Влияние этанола на процессы адаптации организма к мышечным нагрузкам тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, Фафурин, Владимир Николаевич

• Фафурин, Владимир Николаевич
• 1984

Оглавление диссертации Фафурин, Владимир Николаевич

ВВТДОТИЕ.

ШВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

ВЛИЯНИЕ ЭТАНОЛА НА СПОСОБНОСТЬ ВЫПОЛНЯТЬ МЫШЕЧНЫЕ НАПУЗКИ

1.1. Основные понятия, связанные с мышечными нагрузками

1.2. Биохимические основы адаптации к мышечным нагрузкам.

1*3. Влияние мышечной тренировки на сопротивляемость организма к неблагоприятным условиям среды

1.4. Влияние этанола на мышечную работоспособность.

1.5. Биохимические основы действия этанола.

ШВА П. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Общие замечания.

2.2. Мышечная нагрузка.

2.3. Алкогольная интоксикация.

2.4. Регистрация дыхания, электрокардиограммы и ректальной температуры •

2.5. Методика определения осмотической резистентности эритроцитов.

2.6. Определение резистентности организма к дозированному нагреванию.

2.7. Методика определения этанола в крови. •

2.8. Исследование активности ферментов

2.9. Определение активности сукцинатде-гидрогеназа и цитохромоксидазы.

2.10. Определение активности кислой фосфатазы.

- г/о

2.11. Определение активности щелочной

• фосфатазы

ШВА Ш. ИЗМЕНЕНИЕ НЕКОТОРЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО

СОСТОЯНИЯ ОРГАНИЗМА ПОД ВЛИЯНИЕМ-ВВЕДЕНИЙ ЭТАНОЛА НЕТРЕНИРОВАННЫМ И ТРЕНИРОВАННЫМ ЖИВОТНЫМ

3.1. Влияние этанола на продолжительность плавания крыс до утомления

3*2. Влияние алкогольной интоксикации на некоторые показатели адаптации нетренированных и тренированных животных.

3.2.1. Изменение прироста ректальной температуры после дозированного нагревания под влиянием многократного введения этанола при мышечной тренировке.

3.2.2. Прирост частоты дыхания после дозированного нагревания под влиянием многократных введений этанола при мышечной тренировке. •••••••••

3.2.3. Изменение степени гемолиза эритроцитов после дозированного нагревания под влиянием многократных введений этанола при мышечной тренировке.

3.2.4. Влияние пятинедельной тренировки в сочетании с алкогольной интоксикацией на показатели электрокардиограммы у белых крыс.

3.2.5. Влияние тренировки на весовой коэффициент сердца и икроножной мнщн . . 79 Резше. ••••••••••••!•••

ШВА 17. ИЗМЕНЕНИЕ АКТИВНОСТИ СУКЦИНАТДЕПЩРОШШЫ И ФОСФОМОНОЭСТЕРАЗ ПРИ ОДНОКРАТНОЙ ШШНОЙ -НАГРУЗКЕ В ВИДЕ ПЛАВАНИЯ С МЗШ, РАВНЫМ Ш МАССЫ ТЕЛА ЖИВОТНОГО, В УСЛОВИЯХ АЛКОГОЛЬНОЙ ИНТОКСИКАЦИИ

4.1« Изменение активности сукщшатдегидрогеназн.

4.2. Изменение активности цитохромоксидазы

4.3. Изменение активности кислой фосфатазы

4.4. Изменение активности щелочной фосфатазы • 93 Резше.

ШВА У. ИЗМЕНЕНИЕ АКТИВНОСТИ СУКЦИНАТДЕШЩР01ШАЗЫ И ФОСФОМОНОЭСТЕРАЗ ПРИ ОДНОКРАТНОЙ ШШЕЧНСЙ МАГЕУЗКЕ В ВИДЕ ПЛАВАНИЯ С 1РУЗШ, РАВНЫМ 7$ МАССЫ ТЕЛА ЖИВОТНОГО В УСЛОВИЯХ АЛКОГОЛЬНОЙ ИНТОКСИКАЦИЙ.

5.1. Изменение активности сукцинатдегидро-геназы.

5.2. Изменение активности кислой фосфатазы •

5.3. Изменение активности щелочной фосфатазы • 104 Резше. . •.

ШВА У1. ВЛИЯНИЕ МНОГОКРАТНЫХ ВВЕДЕНИЙ ЭТАНОЛА НА АКТИВНОСТЬ СУКЦИНАТДЕВДР01ШАЗЫ И Ф0СФ0-МШОЭСТЕРАЗ ПРИ МЫШЕЧНОЙ ТРШИРОВКЕ.

6.1. Изменение активности сукщнатдегидро-геназы.

6.2. Изменение активности кислой фосфатазы • . III

6.3. Изменение активности щелочной фосфатазы •

Резше. .1Г

ЗАШЯЕШЕ.

ВЫВСЗДЫ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Влияние этанола на процессы адаптации организма к мышечным нагрузкам»

В условиях нарастающей автоматизации и механизации производства повышается напряженность, интенсивность и сложность труда, требующие немалых затрат умственных и физических сил, высокой координации и культуры движений.

В нашей стране, строящей коммунистическое общество, уделяется исключительное внимание развитию физической культуры и спорта. Они являются важными средствами воспитания советского человека, который должен гармонично сочетать духовное богатство, моральную чистоту и физическое совершенство. Однако, всё ещё не изжиты психологические факторы, обусловливающие злоупотребление алкоголем определенной частью населения. Эти факторы, как правило, субъективны. При социализме злоупотребление алкоголем - это не форма социального протеста против существующих условий жизни, а результат прежде всего нравственной деформации личности, интеллектуальной отсталости, низкой культуры /В.Н.Кудрявцев, 1977/.

Физиологические и биохимические исследования механизма действия этанола на организм выявили неблагоприятные изменения в центральной нервной системе и в печени /В.А.Рогозкин, Н.Н.Яковлев, i960; О.Я.Карташова, 1965; С.И.Карчикян, 1965; Ю.К.Елецкий, 1968; И.В.Стрельчук, М.Д.Бабаджанова, 1974; И.А.Сытинский, 1980 и др./. В мышцах, включая дыхательные, а также в сердце существенных изменений при острой алкогольной интоксикации не обнаружено. Исключение составляют люди, злоупотребляющие алкоголем продолжительное время. У них обнаружены признаки ослабления сократительной функции миокарда/ G.x.Honruk , 1972/ склеротические и дегенеративные из

Менения сердечной мышщ/11вдс|оп1й1; » 1972; П. Сс^еШо »

БсЕЬехйег » 1974; М.С.Бедный, С.И.Саввин, Г.И.Стягов, 1975/.

В литературе нет сведений об особенностях метаболических реакций нервной системы, мышц, тканей организма, поражённого алкоголем, на выполнение тяжелой мышечной нагрузки и патогенетические механизмы развития утомления в состоянии алкогольной интоксикации остаются невыясненными.

Кажущаяся интактность мышечной системы при действии на организм сравнительно небольших доз алкоголя служит одной из причин недостаточно убедительной аргументации в противоалкогольной пропаганде и, как следствие этого,употребление алкоголя некоторыми спортсменами, лицами, занимающимися физическим трудом, туристами и др. Этому способствует эйфория,, возникающая при употреблении небольших доз этанола /И.А.Сытинский, 1980/. Последствия, однако, нередко бывают отрицательными.

Известно, что этиловый спирт, проникая во все клетки организма, характеризуется широким спектром действия /М.Р.Могевдович, 1929; 1в Ке11аГ( м> Токае> 1.огед,1973»" С.П.Лебедев, М.А.Потекаева, А.С.Мухин«), 1975; И.А.Сытин-ский, 1980 и др./. Немногочисленные литературные данные о действии этанола на мышцы., могли зависеть от того, что влияние его исследовалось в условиях покоя /М.Р.Могевдович, 1929; Ю.К.Елецкий, 1970; И.В.Стрельчук, 1973 и др./. Были все основания ожидать, что токсический эффект в отношении работающего органа проявится сильнее.

Основная цель нашего исследования - получить в эксперименте новые данные о механизмах действия этанола на способность организма выполнять мышечные нагрузки.

Для достижения этой цели требовалось решить следующие задачи:

1. Выяснить, как влияет этанол на способность нетренированных и тренированных белых крыс выполнять мышечные нагрузки, а также на сопротивляемость к гипертермии и осмотическую резистентность эритроцитов, т.е. на некоторые по-показатели адаптации к мышечным нагрузкам.

2. Изучить влияние однократного введения этанола на активность некоторых тканевых ферментов при мышечных нагрузках нетренированных животных.

3. Изучить влияние многократных введений этанола на активность некоторых тканевых ферментов при мышечной тренировке.

На защиту выносятся следующие положения диссертации:

1. Этиловый спирт, испытанный в дозе 0,5 мл/100г 40%-ного раствора /рег оа/, резко ускоряет наступление утомления белых крыс при мышечной нагрузке.

2. Этиловый спирт, вводимый в дозе I мл/100г 40%-ного раствора трижды в неделю через 30 минут после мышечной нагрузки на протяжении 5 недель мышечной тренировки, резко снижает эффективность последней.

3. В механизме отрицательного влияния этанола на способность организма адаптироваться к однократным мышечным нагрузкам и тренировкам играет роль снижение энергетической эффективности цикла трикарбоновых кислот в непосредственно работающих и дыхательных мышцах, сопровождаемое значительными изменениями активности фосфомоноэстераз.

Г Л А Б А I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

ВЛИЯНИЕ ЭТАНОЛА НА СПОСОБНОСТЬ выполнять мышечные: нагрузки

I.I. Основные, понятия, связанные с мышечными нагрузка м я

В процессе эволюции к нервно-шшечному аппарату человека и животных предъявлялись требования, .связанные с разными величинами нагрузок, а также с разной интенсивностью и длительностью, выполнения работы. В настоящее время имеется значительное количество исследований в области физиологии и биохимии мышечной деятельности, которые показывают, что характер её энергетического обеспечения зависит, от интенсивности и длительности этой работы и, что максимальная по нагрузке мышечная работа обеспечивается иными физиологическими и биохимическими механизмами, недели работа умеренная /К.U. Смирнов, 1958; II.И. Волков, 1959,1930, 1975; В.А. Рогозкин, 1950; H.H. Яковлев, 19130, IQ3I, К.П. Иванов, Е.Я. Тка-ченко, М.А. Якименко, 1974; Ю'.Ч. ТраЕИН, А.П. Окунев, 1974/.

Несмотря на весьма широкое использование термина "физическая работоспособность", общепринятого, теоретически и практически обоснованного определения ему пока еще не дано.

Величина физической работоспособности прямо пропорциональна количеству внешней механической работы, которую человек способен выполнять с достаточно высокой интенсивностью. При работе средней интенсивности, по данным B.C. Фарфеля, 1964, наблюдается, во-первых, перестройка организма на новый уровень функционирования, и во-вторых, вовлечение компенсаторных механизмов. Тяжелая работа, работа "до отказа", тре- / бует вовлечения срочных защитных механизмов. В.С.Фарфель, 1964, вводит понятие "предельной работы", то есть такой, при которой Щ^ялагаемая организму нагрузка требует вовлечения и затраты всех свободных потенциалов организма и мобилизации его скоростных ресурсов.

Для оценки работоспособности организма в процессе тренировки стали широко пользоваться понятиями физических качеств двигательной деятельности человека, которая может быть охарактеризована с нескольких сторон: со стороны интенсивности применяемых мышечных усилий-мышечной силы; сложности координации работы отдельных групп мышц-ловкости движений; быстроты мышечных сокращений-скорости движений; длительности выполнения работы-выносливости /В.С.Фарфель, 1949; Я.А.Эголинский, 1956; Н.В.Зимкин, 1956, 1959 и др./.

Физическая работоспособность связана с выносливостью, но не идентична е£уи может быть определена длительностью работы до отказа при заданой скорости движения /В.Л.Карпман, З.Б.Белоцерковский, И.А.Гудков, 1974/. Под мышечной выносливостью понимается способность человека длительно поддерживать заданное мышечное усилие на постоянном уровне. Мышечная выносливость заметно снижается при развитии утомления как при физической, так и при умственной работе, а также при отрицательных эмоциях /Ф.П.Космолинский, 1976/. Выносливость, по определению В.С.Фарфеля, /1962^ это способность к длительному выполнению работр. Фактор времени здесь включается как измеритель продолжительности функционирования, в течение которого мышца способна поддерживать свое напряжение или совершать работу до полного1 утомления. Такого же взгледа на выносливость придерживались £.реззага,Н.1,а-пе1ег, Элтоне! »

193^/, у которых фактор времени был избран показателем выносливости. Другие авторн, например И.А.Ветохин, 1935, противопоставили выносливость утомляемости и за её критерий взяли фактор силы при постоянном времени.

Известно, что спортсмены, тренирующиеся на выносливость, выполняют интенсивную мышечную нагрузку. Эта работа требует большой затраты энергии и предельной мобилизации функционирующих систем и органов. Интенсивные тренировочные занятия приводят к существенным биохимическим, функциональным и морфологическим изменениям в организме J А.ГДембо, 1970/.

1.2. Биохимические основы адаптации к мышечным нагрузкам

Функциональные сдвиги, происходящие в организме под влиянием мышечной деятельности и приводящие к повышению работоспособности организма, представляют собою биологическую реакцию приспособительного характера и затрагивают все функции и органы /Р.В.Чаговец, 1954; Н.Н.Яковлев,1955,1970; Н.Н.Яковлев, А.Б.Коробков, С.В.Янанис, I960; Л.Камадел, Э.Барта, М.Каковец, 1968; Н.И.Волков, Б.Стенин, 1970/. В основе всех этих функциональных изменений лежат адаптационные биохимические процессы всего организма вплоть до клеточного, субклеточного и молекулярного уровня / Д.М.Матвеев, 1961; В.А.Рогозкин, Я.Афар, В.Ф.Машанский, 1964; Н.Н.Яковлев, 1955; Ф.З.Меерсон, 1967,1975,1980; Р.И.Ленкова, 1968; I.o. Hoiioszu , 1967; E.E.Gordon , 1967; Е.Е. Gordon , К. Kawalski,М.Frits, 1967; I.A. Foulkner , 1968/.

Н.Н.Яковлев, I960, отмечает, что вся перестройка организма, иначе его адаптация к новым условиям существования, сводится к трен положениям: а/ повышение энергетического по - 8 тенциала организма, б/ увеличение возможности использования и быстрого восстановления энергетического потенциала, в/создание условий для более длительного сохранения оптимальных биохимических соотношений во внутренней среде организма и головном мозге при физических нагрузках.

Увеличение энергетического потенциала мышц выражается прежде всего в росте содержания в них фосфокреатина /В.А. Белицер,1940; H.H. Яковлев, 1952; Р.В. Чаговец, 1954/, а это в свою очередь увеличивает резерв макроэргических фосфатных групп, необходимых для быстрого ресинтеза АТФ при интенсивной мышечной деятельности. I.Graham ,1937,исследуя бегунов на длинные дистанции, подтверждает, что высокая работоспособность тренированного спорсмена определяется значительным увеличением общей массы митохондрий в работающей мышце, повышением способности мышц использовать поступающий с кровью кислород для синтеза АТФ.

Работами/И.Холмоши, 1967; Р.И. Ленковой,1938; В.А. Рогозки-на с соавт. ,1934; Н.Р. Чаговца, 1971, И.А.Корниенко, 1979, 1980/ показано, что при экспериментальных мышечных нагрузках изменяется не только количество и ультраструктура, а также и ферментативная организация митохондрий.

Увеличение возможности использования и быстрого восстановления энергетического потенциала организма характеризуется изменением Активности всех ферментных систем. Увеличивается гликогенесинтетическая функция мышц и печени /A.B. Палладии, 1955; Л.И. Ямпольская, 1950; Г.В. Владимирова, 1959; H.H. Яковлев, 1938; В.В. Власова, 1939; n.Canai, L.Frattaiia, 193^ Повышается липолитичеекая активность всех тканей организма/ Q.Raugier, R.Babin, i.p.Babin, ,1939/. Значительное изменение происходит и в системе окислительных ферментов, приводящих к повышению интенсивности дыхания мышечной ткани ; /Н.Н.Яковлев, 1955,1970; Р.Самоданова, 1970/.

Относительно высокая активность растворимой аденозинтри-фосфатазы, креатинкиназы, миокиназы отмечена у высших позвоночных в мышцах, выполняющих скоростную работу /например, мышцы конечностей/. Мышцы тонического или ритмического типа деятельности, выполняющие длительную работу, отличаются низкой их активностью, например, сердечная, камбаловццная мышцы /В.А.Энгельгардт, Н.Н.Любимова, 1939,1942; F.Lepman , 1941; А.Сенкт-Дьердьи,; 1947; Д.Л.Фердман, i960; Н.Н.Яковлев, 1955; 1960,1965; s.v.Perry , 1960,1961; Д.Грин, 1968; Л.Г.Яровен-ко, 1973 и др./.

