Чистый кислород снижает содержание кислорода в тканях; разреженный воздух или воздух с углекислым газом обогащает ткани кислородом и заряжает их энергией; если вам это кажется перевернутым с ног на голову, то это потому, что медицинскую физиологию преподают шиворот-навыворот. А ведь физиология дыхания — это ключ к пониманию специальных функций и основных патологий всех органов.
Стресс, шок, воспаление, старение и патология органа — это, во многом, респираторная проблема.
Определения- Эффект Холдейна: кислород замещает углекислый газ в гемоглобине пропорционально парциальному (специфическому) давлению.
- Эффект Бора: углекислый газ (или кислота) замещает кислород в гемоглобине.
- Лактатная ацидемия: наличие в крови молочной кислоты.
- Алкалоз: pH крови выше 7.4.
- Ацидоз: pH крови ниже 7.4.
- Лактатный парадокс: сниженное производство молочной кислоты при заданной интенсивности нагрузки в условиях высокогорья. Эффективность мышечной работы может увеличиваться на 50 % в горах. Потери АТФ уменьшены.
Некоторые популярные медицинские идеи препятствуют свободному размышлению о дыхании. Одна из них заключается в том, что якобы пребывание на большой высоте лишает человека кислорода и, скорее всего, это плохо для людей, страдающих сердечными заболеваниями и раком. Другая утверждает, что вдыхание чистого кислорода больными людьми способствует насыщению тканей кислородом при меньших усилиях, затрачиваемых на процесс дыхания. Обе идеи совершенно ошибочны, и этому посвящены несколько публикаций, но эти идеи приняты культурой до такой степени, что наши восприятие и интуиция введены в заблуждение, и тесно связанные вещи кажутся нам разрозненными. В традициях нашей культуры трудно заметить, что сердечные заболевания, рак и катаракта — все эти проблемы подразумевают критический респираторный дефект при перепроизводстве молочной кислоты и слишком малой выработке углекислого газа, что влечет за собой «отечную патологию», патологическую задержку воды. Отечное сердце бьется с трудом, отечный хрусталик становится мутным, в результате отека клетки быстро делятся.
Люди в горах живут значительно дольше; у них реже встречается рак (Weinberg et al, 1987), сердечные заболевания (Mortimer et al, 1977) и другие дегенеративные заболевания по сравнению с людьми, живущими на уровне моря. Я уже делился своими мыслями о том, что фактором их долголетия, весьма вероятно, является низкоэнергетическая космическая радиация, но разные данные свидетельствуют в пользу того, что максимальный вклад в их увеличенную продолжительность жизни вносит ни что иное, как более низкое давление кислорода.
«Горная болезнь» — это потенциально смертельное состояние, которое развивается у некоторых людей в случае слишком быстрого подъема на высоту. Может быстро развиться отек легких и мозга, как следствие — судороги и гибель. Стандартное лекарство, которым пользуются для предотвращения таких состояний — ацетазоламид, который ингибирует карбоангидразу и приводит к удержанию углекислого газа, вызывая некоторую тенденцию к ацидозу. Вероятно, это лечение имитирует удержание углекислого газа, которое естественным образом происходит у адаптированных к высоте людей. Причины горной болезни и причины редкой заболеваемости сердечно-сосудистыми болезнями, раком, катарактой и др. в горах дают ключ к борьбе с ухудшениями состояний и смертностью по другим поводам.
Когда погода прохладная, солнечная и сухая (что само по себе очень хорошо для здоровья), атмосферное давление обычно выше среднего. Хотя солнечная сухая погода и полезна для здоровья, периоды повышенного атмосферного давления коррелируют с возросшим числом смертельных случаев из-за сердечно-сосудистых заболеваний и инсультов.
Эффект Холдейна-Бора отражает тот факт, что кислород и углекислый газ дестабилизируют связывание друг друга с гемоглобином. При высоком атмосферном давлении кровь легче выделяет углекислый газ. В ненастную погоду или на большой высоте снижение кислородного давления вызывает удержание организмом углекислого газа. Углекислый газ, вырабатываемый в клетках, переводит кислород в ткани, расслабляет кровеносные сосуды, предотвращает отеки, снижает содержание аммиака и увеличивает эффективность окислительного метаболизма.
Гипервентиляция, слишком частое дыхание и значительные потери углекислого газа равносильны нахождению в условиях слишком высокой концентрации кислорода; это похоже, но хуже, чем пребывание на уровне моря при повышенном атмосферном давлении. Поэтому физиологические процессы, происходящие при гипервентиляции, могут дать нам понимание того, что происходит при низком атмосферном давлении, если мы будем рассматривать протекание процессов в обратном порядке.
Гипервентиляцию определяют, как дыхание, приводящее к респираторному алкалозу из-за потерь углекислого газа. В ответ на алкалоз гипервентиляции вырабатывается молочная кислота.
Слишком большое вдыхание кислорода приводит к слишком большому высвобождению углекислого газа, провоцируя рост содержания молочной кислоты; слишком большое количество лактата уводит и кислород, и углекислый газ. Лактат сам по себе имеет тенденцию подавлять дыхание.
Токсичность кислорода и гипервентиляция создают систематический дефицит углекислого газа. Именно эта недостаточность углекислого газа затрудняет дыхание в чистом кислороде, ухудшая работу сердца, увеличивая сопротивление сосудов, затрудняя циркуляцию крови и доставку кислорода в ткани. В условиях, допускающих большее удержание углекислого газа, циркуляция крови улучшается, и сердце работает более эффективно. Углекислый газ подавляет образование молочной кислоты, а молочная кислота снижает концентрацию углекислого газа несколькими путями.
Из-за гипотиреоза выработка углекислого газа низка, и некоторое количество молочной кислоты проникает в кровоток даже в состоянии покоя, поскольку организм вырабатывает для компенсации гипотиреоза значительные количества адреналина и норадреналина; адренергическая стимуляция не только приводит к мобилизации глюкозы из запасов гликогена, но и стимулирует синтез лактата. Избыточное производство лактата вытесняет углекислый газ из крови, частично с целью компенсировать кислотность. Учащенное дыхание, вызванное адреналином, ухудшает проблему, лактат, в свою очередь, может усилить адренергетический отклик, замыкая порочный круг.
В 1920-х годах А. В. Хилл высказал предположение, что длительный рост потребления кислорода после непродолжительной интенсивной работы, кислородный долг, эквивалентен количеству молочной кислоты, поступившей в кровь после работы мышц в анаэробном режиме, и она должна быть утилизирована окислительными процессами. С тех пор учебники по физиологии формируют представление, что аккумуляция молочной кислоты в точности соответствует кислородному долгу. В действительности есть еще игроки, в особенности подъем температуры, вызванный интенсивной работой. Повышенная температура независимо от молочной кислоты усиливает потребление кислорода, аналогично, пониженная температура снижает потребление кислорода даже в присутствии молочной кислоты.
 |
| Арчибальд Хилл |
Идея о том, что «кислородный долг», созданный физическими упражнениями или стрессом, эквивалентен аккумулированной молочной кислоте далеко не точна, но, действительно, активность увеличивает потребность в кислороде и тенденцию накапливать молочную кислоту, которая будет удалена при потреблении кислорода. Такое взаимоотношение между работой, лактатной ацидемией и кислородным дефицитом привело к понятию «лактатного парадокса», с помощью которого описывают более низкую выработку молочной кислоты в процессе максимально интенсивной работы в условиях высокогорья у людей, адаптированных к высоте. За лактатный парадокс отвечает удержанный в соответствии с эффектом Холдейна углекислый газ, подавляющий клеточную возбудимость и поддерживающий оксидативный метаболизм эффективного потребления лактата. Потеря углекислого газа через легкие в условиях высокого кислородного давления, сдвиг в сторону алкалоза согласно эффекту Бора-Холдейна увеличивают сродство крови и кислорода и ограничивают поставку последнего в ткани, из-за избытка кислорода в легких кровь практически полностью им насыщена.
