Вплив L-аргініну та N-нітро-L-аргініну на функціональний стан мітохондрій печінки щурів з різною резистентністю до гіпоксії

Размещено на http://www.allbest.ru/

Львівський національний університет імені Івана Франка

03.00.13 - Фізіологія людини і тварин

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук

Вплив L-аргініну та N-нітро-L-аргініну на функціональний стан мітохондрій печінки щурів з різною резистентністю до гіпоксії

Іккерт Оксана Володимирівна

Львів - 2003

Дисертацією є рукопис

Робота виконана у Львівському національному університеті імені Івана Франка міністерства освіти і науки України.

Науковий керівник:

кандидат біологічних наук, доцент Гордій Степан Костянтинович, Львівський національний університет імені Івана Франка, доцент кафедри фізіології людини і тварин

Офіційні опоненти:

доктор біологічних наук, професор Смолянінов Борис Вікторович, Одеський державний аграрний університет, завідувач кафедри фізіології і біохімії сільськогосподарських тварин

кандидат біологічних наук, доцент Островська Галина Віталіївна, Київський національний університет імені Тараса Шевченка, доцент кафедри цитології, гістології і біології розвитку, старший науковий співробітник відділу цитофізіології

Провідна установа: Національний медичний університет імені О.О. Богомольця, м. Київ

З дисертацією можна ознайомитись в науковій бібліотеці Львівського національного університету імені Івана Франка за адресою: 79005, м. Львів, вул. Драгоманова, 17.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради, кандидат біологічних наук, доцент Д.І. Санагурський

Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. Cтан системи енергозабезпечення є важливим показником нормального функціонування клітин, органів і організму в цілому, а її аеробна (мітохондріальна) компонента залишається основним механізмом фазних змін енергозабезпечення клітини за нормальних умов та при дії шкідливих чинників довкілля. У зв'язку з цим вивчення механізмів регуляції процесів енергетичного забезпечення у мітохондріях (МХ) є одним з актуальних питань сучасної фізіології.

У будь-якій популяції тварин постійно існують особини, які значно відрізняються за резистентністю до нестачі кисню (Березовський, 1989). Це обумовлює відмінності перебігу основних метаболічних процесів у клітині і, зокрема, процесів мітохондріального дихання (Лукьянова, 2000). Відомо, що ступінь резистентності до гіпоксії пов'язаний з переважанням холінергічної або адренергічної ланки регуляції фізіологічних функцій (Маркова, 1998; Хара, Денефіль, 1994). Збільшення або різке зменшення напруження кисню, що виникає під впливом функціональних навантажень, обумовлене змінами чутливості адрено- і холінорецепторів (Гордій, Доліба, 1985). Тому важливе значення має вивчення біоенергетичних механізмів та компенсаторних метаболічних шляхів, що обумовлюють індивідуальну резистентність організму, а також пошук фармакологічних препаратів з метою спрямованої корекції процесів мітохондріального дихання при дії негативних чинників довкілля.

Протягом останніх років доведено, що у внутрішній мембрані МХ локалізована NO-синтаза (Giulivi, 1998). Також показано здатність оксиду азоту (NO) впливати на процеси мітохондріального енергозабезпечення (Shen, Wolin, 1994; Clark, 1996; Borutaite, Brown, 1996). Модулюючи активність NO-синтази, шляхом використання попередника біосинтезу оксиду азоту амінокислоти L-аргініну або блокатора NO-синтаз N-нітро-L-аргініну (L-NNA), можна впливати на функціональний стан МХ, змінюючи рівень енергопродукції у клітині (Goda, Ishimura, 1996; Sarkela, Giulivi, 2001). Проте особливості впливу L-аргініну та L-NNA на процеси енергетичного забезпечення у тварин з різною резистентністю до гіпоксії за умов окиснення субстратів циклу трикарбонових кислот (ЦТК) з'ясовані неповністю. Тому дослідження функціонального стану МХ печінки щурів з різною резистентністю до гіпоксії під впливом L-аргініну та L-NNA є актуальним питанням сучасної фізіології.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана на кафедрі фізіології людини і тварин Львівського національного університету імені Івана Франка в межах держбюджетної теми “Кальцієвий гомеостаз і енергетичний метаболізм секреторних клітин травних залоз та їх зміни під впливом екстремальних факторів”, № держреєстрації 0100U0011452. Відповідно до цієї теми здобувачем досліджені зміни процесів АДФ-стимульованого дихання та кальцієвої ємності МХ печінки щурів з різною резистентністю до гіпоксії під впливом L-аргініну та L-NNA за умов стресу.

Мета і задачі дослідження. З'ясувати вплив попередника біосинтезу оксиду азоту амінокислоти L-aргініну та блокатора NO-синтази L-NNA на функціональний стан МХ печінки, інтенсивність процесів перекисного окиснення ліпідів (ПОЛ) та стан системи антиоксидантного захисту (АОЗ) у щурів з різною резистентністю до гіпоксії. Ця мета досягалась вирішенням таких завдань:

Дослідити вплив L-aргініну та L-NNA у різних дозах на функціональний стан МХ печінки щурів та процеси ПОЛ у тканинах щурів.

З'ясувати ефекти парентерального введення L-aргініну та L-NNA на процеси АДФ-стимульованого дихання та кальцієву ємність МХ печінки щурів з різною резистентністю до гіпоксії.

Дослідити зміни інтенсивності вільнорадикальних процесів та стан системи АОЗ у тварин з різною резистентністю до гіпоксії при введенні L-aргініну та L-NNA

Вивчити роль адрено- та холінорецепторів у регуляції процесів енергетичного забезпечення МХ печінки щурів з різною резистентністю до гіпоксії при введенні L-аргініну та L-NNA.

З'ясувати роль L-aргініну та L-NNA у регуляції процесів АДФ-стимульованого дихання, інтенсивності процесів ПОЛ та активності системи АОЗ за умов стресу.

Об'єкт досліджень: функціональний стан МХ печінки щурів з різною резистентністю до гіпоксії.

Предмет досліджень: процеси дихання та окисного фосфорилювання у мітохондріях печінки, інтенсивність процесів перекисного окиснення ліпідів, активність системи АОЗ у тканині печінки та крові щурів з різною резистентністю до гіпоксії.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше було проведено комплексне дослідження впливу попередника біосинтезу NO L-аргініну та блокатора NO-синтази L-NNA на процеси мітохондріального дихання, інтенсивність процесів ПОЛ та активність системи АОЗ у печінці щурів з різною резистентністю до гіпоксії.

