивности
ЦП при ОФН не нормализовал содержание ФЛ в крови, содержание которых остается в 1,8 раза выше контрольных значений. На другие показатели липидного обмена ЦП оказал выраженный антиатерогенный эффект (таблица 6.18): снизил содержание ТГ, Х-ЛПОНП, коэффициент атерогенности не вышел за рамки контрольных значений, уровень проатерогенного Х-ЛПВП приблизился к контрольным значениям.
Введение ЦП изменило показатели липидного обмена при ХФН умеренной мощности (таблица 6.19). ЦП при ХФН умеренной мощности не нормализовал содержание ФЛ в крови, содержание которых остается выше контрольных значений. ЦП снизил уровень ТГ и Х-ЛПОНП на 15 сутки эксперимента относительно физической нагрузки умеренной мощности. Уровень проатерогенного Х-ЛПВП приблизился к контрольным значениям и на 21 сутки стал достоверно ниже относительно аналогичного срока ХФН.
Влияние ЦП на показатели липидного профиля при ХФН субмаксимальной мощности представлено в таблице 6.20.
ЦП приводит к нормализации ТГ, ОХ, Х-ЛПОНП, Х-ЛПНП и Х-ЛПВП при ХФН субмаксимальной мощности. Более того, достоверно снижаются ОХ, Х-ЛПНП на 15 сутки и Х-ЛПВП 21 сутки относительно группы с ХФН. При введении ЦП при хронической физической нагрузке умеренной мощности содержание ТГ, ОХ и холестерина во фракциях липопротеинов не изменяется и соответствует контрольным показателям.
Следует отметить, что ЦП, в целом, не нормализует содержание ФЛ в крови, количественное представительство которых по-прежнему остается на 9-21 сутки примерно в 2 раза выше контрольных значений (рисунок 6.4). Введение ЦП приводит к снижению уровня ФЛ лишь на правах тенденции, но закономерный характер этого процесса подтверждается линией тренда и высоким коэффициентом аппроксимации R2=0,812.
ЦП приводит к нормализации всех фракций холестерина: ОХ, Х-ЛПОНП, Х-ЛПНП и Х-ЛПВП. Более того, достоверно снижаются ОХ, Х-ЛПНП (15 сутки) и Х-ЛПВП (21 сутки) относительно группы с ХФН (таблица 6.20). Исчезает тренд повышения ОХ и Х-ЛПВП при сохранении тренда Х-ЛПОНП (рисунок 6.6 - 6.8).
Тяжелые физические упражнения повышают потребление кислорода и продукцию активных форм кислорода [134]. Источники АФК во время работы мышц: утечки электронов от респираторных комплексов I и III в митохондриях, фагоцитарная активность лейкоцитов, мобилизованных из-за травмы мышечных волокон, а также деятельность ферментов: фосфолипазы 2, ксантиноксидазы и НАДФН-оксидазы [512, 419]. Церулоплазмин, являясь одним из основных антиоксидантов плазмы, может нормализовать оксидантный статус крови, и снизить проявления гипоксических проявлений.
Гипоксия является причиной дислипидемии. При гипоксии, вызванной остановкой кровообращения в эксперименте, у животных возрастает риск развития атерогенеза на фоне формирующейся в течение первого месяца дислипидемии. Существенные изменения липидного профиля крови возникают в условиях тяжелой механической травмы и массивной кровопотери [88, 44]. Гипоксия через стимуляцию гепатоцитов HIF (фактор индуцируемый гипоксией) изменяет липидный обмен и увеличивает накопление липидов [344, 301, 288]. В биосинтезе липидов ключевую роль играет липин, педставитель семейства белков, которые катализируют превращение фосфатидной кислоты в диацилглицерол, в предпоследнем шаге синтеза триглицеридов. Mylonis I. и соавторы доказали наличие связи между HIF-1 – Липин-1 (Lipin 1) и особенностью метаболического ответа клеток на гипоксию [369]. Как следствие повышающей регуляции HIF-1, возрастают уровни мРНК для миоглобина, сосудистого фактора роста эндотелия и гликолитических ферментов, таких как фосфофруктокиназы, при гипоксии увеличивается плотность митохондрий и капилляров в мышечной ткани.
Положительный эффект ЦП при физических нагрузках может быть связан с его антиоксидантными свойствами. Отмечено, что антиоксиданты нормализуют липиды в крови и на клеточных мембранах, компенсируют патологические изменения в липидном компоненте печени крыс при экспериментальном перитоните [78]. Показано, что применение аспирина, эффект которого связан с уменьшением окислительного стресса, приводит к снижению гиперхолестеринемии [478]. Прием растительных антиоксидантов экстракта растения, Piper betle, его активного компонента, эвгенол также приводит к нормализации липидного обмена и снижению уровня холестерина [133], такой же эффект оказывают препараты чеснока, прием в пищу комбинации рыбьего жира и водоросли спирулины [381].
Таким образом, введение церулоплазмина частично способствует коррекции дислипидемии, вызванной острой и ХФН различной мощности.