На большой высоте некоторая склонность к ацидозу из-за удержания углекислого газа вызывает снижение сродства крови к кислороду, что делает последний более доступным для тканей. Молочная кислота тоже влияет на сродство крови к кислороду, но в меньшей степени, чем углекислый газ. Однако, молочная кислота не испаряется по мере прохождения крови через легкие, поэтому ее влияние на способность легких насыщать кровь кислородом прямо противоположно влиянию углекислого газа, который, напротив, легко выдыхаем. Помимо высвобождения кислорода из гемоглобина лактат также вытесняет и двуокись углерода из карбаминовой связи гемоглобина. Если он (лактат) вытворяет такое с гемоглобином, то, по-видимому, может делать подобное и в других местах.
Согласно Меерсону подъем более чем на 60 м в сутки создает измеряемый стресс. Люди редко замечают влияние подъема на несколько сот метров в день, но, как выяснилось, при подъеме без соответствующей адаптации на высоту в 3 000 м у многих развивается кровоизлияние в сетчатку. Можно предположить, что подобные кровоизлияния возникают и в других органах, просто сетчатка легко доступна для наблюдения.
Если люди с гипотиреозом и повышенным уровнем адреналина и лактата интенсивно дышат даже в состоянии покоя и на уровне моря, то при подъеме на высоту, где кислорода меньше, а способность поглощать его нарушена лактатной ацидемией, их «кислородный долг», образованный циркуляцией молочной кислоты, легко повышается, усиливая и без того разогнанный «вентиляционный привод», и поглощение кислорода еще более снижается — пропорционально лактатному кислородному долгу.
Молочная кислота должна выводиться из организма, но способность извлекать кислород снижена. Слабая оксигенация, повышенный уровень молочной кислоты и свободных жирных кислот вызывают пропотевание капилляров, что создает отеки легких и мозга. Это очень похоже на множественное поражение внутренних органов при воспалениях, бактериемии, застойной сердечной недостаточности, раках и травмах.
Отто Варбург установил, что выработка молочной кислоты даже в присутствии кислорода является фундаментальным свойством рака. В большей степени именно молочная кислота является триггером, запускающим защитные реакции организма и приводящим к тканевому истощению из-за избыточного глюкокортикоидного гормона. Производство молочной кислоты раковыми клетками создает внутренний дисбаланс такого же типа, как и гипервентиляция, и если мы посмотрим на природу гипервентиляции в свете описания рака по Варбургу, то станет понятно, что гипервентиляция имитирует раковый метаболизм, вырабатывая молочную кислоту «даже в присутствии кислорода». Лактат, по общему мнению доброкачественный метаболит раковых клеток, возникает при всех других дегенеративных состояниях, включая ожирение, диабет, бользнь Альцгеймера, рассеянный склероз, и сам по себе является центральным фактором дегенеративного процесса.
Прояснение механизмов, задействованных в формировании чувствительности к горной болезни, поможет прояснить положение вещей, вызывающих гибель большинства людей. На первый взгляд, все изменения происходят в регуляторных системах организма, поэтому поддаются корректировке.
На жизненный потенциал митохондрий и их способность к оксидативному энергопроизводству влияют питание и гормоны. У здоровых людей митохондрии эффективно работают практически на любой высоте, а люди с поврежденными или разбалансированными митохондриями чрезвычайно чувствительны к стрессу и гипервентиляции. Нормальную функцию митохондрий на локальном и системном уровне защищают прогестерон, тестостерон и гормоны щитовидной железы Т3 и Т2.
Изменения, возникающие при неправильном питании и гипотиреозе, наряду с локальными последствиями из-за дефицита гормонов щитовидной железы и прогестерона, оказывают влияние на митохондрии еще по нескольким направлениям.
Повышенный уровень эстрогена, оксида азота, возбуждающих аминокислот, кортизола, лактата, свободных ненасыщенных жирных кислот, пролактина, гормона роста, гистамина, серотонина, фактора некроза опухоли и других провоспалительных цитокинов и кининов, ряд простагландинов и эйкозаноидов — все это антимитохондриальные, противореспираторные агенты. И отек сам по себе тоже может быть причислен к таким агентам. (Углекислый газ непосредственно снижает тканевый отек, как это наблюдали при исследованиях роговицы.) Гормоны щитовидной железы, прогестерон, магний, глюкоза и насыщенные жирные кислоты принадлежат к категории центральных защитных элементов.
Изменения, возникающие под воздействием избытка эстрогена, ионизирующей радиации, при кислородном голодании, и в процессе старения, в значительной степени похожи. Те, кто считают, что биологический эффект радиации сказывается только на ДНК, а эстроген действует через «рецепторы эстрогена», не проявляют интерес к указанным параллелям, в то время как идея об общей дыхательной недостаточности, активирующей общие пути, указывает на то, что представление об эстрогенных эффектах облучения, гипоксии и старения может оказаться весьма полезной для понимания этих процессов.
Молочная кислота должна выводиться из организма, но способность извлекать кислород снижена. Слабая оксигенация, повышенный уровень молочной кислоты и свободных жирных кислот вызывают пропотевание капилляров, что создает отеки легких и мозга. Это очень похоже на множественное поражение внутренних органов при воспалениях, бактериемии, застойной сердечной недостаточности, раках и травмах.
Отто Варбург установил, что выработка молочной кислоты даже в присутствии кислорода является фундаментальным свойством рака. В большей степени именно молочная кислота является триггером, запускающим защитные реакции организма и приводящим к тканевому истощению из-за избыточного глюкокортикоидного гормона. Производство молочной кислоты раковыми клетками создает внутренний дисбаланс такого же типа, как и гипервентиляция, и если мы посмотрим на природу гипервентиляции в свете описания рака по Варбургу, то станет понятно, что гипервентиляция имитирует раковый метаболизм, вырабатывая молочную кислоту «даже в присутствии кислорода». Лактат, по общему мнению доброкачественный метаболит раковых клеток, возникает при всех других дегенеративных состояниях, включая ожирение, диабет, бользнь Альцгеймера, рассеянный склероз, и сам по себе является центральным фактором дегенеративного процесса.
 |
| Отто Варбург |
На жизненный потенциал митохондрий и их способность к оксидативному энергопроизводству влияют питание и гормоны. У здоровых людей митохондрии эффективно работают практически на любой высоте, а люди с поврежденными или разбалансированными митохондриями чрезвычайно чувствительны к стрессу и гипервентиляции. Нормальную функцию митохондрий на локальном и системном уровне защищают прогестерон, тестостерон и гормоны щитовидной железы Т3 и Т2.
Изменения, возникающие при неправильном питании и гипотиреозе, наряду с локальными последствиями из-за дефицита гормонов щитовидной железы и прогестерона, оказывают влияние на митохондрии еще по нескольким направлениям.