Показано, що внутрішньочеревне введення L-аргініну обумовлює економізацію процесів споживання кисню МХ печінки щурів з низькою резистентністю до гіпоксії. Вперше виявлено, що введення L-аргініну викликає зниження активності сукцинатдегідрогенази у тварин з низькою (НР) та високою резистентністю (ВР) до гіпоксії та активацію аланін- і аспартатамінотрансфераз у тварин з НР, що обумовлює зростання ролі НАД-залежного окиснення.

З'ясовано, що інтенсивність процесів ПОЛ, яку визначали за вмістом дієнових кон'югатів та продуктів, що реагують з тіобарбітуровою кислотою (ТБК-реактивних продуктів), зазнавала зниження в тканинах НР і ВР тварин за умов дії L-аргініну. Вперше виявлена зміна активностей ферментів системи АОЗ у тварин з різною резистентністю до гіпоксії під впливом L-аргініну та L-NNA. Показано, що у тварин з ВР до гіпоксії активація ферментів глутатіонової ланки захисту відбувається при дії L-аргініну, а у тварин з НР до гіпоксії за умов введення L-NNA.

Автором вперше показано, що введення L-аргініну за умов стресу сприяє посиленню холінергічних регуляторних впливів у тварин з НР до гіпоксії, що обумовлює економізацію споживання кисню та зниження інтенсивності процесів ліпопероксидації. Ці зміни відображають можливість підвищення адаптаційних властивостей організмів з НР до гіпоксії шляхом введення L-аргініну.

Практичне значення отриманих результатів. Отримані результати розширюють уявлення про роль L-аргініну та L-NNA у регуляції процесів енергетичного забезпечення у МХ печінки щурів. Показаний взаємозв'язок між процесами енергозабезпечення, ПОЛ та системою циклу NO може використовуватися як ефективний механізм запобігання розвитку окиснювального стресу й обмеження інтенсивності процесів ПОЛ при формуванні адаптаційних реакцій у тварин з НР до гіпоксії. Отримані дані служать теоретичним підґрунтям для подальшої розробки фармакологічних засобів на основі L-аргініну та L-NNA.

Особистий внесок здобувача полягає у виконанні всього обсягу експериментальної частини дисертації, статистичній обробці результатів, підборі та обробці даних літератури, а також за участю наукового керівника і співавторів публікацій в аналізі та інтерпретації одержаних результатів.

Апробація результатів дослідження. Матеріали результатів дисертації були представлені на: ІІ науково-практичній медичній конференції “Сучасні проблеми клінічної фармакології, імунопрофілактики та імунотерапії”, 2000 р., Київ; ІV міжнародній науково-практичній конференції студентів, аспірантів та молодих вчених “Екологія. Людина. Суспільство” 2001 р., Київ; Всеукраинской конференции молодых учёных “Актуальные вопросы современного естествознания” 2001 р., Симферополь; Міжнародній науково-практичній конференції “Біологічні основи підвищення продуктивності тварин” 2002 р., Львів; ІІ Международной научной конференции “Аминокислоты и их производные в биологии и медицине”, 2001 р., Гродно; научной конференции, посвященной 100-летию со дня рождения акад. И.Н. Буланкина, 2001 г., Харьков; 4-ій Міжнародній конференції “Гіпоксія в медицині” 2001 р., Женева; Всеукраїнській науковій конференції “Актуальні проблеми гастроентерології” 2001 р., Київ; 6-ой Пущинской школе-конференции молодых ученых, 2002 г., Москва; ІІ Всеукраїнській конференції студентів та аспірантів "Біологічні дослідження молодих вчених на Україні", 2002 р., Київ; 4-ій парнасівській конференції "Molecular mechanisms of cell activation: biological signals and their target enzymes", 2002 р., Вроцлав; VIII Українському біохімічному з'їзді, 2002 р., м. Чернівці; ІІІ з'їзді Українського біофізичного товариства, 2002 р. Львів; міжнародній конференції, присвяченій пам'яті професора І.В. Шостаковської, 2002 р., Львів; щорічних наукових конференціях біологічного факультету Львівського національного університету імені Івана Франка 2000-2002 рр., Львів.

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 21 друкована праця, з них 13 у фахових наукових виданнях, 8 у збірниках і тезах наукових конференцій.

Структура та обсяг дисертації. Дисертація складається з вступу, огляду літератури, матеріалів та методів дослідження, результатів досліджень, обговорення результатів, висновків та списку використаних джерел (308 назв). Робота викладена на 194 сторінках, ілюстрована 32 таблицями і 23 рисунками.

Основний зміст роботи

Матеріали і методи досліджень

Дослідження проведені на 306 щурах-самцях лінії Вістар масою 0,20-0,22 кг. У серії досліджень дозових впливів L-аргініну та L-NNA на процеси енергетичного забезпечення, ПОЛ та активність системи АОЗ тваринам одноразово, внутрішньочеревно вводили L-аргінін у дозах 450 мг/кг, 600 мг/кг, 750 мг/кг, або L-NNА у дозах 5 мг/кг, 35 мг/кг, 50 мг/кг. В кожній групі кількість тварин дорівнювала 6.

окрему серію досліджень проводили на тваринах з різною резистентністю до гіпоксії, яку визначали за методом Березовського В.Я. (1975), згідно якого тварини з НР здатні перебувати в умовах розрідженого повітря (що відповідає висоті 12000 м) у барокамері до появи другого агонального вдиху або судом впродовж 2 хв, а ВР - 7 хв і більше. Тваринам з НР і ВР внутрішньочеревно одноразово вводили в об'ємі 1 мл: L-аргінін (600 мг/кг) або L-NNA (35 мг/кг). Час дії кожного препарату складав 30 хв, після чого проводилось швидке декапітування. Контролем служили тварини, яким вводили 1 мл фізіологічного розчину.

З метою визначення ролі адрено- і холінорецепторів у реалізації ефектів NO-ергічної ланки на процеси енергозабезпечення, ПОЛ та активність системи АОЗ тваринам одноразово, на фоні дії адреноблокаторів (АБ) - обзидану (2 мг/кг) та бутироксану (2 мг/кг), або холіноблокаторів (ХБ) - атропіну (5 мг/кг) та бензогексонію (10 мг/кг), вводили L-аргінін або L-NNA. Час дії блокаторів адрено- і холінорецепторів, L-аргініну і L-NNA становив 30 хв.