Приспособление к длительным, либо повторяющимся продолжительное время физическим нагрузкам или другим факторам идет в два этапа /Ф.З.Меерсон, 1963,1967,1977,1978,1980; L. Prokop, 1963; Н.Н.Яковлев, 1970; Э.Адольф, 1970/. Начальная фаза адаптации происходит, в основном, за счет быстро мобилизуемых функций. Ими, в частности, являются вегетативные функции, участвующие в аэробном обеспечении мышечной деятельности. На первом этапе действие раздражителя вызывает срочные адаптационные реакции на базе имеющихся в организме механизмов. На втором этапе развиваются долговременные адаптационные процессы в связи с возникающими структурными изменениями. Организм в этом случае приобретает новое качество, становится адаптированным к выполнению таких функций, которые ранее были неосуществимы.

Таким образом, исследования последних лет показали, что при интенсивном и длительном действии факторов среды возникает явление, составляющее ключевое звено адаптационного процесса - в клетках систем и органов, на которые падает главная нагрузка, активируется синтез нуклеиновых кислот и

- 10 * белков. Эта активация приводит к формированию в клетках структурных изменений, которые существенно повышают мощность реагирующих систем и составляют основу адаптации /Ф.З.Меер-сон, 1В80/.

Интенсивные физические нагрузки можно рассматривать как стресс-факторы. Известно, что реакция организма на стрессовые воздействия осуществляется в несколько фаз /Г.Селье, i960; L.Prokop ,1963; Ф.З.Ме^ерсон, 1978/. Первая фаза общей адаптации характеризуется значительным ростом катаболизма белков, жиров, гликогена под влиянием кате-холаминов и глюкокортикойдов. Преобладает глюконеогенез. На этом этапе приспособления повышается возможность аэробного ресинтеза АТФ в виду того, что в процессе биохимической адаптации к физической нагрузке ранее всего затрагивается система тканевого дыхания /В.А.Белицер, 1950; Н.Н.Яковлев, 1970; А.А.Виру, 1974/. Энергетические и пластические ресурсы организма избирательно направляются в системы, осуществляющие увеличенную функцию /Ф.З.Меерсон, 1978/.

Вслед за фазой общей адаптации наступает фаза специфической адаптации. В этой фазе ведущее значение в приспособлении к физическим нагрузкам приобретают специфические изменения метаболизма мышц. На данном этапе наблюдается стабилизация уровня субстратов при дальнейшем росте активности ферментов.

Повышение интенсивности тканевого дыхания создает условия для обеспечения ресинтеза веществ, расщепляющихся при мышечной деятельности - фосфокреатина, АТФ, гликогена и др. Это положение находит отражение в правиле В.А.Энгельгардта, 1939, заключающемся в том, что первичный процесс расщепления всегда вызывает или усиливает реакцию, производящую ресинтез. Известно, что ресинтез АТФ происходит двумя путями: анаэробным и аэробным /Н.Н.Яковлев, 1955.; H.H.Яковлев, 1966; В.М.Зациорский, 1966; Н.И.Волков, Б.Стенин,197О/. Малоэффективное анаэробное окисление /гликолиз и гликогено-лиз/ включается лишь при недостатке кислорода как вспомогательный механизм. Оно преобладает при непродолжительной физической нагрузке большой мощности. При длительных физических нагрузках средней и умеренной тяжести резко возрастает роль аэробных энергетических процессов. Энергетическое обеспечение мышечной деятельности за счет аэробных процессов характеризуется совокупностью функциональных свойств организма, связанных с поступлением и утилизацией кислорода. К их числу относятся:

I. Мощность системы тканевого дыхания, зависящая от активности ферментов митохондриального комплекса /Е.С.Трошанова, 1951; O.Eindberg,L.Erûster ,1954; L. Ernster , I956;L. Ernster, D.Jkkos,RLuft , 1959; D. Qreen , 1959;I. A. Miller D. M.Conolyi,I959; B. Chance, I963;J. Birsstrom,Hultman,l966:.; c. Walpurger, H.Anged, 1970/, а также от количества этих ферментов В тканях органов / J. в .ITeilands, Р. E.Stumpf,R,Stanier f 1955; Н.Н.Яковлев, 1958; Р.П.Ольнянская, Л.А.Исаакян, 1959; Н.А.Кребс, 1959; B.Chance , I96X; В.С.Фарфель, 1964/.

2. Резервация дыхательных субстратов /в основном, углеводов и, отчасти, жиров/ в различных органах живого организма и их доступность для использования в митохондриальных системах работающих мышц /Л.И.Яшольская, 1947; Л.Г.Лешкевия, 1951; Н.Н.Яковлев, 1955,; н»н- Krebs , 1959/.

Вопрос о специализации мышечных волокон высших позвоночных, впервые выдвинутый Ранвье /1873/, до сих пор окончательно не решен.

Однако, отметим, что при тренировке плаванием увеличение красных волокон более выражено, чем при тренировке прыжками /А.М.Кашпур, 1952; Е.С.Яковлев, 1954; н.н.Kraus и др., 1969; R.L. Barnard , и др.,1970/, т.е. увеличение красных волокон происходит при тренировке длительными нагрузками /плавание/. Полученные данные подкрепляют ранее установленный принцип специфичности адаптации мышц к различным видам их деятельности /Н.Н.Яковлев, 1949; Н.Н.Яковлев и др., 1959/ и зависимость адаптации от функционального профиля последних /Ф.Э.Звягина и др., 1951/,

Яковлев H.H. и Ямпольская Л,И., 1950, установили, что скоростные нагрузки характеризуются интенсивным анаэробным гликогенолизом, а длительные нагрузки на "выносливость" /плавание/ сопровождаются повышением окислительных процессов и переключением с гликолитического на аэробный ресинтез аденозинтрифосфорной кислоты в мышцах. Н.Н.Яковлев /1971/ в опытах на белых крысах установил корреляционную зависимость между состоянием баланса аденозинтрифосфорной кислоты в работающих мышцах и изменением содержания метаболитов углеводного и липидного обмена в крови. При тяжелой степени утомления эти корреляции нарушаются. В мышцах нетренированных животных пятнадцатиминутное плавание, сопровождающееся интенсивным гликолизом, приводит к резкому снижению уровня АТФ и значительному повышению АДФ в мышцах. Менее интенсивное плавание в течение шестидесяти минут характеризуется снижением гликолиза и возрастанием АТФ. После пятичасового плавания интенсивность гликолиза резко снижается, уровень АТФ существенно уменьшается.

Плавание в течение десяти часов приводит к еще большему снижению уровня АТФ и новому усилению гликолиза. АДФ ос

- 13 тается на том же уровне при всех сроках плавания, как и при. плавании в течение пятнадцати «кнут. В мышцах тренированных животных уровень АТФ во всех случаях снижается в меньшей степени, а уровень АДФ остаётся более высоким, чем у нетренированных животных. Весьма существенно, что в мышцах тренированных животных после работы содержится больше не только АТФ, но и АЦФ. стимулирующего дыхательное фосфорилирование. Видимо, это является одной из причин более быстрого протекания процессов восстановления в период отдыха.

Н.Н.Яковлев /1948/, Л.И.Ямпольская /1948,1950/ установили, что чем выше темпы мышечных сокращений, тем больше расходование мышечного гликогена, а чем выше интенсивность расходования гликогена, тем выше скорость его ресинтеза во время отдыха и наступающая в результате этого "суперкомпен-савдяи /превышение исходного уровня гликогена/.

Опыты на крысах /Михеева Л.Д., 1975/ показали, что активность кислой фосфатазы и кислых протеиназ в печени и мышцах при мышечной деятельности различной длительности изменяется неодинаково. Изменения активности кислых протеиназ обусловлено не только выходом в цитоплазму лизосомных ферментов, но и изменениями активности протеиназ, локализованных вне лизосом. Сопоставление данных, полученных у животных, неадаптированных и адаптированных к повышенной мышечной нагрузке, показывает, что мышечная деятельность у адаптированных животных цриводит к существенно меньшему разрушению лизосом в мышцах. Для печени этой закономерности не выявлено. При кратковременной мышечной деятельности происходит повышение активности кислых протеиназ в мышцах, а в печени наблюдается лишь тенденция к увеличению. При длительной мышечной деятельности происходит снижение активности этих ферментов в мышцах и печени. Автор считает, что поскольку кислые протеиназы рассматриваются, в основном, как ферменты, содержащиеся в ли-зосомах, то создается впечатление, что кратковременная мышечная нагрузка в тренированном организме приводит к усилению разрушения лизосом, но этого не наблюдается в организме нетренированных животных. Вместе с тем имеются данные P.Gordon, R. Zak ,/1963/, D.F.Goldspik, D.Holmes, R.J. Pennigton ,/1971/ что кислые протеиназы содержатся не только в лизосомах, но и вне их. Они могут быть связаны с миоглобином, миозином и являются резко "ингибированными".

Активность общей и свободной кислой фосфатаз в мышцах под влиянием тренировки не изменяется, а в печени достоверно возрастает Д.П.Михеева, 1974/. Наличие достаточно высокой активности свободной кислой фосфатазы в исследуемых тканях свидетельствует о том, что в процессе обработки тканей происходит разрушение лизосом. Сопоставляя данные, по' лученные у нетренированных и тренированных животных» можно видеть, что соотношение общей и свободной фосфатазной активности в мышцах существенно не различается. В печени процент свободной кислой фосфатазы у тренированных животных достоверно ниже, чем у нетренированных. Это позволяет предполагать, что лизосомные ферменты печени у тренированных животных легче мобилизуются при повреждающих воздействиях, чем у нетренированных.

Следовательно, разнонаправленные изменения активности кислых протеиназ в мышцах нетренированных и тренированных животных сопровождаются однонаправленными изменениями!активности кислой фосфатазы.

Повышение активности кислых протеиназ б мышцах может быть обусловлено активацией их лактатным ионом /w.M.Rubel,

- 15

1936/, а также может быть связано с нарушением баланса АТФ /В.А.Рогозкин, Н.Н.Яковлев, 1960/. Выяснению этого вопроса посвящена работа Л.П.Михеевой,/1975/ Автор пришла к выводу, что повышение активности кислых дротеиназ у тренированных животных не может быть объяснено ни активацией их лактатным ионом, ни нарушением баланса АТФ. Повышение уровня молочной кислоты и дисбаланс АТФ при кратковременной интенсивной ра> боте более значительны у нетренированных животных. При кратковременной нагрузке /плавание в течение пятнадцати минут/ в мышцах нетренированных животных происходит ингибирова-ние протеиназ и обеих форм кислой фосфатазы в условиях резкого повышения молочной кислоты и резкого нарушения баланса АТФ. У тренированных животных активность кислых протеиназ и общая активность кислой фосфатазы возрастают на фоне существенно меньшего повышения уровня лактата и меньшего дисбаланса АТФ. По мнению автора, нет основания предполагать, что активность кислых протеиназ возрастает за счет выхода их из лизосом.

Из всего сказанного можно заключать, что биохимическая адаптация мышечной системы и всего организма имеет характерные особенности в зависимости от типа мышечной деятельности. Большую роль в ней играет изменение функций ферментных систем, относящихся к энергетическому и другим видам обмена веществ.

1.3. Влияние мышечной тренировки на сопротивляемость организма к неблагоприятным условиям с р е Д'Ы В физиологическом, морфологическом и биохимическом аспекте мышечную тренировку следует рассматривать как типичный процесс адаптации, в результате которого происходит измене- > ние общей реактивности организма. При этом значительно повышается сопротивляемость организма человека и животных по отношению к различным неблагоприятным факторам внешней среды. Одной из наиболее ранних работ, где отмечается возможность повышения с помощью физических упражнений сопротивляемости организма не только к мышечным нагрузкам, но и к инфекциям, климатическим и другим факторам среды, является работа А.Егорова и С.Пошерстника /Г935/. Основываясь на результатах определения фагоцитарной активности лейкощтов у спортсменов, авторы установили, что физические упражнения оказывают выраженное влияние на защитные свойства организма. Усиление иммунобиологической защиты у регулярно и длительно тренирующихся спортсменов подтвердили А.И.Шабалин,. Ю.Н.Попов /1963/, И.Д.Костюнин и соавторы /1964/. Аналогичные сдвиги резистентности обнаружены у животных, подвергавшихся умеренной мышечной тренировке /О.Н.Кудряшев, 1960/.

Мышечная тренировка изменяет сопротивляемость организма к некоторым токсическим агентам неинфекционной природы и к токсическим концентрациям ряда фармакологических веществ. По данным Я.А.Эголинского и М.М.Богорода, 1959, тренировка плаванием повысила, а тренировка более тяжелыми нагрузками /бег и третбане/ снизила сопротивляемость белых крыс к токсическим дозам этанола. По данным этих же авторов, тренированные крысы лучше переносили эфирный наркоз и действие повышенных концентраций углекислоты /А.А.Эголинский, М.М.Бого-род, 1964/.

Используя разнообразные критерии оценки реактивности /длительность произвольной задержки дыхания, степень оксиге-- нации крови в покое и после нагрузок, работоспособность в

- г7 условиях недостатка кислорода и др./ многие авторы отмечают 1 повышение сопротивляемости спортсменов к гипоксии /А.Б.Ган-дельсман и др., i960; В.В.Васильева, 1962/.

Я.А.Эголинский и М.М.Богород,/1959/обнаружили, что ежедневная тренировка тяжелыми нагрузками /бег в третбане/ в большей степени, чем плавание, повышает сопротивляемость организма к кислородному голоданию. Они же установили, что тренированные белые крысы живут дольше после перевязки обеих сонных артерий.

Повышение устойчивости тренированного организма к недостатку кислорода многие авторы объясняют тем, что при мышечной тренировке,особенно циклического характера, в организме возникает гипоксемия, подобная той, которая бывает при снижении парциального давления кислорода во едыяаемом воздухе /Н.В.Зимкин, A.B.Коробков, 1956; А.Б.Гаццельсман и соавторы, i960; А.Б.Гавдельсман, 1965; А.А.Маркосян и соавторы, Х966/.

Следовательно, тренировка мышечными нагрузками является одновременно в какой-то мере и тренировкой гипоксией.

Значительное место в повышении сопротивляемости целостного организма к гипоксии принадлежит тканевой резистентности. З.И.Барбашова и А.Г.Гинецинскии /1945Д первыми убедительно продемонстрировали роль тканевой резистентности на примере адаптации к гипоксии. Они установили, что ткани адаптированных белых мышей и крыс собирают значительно меньше красителя, по сравнению с контрольными, после повреждения их цианидами, кофеином или этиловым опиртом. Позже было установлено, что у адаптированных лвдей и животных возрастает осмотическая резистентность эритроцитов, а у животных ещё и увеличивается время переживания изолированных скелетных мышц в неаэрируемом

- 18 растворе Рингера /З.И.Барбашова, 1960; З.И.Барбашова, Г.И.Григорьева, 1965/. Оказалось, что увеличение физико-химической прочности протоплазмы сочетается с повышением активности рада ферментов и эффективности анаэробных процессов дыхания /З.И.Барбашова, 1958,1960/. Точка зрения З.И.Барба-шовой на важную роль тканевого фактора в адаптации к гипоксии подтверждается многими исследованиями /А.Д.Сложим, 1963; I. Longmler, Me Cabe, 1965/.

Сведений об изменении тканевой резистентности при мышечной тренировке значительно меньше. Однократная мышечная нагрузка вызывает возбуждение мышечной ткани, проявляющееся в увеличении её сорбционных свойств /А.А.Браун, М.Ф.Иванов, 1933/. Процесс перехода от пониженной тканевой резистентности при однократной мышечной нагрузке к повышению её в результате систематической тренировки наблгщал Р.В.Чаговец /1938/ при раздражении фарадическим током двуглавой мышцы бедра кролика в течение 20-25 дней.

На повышение резистентности клеток крови у тренированных1 лвдей обратил внимание W Thorner /1929/. Его результаты нашли подтверждение в экспериментах З.И.Барбашовой и Г.Я.Бре^цо /1965/, показавших, что мышечная тренировка белых крыс так же, как и тренировка гипоксией, вызывает повышение осмотической резистентности эритроцитов. У тех особей, которые случайно "перетренировались", резистентность эритроцитов, наоборот, становилась меньше, чем в контроле.Авторы полагают, что повышение резистентности эритроцитов и других клеток крови при тренировке связано с периодическим увеличением концентрации молочной кислоты в крови. В своей работе Н.И.Волков /1965/ установил, что способность тренированных спортсме

- 19 нов поддерживать высокую работоспособность при содержании молочной кислоты в крови порядка 209 + 22 ыт% трудно объяснить чем-либо другим, как не тканевой адаптацией. Кроме того имеются данные о том, что молочная кислота способствует увеличению осмотической стойкости эритроцитов /И.И.Гитель-зон, И.А.Терсков, 1961/.

В.Я.Русиным /1968/ обнаружена прямая корреляционная зависимость между сопротивляемостью целостного организма и резистентностью на тканевом и клеточном уровне при воздействии сравнительно продолжительной тренировки. Однако, автор отмечает, что повышенная резистентность отдельных тканей не является обязательным условием увеличения сопротивляемости целостного организма. Н.А.Матюшкина, /1951}/; А.Б.Гавдельсман и соавторы, /196$ А.Д.Слоним,/1962/и другие склонны объяснять повышенной тканевой резистентностью способность тренированного организма переносить высокие степени перегревания, кислородного голодания и другие виды -нарушения постоянства внутренней и внешней среды.

