Последствия сахарного диабета (СД) даже в условиях адекватного снабжения сердца кислородом разительно напоминают нарушения обмена миокарда больных с тяжёлой ишемической болезнью сердца: накопление продуктов обмена жирных кислот (ЖК), блокада  гликолиза (ГЛ), накопление в миокарде триглицеридов. Отсюда, нарушение обмена сердечной мышцы при СД получило название «метаболической» ишемии миокарда.
При СД в крови повышенно содержание ЖК и увеличено их поступление в клетки миокарда. Массивное проникновения ЖК в митохондрии (МХ) приводит к избыточному накоплению в них конечного продукта ?-окисления ЖК – ацетил-КоА, что влечёт за собой угнетения активности пируватдегидрогеназы [1]. Кроме того, включение ацетил-КоА в цикл лимонной кислоты приводит к сопутствующему накоплению цитрата, который угнетает фосфофруктокиназу. Вследствие угнетения фосфофруктокиназы – регуляторного фермента ГЛ - скорость фосфорилирования глюкозы падает, ГЛ замедляется, количество пирувата снижается и основным энергетическим источником становятся ЖК. Подавление ГЛ серьезно снижает резервные возможности миокарда. Известно, что энергетическая эффективность ГЛ в 18 раз меньше, чем эффективность окислительного фосфорилирования. Однако для целого ряда процессов, которые прямо или косвенно регулируют уровень Са2+ в цитоплазме, предпочтительным источником АТФ является ГЛ. Накопление Са2+ вызывает опасные последствия. Во-первых, провоцируется миокардиальная контрактура, во-вторых, избыток митохондриального Са2+ провоцирует дефицит АТФ [1]. Дефицит АТФ приводит к повышению нагрузки на МХ. При пролонгировании нагрузки происходит нарушение нормального функционирования МХ, причем в большей мере снижается скорость окисления НАД-зависимых, а не ФАД-зависимых субстратов. В механизме декомпенсации важнейшую роль играет снижение активности быстрого метаболического кластера МХ. В большинстве случаев за этим стоит ингибирование активного центра сукцинатдегидрогеназы (СДГ) [2].  
Цель исследования – оценить и сравнить скорость дыхания митохондрий, активность лактатдегидрогеназы (ЛДГ) и сукцинатдегидрогеназы кардиомиоцитов (КМЦ) крыс со смоделированным сахарным диабетом, постинфарктным кардиосклерозом и при сочетании патологий.
Материал и методы. Работа выполнена на половозрелых крысах-самцах линии Вистар. Были сформированы 5 групп животных по 8 особей: I группу составили интактные животные, II и V группы – животные с индуцированным СД, III группу – крысы после коронароокклюзии, IV группу – крысы, которым через 2 недели после коронароокклюзии индуцировали СД. Крыс II и IV групп брали в исследование через 4 недели, V группы – через 6 недель после индукции СД.
 Развитие СД индуцировали однократным введением стрептозотоцина в дозе 60 мг/кг, внутрибрюшинно, разведенного 0,01 моль/л цитратным буфером (рН 4,5). Коронароокклюзию выполняли наложением лигатуры в верхней трети левой нисходящей коронарной артерии. В лаборатории молекулярно-клеточной патологии и генодиагностики НИИ Кардиологии было проведено гистоэнзимологическое исследование активности СДГ, ЛДГ в КМЦ  миокарда крыс I, II, III и IV  экспериментальных групп. Активность ферментов выражали в условных единицах оптической плотности.
МХ сердца получали стандартным методом дифференциального центрифугирования в сахарозной среде [4]. Скорость поглощения кислорода (СПК) МХ определяли полярографически с помощью электрода Кларка, выражали в нМ О2 в мин на 1 мг белка. Концентрацию белка в пробе определяли стандартным методом Лоури. В работе использовали реактивы фирмы Sigma и ICN.
Достоверность полученных результатов оценивали с помощью непараметрического U-критерия Манна-Уитни.