Окрема серія досліджень проведена на тваринах з різною резистентністю до гіпоксії під впливом блокаторів адрено- та холінорецепторів, L-аргініну та L-NNA за умов стресу. Цей екстремальний вплив, пов'язаний з вільним плаванням щурів у клітці, закритій сіткою, відстань від води до сітки у якій становила 5 см. Температура води 22⁰С. Час плавання - 30 хв (Бондаренко и соавт., 1999). ВР і НР тваринам перед дослідом вводили внутрішньочеревно L-аргінін (600 мг/кг) та L-NNA (35 мг/кг). Час дії кожного препарату складав 30 хв. Контролем служили тварини, яким вводили 1 мл фізіологічного розчину. Тварин декапітували одразу після плавання.

МХ печінки виділяли за методом, що дозволяє зберегти їх нативність (Кондрашова и соавт., 1985). Поглинання кисню та процеси окисного фосфорилювання (ОФ) досліджували полярографічним методом (Сhance, Williams, 1955). Здатність МХ нагромаджувати кальцій (кальцієву ємність) визначали рН-метричним методом. Як субстрати окиснення застосовували (мМ): сукцинат (СК) - 0,35, б-кетоглутарат (КГ) - 1, піруват - 3, глутамат - 2,5, малат - 2,5. Також використовували наступні інгібітори: мітохондріального ферментного комплексу І - 10 мкМ ротенон, сукцинатдегідрогенази (СДГ) - 2 мМ малонат, реакцій переамінування - 1 мМ амінооксиацетат. Дихання стимулювали додаванням 200 мкМ АДФ. На основі полярографічних записів розраховували швидкості поглинання кисню у 3-ох станах за Чансом, час фосфорилювання (Тф), швидкість фосфорилювання (Vф), ефективність фосфорилювання (АДФ/О) та спряженість процесів дихання та ОФ (V3/V4).

Інтенсивність процесів ПОЛ в тканині печінки та крові щурів оцінювали за накопиченням дієнових кон'югатів (Стальная, 1977) та продуктів, що реагують з тіобарбітуровою кислотою (ТБК-реактивних) (Гаврилов и соавт., 1987; Тимирбулатов и соавт., 1988). Активність ферментів системи АОЗ у крові і тканині печінки визначалась наступними методами: супероксиддисмутази (СОД) (Костюк и соавт., 1990), каталази (КАТ) (Королюк, 1988), глутатіонредуктази (ГР) (Путилина, 1982), глутатіонпероксидази (ГП) (Моин, 1986), вміст церулоплазміну (ЦП) (Колб, Камышников, 1982). У тканині печінки активність аланін- та аспартатамінотрансфераз (АлАТ та АсАТ) визначали методом (Осадчая, 1982), СДГ методом (Ещенко, Вольский, 1982). Вміст лактату та пірувату у крові визначали методом (Герасімов, Плаксіна, 2000). Вміст білку визначали за методом Лоурі (Lowry et al., 1951).

Всі отримані результати опрацьовували статистично за Стьюдентом, вірогідними вважали зміни де Р<0,05. Крім того, був проведений кореляційний та дисперсійний аналіз з використанням стандартних програм "Statgraf".

Результати досліджень і їх обговорення

1. Дозові ефекти впливу L-аргініну та L-NNA на процеси енергетичного забезпечення та ліпопероксидації у МХ печінки щурів. Дані літературних джерел засвідчують, що прояв фізіологічних ефектів NO в організмі залежить від ряду факторів, зокрема, дози, часу дії, умов експерименту і об'єкта досліджень (Shen, Wolin, 1994, Tayen, Marletta, 1990). Враховуючи це, ми досліджували вплив L-аргініну у дозах 450, 600, 750 мг/кг та L-NNA у дозах 5, 35, 50 мг/кг на функціональний стан МХ та процеси ПОЛ у щурів. Аналіз отриманих результатів засвідчив, що внутрішньочеревне введення щурам L-аргініну у вказаних дозах призводило до зниження швидкостей поглинання кисню, що модифікувало й процеси ОФ (рис. 1, а). Зниження ефективності фосфорилювання за умов окиснення сукцинату знаходилось у прямопропорційній залежності від дози L-аргініну: при дозі 450 мг/кг становило 33,33% (Р<0,01), при дозі 600 мг/кг - 67,97% (р<0,01), при дозі 750 мг/кг це зниження було п'ятикратним. Таке зниження викликає незворотні зміни процесів МХ енергозабезпечення та вказує на його цитотоксичний ефект. Отже, L-аргінін змінює функціональні показники дихання МХ, починаючи із дози 450 мг/кг, і його вплив має дозозалежний характер. Аналогічні результати були отримані і за умов використання КГ, глутамату з малатом та глутамату з піруватом. З метою з'ясування NO-синтазних механізмів в реалізації ефектів L-аргініну порівняно з іншими альтернативними шляхами утворення NO (нітрит-редуктазними), нами досліджено вплив L-аргініну на фоні попередньої дії L-NNA. Отримані результати засвідчили, що нівелювання ефектів впливу L-аргініну на процеси дихання МХ печінки щурів відбувалося починаючи з дози L-NNA 35 мг/кг (рис. 1, б). Щодо впливу вказаних доз L-аргініну на процеси ПОЛ, то L-аргінін у дозі 600 мг/кг обумовлював зниження вмісту ТБК-реактивних продуктів у крові на 14,29% (р<0,01), у тканині печінки на 35,09% (р<0,01). L-аргінін у дозі 600 мг/кг викликав зниження інтенсивності процесів ПОЛ, ймовірно, шляхом перехоплення вільних радикалів і утворення інтермедіатів, які зупиняють ланцюгову реакцію, оскільки показано, що тканини тварин адаптовані до низьких рівнів пероксинітриту (Волин, Дэвидсон, 1998). Збільшення дози L-аргініну до 750 мг/кг характеризувалось різнонаправленими змінами вмісту ТБК-реактивних продуктів у крові та печінці: у крові спостерігалось подальше зниження їх концентрації на 71,43% (р<0,01), тоді як у печінці змін не було встановлено. Нівелювання ефектів впливу L-аргініну на інтенсивність процесів ПОЛ відбувалось за умов використання L-NNA у дозі 35 мг/кг. Тому, для проведення наших подальших досліджень, ми використовували L-аргінін у дозі 600 мг/кг та L-NNA у дозі 35 мг/кг.

