СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ ОРГАНИЗМА Российский патент 2005 года по МПК G01N33/50 

Изобретение относится к области медицины, конкретно к патофизиологии и экспериментальной медицине, касается способов определения степени функционального напряжения организма в условиях хронического стресса и может быть использован в практике восстановительной медицины, физиотерапии.

Для обеспечения полноценной жизнедеятельности человека особую значимость имеет вопрос поиска критериев, позволяющих своевременно реализовывать его защиту от хронического стресса, который развивается в условиях длительного воздействия экстремальных или субэкстремальных раздражителей - стрессорных факторов. При этом в организме формируется синдром хронического функционального напряжения регуляторных систем, который может выйти за пределы его компенсаторно-приспособительных возможностей и стать причиной дизадаптационных расстройств. Они лежат в основе развития особого пограничного состояния, симптомокомплекс которого не позволяет идентифицировать его как конкретную нозологию. В отсутствие своевременного выявления и коррекции этих отклонений, последние неизбежно становятся причиной таких распространенных заболеваний, относящихся к психосоматической патологии, как: артериальная гипертония, ишемическая болезнь сердца, язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки, невротические состояния и ряд других [5, 17, 27, 31, 37].

В настоящее время актуальность дальнейших исследований в этом направлении диктуется не только наличием значительных по численности групп населения, чья профессиональная деятельность осуществляется в экстремальных условиях (спасатели МЧС; контингент личного состава Вооруженных сил, несущий боевые дежурства в зоне локальных вооруженных конфликтов; диспетчеры гражданских и военных аэропортов и др.). Синдром хронического стресса испытывает также значительная часть гражданского населения, что обусловлено социально-экономической нестабильностью в России на современном этапе ее развития.

Еще один важный аспект этой проблемы состоит в необходимости оперативно оценивать степень нагрузочности лечебных курсов, что особо актуально в практике восстановительной медицины и физиотерапии в связи с широким применением бальнеологических лечебных факторов (лечебная грязь, торф, ванны и др.). Ответ организма на курсовое воздействие бальнеофакторов рассматривают как частный случай реакции адаптации. При биоадекватных дозах действующих бальнеофакторов организм пациента отвечает структурно-адаптивной реакцией (адаптивной гиперплазией), становящейся “фундаментом” активного процесса выздоровления (саногенеза). В случае воздействия лечебных физиофакторов в неадекватно высоких дозах процесс адаптивной гиперплазии протекает с существенным напряжением, что может обусловить преобладание дистрофических и некробиотических процессов над биосинтетическими. Одним из примеров этому может служить явление патологической бальнеореакции [6, 16, 18, 22, 23, 24, 25].

Известно, что полноту (завершенность) индивидуальной долговременной адаптации можно охарактеризовать на основе комплекса показателей, отражающих структурно-функциональное состояние тех систем организма, которые ответственны за реализацию адаптивных реакций на воздействие данного стресс-фактора, объективно судить о “цене” достигнутого состояния адаптации. Установлено, что мощность функциональных систем, участвующих в ответной реакции, всегда увеличивается [14, 24, 25, 26].

Вместе с тем столь же важным в практическом отношении, как оценка завершенности индивидуальной адаптации, имеет значение разработка критериев, способных оперативно характеризовать степень функционального напряжения организма непосредственно в динамике адаптивной реакции. Такие критерии позволят выявлять признаки существенного усиления функционального напряжения организма, то есть обозначить появление потенциальной угрозы срыва адаптационного процесса. Появится возможность своевременно и целенаправленно корригировать состояние организма.

Частным случаем применения данного критерия может быть его использование для оценки нагрузочности курсов лечебных процедур, осуществляемых с применением как отдельных бальнеофакторов, так и, особенно, в сочетании их с различными средствами аппаратной физиотерапии. Это позволит оптимизировать лечение: по ходу курса варьировать режимы и параметры назначенных процедур, учитывая индивидуальные особенности реакции организма данного пациента.

Известен способ [10, 11, 12], позволяющий охарактеризовать резистентность организма человека в условиях его обычной жизнедеятельности, когда он сталкивается с относительно слабыми или умеренными по силе воздействия факторами, еще не способными инициировать классическую стресс-реакцию по Селье. Согласно цитируемым авторам [10-12], организм в таких условиях способен ответить двумя неспецифическими адаптивными реакциями: “реакцией тренировки” (на слабые раздражители) и “реакцией активации” (на раздражители средней силы или умеренные). Идентификация типа ответной реакции организма ведется на основе учета количественных сдвигов в лейкоцитарной формуле периферической крови. Если интенсивность воздействия увеличивается в еще большей степени, становясь чрезвычайным, “реакция активации” трансформируется в стресс по Селье, выражающийся в форме общего адаптационного синдрома.