1.4. Влияние этанола на мышечную работоспособность

Этанол оказывает многостороннее действие на все системы организма. Чувствительность к алкоголю весьма индивидуальна. Она находится в пряной зависимости от психического и физиологического состояния организма. Малые дозы алкоголя оказывают стимулирующее действие, при этом возникают положительные эмоции и эйфория /И.А.Сытинский, 1980/.

В исследованиях е . Кга е р е 11п /1927/ молодые здоровые студенты принимали малые дозы алкоголя /от 7 до 60г/, причем наибольшая доза соответствовала 1,5 л пива. Оказалось, что сложные психические функции у испытуемых осуществлялись быстрее, чем без алкоголя, но результаты были ошибочными. Извращалась, притуплялась и правильная оценка своей умственной деятельности, например, вопреки действительности, испытуемые ощущали повышенную работоспособность.

Аналогичные данные получили L.Dahme, L.Lienert,Ъ.ТЛо1ои1#, /197!^, а много раньше N. Ach /1900/, который отметил, что после приема 30 г алкоголя при легко выполняемых физических занятиях работоспособность оказывается сниженной в гораздо меньшей степени, чем при активной умственной работе.

Умственная работоспособность, по данным Е.Крепелина /1927/, под влиянием даже малых доз алкоголя снижается на 1214%, а в отдельных случаях до 25$.

Аналогичные данные приводят P.Tuozek /1922, цитировано по; Могевдовичу М.Р., 1929/, R.Giebelraami et al ,/1969^ Ашафн фенбург /цитировано по; В.В.Томилину, Э.Н.Ермоленко, 1977/.

Эргографическим исследованием m.g. kurk^ 1928 было выявлено отчетливое снижение мышечной работоспособности, которая вначале может несколько повышаться в связи с меньшим ощущением утомления. В.МгБанщиков /1929/ установил, что после приема 7,5-10 г алкоголя наступает мимолетное ускорение движений, при этом если укорачивается время реакции, то одновременно снижается и её качество, точность. В работах Е.Крепелина /1927/ показано, что алкоголь, временно облегчая выполнение движений, понижает в общем силу мускульной работы. Если дать новую небольшую дозу алкоголя в период наступившего угнетения высших корковых функций, то последние снова активизируются, Автор считает, что первоначальное действие второй дозы не только выравнивает, но даже превосходит парализующее влияние, оказываемое первой дозой во втором периоде ее действия. Однако, и здесь, как указывает Р.Влассак, /цит. по:Мо-гецдовичу М.Р., 1929, стр. 249'.-2501/ "легкость производства движений нужно строго отличать од? точности их".

В.М.Банщиков /1929/ отмечает, что даже малые дозы алкоголя действуют как на количественную, так и на качественную сторону работоспособности. Это отрицательное действие сказывается прежде всего в том, что одна и та же'работа начинается с большим подъемом и затратой больших сил, однако с худшим результатом, чем в норме. Это автор связывает с повышением моторной возбудимости в начальный период общего действия алкоголя. Но вскоре повышенная возбудимость сменяется угнетением, что субъективно испытуемым не замечается, но объективно выражается в снижении скорости работы. Малые дозы алкоголя понижают продуктивность труда и потому, что быстрее вызывают появление утомления в работе. Отрицательное влияние этанола выявлено и при обследовании спортсменов. Особенно опасен приём его непосредственно перед соревнованиями. Достаточно самого малого количества этанола, чтобы мышечная сила и выносливость спортсмена значительно упали, быстрее появилась усталость. Был проведен опыт, в котором конькобежцы и пловцы перед соревнованием выпивали по одному литру пива. В результате этого скорость плавания и бега на коньках уменьшалась на 20$. Аналогичные данные были получены после употребления спортсменами 100 г водки перед соревнованиями на байдарках и каноэ. Скорость движения по воде уменьшилась на 20-30$ /цит. по;В.В.Томилину, Э.Н.Ермоленко, 1977/.

Однако, в.(типпаг, Б^ег^, м.^ге ,/1970/ отмечают, что при выполнении максимальной физической нагрузки на велоэрго-метре продолжительность работы в условиях приема этанола снижалась, но незначительно, по сравнению с контрольной v группой. Авторы, считают, что алкоголь в концентрациях менее 200 мг на 100 мл крови не оказывает существенного влияния на работоспособность здорового сердца. Этим данным, однако, противоречат исследования J. Ке lie г, М. Takae, J. Or о о, /1973/, которые установили, что под влиянием даже небольших доз этанола у здоровых испытуемых достоверно уменьшается напряжение миокарда левого желудочка, сокращается период выбрасывания им крови и резко снижаются показатели сократимости сердца.

Ослабление мышечной силы после употребления алкоголя отчетливо видно в опыте, проводившемся в США» В ходьбе на 100 км состязались группы не принимавших и принимавших алкоголь. К финишу пришли из первой группы 92%, в то время как из второй только 46$ /цит.по/В.В.Томилину, Э.Н.Ермоленко, 1977/.

Таким образом, даже малые дозы этанола значительно снижают способность выполнять мышечную работу.

1.5. Биохимические основы действия этанола

Поступивший в организм алкоголь разрушается в среднем на 95$ /Езриелев Г.И., 1975/. Остальная его часть выводится в неизмененном виде с мочой и выдыхаемым воздухом. Процент утилизации алкоголя зависит не только от мощности метаболических систем, но и от дозы введенного алкоголя /Езриелев,Г.И. 1975/. По мнению большинства исследователей /В.М.Гуртовенко, 1974; Г.И.Езриелев, 1975; Heriuf Thiden , 1975/ основной метаболический путь алкоголя в организме протекает по следующей схеме:

CHg

CHg

АДГ

HQ

Первая стадия окисления этанола осуществляется алко-гольдегидрогеназой /АДГ/ и каталазой. И.В.Скопин, /I959/i В.А.Балякин,/1962/с.s. lieber ,/1973/ r.d.hawkins , d.rosemaru , н. kalant ,/1974/ изучая обмен этанола, отмечают, что основной путь его окисления происходит с участием алкогольдегицрогеназн. Окисление алкоголя в ацетальдегид вдёт преимущественно в печени /н.casier, I960;i.r. senior , 1968;mlgtills et ai , 1969; В.М.Гуртовенко, 1974/. Однако, r.d.hawkins , h. kalant ,/1972/ сообщают об 0кисл6нии до 20$ этанола в почках.n.h. rasken , l. sokoloff,/1968,1970/ предполагают, что распад этанола происходит и в мозговой ткани, так как в растворимой фракции мозга крыс они обнаружили значительный уровень алкогольдегидрогеназной активности, близкой по параметрам в печеночной. Однако, это положение в настоящее время оспаривается, /с.т.веег, j.h. quastel, 1958; g.r. bartiett,h.n. barnet , 1959; e. majohrowiez , j965; h. wallgren, 1970/.

В большинстве работ указывается на увеличение активности алкогольдегидрогеназы лишь при введении животным этанола в остром опыте, в условиях хронического эксперимента активность фермента не изменяется /j. von wartburg,m.röthlisberg^r, 1961; l. mirone , 1966; l. videla , i.israel, 1970/ или уменьшается /gederbaum et ai , 1973, цитировано по И.Д.Мансуровой, 1976/.

По данным И.Д.Мансуровой с соавторами,/1974/ уже в первые пятнадцать минут после введении этанола наблюдается уве-т личение активности АДГ в сыворотке крови животных. Максимум подъёма активности фермента наступает через 16 часов. К этому времени в ткани печени отмечается выраженное уменьшение активности АЦГ, при этом снижается и концентрация этанола в сыворотке крови и печени крыс. В этой же лаборатории С.Олимо-вой, 1976, установлено, что введение этанола крысам в течение трех месяцев вызывает еще большее уменьшение активности ДЦГ в печени, однако концентрация спирта в сыворотке не увеличивается, а, наоборот, уменьшается, что связано, по-видимому, с адаптацией организма и повышением скорости метаболизма этанола /с.S.Lieber, L.M. De Carli , 1970; F.Tobon, E.Mezeu, 1971/.

Ю.К.Елецкий, 1970, установил прямое токсическое действие алкоголя на печень. Он обнаружил морфологические изменения гепатоцитов и нарушение их обмена веществ. Это заключалось в разобщении окисления и фосфорилирования, исчезновении гликогена, снижении содержания пировиноградной кислоты и повышении количественного значения показателя лактат~пируват.

Аналогичные изменения обнаружил И.А.Сытинский, /1980/ в тканях головного мозга. Автор отмечает, что в результате снижения скорости гликолиза и скорости реакции в цикле Креб-са, возникающих при алкогольной интоксикации, содержание в мозге пировиноградной и молочной кислот, а также гликогена уменьшается.

Итак, ацетальдегид образуется из этанола преимущественно в печени, затем поступает в кровь и распространяется по всему организму. Способность окислять ацетальдегид обнаружена практически во всех органах и тканях. Особое значение имеет тот факт, что в мозгу зарегистрирована высокая ацетальдегид-дегвдрогеназная активность /Езриелев Г.И., 1975/. Из этого следует, что ацетальдегид имеет большую возможность для биохимического внедрения в мозговой метаболизм, чем сам этанол.

Биохимическая характеристика адетальдегида включает в себя несколько принципиально важных положений. Если этанол является чужеродным соединением, то ацетальдегид представляет собой промежуточный продукт обмена углеводов, жиров и белков, продукт, непосредственно предшествующий циклу Креб-са. В организме основной путь происхождения ацетальдегида-декарбоксилирование пировиноградной кислоты. Экзогенный ацетальдегид способен, таким образом, влиять на эту степень обмена веществ, например, повышать /конкурентно/ уровень пировиноградной кислоты.

Ацетальдегид является химически высокоактивным веществом. Если превращение этанола в ацетальдегид происходит, главным образом, в печени, то ацетальдегид имеет возможность утилизироваться почти всеми органами и, главным образом,создаются условия для его широкого биохимического действия. В окислении адетальдегида принимают участие альдегиддегидроге-наза, альдегидоксидаза, ксантиноксидаза, альдолаза / ¿г.ниг^вз Е. ьоигги , 1956; И.Зс]зес11£ка , 1964; Д.В.Парк, 1973/.

Один из важнейших ферментов в обмене алкоголя -ДЦГ-об-ладает способностью окислять первичные спиртовые группы, в том числе, метанол и этиленгликоль. Активность фермента в значительной степени зависит от коферментов, чаще всего НДЦ. Поскольку этот же кофермент участвует в цикле Кребса, то возникают конкурентные отношения с обменом глюкозы. Таким образом, скорость окисления спирта зависит от отношения НДЦ

HAfl.Hg/. По данным H.A.Krebs ,/1968/ окисление этаншла снижает отношение НАД/НАД.!^, что в свою очередь ведет к повышению отношения лактат/пируват, так как водород от НАД.Hg восстанавливает пировиноградную кислоту, превращая её в молочную. Участие НАД делает понятным влияние алкоголя на другие виды обмена веществ в связи с происходящим конкурентным ингибированием. Например, только в ходе цикла Кребса пять пар атомов водорода передается системе НДЦ-флавопротеддцито-хромов /А.Лабори, 1970/. Таким образом, алкоголь и ацетальдегид внедряются в окислительные процессы в организме, конкурируя за ферменты и коферменты.

Попытки связать наркотическое действие алкоголя с угнетением дыхания мозга показали, что этанол в дозах, вызывающих острую интоксикацию, существенно не меняет соотношение меаду окислительным фосфорилированием и поглощением кислорода митохондриями головного мозга крыс/е.в. Truitt et ai » 1956/. В то же время наблюдалось значительное угнетающее действие на эти процессы ацетальдегида-основного метаболита алкоголя. По мнению этих авторов, основное токсическое действие этанол оказывает после превращения в ацетальдегид.

Однако, механизм действия этанола и ацетальдегид а, по данным И.А.Сытинского,/1980^ на ферментные системы цикла Кребса в мозге пока еще не ясен. Возможно, что изменения в концентрации промежуточных продуктов этого цикла вызвано увеличением PCOg в течение алкогольной интоксикации.

10.К.Елецкий /1963/ в эксперименте на крысах обнаружил, что под влиянием алкоголя в мозге увеличивается содержание гликогена, в то время как из печени он исчезает, а в крови наблюдается гипергликемия. Автор объясняет это явление тем, что алкоголь угнетает окислительные процессы в мозге и этим приводит к депонированию в нем глюкозы. Ю.К,Елецкий /1963/ , полагает, что влияние метаболизма этанола на обмен глюкозы в печени идет двумя йутями. Для первого характерно торможение аэробной фазы гликолиза на уровне пировиноградной кислоты, отложение гликогена, возможно гипогликемия, для второго -распад гликогена, гипергликемия, что осуществляется посредством выброса адреналина из надпочечников под влиянием этанола и ацетальдещца.

Гистохимические исследования Содержания гликогена в печени, лёгких, сердце, проведенные Елецким Ю.К., Любимовой Ф.Д. /1963/ показали, что введение животным 50° спирта из расчета 15 мл/кг не влияет на содержание гликогена в тканях лёгких и сердца, но вызывает значительное уменьшение гликогена в печени крыс.

Латенков В.П.,/1975^ также отметил снижение содержания гликогена в печени при алкогольной интоксикации организма. Это положение подтверждают другие авторы. / <г.РогЪегз,Бапоап, 1950; о. ГогБапсЗег а1 , 1958,1961/. Высказывается предположение, что гликоген печени связан с превращением этанола, поступающего в организм.

По данным И.Д.Мансуровой и Н.К.Ковалевой,/1976/ внутри-желудечное введение 40% этанола в течение месяца приводит к уменьшению содержания нуклеиновых кислот в печени. е. М1иа1ег1,0ЖА^ьро1973, выяснили, что введение 10% и 20% этанола крысам в течение 15 дней не изменило содержания растворимых белков в печени и сыворотке крови, но увеличило концентрацию лиоддов в печени. Через 15 дней после отмены этанола содержание липидов в печени нормализовалось. В печени животных, получавших этанол, усиленное расходование запа-- сов гликогена не сопровождалось стимуляцией пластического обмена веществ, напротив, алкоголь вызывал существенное снижение содержания в клетках печени РНК и суммарных белков. Таким образом, алкогольная интоксикация приводит к нарушению соотношения пластической и энергетической сторон обмена веществ в печени /Латенков В.П., 1975/.

По данным Л.Крыстева с соавторами,/1977/ физическая нагрузка /бег в третбане по 10-30 минут ежедневно/ ослабляет отрицательное влияние алкоголя на клетки печени белых крыс. Жировая дистрофия и изменения ультраструктур печени у таких животных были менее выражены, чем у крыс, которых подвергали только действию алкоголя. G.L.Pawan ,/1968/ изучал влияние физической нагрузки на скорость метаболизма алкоголя. Через один час после приема алкоголя испытуемые плавали или бегали в течение 25 минут. Полученные данные показали, что физическая нагрузка не оказывает заметного влияния на скорость метаболизма этанола.

Таким образом, анализ биохимических превращений этанола и ацетальдегида показывает, что последний более активен, чем его предшественник, и является чрезвычайно важным перекрестным пунктом как метаболизма алкоголя, так и многих других обменных процессов. Альдегид-окисляющие ферменты очень активны и широко представлены в организме*и, следовательно, их влияние на обменные процессы значительно. Сопряжение метаболизма этанола с обменом веществ отражено на рис.1.

Данные об изменении активности ферментов в зависимости от длительности алкогольной интоксикации получены в работе В.С.Белокриницкого, Н.В.Миронца и Н.В.Мартыщенко /1975/. Проведены острые, подострые и хронические затравки мышей этанолом. В остром опыте были определены верхние параметры токсичности этанола, установлена JiHgQ, которая составила 6 г/кг

Глюкоза I

Жмри Ли!!И!)К||С.Ц,;М 1

Пиру ват

Жкр'шс кнс.:оты

Гдингрнн

Мояо-аынйи

Д^КгрОо-ксилд'а р-пкмеле-нпе

Эт лпол

АДГ

АДГ

МАО

Ацста.'.ь ¡спи

Гя1)цсралые1мя| | Альдегиды

ЛлДГ |

Аичтнл-КаА

Оксл.шацстпг А 1.41' | Кислым |

Ни грат

Слит» жирны* к пгш I

Цнк.1 Крсв<в

Схема. Сопряжение метаболизме/этанола с обменом веществ. ПО Г.И.Езриелеву, 1975 / РИС. I. массы тела животного. В подострых опытах этанол вводили в дозах I и от ДЦ50 /0,3 г/кг и 0,6 г/кг/ ежедневно в

10 20 течение полутора месяцев. В хронических опытах этанол вводили ежедневно в дозах 1/20000 и 1/2000 от ЛД50 /0,3 мг/кг и 3 мг/кг/в течение шести месяцев. Определяли активность окислительно-восстановительных ферментов, дегидрирующих янтарную, яблочную и молочную кислоты, активность глюкозо-6-фосфатдегвдрогеназы, а также содержание гликогена в срезах головного мозга и печени. У животных, получавших этанол в малых дозах, отмечено снижение активности глюкозо-б-фосфатдегидрогеназы и повшение активности сукцинат- и малатде- , гидрогеназы в мозге. В печени активность сукцинатдегидроге-назы и малатдегидрогеназн также заметно повышалась. Активность лактатдегвдрогеназы повышалась меньше, активность глю-козо-6-фосфатдегвдрогеназы в этих условиях снижалась. Авторы предполагают, что первоначальное токсическое действие этанола связано с повреждением клеточных мембран. По мнению D. Кеceler и др., 1974, подобные изменения связаны с действием алкоголя на липоидные комплексы биологических мембран, определяющих проницаемость.