2. Вплив L-аргініну та L-NNA на процеси енергетичного забезпечення, ПОЛ та стан системи АОЗ у тварин з різною резистентністю до гіпоксії. Особини з різною резистентністю до гіпоксії відрізняються за показниками метаболічної активності, зокрема, окиснювального метаболізму (Лукьянова, 2000). Відомо, що у дихальному ланцюзі МХ тварин з НР переважає окиснення ФАД-залежних субстратів (CК), у ВР - НАД-залежних (КГ). Введення L-аргініну засвідчило різну чутливість цих двох шляхів до його дії. При окисненні СК досліджено зниження ефективності фосфорилювання у НР на 20% (Р<0,05), у ВР на 24% (р<0,05) (рис. 2, а), за умов окиснення КГ змін цього показника не відмічалось (рис. 2, б). Нами було зроблено припущення, що сукцинат-залежний шлях є більш чутливим до дії L-аргініну.

Ендогенний СК здатний модифікувати фосфорилююче дихання при окисненні НАД-залежних субстратів (Кондрашова, 1991). Тому ми застосовували інгібітор СДГ - малонат. З'ясування СК-залежного внеску у окиснення КГ за умов введення L-аргініну підтвердило його різну дію на НР та ВР тварин. у НР за цих умов зростала ефективність фосфорилювання на 24% (Р<0,05), а у ВР знижувалась на 13,85% (Р<0,05) (рис 2, в). Оскільки зниження показника ефективності фосфорилювання відбувалось лише за умов окиснення СК, це дозволило припустити, що СДГ виступає тим чинником, через який L-аргінін здійснює свій модифікуючий вплив на процеси енергозабезпечення мітохондрій.

Активність СДГ, за умов введення L-аргініну, знижувалась в обох групах тварин на 25% (Р<0,05) (рис. 3). У тварин з НР L-NNA викликав зростання активності СДГ, що обумовлювало активацію процесів енергетичного забезпечення мітохондрій. Окиснення КГ, за умов введення L-NNA, є більш чутливим до обмеження синтезу NО в NО-синтазних реакціях, що підтверджується зниженням ефективності фосфорилювання в обох групах (рис. 2)

У своїх дослідженнях ми використали глутамат і малат та глутамат і піруват як субстрати, що забезпечують інтенсивне переамінування з утворенням КГ в АлАТ і АсАТ реакціях. L-аргінін при окисненні глутамату з малатом знижував швидкість АДФ-стимульованого дихання у НР тварин на 36,89% (Р<0,05), на фоні зростання ефективності фосфорилювання на 109,28% (Р<0,05). Підвищення ефективності фосфорилювання досліджено і при окисненні глутамату з піруватом. Вимірювання активностей АсАт і АлАТ, за дії L-аргініну, підтвердило їх активацію у НР, яка корелювала із пригніченням активності СДГ (r = 0,89). Вплив L-NNA обумовлював зменшення показника спряженості дихання та ОФ у тварин з НР та інтенсифікацію процесів ПОЛ. Зокрема, вміст ТБК-реактивних продуктів у крові НР зростав на 19,92% (Р<0,05), у печінці на 13,56%(Р<0,05). У ВР ці зміни становили 17,68% (Р<0,05) та 139% (Р<0,05) відповідно (рис. 4.) L-аргінін обумовлював зниження вмісту ТБК-реактивних продуктів в обох групах, зокрема у НР в крові на 13,22%(Р<0,05), в тканині печінки на 19,77% (Р<0,05). У ВР їх вміст знижувався у тканині печінки на 19,72% (Р<0,05). Результати дисперсійного аналізу засвідчили, що домінуючим фактором впливу на вміст ТБК-реактивних продуктів у крові щурів є тип введеного препарату, його частка становить 42,10% (р>0,99), на залежність від гіпоксичного фактору припадає лише 3,16% (р>0,7). Ймовірно, цим пояснюються односпрямовані зміни вмісту ТБК-реактивних продуктів у тварин з різною резистентністю при введенні L-аргініну або L-NNA.

Досліджено, що особливістю впливу NO-ергічної ланки регуляції на систему АОЗ є активація глутатіонової ланки на фоні пригнічення активності СОД і КАТ. Зокрема, при введенні L-аргініну, у тварин з ВР зростали активності ГР та ГП на 53% (р<0,05) і 93,97% (р<0,05) відповідно. Ці зміни корелювали із зниженням процесів ПОЛ (r=0,80). У тварин з НР активація глутатіонової ланки відбувалась за умов введення L-NNA. Активність ГР зростала на 22,84% (р<0,05), активність ГП - на 76,95% (р<0,05).

3. Роль NO-ергічної ланки регуляції у підтриманні процесів енергетичного забезпечення та інтенсивності процесів ПОЛ під впливом блокаторів адрено- та холінорецепторів. Функціональні зміни у клітині, при дії різноманітних чинників, обумовлені змінами чутливості адрено- і холінорецепторів. Важливим модулятором цих змін є NO [Henry, Guissani, 1999, Schmidt, Lohmann, 1993]. Отримані нами результати засвідчують, що використання АБ, яке обумовлює посилення холінергічних регуляторних впливів, сприяє виявленню ефектів L-аргініну на досліджувані процеси в обох групах тварин. Показано, що за умов окиснення СК зміни показників ефективності фосфорилювання (рис. 5) та швидкості АДФ-стимульованого дихання (рис. 6) під впливом L-аргініну та на фоні дії АБ були односпрямовані. Застосування ХБ, з наступною ін'єкцією щурам L-аргініну не змінювало показників споживання кисню МХ печінки тварин з НР при окисненні СК. У тварин з ВР, які характеризуються переважанням холінергічних механізмів регуляції, використання ХБ при окисненні СК супроводжувалось зростанням швидкості АДФ-стимульованого дихання на 25,54% (Р<0,05). За умов окиснення КГ та КГ з малонатом зміни процесів енергозабезпечення в МХ печінки при використанні АБ та дії L-аргініну характеризувались однонаправленими змінами із введенням L-аргініну. Це вказує на зв'язок ефектів його впливу з холінергічною ланкою регуляції. Введення L-NNA за умов попередньої дії АБ при окисненні СК призводило у тварин з НР до зниження швидкості АДФ-стимульованого дихання на 43,74% (Р<0,01). У ВР тварин досліджено зниження ефективності фосфорилювання на 18,65% (Р<0,01). Введення L-NNA при окисненні СК за умов дії ХБ обумовлювало зниження ефективності фосфорилювання на 25,69% (Р<0,01) у тварин з НР.