Учитывая вышеизложенное, способ Л.Х.Гаркави и соавторов [10-12] вряд ли может быть адекватен для оценки степени функционального напряжения организма в условиях хронического стресса, поскольку разработан для определения типа реакции организма в ответ на относительно слабые (дострессовые) воздействия.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является подход, который заключается в оценке изменения величины отношения концентраций в сыворотке крови глюкокортикоидов к инсулину. О степени функционального напряжения организма судят по величине этого отношения. Оно будет тем выше, чем более выражено состояние функционального напряжения организма [29, 30]. Настоящий подход основан на представлениях о ведущей роли гормонов гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы, а также поджелудочной железы в запуске и реализации реакции адаптации. Их основы были сформулированы Г.Селье [35], и развиты в работах [4, 7, 24, 25, 26, 29, 30, 36]. Именно гормонам коры надпочечников принадлежит ведущая роль в обеспечении долговременной адаптации организма, когда стрессирующий фактор воздействует на организм хронически. В этих условиях одновременно с усилением синтеза и секреции глюкокортикоидов может происходить снижение продукции инсулина: развивается “функциональный”, “транзиторный диабет” или “диабет напряжения” [29, 30].

Биологический смысл формирования такого эндокринного статуса состоит, прежде всего, в оптимизации энергетического обмена. Глюкокортикоиды и инсулин являются гормонами-антагонистами в контроле процесса переключения энергетического метаболизма с “углеводного” типа на “жировой”, то есть в наиболее выгодный для организма режим энергообеспечения [29, 30]. Это согласуется с известным принципом, согласно которому результирующий эффект гормонов-антагонистов определяется не изменением абсолютных концентраций в крови, а величиной их отношения [28]. После завершения формирования “системного структурного следа” (по терминологии Ф.З.Меерсона) [24, 25, 26], когда согласно классификации фаз стресс-реакции по Селье осуществляется переход из фазы тревоги в фазу резистентности, концентрация упомянутых адаптивных гормонов и величина отношения их концентрации в крови устанавливается на новом уровне, который, согласно принципу фазности жизнедеятельности организма, может приближаться к исходному значению, характерному для состояния относительного покоя.

Недостатками способа, избранного нами в качестве прототипа, является то, что он абсолютно не учитывает роль фазных изменений активности процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) в реализации адаптивной реакции организма.

Установлено, что по мере развертывания реакции адаптации происходит закономерное изменение активности процессов ПОЛ. Так, фаза тревоги и фаза истощения, когда резистентность организма минимальна, сопровождаются существенной активизацией процессов ПОЛ. В фазе резистентности активность ПОЛ в организме приближается к исходному уровню, характерному для нормы [1]. Высокая активность процессов ПОЛ в фазах тревоги и истощения согласуется с представлениями об их участии в механизмах нарушения структуры и функций клеток при повреждающих (экстремальных по силе) воздействиях на организм [3, 8, 15, 21, 38, 39].

Ранее нами был разработан подход к оценке резерва липидов, потенциально способных подвергнуться ПОЛ, основанный на вычислении индекса резерва липидов для перекисного окисления (индекс РЛПО) [19]. Индекс РЛПО представляет собой отношение концентрации малонового диальдегида (МДА) в пробе сыворотки, накапливающегося за 30 мин ее инкубации при +37° С под влиянием оптимальной конечной концентрации ионов двухвалентного железа (источником которых является сернокислое железо - FeSO₄), к исходной концентрации МДА в этой же пробе. Только при оптимальной конечной концентрации ионов двухвалентного железа в инкубационной смеси становится возможным в условиях in vitro окислить всю доступную для этого процесса долю ненасыщенных липидов, содержащихся в объеме исследуемой сыворотки. Величина этой доли определяется степенью в сдвиге равновесия между суммарной интенсивностью прооксидантных факторов и функциональной мощностью системы антиоксидантной защиты (АОЗ) организма.

Апробация вышеупомянутого подхода на модели окислительного стресса в его динамике показала, что чем интенсивнее выражена стадия патологического процесса (чем в большей мере активировано ПОЛ), тем меньше величина индекса РЛПО по сравнению с нормой [19]. Низкие значения индекса указывают на существенное уменьшение резерва ненасыщенных липидов, которые могут быть окислены в условиях in vitro под влиянием прооксиданта - ионов двухвалентного железа. По мере нормализации функционального состояния организма (при спонтанном выздоровлении либо под влиянием внешних корригирующих воздействий) величина индекса РЛПО увеличивается, приближаясь к исходному значению (норме). Известно, что в норме основная доля ненасыщенных липидов в организме находится в неокисленном состоянии, что обусловлено эффективной работой его антиоксидантной системы.

