Высокая активность фосфолипаз в реперфузируемой зоне

Необходимо подчеркнуть также важную роль ионов Са2+ в реперфузионной интенсификации ПОЛ. Реперфузия, как уже говорилось, сопровождается значительным накоплением Са2+ в кардиоцитах и их митохондриях, причем содержание кальция в миокарде во многом совпадает с динамикой ПОЛ. Применение антагонистов Са2+ верапамила и нифедипина обусловливает снижение уровня Са2+ в реперфузируемом миокарде и сочетается со значимым угнетением интенсивности ПОЛ [Литвицкий П. Ф., 1982].

Совокупность этих фактов аргументирует допущение о существенном прооксидантном действии Са2+ в условиях постишемической реперфузии миокарда. Это действие обусловлено рядом факторов.

Ведущими среди них являются:

  1. усиление генерации супероксидного радикала О2 в процессе перехода ксантина в мочевую кислоту под влиянием ксантиноксидазы. Образование и ферментативная активность последней в свою очередь контролируется ионами Са2+ [McCord J. et al., 1982];
  2. накопление в кардиоцитах свободного О2 в результате разобщения процесса окислительного фосфорилирования под влиянием избытка Са2+;
  3. увеличение содержания в клетках субстратов ПОЛ — фосфоглицеролипидов и СЖК в результате активации кальцием мембранно-связанных фосфолипаз и липаз лизосом.

Перечень этих факторов можно продолжить, однако уже названные выше свидетельствуют о том, что избыток ионов Са2+ может оказывать значимый прооксидантный эффект за счет увеличения образования в клетке, с одной стороны, инициаторов ПОЛ — активных форм кислорода, а с другой — субстратов этого процесса (фосфолипидов, СЖК и др.).

Важно отметить, что в отдаленных от перфузируемой зоны участках сердца отмечается аналогичная динамика ПОЛ, хотя степень активации этого процесса и меньшая. Это свидетельствует о генерализованном действии факторов реперфузионной интенсификации ПОЛ на территории сердца.

Таким образом, активация ПОЛ в период постишемического возобновления коронарного кровотока является главным образом следствием накопления в сердце прооксидантных фактоторов, а также низкой активности ферментов антиоксидантной защиты миокарда.

Результаты эксперимента свидетельствуют о высокой активности фосфолипаз как в реперфузируемой зоне, так и в отдаленных от нее участках сердца. На это в определенной мере указывают данные о динамике содержания арахидоновой кислоты в миокарде. Уровень ее по сравнению с уровнем в период ИшМ несколько снижается, однако он более чем в 2 раза превышает фоновую величину. Это объясняется тем, что и при ПРП действуют факторы, активирующие фосфолипазы — ионы Са2+, СЖК, адреналин и др.

Что касается активности лизосомальных гидролаз, то, судя по степени активности щелочной фосфатазы, она в условиях ПРП понижается. Однако при этом отмечается укрупнение гранул фермента, что может свидетельствовать о слиянии нескольких лизосом или образовании фагосом. Одновременно наблюдается «размывание» контуров органелл. Это можно расценивать как признак, говорящий о повышении проницаемости мембран (лизосом) для их ферментов.

Помимо дальнейшей активации ПОЛ и фосфолипаз, обусловливающих повреждение мембран и ферментов клеток миокарда, на раннем этапе реперфузии наблюдаются признаки н арушения механизмов контроля объема кардиоцитов и как следствие развивается набухание кардиоцитов. Это обусловливает растяжение сарколеммы и мембран органелл, а при нарастании степени гидратации — их разрыв.

Набухание клеток является в основном следствием повышения интрацеллюлярного осмотического давления. Нельзя исключать также возможность повышения онкотического давления в кардиоцитах, особенно при хроническом течении коронарной или сердечной недостаточности, нередко сопровождающихся усилением протеолиза. Однако даже при этом условии ведущее значение в развитии отека кардиоцитов играет повышение внутриклеточной осмолярности.

Увеличение осмотического давления в кардиоцитах является результатом двух основных факторов: накопления мелкомолекулярных осмотически активных продуктов нарушенного метаболизма вследствие распада макромолекул и увеличения содержания гидрофильных ионов.

В условиях ишемии, как показано I. TranumIensen и соавт. (1981), в клетках миокарда уменьшается содержание катионов более чем на 20 мкмоль/л в основном за счет выхода из кардиоцитов К+. В основном это является следствием снижения активности К+-, Nа+-АТФазы сарколеммы. При этом, очевидно, величина потери клетками ионов калия перекрывает степень накопления в них Na+ и Са2+.

Одновременно с этим увеличивается концентрация метаболитов — лактата, пирувата, а также продуктов распада АТФ, КФ и др. В целом за первые 50 мин ИшМ осмолярность ткани возрастает на 35 — 40 мосм/кг. В дальнейшем эта величина меняется мало.

Повышение осмотического давления в свою очередь обусловливает ток жидкости из межклеточного пространства в кардиоциты и увеличивает степень гидратации клеток в среднем на 16% по сравнению с нормальным уровнем. Такое сравнительно небольшое возрастание внутриклеточного объема воды обусловлено, очевидно, сохранением редуцированной перфузии ишемизированного миокарда кровью.

Иная ситуация складывается при постишемической реперфузии миокарда.
Ишемическое повреждение мембран и ферментов клеток значительно увеличивает их «пассивную» проницаемость для ионов и других макро- и микромолекул, а также снижает эффективность катионных насосов. В наибольшей мере эти изменения развиваются при реперфузии после 40 мин ИшМ и более.

В связи с этим в клетки проникают ионы с высокой гидрофильностью (Na+, Са2+) и органические вещества. Это обусловливает значительный ток жидкости во внутриклеточное пространство.

Кардиоциты теряют способность контроля степени гидратации и клеточного объема, сильно набухают, сарколемма и мембраны органелл растягиваются, а в ряде мест разрываются. Места разрывов четко определяются при электронно-микроскопическом исследовании при ПРП после 40 и особенно 120 мин ишемии миокарда. Эти изменения являются одним из признаков необратимого реперфузионного повреждения кардиоцитов.

Динамика общего содержания жидкости (ммоль/г сырой ткани) в сердце при его локальной ишемии и последующей реперфузии (М ± m)

Зона сердца Фон Длительность ИшМ и ПРП
10 мин ИшМ 10 мин ИшМ + 40 мин ПРП 40 мин ИшМ 40 мин ИшМ + 40 мин ПРП 120 мин ИшМ 120 мин ИшМ + 40 мин ПРП
ИшМ И ПРП 42,2 ± 0,6 44,3 ± 0,5 48,9 ± 0,1* 43,1 ± 0,3 51,6 ± 0,7* 43,2 ± 0,6 52,9 ± 0,8*
Отдаленные зоны 43,1 ± 0,7 42,9 ± 0,3 43,0 ± 0,1 43,3 ± 0,3 43,9 ± 0,5* 43,9 ± 0,6*

* р < 0,05.

«Коронарная и миокардиальная недостаточность»,
Л.И.Ольбинская, П.Ф.Литвицкий