Введення АБ, що обмежують роль адренорецепторних структур, які значно активують вільнорадикальні процеси, призводило до зниження інтенсивності процесів ПОЛ в обох групах тварин. Зокрема, у НР вміст ТБК-реактивних продуктів становив становив 44,43% (Р<0,01), у ВР 37,59% величини від контролю (Р<0,01) (рис. 7).

Таким чином, ці результати свідчать, що саме за умов зниження ролі адренорецепторів і пов'язаного з цим реципрокного посилення холінергічних впливів, найкраще проявляються антиоксидантні властивості L-аргініну. На нашу думку, це виступає підтвердженням того, що NO опосередковує ефекти холінергічної ланки регуляції організму. За умов дії АБ та L-аргініну досліджено зниження активності СОД у тварин з ВР та КАТ в обох групах. Концентрація ЦП зростала у групі ВР на 74,45% (Р<0,01), що підтверджує його важливу роль у підтриманні антиоксидантного статусу тварин з ВР. На противагу цьому, використання L-аргініну після введення ХБ супроводжувалось інтенсифікацією процесів ПОЛ у НР на 33,7% (Р<0,01), у ВР на 48,11% (Р<0,01). Отже, блокатори холінорецепторів знімали ефекти L-аргініну, що призводило до інтенсифікації процесів ПОЛ. Дія L-NNA при введенні АБ мала протилежні ефекти для тварин з різною резистентністю: у НР вміст ТБК-реактивних продуктів знижувався і становив 82,42% (Р<0,05) щодо контролю, у ВР, навпаки, зростав до 150,46% (Р<0,05) щодо контролю. Введення L-NNA на фоні впливу АБ викликало зменшення концентрації ЦП у ВР тварин на 56,89% (Р<0,01). У НР тварин зростала активність СОД на 19,02% (Р<0,05). Таким чином, за умов зниження ролі адренорецепторів та пов'язаного з цим реципрокного посилення впливу холінергічної ланки регуляції у тварин з НР, під впливом L-NNA, досліджено пригнічення процесів ПОЛ. Отже, дія L-аргініну опосередковується участю холінорецепторів, оскільки ефекти його впливу на клітинний метаболізм нівелюються під впливом ХБ.

4. Вплив L-аргініну та L-NNA на процеси енергетичного забезпечення, ПОЛ та стан системи АОЗ у тварин з різною резистентністю до гіпоксії за умов стресу. Згідно даних літератури, NO сприяє обмеженню розвитку стресу та активації ендогенних захисних систем організму (Малышев, Манухина, 2000; Реутов, 1997; Goda, Ishimura, 1997). З метою оцінки змін функціонального стану МХ, інтенсивності процесів ліпопероксидації та активності системи АОЗ за умов стресу у тварин з різною резистентністю до гіпоксії ми досліджували ефекти введення L-аргініну та L-NNA за цих умов. Показано, що обраний нами метод стресу супроводжувався значним зростанням інтенсивності процесів ПОЛ. Зокрема, вміст ТБК-реактивних продуктів зростав у крові тварин з НР у 5,2 рази, у тварин з ВР у 8,3 разів (рис. 8). Це обумовлювало зміни функціонального стану МХ, які супроводжувались більшою ушкоджуваністю НАД-залежного шляху окиснення незалежно від резистентності. Відомо, що гальмівними факторами, які розвиваються за умов стресу і модифікують дихання МХ, є продукти окиснення адреналіну та ПОЛ, що нагромаджуються при сильних і тривалих впливах на організм й гальмують активність СДГ.

Таким чином, термінова мобілізація організму під впливом стресу, аналогічна до тієї, що застовувалась у наших дослідженнях, викликає метаболічне пригнічення активності СДГ мітохондрій через оксалоацетат, який утворюється із СК.

Для з'ясування, опосередкованих NO, механізмів регуляції енергозабезпечення за умов стресу, ми використали ефект зняття оксалоацетатного інгібування СДГ мітохондрій глутаматом. У тварин з НР L-аргінін знімав оксалоацетатне інгібування СДГ, викликане дією стресу, шляхом підвищення спряженості процесів дихання і фосфорилювання та його ефективності. У тварин з ВР, навпаки, такі зміни відбувались за умов використання L-NNA (рис. 9).

Отже, NO-залежні механізми мітохондріального контролю пов'язані з функціонуванням СДГ та зниженням інтенсивності процесів ліпопероксидації, що дозволяє обмежувати негативні стресорні впливи в організмів з НР та підвищувати їх адаптаційні можливості.

Таким чином, отримані нами результати дозволяють стверджувати, що парентеральне введення L-аргініну сприяє економізації процесів енергетичного забезпечення шляхом підвищення спряженості процесів дихання та ОФ на фоні зниження процесів ліпопероксидації у тварин з НР за умов стресу (рис. 8).

Встановлено, що стрес викликав підвищення активності СОД та КАТ в обох групах тварин. Введення L-NNA при стресі також активувало СОД у НР на 195,23% (p<0,05), у ВР на 208,83% (p<0,05) (рис. 10).

Однак активність глутатіонредуктази знижувалась на 65,17% (p<0,05) у тварин з НР, на 71,51% (p<0,05) у тварин з ВР. L-аргінін за умов стресу активував глутатіонову компоненту системи АОЗ. Це підтверджується величинами коефіцієнту кореляції між активністю ГР та вмістом мда в обох групах тварин (r=0,75 для НР, r=0,51 для ВР), та активністю ГП і вмістом мда (r=0,86 для НР, r=0,79 для ВР). У тварин з НР введення L-аргініну сприяло зростанню активності ГР на 163,75% (P<0,05). У тварин з ВР за цих умов зростала активність ГР на 167,34% (P<0,05) та ГП на 57,48% (P<0,05) щодо величини у стресованих тварин.