Повышенный уровень эстрогена, оксида азота, возбуждающих аминокислот, кортизола, лактата, свободных ненасыщенных жирных кислот, пролактина, гормона роста, гистамина, серотонина, фактора некроза опухоли и других провоспалительных цитокинов и кининов, ряд простагландинов и эйкозаноидов — все это антимитохондриальные, противореспираторные агенты. И отек сам по себе тоже может быть причислен к таким агентам. (Углекислый газ непосредственно снижает тканевый отек, как это наблюдали при исследованиях роговицы.) Гормоны щитовидной железы, прогестерон, магний, глюкоза и насыщенные жирные кислоты принадлежат к категории центральных защитных элементов.
Изменения, возникающие под воздействием избытка эстрогена, ионизирующей радиации, при кислородном голодании, и в процессе старения, в значительной степени похожи. Те, кто считают, что биологический эффект радиации сказывается только на ДНК, а эстроген действует через «рецепторы эстрогена», не проявляют интерес к указанным параллелям, в то время как идея об общей дыхательной недостаточности, активирующей общие пути, указывает на то, что представление об эстрогенных эффектах облучения, гипоксии и старения может оказаться весьма полезной для понимания этих процессов.
Облучение ультрафиолетом, гамма- или рентгеновскими лучами, даже синим цветом наносит ущерб митохондриальному дыханию. Все ионизирующие излучения, наряду с заметным мутагенным действием, вызывают немедленный и продолжительный отек, который более-менее постоянно ухудшает метаболизм. После облучения количество удержанной воды может составить от 20 до 30 % нормального веса, что аналогично отеку, который возникает в мышце после интенсивной работы, и прибавке в весе при гормональных нарушениях. Известно, что энергетические изменения, произошедшие в результате облучения, к примеру, в сердце, ускоряют изменения, вызванные старением. Поскольку ненасыщенные жиры при старении накапливаются в дыхательной системе и являются мишенями радиационных повреждений, вовлеченность этих жиров во все виды дыхательных дегенеративных процессов требует особого внимания. Темнота, как и облучение, повышенный уровень лактата и ненасыщенных жиров, оказывает диабетоподобное действие, значительно снижая способность мышцы к поглощению сахара, в то время как свет стимулирует дыхание.
Если идеи «стресса», «дыхательной недостаточности» и «гипервентиляции» рассматривать одновременно, то, оказывается, они практически взаимозаменяемы.
Молочная кислота, присутствие которой указывает на стресс или недостаточность дыхания, вмешивается в метаболизм, активно продвигая себя при этом. Гарри Рубин экспериментально показал, что клетки становятся раковыми еще до возникновения генетических изменений. Само присутствие молочной кислоты может сделать клетки более склонными к преобразованию в раковые (C Mothersill, A Murphy, M K O'Connor, C B Seymour, J F Malone. A role for lactate in the differentiation of cultured sheep thyroid cells. Cell Biol. Int. Rep. 5, 877, 1981.) Очевидны последствия этого — повышенная восприимчивость к раку во время стресса и усиленная сопротивляемость раку в условиях высокогорья.
Блокирование выработки молочной кислоты может сделать клетки более устойчивыми (Seymour and Mothersill, 1988); если молочная кислота просто является полезным топливом, то трудно понять, как приостановка ее образования может способствовать выживаемости клеток. Но, оказывается, это энергоподрывающее топливо, вмешивающееся в метаболизм углекислого газа наряду с другими эффектами.
При гипотиреозе имеет место гипервентиляция, и движима она адреналином, лактатом и свободными жирными кислотами. Свободные жирные кислоты и лактат ухудшают усвоение глюкозы и способствуют возникновению отеков, особенно в легких. Отек легких ограничивает абсорбцию кислорода. Отек мозга, как результат повышенной проницаемости сосудов и поступления свободных жирных кислот, снижает циркуляцию и насыщение его кислородом; лактатная ацидемия вызывает отек глиальных клеток. Отек эндотелия увеличивает сосудистое сопротивление за счет сужения канала, что в итоге оказывает влияние на все органы. Клетки иммунной системы вырабатывают фактор некроза опухоли и другие воспалительные цитокины, кишечник становится более проницаемым, что дает возможность эндотоксинам и даже бактериям проникать в кровоток. Эндотоксин ухудшает работу митохондрий, повышает уровень эстрогена, заставляет клетки Купфера в печени вырабатывать больше фактора некроза опухоли и т. д. Несмотря на свое название, фактор некроза опухоли стимулирует рост и метастазирование некоторых видов рака. Разбавление организменных жидкостей, которое возникает про гипотиреозе, гиперэстрогении и т. п., стимулирует рост опухолей.
Факторы воспаления могут способствовать клеточному росту, а могут, при незначительном отклонении, истощить клеточную энергию до такой степени, что клетка погибнет, заплатив за процесс восстановления жизнью или мутацией (из-за дефектного восстановления). «Противовоспалительную» функцию может нести ниацинамид, предупреждающий гибель от множественного поражения органов путем прерывания реакции с оксидом азота и пероксинитритом (Cuzzocrea, et al., 1999). Результат зависит от типа клетки, ее истории и окружающей среды.
Катаракты, рак, застойная сердечная недостаточность — казалось бы, такие разные дегенеративные заболевания — имеют одинаковую метаболическую проблему, которая приводит к ненормальной абсорбции воды клетками, что нарушает их нормальное функционирование.
Одно и то же простое метаболическое лечение — нормализация функции щитовидной железы, уровня прогестерона, магния и углекислого газа — подходит для лечения большого числа кажущихся столь разными заболеваний. Другие биохимические вещества, такие как аденозин и ниацинамид, проявляют более специфические защитные свойства, спускаясь глубже в поток «каскадных» эффектов стресса.
В медицинской культуре существует множество незначительных клише, которые препятствуют серьезному размышлению в терминах интегральной терапии: «прогестерон — это гормон беременности», «щитовидная железа перегружает сердце», «гормон щитовидной железы разобщает митохондриальное фосфорилирование», «магний не имеет отношения к щитовидной железе или прогестерону», «лактат снабжает энергией» и т. д. Многие из этих второстепенных клише живы благодаря глубоко ошибочным теоретическим представлениям о природе клеток и организмов. Как только ошибки будут устранены, прогрессивное движение в направлении более мощной интегральной терапии не заставит себя ждать.
Литература
- Cell Biol Int Rep 1983 Nov; 7 (11) : 971-80. Lactate-mediated changes in growth morphology and transformation frequency of irradiated C3H 10T1/2 cells. Mothersill C, Seymour CB, Moriarty M.
Обработка клеток млекопитающих лактатом или ингибитором гликолиза изменяет их радиационный отклик, особенно в зоне малых доз кривой «доза — отклик». Хорошо известно, что в опухолях и лактат, и гликолитический метаболизм имеют высокий уровень, поэтому было изучено действие лактата на клеточную линию, чувствительную к изменениям, индуцированным радиацией при использовании однократного гамма-облучения кобальтом-60 в качестве канцерогенной провокации. Результаты показали, что клетки, обработанные 5 мМ лактата до облучения, демонстрируют изменения в морфологии и скорости роста, и что частота трансформации возрастала на три — десять смен после 24-часовой обработки лактатом непосредственно перед облучением. Анализ кривых радиационной выживаемости выявил положительную корреляцию между частотой трансформаций и размером плеча, при этом увеличение частоты трансформаций было связано с уменьшением Do. Предложен механизм, влекущий изменение окислительно-восстановительного потенциала обработанных лактатом клеток. Результаты рассмотрены с позиций их потенциальной значимости для радиотерапии. - Radiat Environ Biophys 1988; 27 (1): 49-57. The effect of glycolysis inhibitors on the radiation response of CHO-K1 cells. Seymour CB, Mothersill C. Saint Luke's Hospital, Rathgar, Dublin, Ireland.