Результаты. Во всех опытных группах исходная СПК была достоверно выше (р<0,05), чем в группе интактных животных (10,5±1,8). При  диабете (II группа) СПК увеличена более чем в 4 раза (44,7±2,8), после коронароокклюзии (III группа) – более чем в 3 раза (35,2±3,5). При сочетанной патологии - лишь  двукратное увеличение СПК (20,9±1,5). Увеличение СПК, выявленное в этих группах, может быть обусловлено протонофорным действием ЖК [3] и, соответственно, разобщением окисления и фосфорилирования. Действительно, величины дыхательного контроля (ДК) во II (2,0±0,01) и III (1,9±0,02) группах подтверждает разобщения процессов окисления и фосфорилирования при этих патологиях.  В группе IV ДК - 2,3±0,05 - оказался наиболее близок к значению в группе I (3,4±0,09).
По результатам гистоэнзимологического исследования активность ЛДГ КМЦ во II (0,37?0,03) и III (0,41?0,01) группах крыс достоверно ниже, чем у интактных животных (0,73?0,04). В IV группе активность ЛДГ составила 0,62?0,03 и не имела статистических различий с данным параметром в I группе. Таким образом, наименьшее угнетение ГЛ наблюдалось в КМЦ животных IV группы, при сочетанной патологии. При анализе результатов по активности СДГ обнаружено, что наиболее выражена активность СДГ в группе IV – 0,78?0,05, что достоверно выше, чем у интактных крыс – 0,51?0,02. В группах II и III активность СДГ оказалась достоверно ниже, чем в группе I (0,20?0,02 и 0,32?0,01 соответственно). СДГ – фермент МХ, активность которого угнетается в последнюю очередь при нарушении их функционирования. Именно СДГ обеспечивает адаптацию и поддержание энергетики клетки в условиях стресса.  
Исходя из изложенного, можно с уверенностью утверждать, что при сочетании патологий КМЦ имеют менее выраженное нарушение энергетического метаболизма, и это, в какой-то степени, связано с активацией СДГ. Однако следует отметить, что более благоприятное состояние энергетического метаболизма, обнаруженное нами  при сочетанной патологии, не может продолжаться долго и грозит «срывом» адаптации. Мало оптимистичными являются прогнозы для больных, страдающих подобными заболеваниями. В связи с этим, был проведен сравнительный анализ СПК МХ сердца крыс при различных сроках индуцированного СД. Обнаружено, что у животных V группы наблюдается резкое отличие показателей не только в сравнении с группой I, но и по сравнению с диабетом на более ранних сроках (II группа). Исходная СПК в V группе более чем в 10 раз отличается от таковой у интактных животных и более чем трехкратно превышает этот показатель в сравнении со II  группой. Степень разобщения окисления и фосфорилирования становится угрожающе и необратимо высокой (ДК – 1,5).
Выводы. Таким образом, можно заключить, что резистентность энергетического метаболизма  КМЦ при сочетанной патологии является следствием кратковременной активации сукцинатоксидазного пути окисления в МХ, причем немаловажную роль в подержании функционирования МХ, а значит и миокарда играет нормальное течение процессов ГЛ.

Список литературы:
1.     Диабетическое сердце : схватка за митохондрии / А. А. Александров // CONSILIUM MEDICUM [ Электронный ресурс ]. – Электрон. журн. – 2003. – Т. 5, № 9.
2.     Регуляторы энергетического обмена – новый класс препаратов / В. А. Хазанов // Регуляторы энергетического обмена. Клинико-фармакологические аспекты / НИИ фармакологии ТНЦ СО РАМН. – Томск : Изд-во Том. ун-та, 2003. – С. 3-18.
3.     Участие анионных переносчиков внутренней мембраны митохондрий в разобщающем действии жирных кислот / Е. Н. Мохова, Л. С. Хайлова // Биохимия. - 2005. – Т. 70, № 2. – С. 197-202.
4.     Isolation and subfractionation of mitochondria from animal cells and tissue culture lines / F. Pallotti, G. Lenaz // Methods Cell Biology. – 2001. - № 65. – P. 1-35.