Таким образом, индекс РЛПО представляет собой интегральный показатель, который позволяет выявлять и количественно характеризовать сдвиг существующего в норме равновесия между интенсивностью действующих в организме факторов прооксидации и мощностью системы его АОЗ. Оценка реализуется в форме функциональной пробы: исследуемый биоматериал (сыворотка крови) подвергается дополнительному окислению in vitro в строго определенных условиях. Такой методический подход к оценке изменений функционального состояния системы ПОЛ-АОЗ организма более информативен, чем простая констатация изменения уровня МДА в сыворотке крови. Так, показано [19], что сдвиги индекса РЛПО по отношению к норме часто являются статистически достоверными уже тогда, когда прирост базальной концентрация МДА еще несущественен.

Подводя итог вышесказанному, можно заключить, что корректный, с точки зрения современных взглядов, способ определения степени функционального напряжения регуляторных систем организма в условиях хронического стресса должен обязательно учитывать не только динамику эндокринного статуса, но и фазные изменения активности процессов ПОЛ в организме.

Отличительными признаками заявляемого способа от прототипа является:

1) В рамках наблюдения, помимо оценки динамики концентрации в сыворотке крови глюкокортикоидов и инсулина с вычислением их отношения - индекса адаптивных гормонов (АГ) - индекс АГ, проводят также определение динамики величины индекса РЛПО.

2) Определение величины индекса РЛПО ведут с использованием оптимальной конечной концентрации ионов двухвалентного железа при окислении пробы исследуемой сыворотки in vitro. Необходимость соблюдения данного требования были сформулированы в работах Ю.А.Владимирова и совт. [8, 9], которые установили “колоколообразную” форму кривой, описывающей зависимость между активностью процессов ПОЛ и концентрацией ионов двухвалентного железа в среде инкубации. Оптимальная конечная концентрация ионов двухвалентного железа позволяет в упомянутых условиях инкубации окислить всю доступную для этого процесса долю ненасыщенных липидов, содержащихся в порции анализируемой сыворотки.

3) Величина оптимальной конечной концентрации ионов двухвалентного железа зависит от источника изучаемой сыворотки. Оказалось, что при обследовании человека данная величина составила 30 мМ FeSO₄, в то время как при работе с сывороткой крови крысы - 10 мМ. Эти различия отражают специфику доступности ненасыщенных липидов в липопротеидных комплексах сыворотки крови человека и крысы для стимуляции в них процессов ПОЛ in vitro под влиянием такого прооксиданта, каким являются ионы двухвалентного железа.

4) Степень функционального напряжения организма на каждом из выбранных сроков его обследования количественно характеризуют как отношение величины индекса АГ к величине индекса РЛПО. Таким образом, на основе величин индекса АГ и индекса РЛПО вычисляется новый индекс - индекс функционального напряжения организма (ФНО) - индекс ФНО.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение объективности оценки степени функционального напряжения организма на основе дополнительного учета фазных изменений активности процессов ПОЛ с применением разработанного нами ранее интегрального показателя - индекса РЛПО.

Способ осуществляют следующим образом.

Для максимально обоснованного суждения о степени функционального напряжения организма в условиях хронически действующего стрессорного фактора на основе заявляемого способа обследование следует проводить на протяжение всего периода наблюдения, выбирая несколько точек от начала воздействия фактора или их комплекса. При этом одна из них должна характеризовать исходное состояние организма. Очевидно, что отслеживать следует не менее трех точек за период наблюдения.

Концентрацию инсулина и кортизола в сыворотке крови определяют методами радиоиммунного анализа или иммуноферментного анализа. Если материалом для анализа служит сыворотка крови таких лабораторных животных как крыса, следует учитывать, что основным глюкокортикоидом у них является не кортизол, а кортикостерон. В этом случае о концентрации глюкокортикоидов в сыворотке крови можно судить по уровню 11-оксикортикостериодов (11-ОКС), которые определяют флуоресцентным методом [20]. В молекуле глюкокортикоидов (кортизола и кортикостерона) содержатся гидроксиды в положениях 11 и 21, а также кетогруппа в положении 3, что отличает их от минералкортикоидов и половых гормонов [20, 34]. Метод основан на реакции специфического взаимодействия 11-ОКС с серно-спиртовым реактивом, в результате чего образуется производное, флуоресцирующее в диапазоне длин волн 540-550 нм (возбуждение флуоресценции при длине волны 475 нм). Таким образом, концентрация 11-ОКС в сыворотке крови с высокой специфичностью отражает концентрацию либо кортизола, либо кортикостерона (в зависимости от преобладания в образцах крови одного из вышеупомянутых глюкокортикоидов) [20, 34].

Вычисляют индекс адаптивных гормонов (АГ) - индекс АГ, представляющий собой отношение концентрации глюкокортикоидов к концентрации инсулина.