Предварительная обработка клеток CHO-K1 тремя различными ингибиторами гликолиза снизила их выживаемость после однократной дозы ионизирующего облучения. Эффект зависел от концентрации, но имел место во всех случаях, когда до облучения клетки подвергались предварительной обработке ингибиторами. Результаты аналогичны полученным этой группой при исследовании, в котором течение гликолиза меняли с помощью аналога D-глюкозы или блокируя реакцию пируват — лактат дополнительным лактатом или оксаматом. Рузультаты подтверждают данные других исследователей, указывающих на роль энергетического метаболизма в формировании радиационных повреждений. - Crit Care Med 1999 Aug; 27 (8): 1517-23. Protective effect of poly(ADP-ribose) synthetase inhibition on multiple organ failure after zymosan-induced peritonitis in the rat. Cuzzocrea S, Zingarelli B, Costantino G, Sottile A, Teti D, Caputi AP.
- Eur J Cancer 1975 May; 11 (5): 365-371. Cancer and altitude. Does intracellular pH regulate cell division? Burton AC.
- Monaldi Arch Chest Dis 1999 Aug; 54 (4): 365-72. The pathophysiology of hyperventilation syndrome. Folgering H. Dept Pulmonology, Dekkerswald, University of Nijmegen, Groesbeek, The Netherlands.
Гипервентиляция определена, как дыхание сверх метаболических потребностей организма с выделением большего, чем произведено, количества углекислого газа, что приводит к дыхательному алкалозу и увеличению рН крови. Традиционно синдром гипервентиляции описывают, как «синдром, характеризуемый разнообразными соматическими симптомами, вызванными физиологически необоснованной гипервентиляцией». Спектр симптомов, приписываемых синдрому гипервентиляции, необычайно широкий, неспецифический и изменяющийся. Они происходят практически по всем каналам и могут быть вызваны такими физиологическими механизмами, как низкое PaCO2 или повышенный симпатический адренергический тонус. Психологические механизмы также вносят свой вклад и даже вызывают некоторые из симптомов. Если опираться на традиционное определение гипервентиляции, то диагностический критерий должен содержать три элемента: 1) у пациента должна быть гипервентиляция и низкое PaCO2, 2) следует исключить соматические заболевания, вызывающие гипервентиляцию, 3) у пациента должны быть жалобы, относящиеся или имевшие отношение к гипокапнии. В недавних исследованиях изучался вопрос о связи между гипокапнией и жалобами. Однако, последние могут поддерживаться и/или выявляться, когда ситуация в отсутствие гипокапнии, при которой впервые возникла гипервентиляция и гипокапния, повторяется.
Таким образом, основной подход к диагностике — это регистрирование симптомов (возможной) дисрегуляции дыхания, приводящей к гипокапнии. Терапевтический подход к гипервентиляционному синдрому включает несколько этапов и/или степеней вмешательства: психологическое консультирование, физиотерапию, релаксацию и, наконец, лекарственное лечение. В зависимости от степени тяжести проблемы можно выбрать одну или более терапевтических стратегий. - N Engl J Med 1977 Mar 17; 296 (11): 581-585. Reduction in mortality from coronary heart disease in men residing at high altitude. Mortimer EA Jr, Monson RR, MacMahon B.
В Нью-Мексико, где районы обитания находятся на высоте от 914 до 2135 м, мы сравнили уровень смертности (с поправкой на возраст) от атеросклеротических сердечных заболеваний для белых мужчин и женщин в 1957 ‒ 1970 гг. в пяти округах, сгруппированных по высоте с шагом в 305 м (1000 футов). В результате было выявлено последовательное снижение уровня смертности по мере роста высоты над уровнем моря для мужчин, но не для женщин. Уровень смертности среди мужчин, проживающих на высоте более 1220 м, по мере увеличения высоты составлял 98, 90, 86 и 72 % от уровня смертности для проживающих на высотах менее 1220 м (Р менее 0,0001). Результаты, как выяснилось, не объяснимы с точки зрения рассового и урбанистического разнообразия. Возможное объяснение тренда заключается в том, что приспособление к проживанию на большой высоте не останавливается, и ежедневная активность в условиях высокогорья представляет собой более серьезное упражнение, чем то же самое на более низкой высоте. - Br Med J 1980 Jan 5; 280 (6206): 5. Cardiovascular mortality and altitude.
- Radiat Res 1987 Nov; 112(2): 381-390. Altitude, radiation, and mortality from cancer and heart disease. Weinberg CR, Brown KG, Hoel DG. Изменение уровня фоновой радиации — ценный источник информации, который позволяет оценить риски для человека, связанные с воздействием ионизирующего излучения малой мощности. В Соединенных Штатах были проведены исследования взаимосвязи между смертностью от раковых заболеваний и оценочным фоновым излучением, которые выявили неожиданную обратную связь. При объяснении этих результатов было высказано предположение, что низкий уровень ионизирующего облучения на самом деле является в некотором смысле благотворным. Фактор окружающей среды, непосредственно связанный с фоновой радиацией — это высота. Поскольку дыхание разреженным воздухом запускает физиологически важные процессы приспособления, такие изменения сами по себе могут представлять определенный риск. Поэтому мы рассматривали модели, в которых при оценках уровня смертности одновременно учитывались и высота над уровнем моря, и радиация. Отрицательное влияние фоновой радиации при анализе смертности от атеросклеротических заболеваний сердца, рака легких, кишечника и груди исчезало или становилось положительным, как только в модель вводили фактор высоты над уровнем моря. Напротив, значительное негативное влияние высоты при учете фоновой радиации сохранялось. Этому довольно сложно найти объяснение, но, возможно, на помощь придут недавние свидетельства о влиянии реактивных форм кислорода на канцерогенез и атеросклероз. Мы пришли к заключению, что корреляционные исследования, проведенные в Соединенных Штатах с применением статистических данных о смертности сами по себе не доказывают отсутствие канцерогенного действия фоновой радиации, а уменьшенное давление кислорода во вдыхаемом воздухе может защищать от ряда причин смерти.
- Biull Eksp Biol Med. 1993 Jun; 115 (6): 576 - 578. A. К. Бекболотова, В. А. Лемешенко, М. А. Алиев // Бюл. экспериментальной биологии и медицины. 1993. - № 6. - С. 576-578.
Для оценки экологической адаптации организма к «чистому» высокогорному стрессу (в комбинации с созданным в условиях эксперимента адренергетическим кардионекрозогенным стрессом (АКНС) у крыс и без такового) с целью исследования функциональной системы «тромбоциты — сосудистая стенка» (СТСС) были осуществлены эксперименты на животных (крысах) и обследование населения высокогорных районов. Были выявлены общие биологические закономерности: адаптивный рост активности антиагрегатных простациклинов в аорте крыс и PGI2 реакция в сосудистой стенке у людей, проживающих высоко в горах (2000, 3000 — 3500 м). В условиях более длительной адаптации к высокогорному экологическому стрессу наблюдалась корреляция между адаптивным ростом коронарного и вазодилататорного антиагрегатного резерва у высокогорных пастухов и ростом антиагрегатной активности аорты и снижения спонтанной агрегации тромбоцитов у крыс. - Diabetologia 1982 Jun; 22 (6): 493. Measurement of glycosylated haemoglobin at high altitudes. Paisey R, Valles V, Arredondo G, Wong B, Lozano-Castaneda O.