Длительное поступлёние в организм этанола /1,5 месяца/ даже в небольших дозах /0,3-0,6 г/кг/ вызывает изменение в обменных процессах клеток головного мозга, проявляющееся перераспределением активности окислительно-восстановительных ферментов цикла Кребса /сукцинатдегидрогеназы, малатдегидрогеназн, лактатдегвдрогеназы/. Этанол или его метаболиты снижают активность глюкозо-6-фюсфатд егвдрогеназы, повышая при этом активность сукцинат- и лактатдещдрогеназ в коре больших полушарий, желудочках, мягкой мозговой оболочке и в клетках сосудистых сплетений /И.А.Сытинский, 1980/. Однако, W.D.Reld,Е. Mezen ,/1972¿ A.K.Rawat et al ,/1973/ сообщают, что введение этанола на протяжении 4-х недель не изменяет активности СДГ в митоховдриях головного мозга.

Адамчук Л.В., Бабаджанова М.Б,,/1974/ отмечают, что у крыс, которым однократно внутрибрюшинно вводили 40$ раствор этанола в дозе 0,65 мл на 100 г массы тела животного, в печени наблюдалось увеличение уровня активности цитохрома Р-450 вдвое в первые пять минут после введения. При ежедневном внутрижелудочном введении этанола в той же дозе в течение недели увеличение содержания цитохрома Р-450 не обнаружено.

Алкоголь у крыс тормозит активность моноаминоксид азы, которая расщепляет адреналин и серотонин / R. Heim , 1950/, а эти два вещества играют важную медиаторную роль в передаче импульсов, в частности, в головном мозгу, особенно в таламусе и гипоталамусе. Ю.К.Елецкий /1968,1971/ изучал влияние острой алкогольной интоксикации на активность сукцинатдещцрогеназы, цитохромоксвдазы и щелочной фосфатазы, определяемых гистохимическими методами в печени. Введение 50$-ного этанола в дозе 10-12 мл/кг вызывало снижение активности щелочной фосфатазы. Отмеченные изменения возникали через I час после введения алкоголя. Снижение активности сукцинатдегвдрогеназы и цитохромоксвдазы продолжалось не менее двадцати четырех часов. В первые часы после введения алкоголя активность цитохромокси-дазы и сукцинатдегвдрогеназы снижалась в большей степени в центральных отделах долек печени, а позже на их периферии. Через двое суток после введения алкоголя активность дыхательных ферментов резко повышалась, а в более поздние сроки постепенно нормализовалась.

М.Я.Зиняк, А.А.Зорькин,/1969/ определяли активность сукцинатдегвдрогеназы и цитохромоксвдазы в головном мозгу при длительной алкогольной интоксикации. У интактных крыс, по данным этих авторов, активность цитохромоксвдазы неодинакова в различных отделах головного мозга. Самая высокая активность отмечается в коре головного мозга, затем в мозжечке и значительно меньше в гипоталамусе и продолговатом мозгу. Активность сукцинатдегвдрогеназы наиболее высокая в мозжечке, затем в коре головного мозга, значительно ниже активность этого энзима в гипоталамусе и продолговатом мозгу. Аналогичные данные получены В.П.Михайловым /1971/. Сукцинатдегвдро-геназная активность коры больших полушарий головного мозга в два раза выше, чем в продолговатом и в три раза выше, чем в спинном мозге. При определении цитохромоксццазной активности тканей обнаружены аналогичные соотношения.

Длительная алкогольная интоксикация, по данным М.Я.Зи-няк и А.Л.Зорькина /1969/, привела к выраженному повышению активности обоих дыхательных ферментов в головном мозге. Это совпадает с результатами опытов В.С.Белокриницкого с соавторами, /1975/ которые в хроническом эксперименте /6' месяцев/ получили увеличение активности СДГ в головном мозге крыс. Аналогичные данные получены И.А.Сытинским и др.Д977/. Хроническая интоксикация этанолом в течение 1,5-2 месяцев вызвала повышение активности СДГ в гомогенатах мозжечка и больших полушарий.

Таким образом, анализ литературных данных показывает, что характерным влиянием этанола в малых и больших дозах является увеличение активности ферментов цикла Кребса, цито-хромоксвдазы и снижение активности глюкозо-6-фосфатдегидро-геназы в печени и тканях мозга.

Мы встретили единичные работы, в которых изучалось влияние этанола на активность ферментов скелетно-мышечной системы. Не освещены особенности обмена веществ в условиях алкогольной интоксикации в сочетании с мышечной нагрузкой.

Изложенное позволяет придти к заключению о том, что убедительных фактов, на основании которых было бы возможно объяснить механизм неблагоприятного влияния употребления алкоголя на мышечные нагрузки, ещё не получено. г ГЛАВА П

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 2.1. Общие замечания

Острые и хронические опыты проведены на 340 белых крысах обоего пола весом от 160 до 350 г. Выбор именно этих экспериментальных животных был продиктован, во-первых, тем, что белыми крысами можно обеспечить необходимое количество серий опытов, во-вторых, на этих животных в настоящее время производится очень большое число исследований в плане экспериментальной биологии и патологии, включая и работы, посвященные разным видам алкогольной интоксикации.

Регистрировали вес, пол крысы, частоту дыхания, дозу этанола и продолжительность проведения мышечной нагрузки. Для контрольных исследований подбирали животных, аналогичных по полу и весу тем, которые шли в основной опыт.

У забитых на гильотине животных осматривали органы грудной и брюшной полости, отмеченные изменения кратко описывали. В сериях, где исследовали активность ферментов, труп крысы промывали 50-60 мл 0,85$ раствора хлористого натрия с помощью шприца через левый желудочек. Цифровой материал', исследований обрабатывали с помощью статистических методов. Применяли альтернативное вариирование и вычисление достоверности средних величин с использованием критерия и таблиц Стьюдента /И.А.Ойвин, 1960; В.СДсатиани, 1965/ Используя метод альтернативного вариирования при анализе различных показателей, сравнивали процент животных, имевших данный показатель выше /или ниже/ определенной границы в одной группе опытов, с соответствующим процентом животных в другой группе.

- 34

Показатели, вычисленные этим методом, отмечены в таблицах

2.2. Мышечная нагрузка

Однократной мышечной нагрузкой служило плавание в высоком стеклянном резервуаре при температуре воды 37°С. В нашей лаборатории /В.Н.Копылов, 1972/ были получены данные о том, что при мышечной нагрузке при температуре воды 30° ректальная температура животных падает. Поэтому плавание мы проводили при температуре воды 37°. Колебания температуры в течение плавания не превышали 0,5°С. Время плавания зависело от условий опытов. С целью увеличения интенсивности нагрузки на хвосте крысы фиксировали свинцовый груз, вес которого изменялся от 2$ до 10$ массы тела животного также в зависимости от условий опыта. При бднократной мышечной нагрузке применяли груз, составляющий 10$ от массы тела животного. При тренировке животные плавали 1-ю неделю без груза на хвосте, 2-ю неделю с грузом на хвосте, составляющим 2$ от массы тела животного, 3-ю неделю с грузом на хвосте, составляющим 5$ от массы тела животного, 4 и 5 недели с 7$ грузом на хвосте. После прекращения плавания животных тщательно вытирали и сушили в клетке при температуре 37°С.

2.3. Алкогольная интоксикация

В острых опытах животным внутрижелудочно с помощью зовда вводили 40$ раствор этанола в дозе 0,5 мл/100 г, который готовили путем разведения 96$ этанола по таблице /О.В.Волкова, Ю.К.Елецкий, 1971/. В хронических опытах животным 40$ раствор этанола вводили тем же путем по I мл/100 г массы тела три раза в неделю через 30 минут после окончания тренировки. Контрольным животным внутрижелудочно вводили воду в таком же количестве, как и этанол в соответствующих подопытных груп- ' пах.

Доза этанола 0,5 мл на 100 г массы- тела животного была выбрана потому, что при её введении количество этанола в крови соответствовало вредней степени опьянения, И.В.Скопин, 1959. В хронических опытах, применяли вдвое большую дозу, ожидая получить более выраженные изменения.

2.4. Регистрация дыхания, электрокардиограммы и рек та л ь н о й температуры

Электрокардиограмму снимали с помощью двухнедельного электрокардиографа ЭКПСЧ-3 типа 047 и одноканального ЭКПСЧ-4 типа 060.

Животных фиксировали бинтами за лапки к станку в положении на спине. Электродами служили тонкие иглы, которые вводили под кожу конечноотей. Электрокардиограмму записывали после 5-7 минут, необходимых для успокоения животных. Запись дыхания производили на кимографе: на грудь крысы прибинтовали резиновый баллончик, соединенный полихлорвиниловой трубкой с мареевской капсулой для записи дыхательных движений чернилами на ленте кимографа.

Ректальную температуру измеряли с помощью электротермометра типа ТМС-2.

2.5. Методика определения осмоти-ч е с к ой резистентности эритроцитов

Определение основано на различной- устойчивости эритроцитов по отношению к гемолизу в гипотонических растворах ЖаС1.

- 36

При определении осмотической резистентности эритроцитов соблюдали следующие правила:

I/ Гипотонические растворы готовили из исходного 1% раствора поваренной соли.

2/ Взятую кровь приливали в пробирки, начиная с наименьшего разведения поваренной соли.

Для исследования применяли следующие реактивы:

I/ 1% раствор поваренной соли.

2/ Растворы хлористого натрия различной концентрации /0,66; 0,62; 0,58; 0,54; 0,50; 0,46; 0,42; 0,38$, которые готовили из 1% раствора 1ТаС1 путем разведения его водой.

Ход определения: Кровь в количестве 0,02 вял брали из хвостовой артерии и разбавляли в 8 мл раствора хлористого натрия различной концентрации от 0,38$ до 0,66$. После часовой экспозиции при температуре 19-20°С пробы центрифугировали и надосадочную жцдкость колориметрцровали на ФЭК-Н-57 при дцине волны 508-536 ммк /светофильтр № 4/ в кювете 10,0 мм. Полученные данные рассчитывали в процентах от экс-тинкций пробы крови, разбавленной водой, т.е. полностью ге-молизированной. По разнице в степени гемолиза можно судить о различиях в резистентности эритроцитов у разных групп животных.

При постановке методики использовали работы: З.И.Барба-шова, А.Г.Гинецинский /1945/; В.С.Ронин, Г.М.Старобинец, Н.Л.Утевский /1958/.

2.6. Определение резистентности организма к дозированному нагреванию

Животных помещали в термостат при температуре 50°С.

- 37

Время пребывания животных в термостате составляло 10 мин. Для предупреждения ожогов металлические стенки камеры термостата закрывали листами асбеста /£усин, 1962/. До и после нагревания определяли частоту дыхания, ректальную температуру, резистентность эритроцитов и производили запись электрокардиограммы.

2.7. Методика определения этанола в крови.

Сущность метода заключается в восстановлении бихромата калия в кислой среде этанолом, ускоренно диффундирующем из объекта под действием карбоната калия. В зависимости от концентрации алкоголя раствор бихромата калия изменяет свою окраску от светло-оранжевой до темно-синей.

Ход определения:

В стеклянные бюксы с хорошо притёртыми крышками помещали керамические тигели, в которые наливали по 2 мл раствора бихромата калия в концентрированной серной кислоте. На дно бюксов наливали по I мл 10$ раствора карбоната калия. В один из бюксов добавляли I мл дистиллированной воды /контрольная проба/, в другие бюксы по I мл крови исследуемого животного, взятой из сердца /опытная проба/. Заполнение всех бюксов проводили по возможности быстро, после чего их плотно закрывали крышками. Вращательным движением бюкса по плоскости производили тщательное перемешивание раствора калия с водой или кровью. После этого бюксы одновременно помещали в термостат при температуре 48-50°С на 30 минут. Затем раствор колоримет-рировали на ФЭК-Н-57 при длине волны 436-465 ммк /светофильтр № 3/ в кювете 1,0. Концентрацию алкоголя в крови определяли по стандартной кривой.

- 38 г Для построения калибровочной кривой готовили рад эталонных растворов этилового спирта. С этой целвю спиртометром измеряли процент /объёмный/ исходного раствора этанола. По алкоголеметрической таблице /Государственная фармакопея СССР/ объёмные проценты переводили в весовые с указанием удельного веса. Затем производили расчет необходимого количества алкоголя для приготовления 1% раствора спирта. Для получения 1000 мл 1% раствора из исходного спирта, содержащего 95,9$ /объёмных/:

I/ переводили поа алкоголеметрической таблице объёмные проценты в весовые, что соответствует -93,7$ с удельным весом 0,8129;

2/ рассчитывали в весовых единицах количество алкоголя, которое требуется для приготовления раствора необходимой концентрации

93,7$ - 100 тип . тп

X = —Ш = ю,6723 10 - X 93,7

3/ переводили весовые единицы в объёмные

10»'6723 = 13,1286 мл 0,8129

Это количество спирта переносили с помощью пипетки в мерную колбу емкостью I литр. Объём доводили дистиллированной водой до метки. Из этого исходного раствора готовили эталонные растворы этанола: 0,4#о, 0,8%о, 1%о, 2%о, 3$о, 4%о, 5$о, 6%о. Растворы колориметрироЕали на ФЭК-Н-57 при длине волны 436-465 ммк /светофильтр № 3/ в кюветах I мм. Строили кривую, откладывая на оси ординат значение экстинк-ций, а на оси абсцисс значение концентраций алкоголя /рис. 2/. При постановке методики использованы материалы: Методическое письмо "Об определении этилового алкоголя в крови и

- 39 моче трупов фотометрическим опособом", 1964.

КОНЦЕНТРАЦИЯ ЭТАНОМ В %о РКС. 2 КАЛИБРОВОЧНЫЙ ГРАФИК ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ЭТАНОЛА В КРОВИ.

2.8. Исследование активности ферментов.

В тех сериях, где проводили исследование активности ферментов в тканях, соблюдали общие правила техники отбора и подготовки образцов для анализа /В.С.Асатиани,1965,1269/.При этом особое внимание обращали на скорость взятия материала.Так, в нормальных тканях активность окислительно-восстановительных ферментов существенно не изменяется в течение 30-60 минут после оперативного удаления целого органа. Однако, активность ферментов быстро падает в маленьких кусочках,удаленных из организма или вырезанных из органа после его оперативного иссечения;особенно быстро исчезав т. активность на поверхности разреза /Н.Т. Райхлин, 1967/. Для определения активности ферментов & плазме в качестве антикоагулянта использовали гепаринат натрия из расчета 0,1 мл 0раствора на 2 мл крови, который в такой концентраций не влияет на активность ферментов /А.А.Покровский, 1959/.

По данным ряда авторов /З.Д. Пигаревой, Д.А.Четверикова, 1950; Е.М. Кребса, З.Д. Пигаревой, Д.А. Четверикова, Л.Ф.Пома-занской,1959; Ю.М. Торчинского, 1959/, расчет активности ферментов на единицу массы сырой ткани более рационален для сравнения активности ферментативных процессов в различных образованиях мозга, чем расчет на единицу сухого веса. Ещё более обоснованным, по данным тех же авторов, является расчет активности ферментов на белок или азот. В нашей лаборатории П.А. Чижовым, 1975, было проведено определение активности тех же ферментов, что определяли и мы, в лобных долях головного мозга, продолговатом мозгу, шейном и грудном отделах спинного мозга с пересечевом активности на массу сырой ткани и на общий белок, который он определял микробиуретовой реакцией по методике Б.М. Шаркова /1972/.

Полученные результаты при обоих способах расчета были статистически обработаны. Анализ полученных данных показал соответствие изменений активности ферментов при обоих способах расчета. Поэтому все расчеты активности ферментов производили на I г сырой ткани. Оптимальное время инкубации, количество исследуемого материала, стабильность сохранения окраски растворов были определены в нашей лаборатории ранее /В.П. Михайлов, I97J, Е.Ф. Гире, IS73, П.А. Чидов, 1975/.

