Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ПИШЕШ. Гемато-гисто-лимфатический обмен ве-щаств - один из важнейших процессов поддержания жизнедеятельности тканей, органов и организма. Главными компонентами этого обмена по массе являются белки и вода.
Известны вещества, называемые стабилизаторами, которые препятствуют агрегации стареющих белков (Шимановский, 1984; Александров, 1985; Степуро и др., 1988). Сведения по белковым стаби- лиэаторам скудны (ноу-хау фармакологических и косметологических фирм), а в аспектах их влияния на крово-лимфообращение вообще отсутствуют. Важность выяснения роли белковых стабилизаторов в кро-во-лимфатическом обмене многогранна, поскольку они не только присутствуют в крови и лимфе, но их основные представители (жирные кислоты, глюкоза) являются энергетическими источниками.
Хотя зритроцитарная адсорбция белков и пептидов обнаружена более 50 лет назад, а позднее выявлена прямая корреляция между степенью адсорбции и концентрацией этих веществ в плазме (Збарс-кий, Демин, 1949; Linke et al., 1985; и др.), обмен веществ между эритроцитами и плазмой крови не связывался с транскапилляршм переходом макромолекул и воды. Данные о преимущественной адсорбции денатурированных белков на эритроцитах (Mota et al., 1985) и усилении выхода белка из крови при введении в кровоток денатурированных протеинов (Айтмагамбетовз, 1988) позволили предложить гипотезу о первоочередном вовлечении в транскапиллярный обмен макромолекул, ассоциированных с поверхностью эритроцитов ( Гареев, 1989). Вместе с тем не было ясности в важном вопросе, насколько транскапиллярньш баланс белка зависит от соотношения адсорбции протеинов на эритроцитах артериальной и венозной крови. Отсутствовали также данные о влиянии стабилизаторов на адсорбцию белка. Интерстициальное пространство окрукает кровеносные и лимфатические сосуды и опосредует влияние траискапиллярного обмена на формирование лимфы (Куприянов и др., 1983; Банин и др., 1985). В классическом учении о крова-лимфатическом переходе веществ ин-. терстицию отводнгся роль морфологического пассивного сита. Такое представление не объясняло иэвеотный "противоотечный потенциал"
- г -
ингерагиция, крово-лимфатических соотношений белковых фракций при различных воздействиях (Rusznyak et al., 1969; Aukland, Wlcolay-sen, 1981). По интерстицию за последние 20 лет появились сведения о разделении его на 2 сектора (Zweifach, Silberberg. 1979; Куприянов и др., 1983; и др.); существовании эффекта пространственного высвобождения макромолекул, определяющего неравномерность распределения белка (Laurent, 1972; Wltte, 1981; Ванин, Караганов, 1982; и ДР.); выраженной гидрофильности гиалуронанов (Claugh, Smaje, 197В; Meyer, Silberberg, 1977; Bert, 1993; и др.); поли-функциональности тканевых регуляторов (Лиадн'ер, Коган, 1976; Кульбаев, 1981; Konturek, Pawlik, 1986; и др.). В свете этих данных важным представлялось выяснение влияния даброкинов и белковых стабилизаторов на интерстициалыюе движение белка и воды.
Известно, что лимфатические узлы задерживают микроорганизмы и другие инфекционные начала (Жданов, 1954), а также денатурированные белки (Rusznyak et al., 1969). Однако до сих пор этот механизм не ясен. По нашему предпололения, первым этапом этого процесса является дестабилизация белка с образованием агрегатов. Лротеолиз также начинается с денатурации белка (Воли, I960). Но неизвестна взаимосвязь между протеолигем и стабилизацией. Лимфо-идная ткань богата протео- и липолитическими ферментами. Общая масса лимфоидной ткани сопоставима с кассой печени. Но до сих пор не ясно, могут ли лимфатические узлы восполнять протеолитическую функцию печени?
Лимфатической системе принадлежит ведущая роль в резорбции и транспорте из ингерстициального пространства крулномолекулярных соединений, которые из*аа своих размеров нэ могут поступать непосредственно в кровь. Реворбционно-транспортная функция лимфатической системы порой входит в противоречие с ее защитно-барьерной и иммунологической функциями. Внесение ясности в сложный вопрос о взаимосвязи функций вахно для теоретической лимфологии.