- Изменение микроструктуры миокарда крыс в условиях 12-месячной адаптации к высокогорью. Zhaparov B; Mirrakhimov MM. Biull Eksp Biol Med, 1977 Jul, 84:7, 109-12.
В условиях 12-месячной адаптации к большой высоте (3200 м над уровнем моря) были проведены исследования на правом и левом желудочках миокарда крыс. Длительное воздействие большой высоты на животных привело к развитию вентрикулярной гипертрофии в основном правого и частично левого желудочков. У большинства кардиомиоцитов обоих желудочков были выявлены гиперплазия и гипертрофия отдельных органелл, в особенности митохондрий. Активность митохондриальной сукциндегидрогеназы была более выраженной у животных, адаптированных к большой высоте, по сравнению с контрольной группой. Полученные результаты свидетельствуют об усилении межклеточного метаболизма, что отражает компенсаторный адаптивный отклик миокарда. - Морфологические параметры сердца архаров, постоянно обитающих в горах на большой высоте, Zhaparov B; Kamitov SKh; Mirrakhimov MM, Biull Eksp Biol Med, 1980 Apr, 89:4, 498-501.
Были изучены серца архаров, обитающих на высотах 3800 ‒ 5000 м над уровнем моря. Микроскопия выявила полное отсутствие жировой ткани в эпикарде. На полутонких и ультратонких срезах были выявлены: повышенное число капилляров, окружающих кардиомиоциты, резкое утолщение, дающее выраженное перекрещивание миофибрилл. Полученные данные свидетельствуют о специфичности структуры сердца архаров и были рассмотрены с позиции усиленных компенсаторно-адаптивных изменений изучаемого органа. Эти изменения были связаны с повышенными функциональными потребностями в условиях высокогорья. - J Dev Physiol 1990 Sep;14(3):139-46. Effect of lactate and beta-hydroxybutyrate infusions on brain metabolism in the fetal sheep. Harding JE, Charlton VE Department of Pediatrics, University of California, San Francisco 94143.
Была выявлена потребность мозга в субстратах, отличных от глюкозы, у животных в неонатальной фазе in vivo. Целью исследования было изучение способности мозга плода овцы потреблять потенциально альтернативные субстраты в условиях их повышенной доступности. Усвоение субстрата мозгом у хронически катетеризированного плода овецы измерялось в течение 2-часовых инфузий нейтрализованного лактата (n=12) или β-гидроксибутирата (n=12). Несмотря на значительное увеличение уровня лактата и β-гидроксибутирата в крови плода, не было зафиксировано никакого существенного потребления какого-либо из субстратов. Однако, в процессе обеих инфузий в мозге артериовенозная разница по глюкозе уменьшилась на 30 % (Р меньше 0,05). Поскольку артериовенозная разница по кислороду в мозге и кровоток в полушариях (измерено в 11 исследованиях) не изменились, то, как оказалось, инфузии вызвали действительное снижение потребления глюкозы мозгом. Это снижение сопровождалось ростом концентрации лактата в течение лактатных инфузий и увеличением концентрации лактата и бутирата в течение бутиратных инфузий. Оба субстрата обладают метаболическим действием, способным ингибировать потребление глюкозы мозгом. Мы предполагаем, что вредное воздействие состояний с высоким содержанием лактата и кетона в перинатальном периоде может возникать частично из-за ингибирования потребления глюкозы мозгом. - Hypertens 1995 Feb; 9(2): 119-22. Pressor effect of hyperventilation in healthy subjects. Todd GP, Chadwick IG, Yeo WW, Jackson PR, Ramsay LE University Department of Medicine and Pharmacology, Royal Hallamshire Hospital, Sheffield, UK.
Гипервентиляция — важное свойство панического расстройства; опубликованы данные о связи между паническим расстройством и гипертонией. Мы изучили действие гипервентиляции на артериальное давление (АД) здоровых людей. Двадцать шесть человек были случайным образом распределены между двумя сбалансированными двукратными перекрестными исследованиями для сравнения КД, пульса и электрокардиограмму в положении сидя в условиях гипервентиляции и при нормальном дыхании. Каждое исследование длилось 40 мин.: 15 мин. исходного наблюдения, 5 мин. гипервентиляции и 20 мин. заключительного наблюдения. Гипервентиляция значительно увеличила: САД на 8,9 мм рт. ст. (95% CI 3.8-13.8, P < 0.01), диастолическое артериальное давление на 8,2 мм рт. ст. (95% CI 1.7-14.7, P < 0.05), среднее артериальное давление на 10,0 мм рт. ст. (95% CI 3.3-16.7, P < 0.01), пульс на 36 уд./мин. (95% CI 31-44, P < 0.01). Изменения в диастолическом и среднем артериальном давлениив значительной степени коррелировали с общим объемом выдыхаемого воздуха при гипервентиляции (r = 0.57, p < 0.01 и r = 0.50 P < 0.01) - Arch Biol Med Exp (Santiago), 1989 Dec; 22 (4): 379-85. Pulmonary response to free fatty acid intravenous infusion in the rabbit: role of leukotrienes and the effect of prostacyclin. Arenas G, Del Buono R, Oyarzun MJ, Donoso P, Quijada D Departamento de Ciencias Preclinicas, Facultad de Medicina, Universidad de Chile, Santiago.
Внутривенная инфузия свободной жирной кислоты (СЖК) 20 мг/кг
× мин. вызывает отек легких, гипоксию, гипервентиляцию и рост сурфактантного альвеолярного комплекса у кроликов в течение менее 15 мин. - Respiration. 1986; 49 (3): 187-94. Role of hypocapnia in the alveolar surfactant increase induced by free fatty acid intravenous infusion in the rabbit.Oyarzun MJ, Donoso P, Quijada D.