2.9. Опр е. деление - активности с у к ц и -натдегидрогеназы /К. Ф. -1.3.99.1/ и ц и -тохромоксидазы /К.Ф.-1.9.3.1/

Установлено, что в осуществлении окислительно-восстановительных процессов и влиянии на мембранную проницаемость особенно большое значение принадлежит активности двух ферментов: сукцинатдегидрвгеназы и цитохромоксидазы /Т.Б.Казакова, 1935/. Количественное определение активности сукцинатдегидрогеназы производилось колориметрическим методом с использованием соли синего тетразолия. Соли тетразолия широко используются в гистохимических исследованиях для выявления активности дегидрогеназ, в том числе?! сукцинатдегидрогеназы и цит охр ом оксида зы (см. Э. Пирс, 1956, М. Берёстой, 1955). Принципы использования солей тетразолия в практике биохимических лабораторий для определения активности: дегидрогеназ были разработаны рядом авторов (Е.Кдн,J.Abood, j949.M.Nachlas, К.Tson, De Е.Bouza, C.Cheng, A.Seligman ,1957; т. Oda, H. Okazak 1958; Ю.А.Торчинский, 1958). Сущность его заключается в превращении неокрашенных в растворе солей тетразолия в диформазан в тканях, интенсивность окраски которого отражает ферментативную реакцию, происходящую с участием дегидрогеназ. Тетразолий в этой реакции является акцептором водорода и обуславливает образование окрашенного продукта реакции, количество которого прямо пропорционально активности фермента. Если в качестве субстрата (донатора водорода) применяют сукцияат натрия, то по мнению A.m. Seligman, A.m. Rutenberg (1951) синий тетразолий выявляет присутствие сукцинатдегидроге-назы е. sheiton, ш.е. Rice (1957)путем специальных сравнительных экспериментов пришли к выводу, что гетразолиевый метод оценки активности дегидрогеназных систем пригоден в тойже сте-пени,как и манометрический. Бшло также показано, (a.m.Rutenberg и др., 1950), что с использованием солей тетразолия в экстрактах гомогенатов можно выявить специфические дегидрогеназы, добавляя соответствующие субстраты - сукцинат натрия, ксантин, лантат натрия или малат натрия.

И.М. Буйкис и В.Э. Лиепа (1975), определяя активность дегидро-геназ в срезах с использованием солей тетразолия и гомогенатах органов с использованием общепринятых биохимических методик, пришли к выводу, что цитохимический тетразолиевый метод выявления дегидрогеназ и биохимические методы выявления дегидрогеназ в гомогенатах являются равноценными. В частности, авторы сравнивали активность СДГ в срезах с использованием нитросинего тетразолия и в гомогенатах с использованием в качестве субстрата 2, 5 - дихлорфенолиндофенола.

Исследовав: ткани печени, легких, семенников, селезенки, почек, сердца и трехглавой мышцы голени, авторы нёвыявили разницы в активности фермента.

Таким образом, использование солей тетразолия для количественного выявления активности дегидрогеназ оправданои нашло широкое применение в биохимической практике ( T.Oda с сотр.1058; Джорджеску П., Пэнеску Е.,1963; В.И. Егорова, С.П. Калашников, 1937'; Л.Т. Лысый, 1939 а,б; В.П. Михайлов, 1972, Е.Ф. Гире,1972; В.Н. Копылов, 1972; П.А. Чижов, 1975; Г.Н. Будякова и др.,1978;

Т.А. Зорькина, 1979, С.О. Тапбергенов, 1982).

Для определения активности СДГ используются различные соли те тра з олия - синий те тра з оляй, не отетра з оляй, трифенилт етра золий. Однако, как показали работы Г.М. Николаева (1976), наиболее ценным для этой цели реактивом является синий тетразолий,использование которого позволяет выявить даже незначительные сдвиги в активности фермента в условиях патологии. Так, например,использование синего тетразолия в гистохимической практике показало, что в замороженных срезах активность фермента СДГ не обнаруживается, в то время как неотетразллий и нитросиний тетразолий хорошо выявляют локализации активности. Следовательно, такая процедура как замораживание ткани уде приводит к изменению каталитических свойств СДГ, что документируется неспособностью её дегидрировать субстрат и восстанавливать акцептор электронов-синий тетразолий до окрашенного продукта. Г.М. Николаевым (1976) были специально проведены опыты по определению количественных сдвигов активности фермента, возникающих после замораживания ткани. ¡Замораживание кусочка ткани производилось на столике микротома в течение 5-10 мин.,после чего ткань измельчалась и в ней колориметрическим методом опре-делась активность фермента. Контролем служили кусочки ткани из одноимённых органов, не подвергавшихся действию низкой температуры. Данные этого опыта показали, что подобная процедура приводит к значительному снижению активности СДГ в различных тканях, что улавливается при помощи синего тетразолия, в то время как другие соли этого соединения не улавливают эти сдвиги.

Кроме того синему тетразолию свойственны следующие особенности.

1. легкое восстановление до формазана и устойчивость к окислению молекулярным кислородом;

2. выраженное сродство к протонам и электронам, высвобождаемым из субстрата.

3. Образование формазана с хорошо красяпдами свойствами.

4. Образование формазана^не растворимого в воде ('ом.И. Берсгон, - - ' . . 1935).

Таким образом, синий тетразолий является ценным индикатором уровня активности фермента, позволяющим улавливать начальные сдвиги,происходящие в структурах тканей, что невозможно обнару-дить при использовании других солей этого соединения. d. Keiiin, e.f. Hartree (1949) изучали действие многочисленных ингибиторов и активаторов на сукцинексвдазную систему. Они показали, что нсш, шг^, h2s угнетают данную ферментную систему,вступая в соединение с трехвалентным железом цитохрома. Поэтому в тех случаях, когда акцептором водорода вместо цитохрома служит синий тетразолий, не следует ожидать угнетения реакции цианидом. В то же время там, где синий тетразолий восстанавливается непосредственным действием фермента, некоторое угнетение может обнаруживаться (Э.Пирс, 1956). A.M. Seiigman, a.m. Rutenberg (1951) не нашли угнетения цианидом при использовании тканевых срезов, но парадоксальным образом Rutenberg &Ж, и др. (1950)наблюдали полное угнетение при действии: К O N на гомогена-ты тканей. Значение этих противоречий еще не ясно. Поэтому в наших опытах мы не применяли цианида, блокирующие цепь цитохро-мов. Зто не позволяет полностью исключить участие других звеньев сукцинатдегидрогеназной системы (сукцинатдегидрогеназа, ци-тохром В, цитохром С ) в восстановлении солей тетразолия и правильнее было бы говорить не об активности СДГ, а об активности сукцинбксидазной системы. Однако в литературе доминирует точка зрения,что при использовании сукцината натрия в качестве донатора водорода к солям тетразолия модно говорить именно об актив

- 45 ности сукцинатдегидрогеназы /3.Пирс,1956/.

Оценивая окислительный аппарат тканей при различных: состояниях животного, часто исследуют изолированные, митохондрии / w. Hollmann ,1971/. Однако изучение изменений тканевых окислительных систем затруднено, поскольку при этом могут накладываться изменения самих миохондрий во время процедуры получения препаратов, влияние среды инкубации и т.д. Оценка энергетических возможностей тканей зависит от выхода митохондрий при их изоляции /И.А.Корниенко,1979/. Для сравнительной оценки окислительной способности митохондрий необходим количественный метод, относительно мало зависшей от вариаций условий, возникающих при работе с разными тканями. Поэтому в наших условиях эксперимента мы сочли возможным определять активность митохондриальных ферментов в гомогенатах. Для исследования активности фермента целесообразно пользоваться измельченными ножницами кусочками тканей органов /В.П.Михайлов,I97H ; Е.Ф.Гирс, 1973 ; Ю.В.Наточин и др.,1980/. Цитохромоксидаза - дыхательный фермент Варбурга -принимает участие в завершающем этапе тканевого дыхания.

Исследование активности цитохромоксидазы основано на определении количества формазанов /темные пигменты, нерастворимые в воде, которые образуются из тетразолиевых соединений при инкубации последних с тканями/.

Определение активности цитохромоксидазы осуществлялось по методу Ода / Oda, а. Sakai, н. Okasaki » 1958/, которые нашли, что гомогенаты тканей с добавлением или без добавления цитохрома С в присутствии пара-фенилендиамина восстанавливают цитохром С, который в свою очередь восстанавливает хлорид неотет-разолия: при этом образуется интенсивно окрашенное соединение формазан. С помощью этого метода было проведено колориметрическое исследование цитохромоксидазы в почках, сердце, печени, мозгу и скелетных мышцах. Проверочные опыты, поставленные в нашей лаборатории Г.М.Николаевым /1976/, показали,чго реакция хорошо идет и в отсутствии экзогенного цитохрома при участии тканевых. Поэтому без ущерба для методики этот компонент инкубационного раствора можно исключить.

Реактивы.

I/ 0,296 раствора неотетразолия, 200 мг неотетразолия растворяли в 2 мл спирта и объем доводили до 100 мл дистиллированной водой.

2/ 0,2 мл М раствора п-фенилендиамина /М.в.-108,14/ готовили перед употреблением в количестве, необходимом для I дня работы.

3/ фосфатный буфер рН-7,6

4/ 0,1 N раствор серной кислоты.

5/ ацетон и эфир /смесь 1:1/ б/ 0,5# раствор аскорбиновой кислоты готовили перед употреблением.

7/ I и раствор едкого натра.

Два последних реактива необходимы лишь для построения калибровочной кривой.

Ход определения активности цитохромоксидазы. Ткань тщательно измельчали^ ножницами на хроматографической бумаге. Навеску 40 мг помещали в пробирку, содержащую 0,4 мл 0,2% раствора неотетразолия и 0,4 мл фосфатного буфера /рН 7,6/. Затем туда же вносили 0,4 мл 0,2 М раствора парафенилендиамина.Содержание пробирки инкубировали в течение 30 минут при температуре 37°С в термостате. Для остановки реакции в пробирку вносили 2 мл 0,1ц- раствора серной кислоты. Содержимое перемешивали и оставляли в хо

- 47 лодном месте на 20 минут. Затем жидкость из пробирок осторожно сливали, к ткани добавляли 10 мл смеси /1:1/ эфира с ацетоном, пробирки герметично закрывали полиэтиленовыми пробками и оставляли на сутки в холодильнике при +4°С для экстракции формазана. После этого содержимое пробирок фильтровали через стандартные фильтры в кювету 5,0 и колориметрировали при длине волны 540 ммк на ФЭК-Н-57 /светофильтр № 5/.

Необходимо заметить, что при обработке эфиро-ацетоновой смесью тканей, недостаточно отмытых от крови или с участками кровоизлияний, возникает коричневая окраска, которая обладает некоторой оптической плотностью при 540, 580, 413 ммк. Учитывая наличие у группы гема характерных полос поглощения при 576, 543, 413 ммк /П.А.Коржуев, 1964/, можно полагать, что это обусловлено экстракцией из тканей гемоглобина или его дериватов. Ткк как эфиро-ацетоновые экстракты формазана из тканей фотометрируются при длине волны 540 ммк, необходимо учитывать сохранение некоторых количеств гемоглобина и его дериватов в исследуемых тканях. Поэтому одновременно с опытами ставили контрольные пробы на исследуемый материал. Для этого навеску в 40 мг помещали в пробирку, содержащую 0,4 мл фосфатного буфера и 0,4 мл дистиллированной воды. В дальнейшем контрольные пробы обрабатывались так же, как опытные. Экстинкция, полученная при колориметрировании контрольных проб, вычиталась из экстинкции опытных проб. Активность фермента выражали в количестве мг восстановленного неотет-разолия за 30 минут инкубации при температуре 37°С. Количество восстановленного неотетразолия определяли по стандартной кривой.

Построение калибровочной кривой : I мл 0,2% раствора неотетразолия приливали в пробирку, содержащую I мл 0,5# раствора аскорбиновой кислоты и I мл 1% раствора едкого натра. Смесь нагревали в водяной бане при температуре 70-80°. Содержимое пере

0,30

0,25

0,20

0,15

0,10

0,05 0

0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06

Количество восстановленного неотетра-золня в мг.

Рис.3. Калибровочный график для определения активности одтохромоксидазы. 49 " носили в делительную воронку с хорошо притертой пробкой. Пробирку ополаскивали смесью эфира с ацетоном /1:1/, которую также выливали в делительную воронку /всего используется 40 мл смеси эфира с ацетоном/. Делительную воронку несколько раз встряхивали так, чтобы весь осадок растворился в эфирно-ацетоновой смеси, и давали отстоятся. Неокрашенный отстой сливали. Окрашенный раствор является исходным: I мл его содержит 0,05 мг формазана. Его вносили в ряд пробирок 0,2 мл ; 0,4 мл ; 0,8 мл ; 1,2 мл ; 1,6 мл ; 2,0 мл ; 2,4 мл ; 2,8 мл ; 3,2 мл ; 3,6 мл ; 4,0 мл ; 4,4 мл. Доводили объем пробирок эфиро-ацетоновой смесью до 5 мл и коло-риметрировали в кюветах 5,0 против дистиллированной воды, затем строили кривую /рис.3/, откладывая на оси абцисс - количество миллиграммов восстановленного тетразолия.

Активность фермента рассчитывали по формуле А=а. В, где А - активность фермента в мг восстановленного тетразолия за время получасовой инкубации на I г сырой ткани. а - количество мг восстановленного тетразолия в 40 мг ткани. В - разведение исходного материала В= = 25

Ход определения активности сукцинатдегидрогеназы: навеску 30 мг тщательно измельченной ткани вносили в пробирку, содержащую 3 мл 0,1% раствора синего тетразолия и 3 мл 0,2 М раствора сукцината натрия. 50 мг сукцината натрия растворяли в 50 мл дистиллированной воды, объем доводили до 100 мл раствором фосфатного буфера рН-7,6. Содержимое пробирки тщательно перемешивали и инкубировали при температуре 37°С в течение двух часов. Реакцию останавливали добавлением I мл 45$ раствора нейтрального формалина. Пробирку помещала на 20 минут в холод. Затем жидкость из пробирок осторожно сливали. Экстракцию формазана производили таким же образом, как и при определении цитохромоксидазы, но в

Количество восстановленного тетразолия синего в мг.

Рис. 4. Калибровочный график для определения активности сукцинатдегидрогеназы. качестве экстрагирующего вещества применяли 10 мл ацетона. Фильтраты колориметрировали при длине волны 580 ммк на ФЭК-Н-57 /светофильтр № 6/ в кюветах 5,0. Одновременно с опытными, как и при определении активности цитохромоксидазы, ставили контрольные пробы на исследуемый материал. Для этого навеску ткани в 30 мг помещали в пробирку, содержащую 1,5 мл фосфатного буфера рН-7,6 и 4,5 мл дистиллированной воды. В дальнейшем контрольные пробы обрабатывали так же, как и опытные. Экстинкцию контрольных проб вычитали из опытных. Количество восстановленного тетразолия определяли по калибровочной кривой /рис.4/.

Построение калибровочной кривой производили по методике, описанной выше, но вместо 0,2% раствора неотетразолия использовали 0,1% раствор синего тетразолия, а в качестве экстрагирующего вещества применяли ацетон.

Активность фермента рассчитывали по формуле А= а*», где А - активность фермента в мг восстановленного тетразолия а - количество восстановленного тетразолия в 30 мг ткани, в - разведение исходного материала

В = logo. = 33(3

2.10. Определение активности ' кислой фосфатазы 3.1.3.2.

Кислая фосфатаза - фермент преимущественно лизосомаль-ного происхождения /К.Н.Монакова, 1968/. Описание свойств кислой фосфатазы /фосфомоноэстеразы/ и клинического значения определения её активности можно найти в работах H.Burnham,S.Walker,Н.Semon,M.Dawison, Schwärts /1954/;

PЛ.Anderson,S.Sona, /1962/; K.Mandu,L.H. Baurne, /1965/; зг.р.Maning et ai, /1966/; А.К.Агеева /1969/; А.А.Покровского, В.А.Тутельяна /1976/.

Исследование активности кислой фосфата-з ы основано на измерении количества паранитрофенола, образующегося при ферментативном гидролизе паранитрофенилфосфата и обладающего в щелочной среде характерным максимумом поглощения при 410 ммк. Реакция:

2/^>°Р03Н2 НОН , 02^>0Н+%Р04

В стеклянный гомогенизатор, помещенный в снег, вносили навеску ткани 50 мг и гомогенизировали в 5 мл 0,85% раствора Na ci » По 0,5 мл гомогената или плазмы, разведенной в 2,5 раза 0,85$ раствором Na ci , добавляли в пробирку, содержащую I мл 0,1 М ацетатного буфера рН-4,8. Прибавляли I мл 0,08/ö раствора субстрата, тщательно перемешивали и инкубировали при 37°С в течение 30 мин. После инкубации пробирки помещали в снег и добавляли 7,5,мл ( 0,02 N раствора едкого натрия. Содержимое пробирок фильтровали и колоримет-рировали при длине волны 413 ммк на ФЭК-Н-57 /светофильтр № 2/ в кювете 10,0 против дистиллированной воды. Одновременно проводили контрольные исследования на качество раствора субстрата и оптическую плотность исследуемого материала. Первый контроль: к I мл ацетатного буфера рН 4,8 добавляли 0,5 мл 0,85% раствора На ci и I мл раствора субстрата. Второй контроль: к I мл ацетатного буфера рН 4,8 добавляли 0,5 мл гомогената или плазмы, разведенной в 2,5 раза 0,85$ раствором На ci , и I мл 0,001 ií раствора соляной кислоты /растворителя паранитрофенилфосфата/. В дальнейшем контрольные пробы инкубировали и обрабатывали так же, как и опытные. Количество освободившегося паранитрофенола определяли по стандартной кривой. Построение калибровочной кривой:

14 мг паранитрофенола растворяли в 10 мл 0,001 11 раствора 0,70 А

О О Я е* о »=; с а м о

О) ÍJ* 5 6 с о

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,£ Концентрация П-нитрофенола в микромолях.