В этих же пробах сыворотки определяют исходную концентрацию МДА, а также концентрацию МДА, накапливающегося в пробе анализируемой сыворотки за 30 мин ее инкубации в присутствии оптимальной конечной концентрации ионов двухвалентного железа при +37° С. Оптимальная конечная концентрация FeSO₄ в инкубационной смеси составляет для сыворотки крови крыс 10 мМ, для сыворотки крови человека - 30 мМ. Концентрацию МДА определяют с помощью реакции с 2-тиобарбитуровой кислотой в модификации [41].

На основе полученных данных вычисляют индекс РЛПО, который представляет собой отношение концентрации МДА в исследуемой пробе после стимуляции в ней процессов ПОЛ in vitro в присутствии оптимальной конечной концентрации ионов двухвалентного железа к исходной концентрации МДА в этой же пробе [19].

Величину индекса функционального напряжения организма - индекс ФНО -вычисляют по формуле:

Степень функционального напряжения организма пропорциональна величине индекса ФНО.

Обоснование отличительных признаков:

1) Установлено, что ионы двухвалентного железа, в зависимости от своей конечной концентрации способны оказывать как про-, так и антиоксидантный эффект [8, 9], в связи с чем стимуляция ПОЛ происходит только в пределах узкого диапазона их конечной концентрации, которую можно обозначить как оптимальную. В зависимости от происхождения анализируемого биоматериала, а также от конкретных условий его инкубации in vitro оптимальная конечная концентрация ионов двухвалентного железа будет различной, что требует ее предварительного индивидуального подбора. Известно, что окисление двухвалентного железа происходит прежде всего в реакциях разложения гидроперекисей и при взаимодействии двухвалентного железа с алкоксильными радикалами [13, 33]. Помимо этого активации перехода: Fe²⁺→^{Fe3+ способствуют и такие факторы, как потенциальная способность конкретного биоматериала окислять двухвалентного железа, а также присутствие в среде инкубации ряда химических соединений и прежде всего орто- и пирофосфатов [8, 9, 13, 33]. Благодаря этим обстоятельствам часть ионов двухвалентного железа отвлекается от участия в стимуляции процессов ПОЛ и реальная конечная концентрация двухвалентного железа становится ниже теоретической (расчетной), достигая либо оптимальной величины, либо существенно отличающейся от таковой.}

Из представленных данных литературы следует, что при работе с каждым конкретным биоматериалом необходимо соблюдать определенные методические требования, обеспечивающие соблюдение оптимальной конечной концентрации ионов двухвалентного железа. В противном случае адекватно выявить резерв липидов для перекисного окисления (РЛПО), присущий исследуемому материалу, не представляется возможным.

Данные, представленные на фиг.1, свидетельствуют о том, что в сыворотки крыс максимальное образование МДА за время ее инкубации in vitro происходит при конечной концентрации FeSO₄, равной 10 мМ, в то время как для сыворотки крови человека - 30 мМ. В этих условиях накопление МДА в исследуемой сыворотке пропорционально длительности инкубации.

В случае использования конечных концентраций ионов двухвалентного железа, отличающихся от оптимальных, приведенные закономерности динамики накопления МДА не воспроизводились. Прежде всего, наблюдали незначительное накопление МДА, поскольку реальная конечная концентрация ионов двухвалентного железа оказывалась либо еще относительно низкой, недостаточной для максимальной стимуляции процесса ПОЛ, либо уже слишком высокой, соответствуя “антиоксидантному” диапазону. При этом относительная пропорциональность накопления МДА в пробе соблюдалась лишь в первые минуты инкубации, после чего прирост МДА прекращался ввиду вышеуказанных обстоятельств.

2) Величину индексов АГ и РЛПО определяют в каждой из проб сыворотки крови, отобранных для анализа на каждом из намеченных сроков обследования объекта, в динамике периода наблюдения.

3) Индекс ФНО вычисляют на основе вышеупомянутых индексов также для каждого из намеченных сроков обследования в динамике наблюдения.

Пример 1.

Работа проведена на крысах Вистар, массой 170-180 г. Активацию процессов ПОЛ в организме животных (“окислительный стресс”) инициировали с помощью тетрахлорметана [2, 40], который вводили подкожно, трехкратно, с интервалом в 4 суток, в виде 50% масляного раствора CCl₄ (0,45 мл раствора на 100 г массы тела).

Суммарная доза ССl₄ была заранее подобрана так, чтобы под ее воздействием у крыс развивался токсический гепатит средней степени тяжести, способный без внешних корригирующих воздействий, только на основе естественной мобилизации спонтанных восстановительных процессов, завершаться репарацией печени без формирования признаков цирроза. В специальных исследованиях, проведенных с использованием как биохимических, так и морфологических методов оценки функционального состояния печени и организма животных, было показано, что наиболее выраженные патологические сдвиги наблюдались на 4-8 сутки после завершения введения ССЦ. Нормализация биохимических параметров наблюдалась по прошествии 12 суток, морфологической картины печени (абсолютное преобладание явлений регенерации) - спустя 18-20 суток. Гибель животных на протяжении всего периода наблюдения отсутствовала.