Внутривенная инфузия свободной жирной кислоты (СЖК) вызывает у кроликов рост сурфактантного альвеолярного комплекса, отек легких, гипервентиляцию, гипоксию и гипокапнию. В предыдущих исследованиях было высказано предположение, что регулятором межклеточных хранилищ сурфактанта является PCO2 в альвеолах. С целью изучения роли гипокапнии в росте легочного сурфактанта в наших экспериментах мы внутривенно давали 20 мг СЖК/кг/мин. i. v. кроликам, дышащим комнатным воздухом (n=10) или 5 % СO2, 21 % О2, 74 % N2 (n=7). В качестве показателя сурфактантного алевеолярного комплекса выступал определеяемый в жидкости бронхоальвеолярного лаважа ненасыщенный фосфотидилхолин (НФХ). 5 % СО2 во вдыхаемом воздухе препятствовали появлению гипокапнии и блокировали рост НФХ, вызываемый СЖК (р менее 0,01). Отек легких (после инфузии СЖК) не изменялся в присутствии 5 % СО2. Мы сделали вывод о том, что гипокапния, вызванная гипервентиляцией в процессе инфузии СЖК, является важным фактором, приводящим к росту НФК, который наблюдается после инфузии СЖК. - Farmakol Toksikol 1977. Sep-Oct; 40 (5): 620-3. [Effect of combinations of apressin, obsidan, diprazin, adenosine, NAD and nicotinamide on the resistance of rats to hypoxia and on carbohydrate metabolic indices].[Article in Russian] Abakumov GZ
Как показали эксперименты на крысах, комбинированное назначение апрессина, обзидана и дипразина, а также аденозина с никотин-амидаденин-динуклеотидом (НАД) и адеозина с никотинамидом усиливает защитные свойства этих веществ при гипобарической гипоксии, повышает сопротивляемость животных к церебральной ишемии, снижает повышенный уровень лактата и повышает окислительно-восстановительный потенциал системы молочнокислой-пировиноградной кислот в мозге крыс в условиях разреженной атмосферы. - Schweiz Med Wochenschr 1977 Nov 5; 107 (44): 1585-6. [Protective effect of pyridoxilate on the hypoxic myocardium. Experimental studies]. [Article in French] Moret PR, Lutzen U
Было изучено защитное действие пиридоксилата на гипоксичный миокард крыс при острой гипоксии (изолированное сердце при перфузии не содержащим кислород раствором) и в условиях длительной гипоксии (в течение 3 дней на высоте 3454 м). Пиридоксилат поддерживал более высокий уровень АТФ со значительно меньшей выработкой лактата. Возможно, механизм действия пиридоксилата аналогичен механизму действия дихлорацетату натрия. - J. Appl Physiol 1991 Apr; 70 (4): 1720-30. Metabolic and work efficiencies during exercise in Andean natives. Hochachka PW, Stanley C, Matheson GO, McKenzie DC, Allen PS, Parkhouse WS Department of Zoology, University of British Columbia, Vancouver, Canada.
В процессе выполнения физических упражнений максимальные потоки О2 и СО2 были в меньшей степени нарушены гипоксией у представителей народности кечуа, проживающей в Андах, по сравнению с жителями долин. При изучении причин мы обнаружили, что при заданном уровне нагрузки кечуа на высоте 4200 м, несмотря на гипобарическую гипоксию, аккумулировали значительно меньше лактата, чем жители долин в условиях нормоксии (примерно 5‒7 против 10‒14 мМ). Это явление, известное как лактатный парадокс, было совершенно не восприимчиво к переходам нормоксия — гипоксия. У жителей долин лактатный парадокс — это акклиматизация; напротив, лактатный парадокс у кечуа — это проявление метаболической организации, которая не деакклиматизировалась, по крайней мере в течение 6 недель исследования. Поэтому было сделано заключение, что такая метаболическая организация — закрепленное, благодаря развитию или генетически, свойство из-за преимущества в эффективности аэробного метаболизма (высокий выход АТФ на моль усваиваемого субстрата) в сравнении с анаэробным гликолизом. Измерения респираторного коэффициента показали предпочтительное использование углеводов в качестве топлива при мышечной работе, что также является преимуществом при гипоксии, поскольку дает максимальный выход АТФ на моль О2. Наконец, в энергетической эффективности нашло отражение и снижение затрат на мышечную работу в классическом смысле (отношение выходной мощности к входной метаболической мощности); это наблюдалось при всех уровнях рабочей нагрузке, но наиболее ярко проявлялось при субмаксимальной нагрузке (эффективность работы была примерно в 1,5 раза выше по сравнению с жителями долин). Поскольку график зависимости выходной мощности от входной метаболической не экстраполировался к началу координат, то было сделано заключение о том, что 1) в обеих группах нагрузка вызвала существенных расход АТФ, не конвертированный в механическую работу, но что 2) у коренных жителей Анд этот расход снижен, и механизм этого не известен. - Br J Anaesth 1975 Jun; 47 (6): 669-78. Effect of CO2 on myocardial contractility and aortic input impedance during anaesthesia. Foex P, Prys-Roberts C.
Был изучен гемодинамический отклик на гипо- и гиперкапнию у собак, находящихся под анестезией с галотаном (1 % галотана в кислороде) и оксидом азота (30 % кислорода в оксиде азота), в процессе вентиляции легких с переменным положительным давлением. При отсутствии значительных отклонений и в сокращениях миокарда, и в конечном диастолическом давлении в левом желудочке были определены, путем изменения системного сосудистого сопротивления (рост при гипокапнии, снижение при гиперкапнии), изменения ударного объема и сердечного выброса (уменьшение при гипокапнии, рост при гиперкапнии). - J Appl Physiol 1991 May; 70 (5): 1963-76. Skeletal muscle metabolism and work capacity: a 31P-NMR study of Andean natives and lowlanders. Matheson GO, Allen PS, Ellinger DC, Hanstock CC, Gheorghiu D, McKenzie DC, Stanley C, Parkhouse WS, Hochachka PW Sports Medicine Division, University of British Columbia, Vancouver, Canada.
У приспособленных к большой высоте людей имеют место две особенности метаболизма: парадокс максимального потребления кислорода (после акклиматизации работа высокой интенсивности не вызывает увеличение максимального потребления кислорода) и лактатный парадокс (постепенное снижение уровня лактата в мышцах и крови при нагрузке в условиях высоты). - J Hum Hypertens 1995 Feb; 9 (2) : 119-22. Pressor effect of hyperventilation in healthy subjects.Todd GP, Chadwick IG, Yeo WW, Jackson PR, Ramsay LE.
- J Infect Dis 1998 May; 177 (5) : 1418-21. The effect of lactic acid on mononuclear cell secretion of proinflammatory cytokines in response to group B streptococci. Steele PM, Augustine NH, Hill HR Department of Pathology, University of Utah School of Medicine, Salt Lake City 84132, USA.
В этом исследовании было обнаружено, что сам по себе лактат обладает стимулирующим воздействием (207,1 +/- 16,3 %; P = .001) на выработку фактора некроза опухоли-альфа (ФНО-а) мононуклеарными клетками крови человека, максимум которой наблюдался при патологических уровнях концентрации лактата 4 – 8 мМ. Более того, в присутствии стрептококка группы В (BS, 10(5) cfu) выработка ФНО-а поднималась до 621,1 +/- 42 %, комбинация лактата и стрептококка группы В приводила к росту ФНО-а до 1019,3 +/- 16,1 % (P = .001). Такая комбинация усиливала выработку интерлейкина (IL) 1 бета и IL-6. Таким образом, лактат при патологических концентрациях, вероятно, способствует выработке этих медиаторов воспаления и вносит свой вклад в септический шок и менингит, вызываемый стрептококком группы В. - J Appl Physiol 1994 Apr; 76 (4): 1462-7. Lactic acidosis as a facilitator of oxyhemoglobin dissociation during exercise. Stringer W, Wasserman K, Casaburi R, Porszasz J, Maehara K, French W.
- Involvement of nitric oxide and N-methyl- D-aspartate in acute hypoxic altitude convulsion in mice. Chen CH; Chen AC; Liu HJ. Aviat Space Environ Med, 1997 Apr, 68:4, 296-9.