Рис.5. Калибровочный график для определения активности кислой фосфатазы с использованием в качестве субстрата паранитрофенилфосфат. соляной кислоты. В I т полученного исходного раствора содержится 10 микромолей паранитрофенола. I вал этого исходного раствора смешивали с 9 мл 0,001 н раствора соляной кислоты, в результате чего получали основной раствор, содержащий в I мл I микромоль паранитрофенола. Далее в рад пробирок вносили I мл ацетатного буфера; 0,5 мл 0,85$ раствора и 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8 мл основного раствора. Объём пробирок доводили до 2,5 мл путем прибавления соответствующего количества 0,001 н раствора соляной кислоты. В каждую пробирку вносили по 7,5 мл 0,02 ц раствора едкого натра и колориметрировали на ФЭК-Н-57 /светофильтр № 2/ в кювете 10,0 против раствора, содержащего I мл ацетатного буфера рН 4,8; 0,5 мл 0,85$ раствора ца С1 ; I мл 0,001 N раствора соляной кислоты и 7,5 мл 0,02 и раствора едкого натра. Строили кривую, открадывая на оси ординат значения экстинкций, а на оси абсцисс количество микромолей паранитрофенола /рис.5/. Активность фермента рассчитывали по формуле: А = а . В, гце

А - активность фермента в микромолях паранитрофенола на I г сырой ткани за 30 минут инкубации; а - количество микромолей паранитрофенола, освобождающегося за 30 минут инкубации с 50мг ткани.

В - разведение исходного материала / в наших опытах В= 200 для тканей, В = 10 для плазмы/.

При постановке методики использовали работы: Г.К.Шлы-гин, С.Я.Михлин /1955/; А.М.Петрунькина /1961/; Н.Н.Пушкина /1963/; В.Н.Орехович /ред.,1968/; А.А.Покровский /1969/. 2.11. Определение активности щелочной фосфатазы /3.1.3. Г/.

Значение щелочной фосфатазы /фосфомоноэстеразы/ для функции отдельных тканей до сих пор мало изучено, несмотря на то, что определение активности этого фермента на протяяенш трех последних десятилетий широко используется в диагностике /А.К.Агеев, 1969/. Описание свойств щелочной фос-фатазы и клинического значения определения его активности можно найти в работах: М.И.Левянт /1950/; С.Шамовской/1955/; Г.Н.Дцунц /1960,1961,1966/; D.W.Moss, D.M.Campbell et al, /1962/; S.Rosen, /1967/; H.D.Lippert,L.H. Deiter, /1969/.

Определение активности щелочной фосфата-з а основано на способности фермента гвдролизоЕать эфирную связь в паранитрофенилфосфате. Освобождающийся пара-нитрофенол в щелочной среде дает желтое окрашивание. По интенсивности окраски можно судить об активности фермента.

V О Н0Н . V 0Н + %к4

Навеску ткани 50 мг вносили в стеклянный гомогенизатор, находящийся в снегу, и гомогенизировали в 5 мл физиологического раствора. По 0,5 мл гомогената или плазмы, разведенной в 2,5 раза 0,85$ раствором Na ci , вносили в о пробирку, содержащую I мл 5,5 х Ю М раствора субстрата в 0,05 М глициновом буфере рН 10.5. Содержимое пробирок тщательно перемешивали.и инкубировали при 37°С в течение 30 минут. После инкубации пробирки помещали в снег и добавляли 10 мл 0,02 N раствора едкого натра. Содержимое пробирок фильтровали и колориметрировали при длине волны 413 ммк. на ФЭК-Н-57 /светофильтр № 2/ в кюветах 10.0. Одновременно проводили контрольные исследования на качество раствора субстрата с буфером и оптическую плотность исследуемого материала. Первый контроль: к I мл субстратно-буферного раствора добавляли 0,5 мл 0,85$ расвтора на ci • Второй контроль: к I мл глицинового буфера рН 10,5 добавляли 0,5 мл гомогената или плазмы, разведенной в 2,5 раза 0,85$ раствором 1Та С1 .

В дальнейшем контрольные пробы инкубировали и обрабатывали таким же образом, как и опытные. Количество освободившегося паранитрофенола определяли по стандартной кривой. Построение калибровочной кривой: 69,6 мг паранитрофенола растворяли в 100 мл 0,02 п раствора едкого натра. В I мл полученного исходного раствора содержится 5 мкм пара-нитрофенола, 2 мл ртого раствора доводили 0,02 11 раствором едкого натра до 100 мл. Получали стандартный

0,70 4

1Н О о

ГЙ § Е 00

Ы о

13 У =3 1Н с о

0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 Концентрация П-нитрофенола в микромолях.

Рис.5 .а Калибровочный график для определения активности щелочной фосфатазы с использованием в качестве субстрата паранитрофенялфосфат. раствор, содержащий 0,05 мкм паранитрофенола в I мл. Затем в ряд пробирок вносили I мл глицинового буфера рН 10,5; 0,5 мл 0,85$ раствора 1Та С1 и 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; г6,0; 7,0; 8,0; 9,0; 10,0 вал стандартного раствора. Доводили объём пробирок 0,02Н раствором едкого натра до 11,5 мл и колориметрировали в кювете 10,0 на ФЭК-Н-57 /светофильтр № 2/. Строили кривую, откладывая по оси ординат значение экстинкций, а по оси абсцисс- количество микромолей парао нитрофенола /рис.5/. Активность фермента рассчитывали по формуле: А = а . В, где

А - активность фермента в микромолях паранитрофенола на I г сырой ткани за 30 мин. инкубации. а - количество паранитрофенола, образовавшегося за 30 минут с 50мг ткани.

В - разведение исходного материала - в наших опытах В=200 для ткани, В = 10 для плазмы/.

При постановке методики использовали работы: Г.К.Шлы-гин, С.Я.Михлин /1955/; А.М.Петрунькина /1961/; Н.Н.Пушкина /1963/; В.Н.Орехович /ред., 1968/; А.А.Покровский /1969/.

Заключение диссертации по теме «Другие cпециальности», Фафурин, Владимир Николаевич

выводы

1. Введение белым крысам в желудок 40%-го раствора этанола в дозе 0,5 мл/100 г резко ускоряет наступление утомления при мышечной нагрузке; внутрижелудочное введение этанола в дозе I мл/ 100 г трижды в неделю на протяжении 5 недель ежедневной мышечной тренировки делает последнюю неэффективной как в отношение продолжительности возможной последующей мышечной нагрузки, так и по данным ЭКГ и по реакции на дозированное нагревание.

2. Мышечная нагрузка на фоне введенного этанола сопровождается падением активности сукцинатдегидрогеназн в работающих мышцах, а также снижением ее активности в межреберных дыхательных мышцах, по сравнению с животными, плававшими без этанола. При этом повышается активность цитохромоксидазы в поясничном отделе спинного мозга, падает активность щелочной фосфатазы в работающей мышце и увеличивается активность кислой фосфатазы в плазме крови. Введение этанола без нагрузки вызывает временное повышение активности сукцинатдегидрогеназа; в сердце, значительно увеличивает активность цитохромоксидазы в поясничном отделе спинного мозга, снижает активность щелочной фосфатазы в работающей мышце и поясничном отделе спинного мозга, но значительно увеличивает в печени. Этанол также немного повышает активность кислой фосфатазы в печени и резко в плазме крови.

3. Мышечная нагрузка без этанола не изменяет активности сукцинатдегидрогеназн в тканях, повышает активность цитохромоксидазы в поясничном отделе спинного мозга, снижает активность щелочной фосфатазы в сердце, работающей мышце и коре больших полушарий головного мозга, снижает активность кислой фосфатазы в сердце, работающей мышце и поясничном отделе спинного мозга, но вдвое повышает ее в плазме крови.

4. Мышечная тренировка, выполненная на фоне периодических введений этанола, приводит к снижению активности сукцинатдегидрогеназ$ в работающей мышце, увеличению активности щелочной фосфатазы в работающей мышце, но снижению в печени и спинном мозгу, а также к снижению активности кислой фосфатазы в мозжечке. Выполнение мышечной нагрузки до утомления такими животными сопровождается большим падением активности сукцинатдегидрогеназы в диафрагме, межреберных и работающих мышцах, но повышением активности в сердце, по сравнению с животными, выполнявшими нагрузку после тренировки без этанола. Вместе с этим происходит резкое увеличение активности щелочной фосфатазы в печени, падение втрое в работающей мышце и увеличение до исходного уровня в спинном мозгу. Активность кислой фосфатазы при этом не меняется.

Периодические введения эталона нетренированным животным приводят к повышению активности сукцинатдегидрогеназн в сердвде и межреберной мускулатуре, падению активности щелочной фосфатазы в печени и спинном мозгу, но повышению ее в работающей мышце и к снижению активности кислой фосфатазы в сердце, печени и спинном мозге,

5, Мышечная тренировка без этанола приводит к небольшому росту активности сукцинатдегидрогеназы в ткани сердца и увеличению вдвое активности щелочной фосфатазы в работающей мышце. Выполнение мышечной нагрузки до утомления такими животными вызывает снижение активности сукцинатдегидрогеназы в сердце до исходного уровня, снижение активности щелочной фосфатазы в печени, мозжечке, снижение активности кислой фосфатазы в сердце, работающей мышце, мозжечке и спинном мозге,

6, В механизмах развития быстрого утомления при выполнении мышечной нагрузки животными, которым вводили этанол, а также в механизмах негативного влияния периодических введений этанола на мышечные тренировки следует учитывать снижение энергетической эффективности цикла трикарбоновых кислот в работающих и дыхательных мышцах, а также нарушение обмена фосфатных соединений в исследованных тканях.

- 119 -ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Работами отечественных (В.С.Фарфель, 1949,1964; Н.Н.Яковлев, Л.И.Ямпольская, 1950; Р.В.Чаговец, 1954; Я.А.Эголинский, 1956; Н.В.Зимкин, 1956,1959; В.Н.Рогозкин, Я.Афар, В.М.Машан-ский, 1964; Ф.З.Меерсон, 1967,1975) и зарубежных авторов ( Holloszu , 1967; Qordon , 1967; J.A.Faulkner , 1968 и др.) получен значительный материал об изменениях обменных процессов в тканях при мышечных нагрузках. Имеются данные о том, что этанол неблагоприятно влияет на способность организма выполнять мышечные нагрузки (Ю.Еаецкий, 1965,1968; И.В.Стрельчук, 1973; И.Д.Мансурова, Л.Г.Калеткина, С.Олимова, 1974; К.м.магомедова, 1980; R. Giebelmann et al. , 1969, и ДР.).

Известно, что введение этанола в организм существенно сказывается на обмене веществ и функции, в основном, нервной системы, печени. Однако, несмотря на то, что в жизни, к сожалению, не так уж редко мышечные нагрузки сочетаются с приемом алкоголя, механизм влияния последнего на способность организма выполнять такие нагрузки не исследован. Мы втретили лишь одну работу, в которой изучалось сочетание обоих указанных факторов (Л.Крыстев, Т.Ташев, Р.Дикова, В.Каларски, В.Иванов, 1977). Авторы на основании морфологических данных установили, что мышечная нагрузка ослабляет токсическое действие этанола на клетки печени.

В литературе нет сведений об особенностях метаболических реакций нервной системы, мышц, других тканей после приема алкоголя на выполнение тяжелой мышечной нагрузки и механизмы развития утомления в состоянии алкогольного отравления остаются не выясненными. Не изучено влияние периодических приемов алкоголя на мышечные тренировки.

Учитывая актуальность проблемы, мы предприняли попытку получить новые экспериментальные данные о механизмах неблагоприятного действия этанола на способность организма выполнять мышечные нагрузки. Для достижения этой основной цели исследования требовалось решить следующие задачи:

1, Выяснить, как влияет этанол на способность нетренированных и тренированных белых крыс выполнять мышечные нагрузки, а также на устойчивость последних к нагреванию, используя в качестве критерия адаптации степень повышения ректальной температуры, изменение частоты дыхания и резистентности эритроцитов, а также показатели работы сердца по данным электрокардиографии,

2, Изучить влияние однократного введения этанола на активность некоторых тканевых ферментов при мышечных нагрузках нетренированных животных.

3, Изучить влияние периодических введений этанола на активность некоторых тканевых ферментов цри мышечной тренировке.

Для решения поставленных задач были проведены опыты на 340 белых крысах обоего пола, В опытах регистрировали продолжительность мышечной работы до утомления, которая состояла в одно-здатном плавании с различными по массе грузами на хвосте, а также частоту дыхания, изменения электрокардиограммы. Исследовали активность цитохромоксидазы, сукцинатдегидрогеназы, щелочной и кислой фосфатазы в сердце, печени, икроножной и межреберной мышцах, коре головного мозга, мозжечке, поясничном отделе спинного мозга, диафрагме и плазме крови, У животных с алкогольной интоксикацией определяли содержание этанола в крови, В специальных сериях опытов у тренированных и нетренированных животных в условиях введения этанола определяли влияние тепловой нагрузки на осмотическую резистентность эритроцитов, изменения дыхания, рек

- 121 тальной температуры и показатели электрокардиограммы.

Для решения первой поставленной задачи провели серию опытов, где определяли продолжительность плавания животных, которым в желудок вводили 40$ этанол в дозе 0,5 ш/100г. Оказалось, что животные, которые не получали этанол, плавали до полного утомления с грузом на хвосте, составляющим 10$ от массы тела, 15,8 + 2,7 мин., в то время как после предварительного введения этанола они могли плавать лишь 8,8 + 0,9 мин. (р <0,02). Содержание этанола в крови у животных, которым вводили этанол и подвергали мышечной нагрузке, составляло 1,05$о, что, по данным И.В.Скопина, 1959, соответствует средней степени опьянения человека. У животных, не подвергавшихся мышечной нагрузке, содержание этанола в крови через такой же срок (8,8 + 0,9 мин.) составляло 0,89$о (р > 0,2), т.е. такое же как и у животных с мышечной нагрузкой. В другой серии опытов животные плавали с грузом на хвосте, равным 7$ от их массы. Без алкоголя такие крысы достигали полного утомления через 98,5 + 6,4 мин., в то время как после введения спирта - через 62,5 + 8,8 мин, (р -<0,01). Концентрация этанола в крови крыс составляла 1,633 + 0,225$о, в то время как после нагрузки - 0,918 + 0,187$о (р < 0,05).

По данным сг.ь. Ратсап , 1968, мышечная нагрузка не оказывает какого-либо влияния на скорость метаболизма этанола. Наши данные, однако, показывают, что при длительной нагрузке возможно ускорение его метаболизма или выведения.

Таким образом, введение этанола, даже в сравнительно малой дозе, резко сникает способность животных выполнять интенсивную мышечную нагрузку.

Из литературы известно, что систематическое динамические мышечные нагрузки значительно повышают сопротивляемость организ

- 122 гла животных и человека к утомлению цри мышечных напряжениях, к , охлаждению, нагреванию, гипоксии, а также к действию различных токсических веществ (Н.В.Зимкин, Н.В.Коробков, i960; В.Я.Русин, i960, 1962, 1963; К.П.Иванов, 1972; Е.В.Майстрах, 1975; А.Д.Сло-ним, 1975; М.И.Гуревич, С.А.Бернштейн, 1979; А.А.Виру, 1981).

Одним из показателей высокой степени тренированности является способность выполнять работу в условиях нарушенного го-меостаза при высокой температуре тела (40-41°). Нетренированные или недостаточно тренированные лица прекращают работу цри повышении температуры тела до 38-39 градусов (К.М.Смирнов, 1950; М.В.Зимкин, A.B.Коробков, 1969). Физически тренированные люди более устойчивы к дозированному нагреванию, чем нетренированные (М.М.Круглый, 1968). R. Pawonka et al. , 1965, установили, ЧТО бегуны на длинные дистанции в условиях работы цри температуре воздуха 40° дают реакцию, типичную для людей, аклиматизирован-ных к жаре. Л.П.Зимницкая, 1961, установила, что белые крысы, тренировавшиеся плаванием по 2 часа ежедневно в течение 2,5 месяцев, выживали цри температуре 70°.

В наших опытах критерием, определяющим устойчивость белых крыс к дозированному нагреванию, служили степень повышения ректальной температуры, изменение частоты дыхания и осмотической резистентности эритроцитов, а также показатели работы сердца по данным электрокардиографии. В этой серии опытов мы использовали тренированных и нетренированных животных. Тренировка проводилась в течение пяти недель с возрастающим по массе грузом (от 2% до 7%) массы тела. Причем часть животных в процессе тренировки через 30 минут после плавания трижды в неделю получала этанол в дозе вдвое большей, чем в предыдущей серии, т.е. I мл на 100 г массы тела животного.