Существует мнение, что синдром "блокады тканевого обмена" обусловлен снижением интенсивности транскапиллярного обмена белка (Покалев, 1975). Механизм последнего не ясен. По-нашему мнению, причина может быть в нарушении адсорбции белка на мембране эритроцитов и (или) движения макромолекул в интерстиции, в частности, из*аа недостаточности стабилизации и, вследствие этого, образова-
ния в тканях белковых агрегатов. Из причин не исключается, и недостаточность тучных клеток. Очевидно, что необходимо комплексное исследование всех эгид предполагаемых причин и механизмов.
В настоящее время в медицине широко используются методы клинической лішфологии: лимфосорбция, лимфостимудяция, дренам грудного протока, лекарственные эндолиыфагические воздействия (Измайлова, 1979; Панченков и др., І984-, Буянов, Алексеев, 1990; Ахундов и др., 1991; Ярема, Лигвинчук, 1991; Левин и др., 1994 и мн. др.). Вместе с тем, эти методы с позиций физиологии лимфатической системы недостаточно обоснованы. Так, фактически не учитывается влияние внутрилимфатических инфузий лекарственных препаратов на иммунологическую, защитно-барьерную и транспортирующую функции лимфатических узлов. Из-за отсутствия ясности в понимании патоге-' неза "блокады лимфооттока" при дренаже грудного протока клиницисты часто не могут преодолеть это осложнение (Панченков и др., 1934; Буянов, Алексеев, 1990). Такім образом, выявление ответов на отмеченные выше теоретические вопросы, несомненно, важно и для практической лиыфологии.
Изучение многих вопросов в лиыфологии задерживается из-за отсутствия адекватных методик исследования. И в нашем случае разработка методического обеспечения порой становилась первоочередной задачей.
Вышеизложенное определило ЦЕЛЬ РАЕОГИ: ВШЯЕШІЕ BJHIfflSffl ПРОТЕИНОВЫХ СТАБИЛИЗАТОРОВ И ГОЛЕВИХ РЕГУ.Ш1ТЄР0В НА ПРОЦЕССЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ГШТО-ЖйАТИЧЕСКйГ! СШ331 БЕЛКА И ВОДУ. -
Для достижения цели были поставлены следующие ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ:
-
Исследование сгабилизации сывороточных белков и влияние на этот процесс протеаз.
-
Выяснение реакции лимфатической системы на введение протеиновых стабилизаторов и тканевых регуляторов.
-
Изучение влияния водно-солевых инфузий на артерио-веноз-ную разницу белков, адсорбированных на мембране эритроцитов, а также влияние стабилизаторов на адсорбцию протеинов..
-
Изучение влияния порто-кавального анастомоза (со снижени-' ем в том числе катаболизма протеинов в печени) на лимфообращение при белковых нагрувках.
-
Исследование влияния протеиновых стабилизаторов и ткане-
вых регуляторов на связывание воды основным веществом соединительной ткани.
6. Методическое обеспечение.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ. Впервые получены данные о влиянии системы веществ, стабилизирующих и дестабилизирующих протеины, на гемато-лимфатический обмен белка. По скорости стабилизирующего эффекта выделены стабилизаторы быстрого и замедленного действия, определена роль стабилизаторов в протеолиае, гидратации соединительной ткани. Обосновывается наличие функционального интерстици-ального барьера, который создается неравномерностью распределения белка и гидрофильностыо основного вещества, эффектом пространственного высвобождения макромолекул, меняющиеся под действием тканевых регуляторов (лаброкинов, простатландинов, гиалуронида-зы).
Выявлена взаимосвязь транскапиллярного баланса белка с адсорбцией протеинов на мембране эритроцитов артериальной и венозной крови при водно-солевых ияфузиях.
Найдены отличия аффектов внутривенного и внутрилимфатическо-го введений тканевых регуляторов, что указывает на наличие соче-танного (прямого и опосредованного) их влияния на лимфатическую систему. Выявлено, что Введение (в кровь й эндолимфатически) растворов стабилизированных, а также стабилизированных и'подвергнутых тепловой обработке белков идентично действий нативных на лимфообращение.
Зарегистрировано торможение лимфооттока при введении (в кровь и зндолюлфагически) денатурированных белков. Уменьшение дебита протеинов С лимфой грудного протока при инфузии денатурированных белков в кровь было наиболее выраженным на фоне снижения функции печени.
Установлено, что белковые растворы, подвергнутые ультразвуковому воздействию, при инфузии в кровь замедляют лимфообращение.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ. Разработаны способы определения белка в растворе и плазме крови (авгорские свидетельства N1254285, N1454079); устройства для регистрации набухания образцов тканей и регистрации малых объемов лимфы (рационализаторские предложения) j методика определения протеинстабилизирующх свойств у тестируемых веществ; методика определения количества денатурированных белков; методика определения количества белков, адсорби-
рованных на мембране эритроцитов.