5. Рецепторний контроль функціонального стану МХ та процесів ПОЛ у тварин з різною резистентністю до гіпоксії під впливом L-аргініну та L-NNA при дії стресу. Відомо, що посилення впливів регуляторної ланки катехоламіни-сукцинат обумовлює зростання швидкостей поглинання кисню МХ за умов дії стресу. Такі результати були отримані нами під впливом L-аргініну на фоні дії ХБ за умов стресу. ефективність фосфорилювання за цих умов знижувалась на 27,36% (p<0,05), однак відсоток зниження був меншим щодо значень при введенні L-аргініну та L-аргініну на фоні дії АБ. Отже, наведені дані підтверджують нашу концепцію щодо реалізації ефектів екзогенного L-аргініну через холінергічну ланку регуляції у тварин з НР. У тварин з ВР вплив L-аргініну на фоні дії ХБ та стресу за умов окиснення СК призводив до зниження спряженості процесів дихання та ОФ (рис. 11) й ефективності фосфорилювання. активація NO-ергічної ланки за умов дії АБ при стресі супроводжувалась зменшенням вмісту ТБК-реактивних продуктів у тварин з НР на 49,62% (Р<0,05), у тварин з ВР на 69,62% (Р<0,05). Введення L-аргініну обумовлювало зниження активності СОД у тварин з ВР як за умов блокади адрено- так і холінорецепторів: у першому випадку - на 49,43% (Р<0,05), у другому - на 11,27% (Р<0,05). Цей факт відображає роль холінергічної ланки регуляції у реалізації ефектів NO у тварин з ВР. Введення L-NNA призводило до зростання активності СОД за умов дії АБ на 41,55% (Р<0,01), а ХБ на 39,00% (Р<0,01). Це підтверджує інгібуючу роль NO у реалізації ефектів СОД, тому зниження активності NO-синтази сприяло активації цього ферменту. Введення L-аргініну на фоні дії АБ за умов стресу супроводжувалось значним зниженням вмісту ЦП в обох групах тварин: у НР на 62,30% (Р<0,01), у ВР на 35,60% (Р<0,01). Вплив L-NNA на фоні дії ХБ супроводжувався зростанням вмісту ЦП у НР на 58,86% (Р<0,01). У ВР, навпаки, за цих умов відбувалось зниження його вмісту на 55,76% (Р<0,01).

Отже, використання АБ викликає реципрокну активацію холінореактивних структур, які у значній мірі обумовлюють поглиблення ефектів ендогенного NO. Ймовірно, в основі структурної перебудови, пов'язаної із змінами енергозабезпечення і рівня продукції АФК, лежать механізми ефективного використання кисню при менших значеннях рО₂, що створює сприятливі умови для синтезу і депонування NO. Тому, у наших дослідженнях отримано значний протекторний ефект системи АОЗ при дії L-аргініну на фоні введення адреноблокаторів.

6. Вплив L-аргініну та N-нітро-L-аргініну на процеси поглинання кальцію мітохондріями печінки щурів з різною резистентністю до гіпоксії. Враховуючи важливу роль іонів Са²⁺ у регуляції енергетичних процесів у мітохондріях (Denton, Mc Cormack, 1980), ми дослідили зміни кальцієвої ємності МХ печінки щурів з різною резистентністю до гіпоксії за умов ведення L-аргініну або L-NNA при окисненні субстратів ЦТК. Показано, що кальцієва ємність МХ печінки щурів з НР характеризується нижчими значеннями щодо ВР. Введення L-аргініну обумовлювало зростання показника кальцієвої ємності мітохондрій печінки щурів з НР до рівня тварин з ВР. У тварин з ВР односпрямовані зміни, пов'язані з пригніченням процесу акумулювання катіонів Са²⁺ мітохондріями печінки, досліджено при використанні L-NNA за умов окиснення усіх досліджуваних субстратів.

Висновки

Екзогенний L-аргінін має дозозалежний характер впливу на процеси функціонування мітохондрій печінки при використанні основних субстратів окиснення. L-аргінін у дозах 450-600 мг/кг викликає зниження величини фосфорилюючого дихання на фоні зростання спряженості процесів дихання та окисного фосфорилювання. Дія L-аргініну у дозі 750 мг/кг супроводжується незворотніми змінами функціонування дихального ланцюга мітохондрій печінки, що оцінюється за величиною дихального контролю та ефективності фосфорилювання.

ефекти впливу L-аргініну на процеси енергетичного забезпечення мітохондрій печінки щурів з низькою резистентністю пов'язані із зростанням ролі субстратів переамінування, зокрема глутамату з малатом й глутамату з піруватом, та активацією аланін- і аспартатамінотрансфераз. L-аргінін обумовлює зниження активності сукцинатдегідрогенази та ролі сукцинат-залежного окиснення незалежно від резистентності до гіпоксії.

Екзогенний L-аргінін обмежує інтенсифікацію процесів ліпопероксидації, оцінюваних за вмістом ТБК-реактивних продуктів, в крові та тканині печінки щурів з низькою резистентністю до гіпоксії, що корелює з економізацією споживання кисню мітохондріями. Ці зміни пов'язані з посиленням ролі холінергічної ланки регуляції, що виявляється за умов дії холіноблокаторів.

L-аргінін викликає пригнічення активності ферментів системи антиоксидантного захисту супероксиддисмутази та каталази у тварин з низькою та високою резистентністю до гіпоксії. Зміни функціонування NO-ергічної системи супроводжуються активацією глутатіонової ланки антиоксидантного захисту у щурів з низькою та високою резистентністю до гіпоксії. У тварин з високою резистентністю активація ферментів глутатіонредуктази та глутатіонпероксидази відбувається під впливом L-аргініну. У тварин з низькою резистентністю активність глутатіонредуктази та глутатіонпероксидази зростає при введенні N-нітро-L-аргініну.

Тварини з високою резистентністю характеризуються вищим вихідним рівнем кальцієвої ємності мітохондрій печінки порівняно з низькорезистентними тваринами. Введення L-аргініну викликає зростання кальцієвої ємності мітохондрій печінки тварин з низькою резистентністю до рівня високорезистентних тварин у контролі. N-нітро-L-аргінін обумовлює зниження здатності мітохондрій печінки тварин з високою резистентністю до гіпоксії поглинати кальцій при окисненні основних субстратів циклу трикарбонових кислот.

Стрес викликає інтенсифікацію процесів ліпопероксидації, яка корелює з активацією сукцинат-залежного окиснення на фоні зниження ролі НАД-залежних субстратів. Ефект впливу L-аргініну за умов стресу супроводжується зниженням інтенсивності процесів перекисного окиснення та обмеженням оксалоацетатного інгібування сукцинатдегідрогенази у мітохондріях печінки щурів з низькою резистентністю.

Зміни функціонального стану мітохондрій печінки та інтенсивність процесів ліпопероксидації під впливом L-аргініну залежать від функціонального стану холінорецепторів, оскільки усуваються під впливом їх блокаторів - атропіну та бензогексонію.

Зміни функціонування NO-ергічної ланки регуляції модулюють співвідношення аеробних та анаеробних шляхів енергозабезпечення, оцінюваних за співвідношенням лактат/піруват. N-нітро-L-аргінін обумовлює зниження цього співвідношення у тварин з низькою резистентністю до гіпоксії, а у тварин з високою резистентністю, навпаки, зростання. Введення холіноблокаторів при введенні N-нітро-L-аргініну сприяє зростанню співвідношення лактат/піруват за рахунок значного зниження вмісту пірувату.