- 123

Оказалось, что тренировка животных без этанола приводит к-тому, что они отвечают на тепловую дозированную нагрузку незначительным подъемом ректальной температуры.

По-видимому, тренированные животные становятся более устойчивы к нагреванию. Это подтверждается данными В.Я.Русина, 1962; В.А.Барашкова, 1976, которые установили, что в процессе адаптации к мышечной нагрузке у животных возрастала сопротивляемость к нагреванию.

Интересен и тот факт, что нетренированные животные, получавшие этанол в течение пяти недель, так же, как и тренированные, реагируют на тепловую нагрузку незначительным подъемом температуры тела. Это, возможно, связано с тем, что у таких животных уменьшается обмен веществ, а следовательно, снижается процесс теплопродукции.

Тренировка, которая сопровождалась введением этанола в течение пяти недель, привела к тому, что тепловая нагрузка, проведенная у этих крыс, стала давать резкий подъем ректальной температуры: прирост ее увеличился в два раза.

Таким образом, периодические введения этанола препятствуют формированию той повышенной сопротивляемости организма к дозированному нагреванию, которая приобретается в процессе тренировки. Такая же закономерность выявляется при исследовании изменения частоты дыхания. Наибольший прирост частоты дыхания после дозированного нагревания наблюдается у тех животных, которым в течение 5 недель периодически вводили этанол (прирост частоты дыхания увеличился в 2,5 раза по сравнению с исходным состоянием). У тренированных животных после тепловой нагрузки имелась тенденция к некоторому снижению прироста частоты дыхания относительно начальных результатов этой группы. У тех животных, тренировка которых соцровоадалась введениями этанола,

-124частотн дыхания после дозированного нагревания резко возросла.' Таким образом, многократные введения этанола на протяжении пяти недель тренированным и нетренированным животным повышают их чувствительность к нагреванию т.е. по-видимому, снижают их устойчивость к этому фактору.

Для оценки состояния клеточной резистентности к тепловой дозированной нагрузке у тренированных и нетренированных животных с введением и без введения этанола исследовали осмотическую резистентность эритроцитов. Оказалось, что введения этанола, а также тренировка животных несколько повышают устойчивость эритроцитов: гемолиз в этих случаях статистически значимо уменьшается по сравнению.с величиной в контроле в трех разведениях .хлористого натрия. З.И.Барбашова и Г.Я.Брейдо, 1965, считают, что повышение резистентности эритроцитов и других клеток крови при тренировке связано с периодическим увеличением концентрации молочной кислоты в крови. Аналогичный механизм возможен и цри введении этанола, так как известно, что цри алкогольной интоксикации в крови повышается концентрация кислых продуктов, особенно лактата/Н.А. Krebs , 196^

Н.Й.Волков, 1965, объясняет способность трешфованных спортсменов поддерживать высокую работоспособность при содержании молочной кислоты на уровне 209 + 22 т% именно тканевой адаптацией. Возможно также, что повышение резистентности клеток связано с тем, что в результате мышечной нагрузки возрастает секреция глюкокортикоидов, которые уменьшают клеточную проницаемость и стабилизируют лизосомные мембраны (А.А.Виру, 1981).

В наших опытах сочетание тренировки с введениями алкоголя привело к некоторому снижению резистентности эритроцитов, т.к. имелась тенденция к увеличению гемолиза эритроцитов в 4-х разведениях Nací f начиная с -0,38% до 0,58%, но статистически

- 125 достоверно только 0,50$ р -< 0,02 (по сравнению с контрольной группой).

Далее представляло интерес выяснить как влияет нагревание организма на устойчивость эритроцитов в каждой группе животных, сравнивая степень гемолиза эритроцитов до и после тепловой нагрузки. Оказалось, что тепловая нагрузка существенно не изменила осмотическую резистентность эритроцитов, как и у тренированных, так и у нетренированных животных. Однако, нагревание животных, тренировка которых сочеталась с введением этанола, привело к уменьшению резистентности эритроцитов. Гемолиз эритроцитов у этих животных достоверно увеличился в 4-х разведениях NaCi (0,38$, 0,46$, 0,50$, 0,54$) по сравнению с величиной в контрольной группе.

Таким образом, многократные введения этанола на протяжении пяти недель так же, как и мышечная тренировка, несколько увеличивают осмотическую резистентность эритроцитов, однако, сочетание этих факторов, напротив, ее снижают. Тепловое дозированное нагревание не влияет на осмотическую резистентность эритроцитов нетренированных и тренированных животных, но снижает ее у таких же животных, которым вводили алкоголь.

У нетренированных животных введения алкоголя на протяжении 5 недель вызывали тенденцию к урежению ритма сердечных сокращений и значительное удлинение интервала qt (р ^Г 0,01), что говорит об изменении обменных процессов в миокарде. М.И.Руднев, 1975; С.И.Ноздрачев, 1975, в своей работе отмечают, что более длительная (в течение 6 месяцев) алкогольная интоксикация этиловым спиртом белых крыс приводит к брадикардии, к увеличению зубца "Т", что, по их мнению, свидетельствует о высокой степени гипоксии миокарда.

- 126

Тренировка животных в течение пяти недель в сочетании с введением этанола и без него в наших опытах существенных изменений электрокардиограммы у животных не вызывала, хотя нельзя не отметить,склонность к учащению ритма сердечных сокращений у белых крыс, которые тренировались с введением этанола.

Тепловая нагрузка, проведенная у тренированных и нетренированных животных, не изменила показатели электрокардиограммы. Изменения электрокардиограммы после тепловой нагрузки произошли только у животных, которые в процессе тренировки получали этанол. Тепловая нагрузка у таких животных привела к тахикардии (р с 0,05).

Напомним, что наибольший прирост частоты дыхания и ректальной температуры после тепловой нагрузки наблюдался именно в этой группе животных. Полученные данные можно расценивать как свидетельство недостаточности приспособителышх механизмов к изменяющимся условиям у животных, тренирующихся на фоне введения этанола.

Мышечная нагрузка до утомления у нетренированных животных с введением и без введения этанола особых изменений электрокардиограммы не вызвала. Такая же мышечная нагрузка, но проведенная у тренированных животных, привела к учащению ритма сердечных сокращений. Изменения электрокардиограммы были выражены только у тех животных, которые в процессе тренировки получали этанол. После нагрузки до утомления у таких животных отмечалось урежение ритма сердечных сокращений, удлинение интервала 11 Зубец "Т" становился более плоским, предеердно-желудочковая проводимость у таких животных удлинялась (р 0,05).

В литературе имеются данные о влиянии тяжелой мышечной нагрузки на показатели электрокардиограммы. Так, по результа

- 127 там исследований В.Н.Копьшова, 1972, после физической нагрузки ' в виде 1,5 часового плавания у белых крыс наблюдалась брадикар-ДИЯ, желудочковая экстрасистолжя. w.m. Thompson , J.R. Nida , h.d. Riieu » 1969, наблюдали нарушение обменных процессов в сердечной мышце во время максимальной физической нагрузки у подростков, r.a. Bruee » 1966, отметил нарушение обменных процессов в миокарде и экстрасистолию у людей цри быстрой .ходьбе на третбане.

Таким образом, по нашим данным, тепловая и мышечная нагрузка до утомления вызывают неблагоцриятные электрокардиографические изменения только у тех животных, тренировка которых сочеталась с введением этанола. Особенно это выражено в той группе крыс, которым этанол вводили непосредственно перед мышечной нагрузкой до утомления.

О недостаточности приспособительных механизмов у животных, тренирующихся на фоне алкогольной интоксикации, свидетельствует и тот факт, что у этих животных значительно снизилась способность выполнять мышечную нагрузку до полного утогдления после проведенного дозированного нагревания. Оказалось, что животные, тренировавшиеся с многократным введением этанола, могли плавать после тепловой нагрузки 24,1 + 1,8.мин., т.е. почти в два раза меньше, чем до тепловой нагрузки, в то время как тренированные без этанола животные могли плавать в течение 60,1 + 2,6 мин. (р с 0,001).

Для выяснения возможных механизмов снижения выносливости животных к мышечной нагрузке в условиях алкогольной интоксикации мы провели следующую серию острых опытов, где изучали влияние введения этанола в сочетании с мышечной нагрузкой на активность сукцинатдегидрогеназы, цитохромоксидазы и фосфомоноэстэраз в тканях сердца, печени, икроножной мышцы, коры головного мозга, мозжечке, поясничном отделе спинного мозга и в плазме 1фОВИ.

В этой серии опытов цри однократной мышечной нагрузке использовали груз, равный 10% массы тела. Всех животных забивали через одно и то же время, определявшееся наступлением полного утомления крыс, которым вводили этанол (8,8 + 0,9 мин.). Таким образом, крысы, плававшие без алкоголя, не доводились до.утомления, так как могли бы плавать еще почти столько же т.е. еще 7 мин. Поэтому можно полагать, что ферментативные сдвиги, возникающие у животных этой группы, являются адаптивными.

Опыты показали, что однократная мышечная нагрузка к существенным изменениям активности сукданатдегидрогеназы в тканях не привела. Однократное введение этанола вызвало повышение активности сукцинатдегидрогеназы в коре головного мозга (р 0,01) и сердце (р < 0,02). В печени повышение активности фермента у этой группы было статистически недостоверным. Эти.данные совпадают с результатами работы В.С.Белокриницкого, Н.В. Миронца, Н.В.Мартыщенко, 1975, которые установили выраженное повышение активности сукцинатдегидрогеназы в мозге и некоторое повышение в печени у животных, получавших этанол в малых дозах. Авторы предполагают, что первоначальное токсическое действие этанола связано с повреждением клеточных мембран. По мнению D. Keceler et ai. , 1974, подобные изменения связаны с действием алкоголя на липоидные комплексы биологических мембран, определяющих проницаемость.

По данным 10.К.Елецкого, 1968, у животных, которым вводили вдвое большую дозу (10-12 мл/кг), активность сукцинатдегидрогеназы в печени снижалась.

- 129

Однократное введение этанола с последующей мышечной нагрузкой в наших опытах привело к падению активности сукцинатде-гидрогеназы в икроножной мышце (р <=с 0,05). В остальных исследованных органах активность сукцинатдегидрогеназы в этих условиях не изменялась.

Исследования активности цитохромоксидазы, проведенные в тех же группах, в которых определяли активность сукцинатдегидрогеназы, показали, что однократная мышечная нагрузка и однократное введение этанола не оказывают существенного влияния на ее активность. Исключение составляет поясничный отдел спинного мозга, где активность этого фермента повышается у животных в условиях алкогольной интоксикации (р,< 0,001) и у животных после однократной мышечной нагрузки (р ^ 0,01+).

Л.Г.Лешкевич, А.Ф.Макарова, Н.Н.Яковлев, 1955, обнаружили повышение активности цитохромоксцдазы в тканях головного мозга белых крыс под влиянием 15 минутного плавания. По данным В.Н. Копылова, 1972, у животных после мышечной нагрузки в виде плавания в течение полутора часов отмечается снижение активности цитохромоксидазы в сердце.

В наших опытах, мышечная нагрузка, продолжающаяся 8-9 мин., вызывает лишь тенденцию к снижению активности цитохроглоксидазы в сердце. Возможно, что плавание в течение большего времени могло бы и более значительно, как в опытах Копылова В.Н., снизить активность цитохромоксидазы в сердечной мышце.

В литературе встречаются противоречивые данные о влиянии этанола на активность системы цитохр омов. Л.В.Адамчук, М.В.Бабаджанова, 1974, сообщают, что у животных через 5 минут после введения 40$ этанола активность цитохрома Р-450 в печени возрастает вдвое. По данным Ю.К,Елецкого, 1968, 1971, введение

50/ö-ro этанола из расчета 10-12 мл/кг приводит к снижению активности цитохромоксидазы в печени. В наших опытах выявляется аналогичная закономерность. Введение этанола в два раза меньшей дозе, чем в опытах Ю.К.Елецкого, вызывает лишь тенденцию к снижению активности цитохромоксидазы в печени.

Аналогичные данные получила О.Я.Карташова, 1965. В ее опытах введение 1% аллилового алкоголя в дозе 0,4/100 г привело к снижению активности цитохромоксидазы в печени. В.И.Шишов, H.A. Глотов, Н.Г.Новоселова, 1974, также сообщают, что этанол в дозе 3 г/кг снижает у крыс активность ферментов дыхания в печени, поджелудочной железе, почках, сердце и головном мозгу.

В наших опытах однократная мышечная нагрузка на фоне введенного алкоголя вызвала повышение активности цитохромоксидазы в коре головного мозга (р 0,05) и мозжечке (р 0,05).

При исследовании активности фосфомоноэстераз оказалось, что мышечная нагрузка приводит к падению активности кислой и щелочной фосфатазы в сердце (р-< 0,05+), икроножной мышце (р< 0,05+) и кислой фосфатазы в поясничном отделе спинного мозга (р 0,05). В плазме крови активность кислой фосфатазы повысилась (р -< 0,05+).

По данным Л.П.Мнхеевой, 1975, активность кислой фосфатазы в мышечной ткани при нагрузке в виде плавания различной продолжительности не изменяется, а в печени достоверно возрастает. В опытах В.С.Гришечко, 1971, острое физическое перенапряжение у белых мышей вызывает увеличение активности кислой фосфатазы в сыворотке крови.

В наших опытах однократное введение этанола не вызывало изменения активности кислой и щелочной фосфатазы во всех исследованных органах, за исключением поясничного отдела спинного мозга, где активность щелочной фосфатазы снизилась (р<0,01+) .Мышечная нагрузка с предварительныгл введением этанола повысила активность кислой фосфатазы в сердце (р-=^0,02), печени (р<0,05), икроножной мшгт,е (р 0,05+), поясничном отделе спинного мозга (р < 0,05). Активность щелочной фосфатазы в этих условиях повысилась, в сердце (р ■< 0,01+) и коре головного мозга (р<0,05+). Таким образом, выявляются весьма существенные различия в активности тканевых ферментов у животных, выполняющих мышечную нагрузку после предварительного введения алкоголя и без него. Они состоят, во-первых, в том, что у крыс, плавающих без алкоголя, активность в работающей мышце одного из ключевых ферментов цикла Кребса-сукцинатдегидрогеназы- не изменяется, в то время, как при плавании с этанолом она падает. Это, естественно, ограничивает окислительное фосфорилирование, а следовательно, и выход энергии, необходимой для обеспечения интенсивной работы мышцы, что может привести к преждевременному ее утомлению. Во-вторых, если цри мышечной нагрузке без этанола и утомления происходит снижение активности кислой и щелочной фосфатаз в сердце и икроножной мышце, а также кислой фосфатазы в поясничном отделе спинного мозга и щелочной - в коре больших полушарий (это сопровождается повышением активности кислой фосфатазы в плазме крови), то после введения этанола плавание такой же продолжительности, приводящее, однако, к утомлению, вызывало противоположное изменение (т.е. повышение) активности кислой фосфатазы - в икроножной мышце и поясничном отделе спинного мозга, щелочной - в сердце и коре больших полушарий головного мозга. Кроме того, плавание с этанолом отличается еще и тем, что цри этом происходит повышение активности кислой фосфатазы в печени, но не происходит в плазме. Этанол без мышечной нагрузки приводит лишь к снижению активности щелочной фосфатазы в поясничном отделе спинного мозга.

Итак, при однократной мышечной нагрузке происходит.падение активности кислой фосфатазы в сердце и икроножной мышце. Этанол в сочетании с мышечной нагрузкой, напротив, повышает активность этого фермента в этих тканях. Такое разнонаправленное изменение активности лизосомной кислой фосфатазы в сократительных тканях может указывать на отрицательное влияние алкоголя. Мышечная нагрузка до полного утомления (в наших опытах утомления достигали именно животные с этанолом) является типичный стесс-реакцией, при которой значительно возрастает секреция глюкокортикоидов (А.А.Виру, 1981). Действие последних на лизосомы, в основном, заключается в стабилизации их мембран. Влияние этанола, в этом случае, следует рассматривать как фактор, уменьшающий стабильность лизосомных мембран. Отрицательное значение повышения активности кислой фосфатазы в тканях можно себе представить, если учесть, что повышение активности кислой фосфатазы обычно сочетается с повышением активности и . ряда других лизосомных гидро-лаз С R. Hirschhorn , 1974). Следствием этого может быть дезорганизация обмена веществ в клетках.

Основываясь на полученных данных,было решено провести еще одну серию опытов, которая отличалась бы от предыдущей, во-первых, большей продолжительностью плавания животных за счет меньшего груза; во-вторых, тем, что обе группы животных (с алкоголем и без него) плавали до полного утомления; в-третьих, тем, что вместо тканей ЦНС и печени для исследования взяли дыхательные мышцы (межреберные и диафрагму), а также еще одну активно работающую при плавании мышцу - бедренную. Животные этой серии выполняли мышечную нагрузку с грузом, составляющим 7% от массы тела. Продолжительность их плавания без этанола составила 98,5 + 6,4 минуты. Животные, которым вводили этанол, могли плавать 62,5 + 8,8 мин. (р <0,01).

