Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ. Приспособление человека и животных к окружающей среде, к различным экстремальным факторам является одной из главных проблем биологии и медицины. Необходимую основу для разработки перспективных методов адаптационной профилактики и терапии составляет изучение конкретных механизмов развития защитно-адаптационных реакций в условиях измененной реактивности организма, что и определяет актуальность настоящей работы.
Исследованиями Ф.З.Меерсона и его школы (1973, 1981, 1986, 1993) доказано, что в основе адаптации организма к основным факторам среды, в т.ч. к высотной гипоксии, лежит формирование разветвленного структурного следа адаптации, охватывающего многие органы и системы и адаптивное увеличение мощности центральных и периферических стресс-лимитирующих систем.
Показано, что адаптация организма к высотной гипоксии сопровождается повышением резистентности организма не только к низкому парциальному давлению кислорода, но и к другим чрезвычайным стимулам - ишемии, ожоговой травме, острой декомпрессии, судорожным ядам, воздействию высоких и низких температур и т.п. (Ф.З.Меерсон, 1973; Н.Н.Нагнибеда, 1986; Д.А.Сутковой, В.А.Барабой, 1986; Е.Е.Устинова и соавт. 1988; В.И.Вовк, М.Г.Пшенникова, 1992), т.е. адаптация к высотной гипоксии обладает эффектом перекрестной резистентности (Ф.З.Меерсон, 1986).
Стресс-реакция играет роль необходимого звена в адаптации организма к основным факторам среды (Ф.З.Меерсон, 1986, 1988, 1989; В.В.Малышев, 1989). Однако при значительной силе и продолжительности действующих факторов, стресс-реакция, в свою очередь, становится чрезмерно интенсивной и длительной и существенно снижая общую резистентность организма, превращается из звена адаптации в звено патогенеза основных неинфекционных заболеваний (М.Г.Пшенникова, 1982; Л.Е.Панин, 1983; Ф.З.Меерсон, М.Г.Пшенникова, 1988; В.В.Малышев, 1989 ; Ф.З.Меерсон, 1993 и др.)
Учитывая вышеизложенное было предположено, что воспаление, как гено- и фенотипически обусловленная реакция на повреждение, являясь
типовым патологическим процессом, может объективно отражать измененную реактивность организма в частности, при стрессе и предварительной адаптации к высотной гипоксии.
Вместе с тем, учитывая способность адаптации к гипоксии ограничивать повреждающий эффект стресса, представлялось целесообразным изучить влияние такой адаптации на воспаление с целью его оптимизации, т.е. уменьшения патогенетических аспектов этого процесса.
В практическом плане эти исследования представляют интерес для прогноза и лечения заболеваний воспалительной природы, развивающихся на фоне стресса. Это может быть эмоциональный, посттравматический, болевой стресс и др. Кроме того, они открывают перспективу направленного изменения резистентности организма в экстремальных условиях сопровождающих некоторые виды профессиональной деятельности, например, операторов воздушных судов, т.к. известно, что сочетанное воздействие стресса и гипоксии оказывает существенное влияние на резистентность организма пилотов, характер и течение воспалительных и других заболеваний и, в конечном итоге, определяет качество и продолжительность летной деятельности.
К моменту начала нашей работы было неизвестно, каковы закономерности и механизмы развития стандартного асептического воспалительного процесса при адаптации организма к высотной гипоксии и в условиях развития стресс-реакции. Не было также известно, каким образом предварительная адаптация к высотной гипоксии сможет предупредить отрицательный модифицирующий эффект стресса на динамику воспалительного процесса, хотя было твердо установлено, что адаптация к высотной гипоксии эффективно предупреждает стрессорные повреждения внутренних органов (Ф.З.Меерсон и соавт., 1977, 1986, 1988, 1992, 1993; З.Р.Атаджанова, Ю.М.Штыхно, 1985; В.П.Дударев, 1986; В.П.Твердохлиб, 1986; В.И.Вовк и соавт. 1990).
На основании вышеизложенного, основной целью работы явилось: исследование закономерностей и механизмов развития асептического воспалительного процесса при измененной резистентности организма в условиях стресса и адаптации к высотной гипоксии.
Для реализации этой цели последовательно решались следующие задачи: 1. Выяснить закономерности развития сосудистых и клеточных рекций в
очаге асептического воспаления и уровнь активности процессов
перекисного окисления липидов (ПОЛ) у крыс, адаптированных к
высотной гипоксии.
-
Исследовать уровень активности процессов ПОЛ и закономерности изменений сосудистых и клеточных реакций в очаге воспаления, воспроизведенного в момент перехода стадии тревоги стресс-реакции в стадию резистентности.
-
Выяснить закономерности и механизмы протекторного эффекта адаптации к высотной гипоксии при стрессорных нарушениях сосудистых и клеточных реакций в очаге асептического воспаления.
-
Выяснить роль процессов ПОЛ и активности антиоксидантных систем организма в реализации защитного эффекта адаптации к высотной гипоксии при стрессорных нарушениях динамики воспалительного процесса.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА работы определяется следующими основными результатами:
Установлено, что при адаптации к высотной гипоксии увеличивается мощность глутатионзависимой антиокислительной системы, а при инициации на этом фоне воспаления, ограничиваются активность процессов ПОЛ и вторичные альтеративные изменения тканей.
Впервые показано, что у животных, предварительно адаптирован-ных к высотной гипоксии наблюдаются резкая активация сосудистых и клеточных реакций и быстрое их ограничение в остром периоде воспаления, в результате чего сокращается продолжительность лейкоцитарной фазы воспаления, а репаративный период характеризуется усилением пролиферации фибробластов и некоторым снижением темпов коллагеноо б разования.
Установлено, что воспалительный процесс, воспроизведенный в момент перехода стадии тревоги стресс-реакции в стадию резистентности и развивающийся на фоне гиперпероксидации липидов, характеризуется глубокими нарушениями структуры и функции микроциркуляторного русла в очаге воспаления, подавлением лейкоцитарной фазы воспаления, угнетением фагоцитарной активности макрофагов и торможением репаративных процессов.
Впервые выяснено, что предварительная адаптация к высотной гипоксии ограничивая стресс-индуцированную чрезмерную активацию ПОЛ, оптимизирует сосудистые и клеточные реакции в процессе развития воспаления.
ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ работы состоит в том, что в ней
установлены закономерности развития сосудистых и клеточных реакций в очаге асептического воспаления при стрессе и адаптации к высотной гипоксии, выяснена при этом роль процессов липопероксидации и
активности глутатионзависимой антиокисли-тельной системы организма. Выявлены конкретные механизмы изменения сосудистых и клеточных реакций в очаге воспаления в условиях адаптации организма к высотной гипоксии, обусловленные неспецифическим и специфическим компонентами структурного следа данного вида адаптации.
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ работы определяется тем, что в ней доказана возможность ограничения стресс-индуцированной гиперпероксидации липидов и нарушений сосудистых и клеточных реакций в очаге воспаления путем повышения естественной резистентности организма с помощью предварительной адаптации животных к высотной гипоксии.Это является основой для разработки перспективных путей направленной оптимизации воспалительного процесса.