Животные обследовались на 4-е, 8-е, 12-е и 42-е сутки после завершения введения ССЦ. На каждый из сроков использовалась отдельная подгруппа крыс (по 24 животных), состоявшая из равного числа самок и самцов. Группу контроля составили 24 интактные крысы (самцы : самки=1:1).

В сыворотке крови определяли активность аминотрансфераз (АсАТ и АлАТ), концентрации общего билирубина (ОБР) и общих липидов (ОЛ) с помощью тест-систем фирмы “Лахема” (Чешская Республика). Оценку концентрации МДА с вычислением индекса РЛПО проводили соответственно по [19, 41]. Окисление сыворотки in vitro вели в присутствие 10 мМ FeSO₄, что обеспечивало оптимальную конечную концентрацию ионов Fe²⁺ (фиг. 1).

Содержание инсулина в сыворотке крови животных оценивали радиоиммунным методом с помощью тест-систем "РИО-ИНС-ПГ-¹²⁵I" (Республика Беларусь). Поскольку в крови крыс основным гормоном коры надпочечников является кортикостерон, вместо кортизола вели определение 11-окси-кортикостероидов (11-ОКС) флуоресцентным методом [20, 32].

На основании этих величин вычисляли индекс адаптивных гормонов (АГ) - индекс АГ по формуле:

Морфологические исследования печени крыс проводились методами оптической микроскопии, для чего ее кусочки фиксировали в спирт-формалине (9:1), обезвоживали и заливали в парафин. Депарафинированные срезы окрашивали гематоксилином и эозином.

Динамика параметров, представленная на фиг.2 (А-В), демонстрирует хорошее соответствие с имеющимися представлениями о характере их сдвигов по мере развертывания реакции организма на окислительный стресс [2, 38, 40], а также нашим данным о динамике индекса РЛПО в таких условиях [19].

На следующем этапе интерпретации результатов вышеупомянутые данные были подвергнуты линейному корреляционному анализу. Из материала, представленного в таблице 1, следует, что наибольшее количество значимых корреляций выявлено именно между динамикой индексов РЛПО и ФИО, с одной стороны, и динамикой некоторых изучаемых параметров, с другой стороны. Знаки упомянутых корреляций также соответствовали тем закономерностям, согласно которым происходят взаимоизменения величин изучаемых параметров в динамике наблюдения: от стадии выраженных патологических сдвигов, индуцированных окислительным стрессом, до перехода к стадиям, соответствующим преобладанию репаративных процессов и дальнейшей нормализации функционального состояния организма.

Наиболее значимые корреляции были выявлены между двумя группами параметров. Во-первых, обратные корреляции установлены между динамикой индекса РЛПО, с одной стороны, и динамикой таких параметров, как активность аминотрансфераз и исходная концентрация МДА в сыворотке, с другой стороны. Во-вторых, положительные корреляции выявлены между динамикой индекса ФНО, с одной стороны, и динамикой концентрации ОБР, исходного содержания МДА и уровня 11-ОКС в сыворотке крови, с другой стороны. В то же время взаимоотношения между динамиками индексов ФНО и РЛПО носили обратную зависимость (таблица 1.). Это хорошо согласуется с нашими данными, согласно которым по мере роста степени функционального напряжения организма происходит снижение индекса РЛПО [19]. Выявленные корреляции между упомянутыми индексами удовлетворительно вписываются в нашу трактовку динамики индекса РЛПО при смене функционального состояния организма: норма → состояние функционального напряжения → норма. [19]. Так, отрицательная корреляция между индексами РЛПО и ФНО свидетельствует о реципрокном изменении их величин, а положительная корреляция между индексами АГ и ФНО-об однонаправленности их сдвигов.

Представленные на фиг.2 и в таблице 1 данные свидетельствуют о том, что в условиях окислительного стресса динамика изменения такого параметра, как индекс ФНО, четко отражает динамику смены функционального состояния организма. Так, в стадии наиболее ярких патологических сдвигов, обусловленных окислительным стрессом и сопровождавшихся признаками выраженного функционального напряжения организма, величина индекса ФНО существенно увеличивалась. После перехода организма в стадию нормализации нарушенных функций величина индекса ФНО синхронно уменьшалась, достигая исходных значений. Представленные результаты указывают на то, что между изменением степени функционального напряжения организма и величиной индекса ФНО существует прямая зависимость, подтвержденная, в частности, и результатами линейного корреляционного анализа.

Обращает на себя внимание также то, что в период наибольшей выраженности функционального напряжения организма экспериментальных животных (4-е - 8-е сутки наблюдения) прирост величины индекса ФНО составил 3,5-2,6 раза по сравнению с контролем, в то время как сдвиг величины индекса АГ - только в 1,4-2,5 раза. Кроме того, динамика индекса ФНО по сравнению с таковой для индекса АГ обладает большей синхронностью по отношению к динамике комплекса показателей, на основании которых традиционно судят о степени выраженности функционального напряжения организма.