Список публікацій за темою дисертації

Іккерт О.В., Кургалюк Н.М., Гордій С.К. Вплив L-аргініну та N-нітро-L-аргініну на окисне фосфорилювання і процеси ліпопероксидації у щурів з різною резистентністю до гіпоксії за умов стресу // Укр. біохім. журн. - 2001. - Т.73, №6. - С. 49-57.

Кургалюк Н.М., Іккерт О.В., Вовканич Л.С., Горинь О.В., Гальків М.О., Гордій С.К. Вплив L-аргініну і блокатора синтази оксиду азоту L-NNA на кальцієву ємність мітохондрій печінки щурів з різною резистентністю до гіпоксії під // Укр. біохім. журн. - 2001. - Т.73, №5. - C. 82-86.

Іккерт О.В., Кургалюк Н.М., Гордій С.К., Гальків М.О. Вплив L-аргініну та N-нітро-L-аргініну на функціональний стан ізольованих мітохондрій печінки щурів з різною резистентністю до гіпоксії // Вісник проблем біології і медицини. - 2000. - №5-6. - С. 17-20.

Кургалюк Н.М., Іккерт О.В., Горинь О.В., Гордій С.К., Серебровська Т.В., Гальків М.О. Вплив оксиду азоту на механізми регуляції вмісту активних форм кисню в адаптивних відповідях організмів з різною резистентністю до дії гіпоксичного фактора // Медична хімія. - 2001. - Т.3, №3. - С. 14-18.

Кургалюк Н.М., Іккерт О.В., Гордій С.К., Гальків М.О., Ткаченко Г.М. Регуляція L-аргініном транспорту іонів кальцію і окиснювального фосфорилювання у мітохондріях печінки щурів з різною резистентністю до гіпоксії при дії стресорних навантажень // Біологія тварин. - 2000. - Т.2. - №2. - С. 143-151.

Іккерт О.В. NО-ергічна ланка регуляції мітохондріального дихання та окисного фосфорилювання в тканині печінки щурів з різною резистентністю до гіпоксії // Вісник Київського національного університету. Проблеми регуляції фізіологічних функцій. - 2002. - Вип.8. - С. 37-40.

Кургалюк Н.М., Іккерт О.В., Горинь О.В., Гальків М.О., Гордій С.К.Вплив L-аргініну і блокатора синтази оксиду азоту N-нітро-L-аргініну на стан кальцієвої ємності мітохондрій печінки щурів з різною резистентністю до гіпоксії за умов дії стресорних навантажень // Вісник Львівського ун-ту. Сер. біол. - 2001. - №27. - С. 236-244.

Іккерт О.В., Кургалюк Н.М., Гордій С.К. Вплив L-аргініну та Nнітро-L-аргініну на стан енергозабезпечення мітохондрій печінки щурів із різною резистентістю до гіпоксії при дії стресових навантажень // Вісник Львівського ун-ту. Сер. біол. - 2002. - №28. - С. 271-279.

Іккерт О., Кургалюк Н., Ткаченко Г., Гальків М., Гордій С.К. Стан системи антиоксидантного захисту і процесів ліпопероксидації у мітохондріях щурів за умов зміни функціонального стану NО-ергічної ланки регуляції // Вісник Львівського ун-ту. Сер. біол. - 2002. - №29. - С. 157-165.

Іккерт О.В. Роль амінотрансферазних реакцій у підтриманні функцій енергозабезпечення мітохондріями печінки щурів з різною резистентністю до гіпоксії при введенні L-аргініну та N-нітро-L-аргініну // Науково-технічний бюллетень інституту біології тварин. - 2001. - вип.1-2, С. 130-134.

Іккерт О.В., Кургалюк Н.М., Гордій С.К., Гальків М.О., Ткаченко Г.М. NO-ергічна ланка регуляції мітохондріального дихання у щурів з різною резистентністю до гіпоксії // Ученые записки ТНУ. - 2001 - T.14, №2. - С. 80-83

Іккерт О.В., Гордій С.К. Рецепторний контроль функціонального стану мітохондрій печінки щурів з різною резистентністю прис стресових навантаженнях під впливом L-аргініну та Nнітро-L-аргініну // Проблеми екологічної та медичної генетики і клінічної імунології. - 2002. - С. 100-110.

Іккерт О.В., Ткаченко Г.М., Кургалюк Н.М., Гальків М.О., Гордій С.К. Система антиоксидантного захисту та процеси ліпопероксидації у тварин з різною резистентністю до гіпоксії за умов зміни функціонального стану NO-ергічної ланки регуляції та введення адрено- і холіноблокаторів // Проблеми екологічної та медичної генетики і клінічної імунології. - 2002. - С. 24-32.

Іккерт О.В., Кургалюк Н.М., Гордій С.К., L-аргінін і ефективність мітохондріального дихання як чинники корекції енергозабезпечення у щурів за умов гіпоксії // Мат. IV Міжнародної науково-практичної конф. “Екологія, людина, суспільство”. - Київ. - 2001. - С. 27-28.

Иккерт О.В., Кургалюк Н.Н., Ткаченко Г.М., Галькив М.А., Гордий С.К. Роль NO-зависимых механизмов митохондриального энергообеспечения в формировании резистентности крыс к острому стресорному воздействию // Сб. тез. 6-ой Пущинской школы-конференции молодых ученых. - т.1. - 2002. - С. 83-84.

Іккерт О., Кургалюк Н., Ткаченко Г., Гордій С. Роль NO-ергічної ланки регуляції у підтриманні антиоксидантного статусу організму // Мат. ІІ Всеукраїнської конференції студентів та аспірантів "Біологічні дослідження молодих вчених на Україні". - Вип. І. - 2002. - С. 20-21.

Кургалюк Н.М., Іккерт О.В., Гордій С.К., Гальків М.О., Ткаченко Г.М. Корекція процесів перекисного окиснення ліпідів і системи антиоксидантного захисту у щурів з різною резистентністю до гіпоксії залежно від функціонального стану NO-ергічної ланки регуляції // Зб. праць наук. конф. до 100-річчя з дня народження І.М.Буланкіна. - Харків. - 2001. - С. 53-54.