Высотные конвульсии — это довольно специфическая форма конвульсий, вызванных острой гипобарической гипоксией. Было показано, что в механизм высотных конвульсий вовлечены определенные нейромедиаторы. Важный нейромедиатор —оксид азота (NO) — может принимать участие в механизме возникновения высотных конвульсий посредством его нейронной сигнальной роли в отношении NMDA-рецептора. Предшественник синтеза NO, L-аргинин (20, 40, 200, 800 мг/кг), приводит к дозозависимому снижению уровня АСТ у мышей, в то время как ингибитор NO-синтазы, NG-нитро-L-аргинин-метиловый эфир (L-NAME, 1.25, 2.50, 5.00 мг/кг), способствует росту АСТ. Вывод: полученные данные свидетельствуют о важной сигнальной роли оксида азота и NMDA в формировании высотных конвульсий и поддерживают гипотезу о связи между опосредованной NMDA-рецептором нейротоксичности и оксидом азота. - Excitotoxicity in the lung: N-methyl-D-aspartate- induced, nitric oxide-dependent, pulmonary edema is attenuated by vasoactive intestinal peptide and by inhibitors of poly(ADP-ribose) polymerase. Said SI; Berisha HI; Pakbaz H. Proc Natl Acad Sci U S A, 1996 May 14, 93:10, 4688-92.
Эксайтоточсичность аминокислот, возникающая в результате переактивации N-метил-D-аспартат (NMDA) рецепторов глутамата, является основным механизмом гибели нейронных клеток при остром или хроническом неврологическом заболевании. Мы изучили вопрос, может ли эксайтотоксичность возникнуть в периферических органах, приводя к повреждению тканей, и выяснили, что активация NMDA-рецептора в вентилируемых легких с перфузией вызвала острое повреждение, отмеченное повышенным давлением, необходимым для вентилирования и перфузии легких, и высокопроницаемым отеком. Повреждение предотвращалось конкурирующим NDMA-рецептором антагонистом или блокировщиком канала MK-801, и уменьшалось в присутствии Mg2+. Как и при NDMA-токсичности в отношении центральных нейронов, легочное повреждение зависимо от оксида азота (NO): ему требуется L-аргинин, оно связано с повышенной выработкой NO и разжижается любым из двух ингибиторов NO синтазы. Вазоактивный кишечный пептид и ингибиторы поли(АДФ-рибозы)-полимеразы также предотвращают это повреждение, но без эффекта подавления синтеза NO, и оба действуют путем подавления токсического действия NO, что является критичным для тканевого повреждения. Полученные данные свидетельствуют о том, что 1) в легких (и, возможно, где-то еще вне центральной нервной системы) NMDA-рецепторы имеются, 2) чрезмерная активация этих рецепторов может спровоцировать острое отечное повреждение легких, аналогичное взрослому респираторному дистресс-синдрому, и 3) это повреждение может модулироваться блокадой одного из трех критических этапов: связывания NMDA-рецептора, подавления синтеза NO или активации поли(АДФ-рибозы)-полимеразы. - Adenosine modulates N-methyl-D- aspartate- stimulated hippocampal nitric oxide production in vivo. Bhardwaj A; Northington FJ; Koehler RC; Stiefel T; Hanley DF; Traystman RJ. Stroke, 1995 Sep, 26: 9, 1627-33.
Аденозин действует пресинаптически, подавляя высвобождение возбуждающих аминокислот (ВАК), и поэтому считается нейропротектором. Поскольку стимулируемый ВАК синтез оксида азота (NO) может играть важную роль в долговременной потенциации и эксайтотоксических повреждениях, мы протестировали гипотезу о том, что агонисты аденозина ослабляют базальное и индуцированное ВАК производство NO in vivo в гиппокампусе через аденозиновые рецепторы А1. … Полученные данные совпадают с результатами in vitro, показавшими, что стимуляция NMDA-рецептора усиливает производство NO. Поскольку стимуляция NMDA-рецептора усиливает выход глутамата, наши данные согласуются с пресинаптическим ингибированием ВАК через рецептор А1 и последующим подавлением производства NO. - Anesthesiology 1993 Jan; 78 (1): 91-9. Hypocapnia worsens arterial blood oxygenation and increases VA/Q heterogeneity in canine pulmonary edema. Domino KB, Lu Y, Eisenstein BL, Hlastala MP. University of Washington Medical School, Seattle.
В операционной и в реанимации с целью снижения парциального давления углекислого газа у пациентов часто прибегают к гипервентиляции. Однако, влияние гипокапнии на оксигенацию сложное и может вызвать ухудшение состояния больного с внутрилегочным шунтом. И гипо-, и гиперкапния связаны с ростом вентиляционно-перфузионного несоответствия. Однако, PaO2 снижалось, а P[A-a]O2 росло только в усолвиях гипокапнии. Эти результаты указывают на то, что гипервентиляция с целью снижения PaCO2 может оказаться губительной для артериального PO2 у некоторых пациентов с легочными заболеваниями. - Acta Anaesthesiol Scand 1996 Jan;40(1):133-4 Hyperlactatemia associated with hypocarbic hyperventilation. Cheung PY
- Am J Physiol 1999 May; 276 (5 Pt 1): E922-9. Hyperlactatemia reduces muscle glucose uptake and GLUT-4 mRNA while increasing (E1alpha)PDH gene expression in rat. Lombardi AM, Fabris R, Bassetto F, Serra R, Leturque A, Federspil G, Girard J, Vettor R Endocrine Metabolic Laboratory, Department of Medical and Surgical Sciences, University of Padova, 35100 Padova, Italy.
Увеличенная базальная концентрация лактата в плазме имеет место при многих физиологических и патологических состояниях, включая ожирение и диабет. Ранее мы показали, что инфузия лактата у крыс приводила к общему снижению поглощения глюкозы. В настоящем исследовании была поставлена цель продолжить изучение влияния лактата на транспорт глюкозы и ее усвоение в скелетных мышцах. Хронически катетеризированным крысам проводили 24-часовую инфузию лактата или бикарбоната. Усвоение глюкозы в мышцах изучали, вводя в базальном состоянии и эугликемическом гиперинсулинемическом клэмп-тесте шарик 2-дезокси-[3H]глюкозы. Наши результаты показывают, что гиперлактатемия снижала усвоение глюкозы в мышцах (т. е. в красном квадрицепсе; P < 0.05). Более того, в красных мышцах и GLUT-4 mRNA (‒30 % в красных квадрицепсах и ‒60 % в камбаловидных; P < 0.025) и протеин (‒40 % в красных квадрицепсах; P < 0.05) снижались, в то время как (Е1 альфа) пируват дегидрогеназа (PDH) mRNA росла (+40 % в красных квадрицепсах; P < 0.001) у животных после лактатной инфузии. PDH протеин также рос (в 4 раза в красном гастрокнемиусах и в 2 раза в красных квадрицепсах). Эти результаты указывают на то, что хроническая гиперлактатемия снижает усвоение глюкозы, влияя на экспрессию генов, участвующих в мышечном метаболизме глюкозы, а также на то, что лактат играет определенную роль в развитии резистентности к инсулину. - Radiat Res 1993 Apr;134(1):79-85 Effects of in vivo heart irradiation on myocardial energy metabolism in rats. Franken NA, Hollaar L, Bosker FJ, van Ravels FJ, van der Laarse A, Wondergem J Department of Clinical Oncology, University Hospital, Leiden, The Netherlands.