Таким образом, наши результаты свидетельствуют о том, что предлагаемый индекс ФНО не только с высокой степенью адекватности отражает выраженность комплексной ответной реакции организма в условиях его длительного функционального напряжения, но и не уступает прототипу по оперативности реагирования. Принципиально важным является то, что предлагаемый индекс ФНО, во-первых, более лабилен по сравнению с индексом АГ (прототипом), поскольку степень прироста величины индекса ФНО выше, чем индекса АГ (прототипа), во-вторых, учитывает фазность изменения активности процессов ПОЛ в организме, что отсутствует в прототипе.

Пример 2.

Данные, суммированные в таблице 2, иллюстрируют абсолютные значения упомянутых индексов (АГ, РЛПО и ФНО), а также величины соответствующих показателей эндокринно-метаболического статуса, на основе которых вычисляли эти индексы. Исходя из приведенных значений динамики индекса ФНО, а также учитывая, что диапазон значения этого индекса в группе контроля лежал в пределах 222,4-557,3 можно полагать, что индикатором наличия состояния напряжения в организме крыс, подвергнутых хроническому стрессу, является достижение индекса ФНО значения 600-700. В условиях дальнейшего ухудшения состояния организма увеличение степени его функционального напряжения будет выражаться в еще большем росте индекса ФНО, который на пике напряжения (в нашем случае это период 4-х - 8-х суток наблюдения) может достигать значения 2000-3000.

Таким образом, приведенные выше результаты позволяют предполагать существенно большую информативность у индекса ФНО по сравнению с прототипом, поскольку, во-первых, индекс ФНО учитывает вклад одного из ведущих компонентов формирования состояния функционального напряжения регуляторных систем организма при хроническом стрессе - фазность изменений активности процессов ПОЛ (отсутствует в прототипе), и во-вторых, благодаря большему диапазону (размаху) изменений своей величины, по сравнению с индексом АГ (прототипом) может служить более чувствительным индикатором, позволяющим оперативно отслеживать смену функционального состояния организма, испытывающего длительное воздействие стрессирующего фактора или их комплекса.

Возможные области применения заявляемого способа:

1. Заявляемый способ может быть применен как в рамках комплексной апробации новых препаратов, прежде всего адаптогенов (синтетических и созданных на природной основе), так и для скрининговых исследований, направленных на выявление препаратов, обладающих выраженными антиоксидантными свойствами и адаптогенным эффектом.

Универсальность заявляемого способа оценки ФНО позволяет применять его как на доклинической стадии апробации упомянутых препаратов (в эксперименте на модели стресса), так и в условиях клинических испытаний, после того как новый препарат пройдет сертификацию согласно требованиям фармкомитета.

2. Заявляемый способ может быть применен для индивидуальной оперативной оценки изменения функционального состояния организма пациента в динамике физио-бальнеологических лечебных курсов (оценка нагрузочности бальнеопроцедур). Такую оценку целесообразно начинать уже в начале курса лечения (после первых процедур) для максимальной объективизации реакции организма на назначенный бальнеофактор (или их комплекс). Исходное значение индекса ФНО (до начала лечения) легко определить по вышеописанной методике, используя часть сыворотки, получаемой в ходе обязательного лабораторного обследования пациента при его поступлении в стационар. При регистрации признаков усиления функционального напряжения организма (увеличение индекса ФИО), сочетающихся с клиническими предвестниками ухудшения состояния пациента, лечащий врач получает возможность оперативно провести внутрикурсовую коррекцию режима отпуска физио-бальнеопроцедур (вплоть до коррекции самого комплекса), оптимизировать нагрузку на организм пациента с учетом его индивидуальной чувствительности и, таким образом, избежать патологической бальнеореакции, которая, как свидетельствует теория и практика физиотерапии, может обусловить серьезное обострение заболевания.

Преимущества заявляемого способа заключаются в следующем:

1. Заявляемый способ позволяет без потери в оперативности повысить информативность оценки степени функционального напряжения регуляторных систем организма в условиях длительно воздействующего стрессорного фактора или их комплекса, поскольку предлагаемый индекс ФНО вычисляют как на основе эндокринных параметров, отражающих состояние ведущих звеньев механизма развертывания ответной компенсаторно-адаптивной реакции, так и параметров, характеризующих фазные ответные изменения активности процессов ПОЛ в организме.

2. В связи с более широким диапазоном (размахом) изменений величины индекса ФНО по сравнению с индексом АГ (прототипом), предлагаемый индекс ФНО позволяет с большей чувствительностью отслеживать смены фаз функционального состояния организма в динамике ответа на длительно воздействующий на него стрессирующий фактор или их комплекс.