Кургалюк Н.Н., Иккерт О.В., Галькив М.А., Гордий С.К., Ткаченко Г.М. L-аргинин как фактор коррекции процесов митохондриального дыхания, системы антиоксидантной защиты и перекисного окисления липидов у крыс с разной резистентностью к гипоксии в условиях стресса // Мат. ІІ международной науч. конф. “Аминокислоты и их производные в биологии и медицине”. - Гродно. - 2001. - С. 64-65.

Кургалюк Н.М., Іккерт О.В., Гальків М.О., Гордій С.К., Ткаченко Г.М.Транспорт кальцію у мітохондріях печінки щурів з різною резистентністю до гіпоксії під впливом L-аргініну та блокатора синтази оксиду азоту L- NNА // Мат. XVI з'їзду Укр. фізіол. т-ва. Фізіологічний журнал. - 2002. - Т.48, №2. - С. 88. .

Kurgalyuk N.M., Ikkert O.V., Gordy S.K., Galkiv M.A., Tkachenko G.M. Exogenous L-arginine correction of ADP-stimulated respiration and calcium transport in the liver mitochondria of rats with high and low hypoxic resistance during stress // Fourth International Conference "Hypoxia in medicine".-Geneva (Switzerland). - 2001. - P. 20.

Ikkert O., Kurhalyuk N., Tkachenko G., Hordii S. Aerobic and anaerobic pathways of energy support in L-arginine-treated rats with different resistance to hypoxia // 4^th Parnas conference "Molecular mechanisms of cell activation: biological signals and their target enzymes. - Wrocіaw (Poland). - P.86.

Анотація

Іккерт О.В. Вплив L-аргініну та N-нітро-L-аргініну на функціональний стан мітохондрій печінки щурів з різною резистентністю до гіпоксії. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.13 - фізіологія людини і тварин. Львівський національний університет імені Івана Франка, Львів, 2003.

Досліджено вплив L-аргініну та N-нітро-L-аргініну (L-NNA) на процеси АДФ-стимульованого дихання, перекисного окиснення ліпідів (ПОЛ) та активність системи антиоксидантного захисту (АОЗ) у тварин з різною резистентністю до гіпоксії. Показано, що L-аргінін та L-NNA модулюють процеси мітохондріального енергозабезпечення за рахунок впливу на шляхи використання субстратів окиснення (НАД- і ФАД-залежних), зміни активності ферментів переамінування і СДГ. Зниження процесів ПОЛ у НР отримано при дії L-аргініну, у ВР - введенням L-NNA. L-аргінін викликає зниження активності СОД і КАТ і стимулює активність глутатіонової ланки системи АОЗ. У НР тварин L-аргінін викликав зростання кальцієвої ємності МХ печінки НР тварин до рівня ВР, дія L-NNA супроводжувалась пригніченням здатності МХ ВР тварин акумулювати Са²⁺. Отримані результати дають можливість коригувати мітохондріальні процеси в організмі тварин з різною резистентністю, шляхом функціональних змін NO-ергічної ланки регуляції.

Аннотация

Иккерт О.В. Влияние L-аргинина и N-нитро-L-аргинина на функциональное состояние митохондрий печени крыс с разной резистентностью к гипоксии. - Рукопись.

Дисертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.13 - физиология человека и животных. Львовский национальный университет имени Ивана Франка, Львов, 2003.

Исследовано влияние L-аргинина и N-нитро-L-аргинина (L-NNA) на процессы АДФ-стимулированого дыхания, перекисного окисления липидов (ПОЛ) и активность системы антиоксидантной защиты (АОЗ) у животных с разной резистентностью к гипоксии. Показано, что L-аргинин и L-NNA модулируют процессы митохондриального энергообеспечения за счет влияния на пути использования субстратов окисления (НАД- и ФАД-зависимых), изменений активности ферментов переаминирования и СДГ. Процессы ПОЛ у НР снижались под действием L-аргинина, у ВР - введением L-NNA. L-аргинин снижает активность СОД і КАТ и стимулирует активность глутатионового звена системы АОЗ. У НР животных L-аргинин вызывал увеличение кальциевой емкости МХ печени НР животных до уровня ВР, действие L-NNA сопровождалось уменьшением способности МХ ВР животных аккумулировать Са²⁺. Полученные результаты дают возможность корректировать митохондриальные процессы в организме животных с разной резистентностью через функциональные изменения NO-эргического звена регуляции.

Аnnotation

Ikkert O.V. The influence of L-arginine and N-nitro-L-arginine on mitochondrial energy support of rats with different resistance to hypoxia. - Manuscript.

The Doctoral Dissertation on biological science on speciality 03.00.13 - physiology of humans and animals. Ivan Franko Lviv National University, Lviv, 2003.

The dissertation is devoted to investigation of the influence of L-arginine (nitric oxide precursor) and NO-synthase blocator N-nitro-L-arginine (L-NNA) on processes of ADP-stimulated respiration, lipid peroxidation and antioxidant system activities with different resistance to hypoxia.

Present study demonstrated that intraperitoneal injection of L-arginine (600 mg/kg) and L-NNA (35 mg/kg) can modulate mitochondrial energy support processes by changes of substrate oxidation ways, transaminases and succinatdehydrogenase (SDG) activity. Because L-arginine treated animals with high and low resistance to hypoxia were characterised decreasing of SDG activity and processes of oxidative phosphorilation under succinate acid oxidation. L-NNA levelled this effects. L-arginine injection caused increasing of aminotransferases activity in low resistance animals under glutamate and malate and glutamate and pyruvate oxidation. It was shown that L-arginine stimulated calcium capacity of low resistance animals under succinate, б-ketoglutarate, glutamate and pyruvate oxidation. On the contrary, decreasing of high resistance animals calcium capacity was conditioned by L-NNA under succinate, б-ketoglutarate, glutamate and pyruvate and glutamate and malate oxidation. We have investigated the influence of intraperitoneal injection of L-arginine and L-NNA on antioxidant systems (the activity of superoxiddismutase (SOD), catalase (KAT), glutathione reductase (GR), glutathione peroxidase (GP) and ceruloplasmine) and processes of lipid peroxidation (the concentration of diens conjunctions and malonic dialdehyde) in rats with different resistance to hypoxia. Our results suggested that AOZ system activity depend on NO-ergic link of regulation: L-arginine caused decreasing of lipid peroxidation processes in low resistance animals, but in high resistance animals this effect was obtained by L-NNA treatment. Stimulation of NO-synthase activity made for SOD and KAT inhibition and activation of glutatione link of AOZ system in high resistance animals. Low resistance animals had glutatione link of AOZ system activation under L-NNA treatment.