При исследовании воздействия облучения сердца in vivo на энергетический метаболизм миокарда мы измеряли концентрации аденозиновых нуклеотидов миокарда и потребление кислорода митохондриями в тканях левого желудочка крыс через 0 — 16 месяцев после локального облучения сердца (20 Гр). В период от 24 часов до 2 месяцев между контрольной и облученной группами не было выявлено никакой разницы в концентрации аденозиновых нуклеотидов миокарда. Начиная с 4 месяцев и далее имела место тенденция к снижению суммарной концентрации аденозиновых нуклеотидов миокарда в сердце облученных животных в сравнении с контрольной группой. Начиная с 2 месяцев и далее у облученных животных значительно упала скорость окислительного энергопроизводства (3 фаза дыхательного цикла). По мере старения снижение скорости оксидативного энергопроизводства мы наблюдали в обеих группах животных (P < 0.001). Контрольный дыхательный коэффициент (КДК = потребление кислорода в фазе 3 / потребление кислорода в фазе 4) в облученных сердцах не отличался от КДК, измеренного у животных контрольной группы того же возраста. За время исследования КДК существенно снижался по мере старения животных в обеих группах (P < 0.005). Облучение не повлияло на число атомов кислорода на молекулу фосфорилированного АДФ (отношение Р/О). Р/О для АД(+)-связанных субстратов оставалось неизменным на уровне порядка 3 на протяжении всего исследования. Через 6 месяцев после облучения снизилась активность таких энзимов миокарда, как лактатдегидрогеназа, креатинкиназа, цитратсинтаза и цитохромоксидаза. Механизм, объясняющий снижение сократимости сердца после его локального облучения, связан со снижением энергопроизводства в миокарде и изменениями в его энергоснабжении. - J Radiat Res (Tokyo) 1993 Sep; 34(3): 195-203. Radiosensitization of human lung fibroblasts by chemical that decrease ATP levels. Kumar A, Kimura H, Aoyama T.
В экспоненциально растущих фибробластах SH-18L легких человека была исследована лучевая сенсибилизация лактатом, пируватом, налидиксовой кислотой и новобиоцином. Все препараты имели небольшое лучевое сенсибилизирующее действие при низких концентрациях и ярко выраженный эффект при более высоких. Фибробласты, инкубированные в присутствии каждого из веществ в низкой концентрации в течение 24 часов после гамма-облучения не показали никакого снижения внутриклеточного АТФ-содержимого, в то время как высокие концентрации привели к его существенному снижению. Эти данные показывают, что снижение концентрации АТФ в клетке может влиять на лучевую сенсибилизацию фибробластов легких человека в присутствии высоких концентраций этих веществ. Напротив, лучевая сенсибилизация в присутствии низких концентраций не объяснима с позиций содержания АТФ. Возможно, лучевую сенсибилизацию в присутствии этих веществ в низкой и высокой концентрации определяют разные механизмы. - J Exp Med 1993 May 1; 177(5): 1391-8. Enhancement of experimental metastasis by tumor necrosis factor. Orosz P, Echtenacher B, Falk W, Ruschoff J, Weber D, Mannel D.N. Institute for Immunology and Genetics, German Cancer Research Center, Heidelberg.
В условиях экспериментального метастазирования фибросаркомы было изучено действие эндогенного и экзогенного фактора некроза опухоли (ФНО). Оказалось, что его действие зависит от времени, поскольку введение рекомбинантного белка мышиного ФНО за 5 часов или через 1 час, но не позднее 24 часов после инокуляции опухолевыми клетками, привело к росту опухолевой колонии на поверхности легкого, что позволило сделать предположение о влиянии ФНО на адгезию опухолевых клеток к сосудам и диапедез. Поскольку зараженные раком мыши демонстрировали повышенную способность к производству ФНО после инъекции эндотоксина в сравнении с контрольными мышами, им вводили антитела к анти-мышиному ФНО. Нейтрализация эндогенного индуцированного ФНО привела к значительному снижению числа легочных метастазов. Гистологический анализ окрашиванием серебром ядрышкового организатора микрометастазов в легкое на 5-й день выявил больше метастатических очагов и увеличенную пролиферативную активность опухолевых клеток после введения рекомбинантного ФНО мышам. Однако, не было замечено никакого прямого действия рекомбинантного ФНО на степень пролиферации опухолевых клеток in vitro. - Nippon Geka Gakkai Zasshi 1996 Sep; 97 (9): 726-32. [Energy substrate metabolism during stress]. Sugimoto H. Department of Traumatology and Critical Care Medicine, Osaka University School of Medicine, Suita, Japan.
Метаболизм энергетических субстратов в условиях стресса характеризуется повышенным РЭП (расходом энергии в покое), гипергликемией, гиперлактатемией катаболизмом белков. Такие вызванные стрессом гиперметаболические изменения тесно связаны с повышенной секрецией нейрогормональных и цитокиновых медиаторов. Инсулинрезистентную гиперкликемию называют «стрессовым» или «хирургическим диабетом». Подагают, что в таком состоянии имеет место нарушение в усвоении глюкозы. Гипергликемия при стрессовом диабете является результатом действия пострецепторного механизма. Полагают, что стрессовая гипергликемия вызвана скорее сниженной активностью пируватдегидрогеназы, а не гипоперфузией тканей. - Clin Physiol 1995 Nov; 15 (6): 581-95. Effects of lactate infusion on hepatic gluconeogenesis and glycogenolysis. Haesler E, Schneiter P, Temler E, Jequier E, Tappy L.
- Cancer Res 1993 Apr. 15; 53 (8): 1939-44. Tumor necrosis factor alpha as an autocrine and paracrine growth factor for ovarian cancer: monokine induction of tumor cell proliferation and tumor necrosis factor alpha expression. Wu S, Boyer CM, Whitaker RS, Berchuck A, Wiener JR, Weinberg JB, Bast RC Jr.
- Klin Med (Mosk) 1989 May; 67 (5): 38-41. ["Dry" carbon dioxide baths in treating patients with myocardial infarction at the sanatorium stage of rehabilitation]. [Article in Russian] Barashkova NL, Kartamysheva NL, Krasnova VP, Kriuchkova LN, Miasoedova E.S.
Группе из 75 пациентов, имеющих в анамнезе инфаркт миокарда и повторный инфаркт миокарда, проводили лечение, включающее сухие углекислые ванны. Результаты показали нормализацию проявлений ИБС, таких как коронарная и сердечная недостаточность, функциональное состояние сердечно-сосудистой системы, ее резервных возможностей и адаптации к физической нагрузке. При курсовом лечении с применением сухих углекислых ванн имели место положительные изменения гемодинамических параметров сердечного выброса и ударного объема, урежение сердечного ритма, удлинение диастолы, снижение систолического и диастолического артериального давления. Полученные данные подтверждают успешное применение сухих углекислых ванн в процессе восстановления у больных I — III функциональных классов, имеющих в анамнезе инфаркт миокарда.
J Dev Physiol 1989 Nov; 12 (5): 283-6. Haemodynamic effects of respiratory alkalosis independent of changes in airway pressure in anaesthetized newborn dogs. Reuter JH, Donovan EF, Kotagal U.R.
Мы недавно сообщили о снижении сердечного выброса у новорожденных щенков в условиях респираторного алкалоза, который не зависел от изменений давления в дыхательных путях. - Undersea Hyperb Med 1994 Jun; 21 (2): 169-83. Influence of hyperbaric oxygen on left ventricular contractility, total coronary blood flow, and myocardial oxygen consumption in the conscious dog. Savitt MA, Rankin JS, Elberry JR, Owen CH, Camporesi E.M.
Известно, что гипербарическая оксигенация снижает общий коронарный кровоток и сердечный выброс. - Heart rhythm disturbances in the inhabitants of mountainous regions. Mirrakhimov MM; Meimanaliev TS Cor Vasa, 1981, 23:5, 359-65.
Под действием физической нагрузки сердечная аритмия проявляется значительно реже у жителей высокогорных областей в сравнении с обитателями низменностей.