3. Заявляемый способ можно применять для оценки степени ФНО в рамках изучения широкого круга хронических стрессовых воздействий различной природы. Такое утверждение базируется на современных представлениях, согласно которым изменения концентрации в крови ведущих адаптивных гормонов и перестройки в активности процессов ПОЛ в организме - важнейшие неспецифические и универсальные компоненты формирования компенсаторно-адаптивной реакции организма на хронический стресс.

4. Для реализации заявляемого способа необходимо относительно небольшое количество сыворотки крови (0,4-0,6 мл), материала, получение которого не составляет серьезной проблемы, как от человека, так и от лабораторных животных.

5. Заявляемый способ прост в исполнении, поскольку реализуется с помощью доступных и сравнительно недорогих химических реагентов и готовых тест-систем, а также стандартного и доступного лабораторного оборудования. Пробу сыворотки по всем необходимым для вычисления индекса ФНО параметрам можно проанализировать в течение 1-1,5 часов.

6. Заявляемый способ допускает хранение исследуемого материала (сыворотки крови) в замороженном состоянии при температуре -20° С в течение трех месяцев. Это делает возможным осуществлять серийную обработку исследуемого материала, что удобно при обследованиях, проводимых в динамике наблюдения, в том числе при сборе образцов сыворотки крови в рамках диспансерных исследований, в экспедиционных условиях и т.д., при соблюдении требования, согласно которому материал может быть подвергнут циклу “замораживание - оттаивание” один раз.

Литература

1. Айрапетянц М.Г., Гуляева Н.В. //Вестник АМН СССР. - 1988. - №11. - С.49-55.

2. Арчаков А.И. Микросомальное окисление. - М.: Наука. - 1975.

3. Балаболкин М.И., Клебанова Е.М. //Пробл. эндокринол. - 2000. - Т.46. - №6. - С.29-34.

4. Баркалая А.И. //Пробл. эндокрин. - 1968. - Т.14. - №6. - С.71-74.

5. Белинский А.В., Лямин М.В. //Военно-медицинский журнал. - 2000. - №1. - С.15-19.

6. Боголюбов В.М., Пономаренко Г.Н. Общая физиотерапия. М.-СПб., 1997. - 480 с.

7. Виру А.А. Гормональные механизмы адаптации и тренировки. - Л.: Наука, 1981.

8. Владимиров Ю.А., Арчаков А.И. Перекисное окисление липидов в биологических мембранах. - М.: Наука, 1972. - 252 С.

9. Владимиров Ю.А., Суслова Т.Б., Оленев В.И. Митохондрии: транспорт электронов и преобразование энергии. /Под ред. С.Е.Северина. М.: Наука. - 1976. - С.109-125.

10. Гаркави Л.Х.. Квакина Е.Б., Уколова М.А. Адаптационные реакции и резистентность организма. - Ростов-на-Дону: Из-во Ростовского университета, 1977. - 192 с.

11. Гаркави Л.Х., Квакина Е.Б. Гомеостатика живых, технических, социальных и экологических систем. - Новосибирск: Наука, 1990. - С.34-45.

12. Гаркави Л.Х., Квакина Е.Б. //Миллиметровые волны в биологии и медицине. - 1998. - №6. - С.11-21.

13. Дремина Е.С., Шаров B.C. //Биофизика. - 1995. - Том 40, В.2. - С.335-341.

14. 3года Н.В. //Физиол. человека. - 1982. - Т.8. - №3. - С.501-506.

15. Каган В.Е., Орлов О.Н., Прилипко Л.Л. Проблема анализа эндогенных продуктов перекисного окисление липидов. Итоги науки и техники. ВИНИТИ. Серия "Биофизика". - Том 18. - М., 1986. - 136 С.

16. Казначеев В.П. Бальнеореакция (клиническая характеристика, сущность, механизмы ее развития). Новосибирск, 1970. - 54 С.

17. Казначеев В.П., Казначеев С.В. Адаптация и конституция человека. Новосибирск: Наука, 1986. - 119 с.

18. Королев Ю.Н. //Вопр. курортол. - 1997. - №5. - С.3-7.

19. Кузьменко Д.И., Лаптев Б.И. //Вопр. мед. химии. - 1999. - Т.45, вып.1. - С.47-52.

20. Лабораторные методы исследования в клинике. Справочник. /Под ред. В.В.Меньшикова. - М.: Медицина, 1987.-368 С.

21. Ланкин В.З., Тихазе А.К., Беленков Ю.Н. Свободнорадикальные процессы в норме и при заболеваниях сердечно-сосудистой системы. - М., 2000.

22. Лещинский А.Ф., Зуза З.И. Пелоидо и фармакотерапия при воспалительных заболеваниях. - Киев,1985.-184 С.

23. Лещинский А.Ф., Коваленко В.Л., Зуза З.И. //Вопр. кypopтол. - 1985. - № 2. - C.9-13.