Опыты показали, что однократная мышечная нагрузка до утомления, как и однократное введение этанола, статистически значимо не изменили активности сукцинатдегидрогеназы во всех исследованных органах,- После введения этанола и мышечной нагрузки до полного утомления активность сукцинатдегидрогеназы была существенно ниже у большинства животных в межреберных, бедренных и икроножных мышцах относительно животных, выполнявших мышечную нагрузку без этанола. Напомним, что падение активности данного фермента в икроножной мышце произошло также и у животных предыдущей серии (гл.1У), где применяли груз, равный 10% от массы тела.

Таким образом, мышечная нагрузка, выполняемая после предварительного введения этанола, происходит на фоне сниженной активности сукцинатдегидрогеназы не только в непосредственно работающих мышцах, но и в межреберной дыхательной мускулатуре. Без этанола, даже в условиях утомления, этого, как видам, не происходит. В диафрагме статистически достоверного снижения активности сувдшатдегидрогеназы не наблюдалось, как видно, в связи с тем, что в этой главной дыхательной мышце преобладают рецепторы Гольджи, которые рефпекторно ограничивают ее активность, предупреждая перерастяжение (С.И.Франкштейн, 1976).

В этой серии опытов активность кислой фосфатазы при мышечной нагрузке снизилась в тех же органах, как и при плавании животных без утомления с 10% грузом: в икроножной мышце (р «с 0,05) и поясничном отделе спинного мозга (р с 0,02+). Однако, здесь зарегистрировано не увеличение, а снижение активности энзима в плазме крови (р <• 0,01), как видно, в связи с тем, что животные без алкоголя в этой серии достигали полного утомления.

Плавание с большим грузом цривело к понижению активности фермента в сердечной мышце. У животных, которые плавали с грузом 7$, имеется лишь незначительная тенденция к снижению активности этого фермента в сердце.

Активность кислой фосфатазы у зшвотных, которые плавали после введения алкоголя, не претерпела заметных изменений по сравнению с контрольной группой. Однако, можно отметить, что активность кислой фосфатазы в плазме 1фови у них была значительно выше, чем у плававших без введения этанола.

Мышечная нагрузка до утомления привела к падению активности щелочной фосфатазы в икроножной мышце (р 0,02). Имеется тенденция к снижению ее активности в сердце. Следует отметить, что и мышечная нагрузка с 10$ грузом также снижала активность этого фермента в этих же органах. Сочетание продолжительной мышечной нагрузки (груз 7%) с введением этанола привело к дальнейшему падению активности данного фермента в икроножной мышце (р < 0,05).

Таким образом, однократная мышечная нагрузка приводит к заметному падению активности Иф в скелетных мышцах и менее выраженному в миокарде. В икроножных мышцах введение этанола также приводит к снижению активности этого энзима, а сочетание действия этих двух факторов суммирует их эффекты. В ткани сердца мышечная нагрузка нивелирует некоторое повышение активности, вызванное введением этанола. Возможно, что отмеченные изменения зависят, в первую очередь, от фонда субстратов реакции фосфорных эфиров органических соединений клетки. Этанол уменьшает эти ресурсы, б основном, в икроножных мышцах и почти не влияет на миокард. В мышцах эти вещества во время мышечной нагрузки расходуются в большей степени, поэтому активность фермента уменьшается. В миокарде значительная часть их сохраняется и активность фермента остается без существенных изменений. Необходимо учитывать и тот факт, что в мышцах во время мышечной нагрузки РН сдвигается в кислую сторону (лактат, шгруват и другие кислые метаболиты). Введение этанола такие способствует накоплению лактата. В таких условиях снижается активность щелочной фосфатазы, так как максимум ее активности лежит в щелочной среде.

Следующим этапом исследования было изучение влияния многократных введений этанола на активность ферментов в процессе тренировки. Для исследования брали ткань сердца, диафрагмы, межреберных, икроножной, бедренной мышц, печени, мозжечка, коры головного мозга и спинного мозга. В этой серии 40$ раствор этанола вводили в дозе I мл на 100 г массы тела животного три раза в неделю через 30 минут после окончания тренировки. Тренировку животных проводили ежедневно по 20 мин. в течение 5 недель с нарастающим грузом (от 2 до 1% от массы тела).

Опыты показали, что продолжительность плавания при заключительной нагрузке до полного утомления тренированных с этанолом животных была вдвое меньше, чем у животных, тренировавшихся без введения этанола. Тренировка белых крыс приводит к повышению активности сукцинатдегидрогеназы у большинства животных в сердце, в то время как такая же тренировка с этанолом снижает ее в икроножной мышце. При сравнении активности сукцинатдегидрогеназы в органах животных, тренированных с введением этанола или без него, привлекают внимание более низкие цифры у первых в сердце, диафрагме, межреберных, бедренных и икроножных мышцах. Для межреберннх"мышц разница достоверна. Введения этанола сами по себе приводят за время, соответствующее длительности тренировки, к некоторому повышению активности фермента в сердце и межреберных мышцах.

После мышечной нагрузки до утомления у тренированных животных наблюдалось увеличение активности энзима в межреберных и бедренных мышцах, по сравнению с интактными животными.

После выполнения нагрузки до утомления животными, тренированными с алкоголем, изменений активности СДГ не наблюдалось, относительно тренированных с этанолом крыс без нагрузки. Но если сравнить активность фермента после нагрузки до у тог,тения у крыс, тренировавшихся с этанолом и без него, то оказывается, что она ниже у первых в диафрагме, межреберных, бедренной и икроножной мышцах, В сердце активность СДГ у этих животных была несколько выше.

Таким образом, условия обеспечения энергией работающих мышц при выполнении интенсивной мышечной нагрузки у животных, тренировавшихся с введением этанола, значительно хуже, чем у крыс, тренировавшихся без введения этанола. Такие же, в основном, изменения активности сукцинатдегидрогеназы мы получили после мышечной нагрузки у нетренированных животных в условиях алкогольной интоксикации.

Тренировка животных не привела к заметному изменению активности кислой фосфатазы в исследованных тканях. По данным А.П.Михневой, 1974, активность кислой фосфатазы под влиянием тренировки в мышечной ткани не изменяется, а в печени достоверно повышается.

Мышечная нагрузка до утомления у тренированных животных значительно снизила активность кислой фосфатазы в сердце, икро

- 137 ножной мышце, мозжечке и поясничном отделе спинного мозга. Как -указывалось,аналогичные описанные изменения мы наблюдали при выполнении более интенсивной мышечной нагрузки нетренированными животными, но не доводившей их до существенного утомления, так как эти животные могли плавать еще столько же. При выполнении мышечной нагрузки до утомления нетренированными животными подобные сдвиги имели место лишь в икроножной мышце и поясничном отделе спинного мозга.

Этанол в сочетании с тренировкой вызвал снижение активности кислой фосфатазы в мозжечке. Саш по себе введения этанола без тренировок приводят к снижению фосфатазной активности в сердце, печени и поясничном отделе спинного мозга. Мышечная нагрузка до утомления у животных, которые тренировались с введением этанола, не привела к изменениям активности кислой фосфа-тазы, по сравнению с фоном, т.к. фон этот очень низкий из-за снижения активности кислой фосфатазы в результате введения этанола в процессе тренировки.

Тренировка животных в течение 5 недель привела к повышению активности щелочной фосфатазы в икроножной мышце. Многократные введения этанола на протяжении 5 недель опытов нетренированным животным вызвала падение активности щелочной фосфатазы в печени, спинном мозге и повышение в икроножной мышце. Тренировка с введением этанола привела к таким же сдвигам активности фермента. Однако, у животных, тренированных с этанолом, активность энзима в печени была выше таковой у крыс, которым вводили только этанол.

У животных, тренировавшихся с введением алкоголя, активность щелочной фосфатазы оказалась существенно ниже в сердце, печени, мозжечке и поясничном отделе спинного мозга, чем у крыс, которых тренировали без этанола.

- 138

После нагрузки до утомления у тренированных крыс упала активность энзима в печени и мозжечке, чего не наблюдалось цри нагрузке нетренированных животных.

У животных, тренированных с этанолом, мышечная нагрузка вызывала увеличение активности фермента в печени и поясничном отделе спинного мозга, но снижение в икроножной мышце. При сравнении активности щелочной фосфатазы после мышечной нагрузки у животных, тренировавшихся с алкоголем и без него, оказывается, что у первых значительно ниже активность в сердце и икроножной мышце, но гораздо выше в печени.

Итак, тренировка животных значительно повышает активность щелочной фосфатазы в ткани скелетных мышц и утомление в результате мышечной нагрузки происходит при относительно высоких цифрах активности этого энзима в икроножной мышце. У животных, тренированных с этанолом, утомление приводит к резкому падению активности щелочной фосфатазы в мышцах. Можно полагать, что этанол снимает возникающие в результате тренировки адаптационные изменения активности щелочной фосфатазы в ткани скелетных мышц. Аналогичная, но менее выраженная, динамика обнаруживается в другой сократительной ткани - миокарде, хотя в ряде случаев изменения недостоверны. Больше данных за то, что эта реакция отражает неблагоприятные изменения в обменных процессах мышечной ткани. В мышцах тренированных животных активность щелочной фосфатазы возрастает (при однократной мышечной нагрузке , как уже отмечалось, она падает). Мышцы как бы накапливают активность щелочной фосфатазы на случай инактивации ее при мышечной нагрузке, приводящей к ацидозу и падению активности этого энзима. Нарастание активности щелочной фосфатазы в результате тренировки отражает общую тенденцию ферментных систем к повышению ресурсов, к появлению максимальных возможностей окислять или расщеплять те или иные субстраты. Введение этанола при мышечной нагрузке способствует более быстрому истощению субстратов этой реакции.

Таким образом, мышечная тренировка, в процессе которой в организм периодически вводится алкоголь, не эффективна. В числе причин негативного влияния алкоголя на тренировку следует назвать, прежде всего, ухудшение условий энергетического обеспечения активно работающих мышц: икроножной, бедренной и дыхательной. Вполне реальной причиной быстрого утомления нетренированных животных, которым перед мышечной нагрузкой вводили этанол, является снижение энергетической эффективности цикла Креб-са в указанных мышцах, а также существенные сдвиги в обмене фосфорных соединений.

Список литературы диссертационного исследования Фафурин, Владимир Николаевич, 1984 год

1. АБАЛАЕВ К.А. Активность дегидрогеназ цикла Кребса в филогенезе позвоночных. Автореф.Дисс.канд.мед.наук, Алма-Ата, 1968.

2. АГЕЕВ А.К. Гистохимия щелочной и кислой фосфатаз человекав норме и патологии. Л./'Медицина", 1969, 190 с.

3. АДАМЧУК Л.В., БАЕАДШОВА М.Б. В сб. Материалы 2-го Всесоюзного симпозиума по мед.энзимологии. "Дониш", Душанбе, 1974, с.81-82.

4. АДОЛЬФ Э. Развитие физических регуляций. М., Мир., 1970.

5. АДУНЦ Г.Т. О природе сульфгидрильных групп, связанных среактивным центром щелочной фосфатазы. Биолог. журн.Армен., 1966, т.19, №3, с.30-36.

6. АДУНЦ Г.Т. О некоторых свойствах щелочных фосфатаз. Тез.доклада I биохимической конференции Прибалтийских республик и Белоруссии, Тарту, I960,с.5-6.

7. АЛЕКСАНДРОВ В.Я., ФЕЛЬДМАН Н.Л. Исследование реактивногоповышения устойчивости клеток при действии нагрева. Ботанич.журн., 1953, т.42, №2, с.194.

8. АНАНЬЕВА Г.В., ЛИГОНЯН З.М., ПОСТУПАЕВ В.В. Вопросы мед.химии, 1977, 2, с.199-203.

9. АРБУХОВА М.С. Энергетический обмен головного и спинного мозга при утомлении. Автореф.Дисс.канд.мед.наук, Махачкала, 1972.

10. АСАТИАНИ B.C. Успехи современной биологии, 1957, 44, с.313.

11. АСАТИАНИ B.C. Новые методы биохимической фотометрии., М.,1. Наука", 1965.

12. АСАТИАНИ B.C. Ферментные методы анализа. М., "Наука", 1969.

13. БАЛЯКИН В.А. Токсикология и экспертиза алкогольного опьянения. М., 1962.

14. БАНЩИКОВ В.М. Московский межд.журнал, 1929, с.3-4, с.28-43.

15. БАРАШКОВ В.А. Изменение сопротивляемости при мышечной тренировке адреналэктомированных белых крыс с гипотиреозом. В сб.научн.тр., Ярославль, 1976,143 -вып. 152, с.56-57.

16. БАРБАШОВА З.И., ГШЕЦИНСКИЙ А.Г. Выносливость к отравлениюцианидами акклиматизированных к высоте животных. Тр.физиол.ин-та им.И.П.Павлова, 1945, т. I, Л., с.103.

17. БАРЕАШОВА З.И. О корреляции между резистентностью организма и осмотической резистентностью эритроцитов. Физиол.журнал СССР, 1963, т.49, 5, с.626.

18. БАРЕАШОВА З.И., ГРИГОРЬЕВА Г.И. Изменение осмотической резистентности эритроцитов у людей и животных в период акклиматизации к высокогорью. В сб.: Акклиматизация и тренировка спортсменов в горной местности. Алма-Ата, 1965, с.16.

19. БАРЕАШОВА З.И., БРЕЙДО Г.Я. Об изменении осмотической резистентности эритроцитов при мышечной тренировке. Физиол.журнал СССР,1965, т.50,5, с.621.

20. БАРЕАШОВА З.И. Акклиматизация к гипоксии и ее физиологические механизмы. АН СССР, М., 1960.

21. БЕДНЫЙ М.С., САВВИН С.И., СТЯГОВ Г.И. Социально-гигиеническая характеристика заболеваемости городского и сельского населения. М.,"Медицина", 1975,с.256.

22. БЕШЩЕР В.А. Химические превращения в мышцах. М., 1950.

23. БЕЛОКРИНИЦЕШЙ В.С., МИРОНЕЦ Н.В., МАРТЬШЕНКО Н.В. Влияниемалых концентраций алкоголя на активность окислительно-восстановительных ферментов головного мозга. Врачебное дело, 1975, № II, с.113-115.

24. БЕНДОЛЛ Дк. Мышцы, молекулы и движение. М., 1970г.

25. БЕРСТОН М. Гистохимия ферментов, пер. с англ.,"Мир", 1965.

26. БИСЕРОВА А.Г. О влиянии охлаждения на мышечную деятельностьбелых крыс. В сб.: Сложные формы поведения. М.-Л., "Наука", 1965, с.193.

27. БАБАДЖАНОВА М.Б. Влияние этанола на содержание цитохрома

28. Р-450 в остром и хроническом эксперименте. В кн. Экспериментальная патология печени. Душанбе, 1976, с.138-148.

29. БОЛДЫРЕВ A.A. Биохимические механизмы регуляции мышечногосокращения. Биохимия, 1978, т.43,вып.I,с.3-16.

30. БОЛОТОВА З.Н. Материалы 5 съезда невропатологов и психиатров УССР, Киев, 1973, с.441.

31. БУДЯКОВА Г.Н., ЛЕВИН Ф.Б., КУЗНЕЦОВА Л.В., БЕРЕЗОВ Т.Т.

32. Исследование активности некоторых ферментов аневризмы и внеинфарктной зоны миокарда крыс после экспериментального инфаркта. Вопросы медицинской химии, 1978, 3, с.352-357.

33. БУЙКИС И.М., ЛИЕПА В.Э. Рационализация и изобретательствов медицине, Рига, 1975, с.227-229.

34. ВЕТОХИН И.А. Физиологические исследования рабочих. Пермь,1935.

35. ВАЙЛЪ С.С. Функциональная морфология нарушений деятельности сердца, Л., i960.

36. ВЕКСЛЕР Я.И., МАГОМЕДОВА K.M., ЛУГОВЕЦ В.М. Особенности метаболической реакции центральной нервной системы на стресс при острой алкогольной интоксикации. Вопросы медицинской химии, 1978, № 2, с.180-184.

37. ВЕНГЛИНСКАЯ Е.А., ШУБИЧ М.Г. О значении щелочной фосфатазынейтрофилов для их фагоцитарной функции. Билл, эксперим.биолог, и медиц., 1972, т.74, № II, с.61-62.

38. ВИРУ A.A. В кн.: Вопросы эндокринологии. Тарту, 1974,с.139.

39. ВИРУ A.A. Гормональные механизмы адаптации и тренировки. Л., "Наука", 1981, с.155.

40. ВЛАДИМИРОВА Г.В. Основные черты энергетического обмена в клетке. Изд. АН СССР, 1959, с.181.

41. ВЛАСОВА В.В. Изменение углеводородного и жирового обмена в печени под влиянием экспериментальной тренировки. В сб. Медицинские проблемы исследования и управления тренированными спортсменами. М., 1969, с.86-88.36.