Архив номеров журнала "Кардиология"

2012 ·· 2011 ·· 2010 ·· 2009 ·· 2008 ·· 2007

Журнал "Кардиология" №2, 2009

Защитное действие инсулина и ацидоза на метаболизм и функцию постишемического сердца крысы

Изолированные перфузируемые сердца крыс-самцов линии Wistar подвергали нормотермической (37 °С) 25-минутной глобальной ишемии, 5-минутной инфузии модифицированного раствора Кребса (рН 7,4) и 25-минутной реперфузии (контроль). В опытных группах после ишемии вводили инфузат того же состава рН 6,0 (РА), инфузат с инсулином 2 МЕ/л с pН 7,4 (РИ) или инфузат с инсулином 2 МЕ/л, pН 6,0 (РИА). При реперфузии в группах РА, РИ и РИА реперфузионная контрактура была снижена в 2—4 раза, а восстановление аортального выброса, минутного и ударного объемов было достоверно выше, чем в контроле. К окончанию реперфузии улучшение восстановления АТФ и фосфокреатина (ФКр) в группах РА и РИ сочеталось со снижением потерь внутриклеточного общего креатина (ΣКр=ФКр+креатин) по сравнению с этими показателями в контроле. Содержание лактата в реперфузированных сердцах группы РА было в 2,3 раза меньше, а в группе РИ (благодаря стимуляции гликолиза) почти в 2 раза выше, чем в контроле. Наибольшему восстановлению макроэргических фосфатов в группе РИ отвечало снижение катаболизма глутамата и аспартата — общий фонд этих аминокислот в конце реперфузии был в 1,5 раза выше, чем в контроле, а содержание каждой аминокислоты не отличалось достоверно от исходного. Инфузия перфузата со сниженным рН и инсулином (группа РИА) не приводила к улучшению восстановления макроэргических фосфатов или большему сохранению фонда ΣКр и аминокислот по сравнению с этими показателями в группе РА. Отсутствие дополнительных метаболических эффектов при одновременном использовании двух факторов в группе РИА сочеталось с таким же восстановлением большинства показателей функции сердца, как в группах РА и РИ. Таким образом, внеклеточный ацидоз на стадии ранней реперфузии снижает развитие контрактуры и разрывы сарколеммы, а также улучшает восстановление энергетического обмена в постишемических кардиомиоцитах. В то же время связывание инсулина с рецепторами и стимулируемый инсулином захват глюкозы кардиомиоцитами ингибированы при снижении внутриклеточного pH. Этим объясняется отсутствие аддитивности в защитном действии инсулина и ацидоза на стадии ранней реперфузии.

Ключевые слова: реперфузионное повреждение, восстановление функции изолированного сердца крысы, ацидоз, инсулин, макроэргические фосфаты, транспорт глюкозы, гликолиз, катаболизм глутамата и аспартата.

Effects of Insulin and Acidosis on Metabolism and Function of Postischemic Rat Heart

Isolated perfused hearts of male Wistar rats were subjected to 25–min normothermic (37 °C) global ischemia, then 5–min infusion of a modified perfusate (pH=7.4) and 25–min reperfusion (control). Experimental groups were treated after ischemia with: a perfusate of the same composition (pH=6.0, RA), a perfusate, containing insulin 2 U/l (pH=7.4, RI) or a perfusate with insulin 2 U/l (pH=6.0, RIA). In the RA, RI and RIA groups a 2–4 folds reduction of contracture was combined with an augmented recovery of the aortic outflow, the cardiac and stroke volumes, compared with these indices in the control during reperfusion. At the end of the reperfusion an improved ATP and phosphocreatine (PCr) recovery in the RA and RI groups was accompanied by reduction of intracellular total creatine (ΣCr = PCr + creatine) compared with corresponding values in control. Lactate content of reperfused hearts in the RA group was 2.3–times lower than in the control one, but it was almost twice higher in the RI group because of glycolysis stimulation. The most effective recovery of high energy phosphates in the RI group corresponded to reduction of glutamate and aspartate catabolism – total myocardial pool of these amino acids was 1.5–times higher than in the control, and individual amino acid contents did not differ significantly from initial values. Infusion of the acidified perfusate with insulin (the RIA group) resulted in neither improvement of high energy phosphate recovery nor preservation of myocardial amino acid and ΣCr pools, compared with these indices in control. The lack of augmented metabolic effects of combined treatment with acidosis and insulin in the RIA group was accompanied by nearly the same recovery of majority of functional indices as was observed in RA and RI groups. The absence of additive protective effects of insulin and acidosis on early reperfusion was probably induced by acidosis induced inhibition of insulin–stimulated glucose uptake and glycolysis.

Key words: reperfusion injury; recovery of isolated rat heart function; acidosis; insulin; high energy phosphates; glucose uptake; glycolysis; glutamate and aspartate catabolism.

Вернуться к оглавлению номера №2