Сформулированы рекомендации: 1) введение протеиновых стабилизаторов в доузловые лимфатические сосуды как способ повышения эффективности дренажа грудного протока; 2) использование протеиновых стабиливаторов как компонентов растворов для зндолимфати-ческого введения лекарственных веществ с целью предупреждения задержки белков в лимфатических узлах; 3) введение белковых растворов, обработанных ультразвуком (80 кГц, Б Вт/см2, 30 с) как способ снижения риска лимфогенного иетастазирования злокачественных новообразований.
Гемато-лимфатический обмен бедка и воды вависит не только от эффективного фильтрационного давления, концентрации протеинов в плазме крови, морфологического интерстициального барьера и лимфообращения, но и от разницы в адсорбции белка на эритроцитах артериальной и венозной крови, системы веществ, стабилизирующих и дестабилизирующих сывороточные протеины, тканевых регуляторов. Последние совместно с комплексом гиалуронидаза-гиалуронаны обуславливают состояние функционального интерстициального барьера и далее влияют на лимфообразование и транспорт лимфы по магистральным сосудам.
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ЕШ0СЇЙДЕ НА ЗАВДТУ.
-
Скорость стабилизации белков зависит от вида стабилизаторов. По этому признаку они разделены нами на две группы: быстрого (свободные жирные кислоты) и замедленного действия (глюкоза). Стабилизаторы вместе с веществами, которые их разрушают, создают систему стабилизации-дестабилизации протеинов. Белковые стабилизаторы быстрого действия замедляют, но не ингибируют протеолиз. Исследованные протеиновые стабилизаторы быстрого действия не оказывают протекторного эффекта на структурные белки и не влияют на адсорбцию протеинов на мембране эритроцитов.
-
Накопление белка и воды в ингерсхиции при окклюзии лимфатических сосудов ведет к дегрвнудяции тучных клеток. Действие тканевых регуляторов на лимфатическую систему при эндолимфатичес-ком введении отличается от эффекта их введения в кровоток. Эндо1 лимфатическая инфузия растворов стабилизированных протеинов,также гак и введение нативных стимулирует лимфоток в магистральных лимфатических сосудах. Снижение функции печени (порто-канальный
анастомоз) потенцирует уменьшение транспорта белка с лимфой иг грудного протока при инфузии денатурированных протеинов. Введение в кровоток растворов белков (дестабилизированных, стабилизированных) , подвергнутых ультразвуковому воздействию, замедляет лимфо-ток в магистральных сосудах с уменьшением транспорта белка лимфой.
3. Водно-солевые инфузии вызывают кратковременное поступление белка в кровоток на фоне фильтрации воды. С прекращением инфузии направленность перехода белка и воды меняется на противоположные. При этом снижается и выравнивается количество протеинов, адсорбированных на эритроцитах артериальной и венозной крови. В норме количество белков адсорбированных на "венозных" эритроцитах выше, чем на "артериальных". Гиалуронидаза, как и тканевые регуляторы, изменяют эффективность функционального интерстициального барьера, что проявляется сдвигами транскапиллярного обмена и лимфообразования .
В гемато-гисто-лимфатическом обмене веществ белковые стабилизаторы и тканевые биологически активные вещества создают систему защиты кровеносной и лимфатической систем и интерстициального пространства от денатурированных и токсичных протеинов.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные полодения диссертации доложены на П-й Всероссийской конференции "Актуальные проблемы лимфологии" (Москва, 1985); 1 съезде физиологов Сибири (Новосибирск, 1986); XIV и XV съездах Всесоюзного физиологического общества СССР им. И.П.Павлова (Баку, 1983; Кишинев, 1987); I, 3 съездах физиологов Казахстана (Алма-Ата, 1988, 1995); П и VI Всесоюзных симпозиумах "Венозное кровообращение и лимфообращение" (Уфа, 1981; Алма-Ата, 1989); научной конференции "Проблемы клинической и экспериментальной лимфологии" (Новосибирск, 1992); заседаниях Ученого Совета Института физиологии человека и животных HAH РК (Алматы, 1993, 1995).
По материалам диссертации опубликована 51 научная работа, в том числе 1 монография. Получено 2 авторских свидетельства на изобретения, знак "Изобретатель СССР", удостоверения на рационализаторские предложения.
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ. Диссертация состоит из введения, обзора литературы по изучаемым вопросам, главы с описанием примененных методик, 5 глав результатов собственных исследований,