24. Меерсон Ф.З. //Патол. физиол. - 1980. - №5. - С.3-16.

25. Меерсон Ф.З. Адаптация, стресс и профилактика. - М., 1981. - 287 С.

26. Меерсон Ф.З. Адаптация к стрессовым ситуациям и физическим нагрузкам. М.: Медицина, 1988.

27. Новиков B.C., Смирнов B.C. Иммунофизиология экстремальных состояний. - СПб.: Наука, 1995. - 172 с.

28. Ньюсхолм Э., Старт К. Регуляция метаболизма. - М.: Мир, 1977. - 407 с.

29. Панин Л.Е. Энергетические аспекты адаптации. - Л.: Медицина. 1978. - 192 с.

30. Панин Л.Е. Биохимические механизмы стресса. - Новосибирск: Наука, 1983.- 232 с.

31. Панин Л.Е., Соколов В.П. Психосоматические взаимоотношения при хроническом эмоциональном напряжении. - Новосибирск: Наука, 1981. - 177 с.

32. Панков Ю.А., Усватова И.Я. Флуориметрический метод определения 11-оксикортикостероидов в плазме периферической крови. /Методы исследования некоторых гормонов и медиаторов. - М., 1965. - С. 137-145.

33. Погосян Г.А., Дремина E.G., Шаров B.C. и др. //Биофизика. - 1996. - Том 41, В. 2. - С. 342-347.

34. Розен В.Б. Основы эндокринологии. - М.: Высшая школа, 1984. - 336 с.

35. Селье Г. Очерки об адаптационном синдроме. - М.: Медгиз, 1960. - 254 с.

36. Хочачка П., Сомеро Дж. Биохимическая адаптация. - М.: Мир, 1988. - 568 с.

37. Яковлев Г.М., Новиков B.C., Хавинсон В.Х. Резистентность, стресс, регуляция. - М.: Наука. - 1990. - 237 с.

38. Halliwell D., Gutteridge J., Cross С. //J. Clin. Lab. Med. - 1992. - V.- 119. - №6. - P.598-620.

39. Siess H. Oxidative stress: oxidants and antioxidants. New York: Academic Press. - 1991.

40. SlaterT.F., Cheeseman R.N., Ingold K.U.//Phil.Trans.R.Soc.London. - 1985. - Vol.311. - P.633-645.

41. Ushiyama M., MiharaM. // Analyt. Biochem. - 1978. - Vol. 86. - №1. - P. 271-278.

Изобретение относится к области медицины, а именно к патофизиологии и экспериментальной медицине. Для определения изменения степени функционального напряжения организма в условиях хронического стресса определяют изменения концентрации в сыворотке крови глюкокортикоидов, инсулина и малонового диальдегида. Рассчитывают индекс резерва липидов для перекисного окисления как отношение концентрации малонового диальдегида, накопившегося в пробе сыворотки за период ее инкубации под прооксидантным влиянием ионов двухвалентного железа, к исходной концентрации малонового диальдегида в этой же пробе. Вычисляют индекс функционального напряжения организма по формуле:

, где индекс АГ - индекс адаптивных гормонов - отношение концентрации глюкокортикоидов к инсулину в сыворотке крови; индекс РЛПО - индекс резерва липидов для перекисного окисления. Увеличение величины индекса ФНО в динамике наблюдения свидетельствует об усилении степени функционального напряжения организма, а уменьшение – о нормализации нарушенных функций. Способ прост и удобен и позволяет повысить точность определения функционального напряжения организма. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 табл.

1. Способ определения изменения степени функционального напряжения организма в условиях хронического стресса путем определения изменения концентрации в сыворотке крови глюкокортикоидов и инсулина, отличающийся тем, что дополнительно определяют величину исходной концентрации малонового диальдегида в пробах сыворотки и инкубируют исследуемую сыворотку в течение 30 мин при температуре +37°С в присутствии оптимальной конечной концентрации ионов двухвалентного железа, позволяющей окислить всю доступную для этого процесса долю ненасыщенных липидов, определяют концентрацию малонового диальдегида, накопившегося в пробе за период инкубации, рассчитывают индекс резерва липидов для перекисного окисления, как отношение концентрации малонового диальдегида, накопившегося в пробе сыворотки за период ее инкубации под прооксидантным влиянием ионов двухвалентного железа, к исходной концентрации малонового диальдегида в этой же пробе, а затем вычисляют индекс функционального напряжения организма по формуле:

где Индекс АГ - индекс адаптивных гормонов - отношение концентрации глюкокортикоидов к инсулину в сыворотке крови;

Индекс РЛПО - индекс резерва липидов для перекисного окисления, при этом увеличение величины индекса ФНО в динамике наблюдения свидетельствует об усилении степени функционального напряжения организма, а уменьшение – о нормализации нарушенных функций.