Зміни енергетичного метаболізму і перекисного окислення ліпідів у печінці при гострій інтоксикації нітратом натрію та використанні гіпербаричної оксигенації

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Зміни енергетичного метаболізму і перекисного окислення ліпідів у печінці при гострій інтоксикації нітратом натрію та використанні гіпербаричної оксигенації

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук

Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. Багаторічні порушення технології внесення азотних добрив призвели до накопичення нітросполук у глибоких шарах ґрунту, ґрунтоутворюючих породах, природних і рудникових водах та культурах, які культивуються, що обумовлює порушення санітарного режиму навколишнього середовища і якості питної води, токсичну дію сполук азоту, в першу чергу, найбільш окисленої їх форми - нітратів, на тваринний світ і людину. (Середенко і співавтор., 1987; Велдре, Карлова, 1991; Kross at al., 1992). Забруднення навколишнього середовища нітратами являється важливою екологічною проблемою, передусім, для України - держави з розвинутим агропромисловим комплексом (Циганенко, 1990).

Гострі отруєння нітратами супроводжуються розвитком змішаної гіпоксії, важливим компонентом якої є гемічна гіпоксія - найменш вивчений в теперішній час вид кисневої недостатньості (Середенко і співавтор.1987, 1996). Для гострої інтоксикації нітратами характерний тяжкий перебіг і виражена рефрактерність до медикаментозної терапії (Ажипа, Реутов, Каюшин, 1990).

Печінка відноситься до органів, які є першими мішенями для токсичної дії нітратів при надходженні в організм їх надмірної кількості (Fritsc, Batina, Saint-Blanquat, 1991). В клінічній практиці відомі випадки розвитку токсичного гепатозу при гострій нітратній інтоксикації (Раманаускайте і співавт., 1990).У той же час механізми метаболічних змін у печінці при інтоксикації солями азотної кислоти вивчені недостатньо. Не були досліджені зміни процесів енергетичного обміну, перекисного окислення ліпідів і стану антиоксидантної системи в печінці при гострій інтоксикації нітратами. Не висвітлений при гострій інтоксикації нітратами і взаємозв'язок біоенергетичних порушень в печінці та накопичення в цьому органі високореакційного продукту біотрансформації нітросполук - оксиду азоту (NO), утворення якого вважається важливою ланкою патогенезу отруєнь нітратами і нітритами (Реутов і співавт., 1988-1996; Костенко, 1996).

Недостатньо розроблені до теперішнього часу також і методи терапії гострих отруєнь нітратами (Реутов, 1989; Бурбело і співавт., 1991). Розробка препаратів, що зв'язують в організмі NO, тільки-но розпочалася (Дмитренко і співавт., 1996). У зв'язку з цим викликає великий інтерес дослідження механізмів терапевтичної дії гіпербарічної оксігенаціі(ГБО) на печінку.

Зв'язок роботи з науковими програмами. Робота виконана згідно з планом за темою «Токсична дія неорганічних нітросполук на організм ссавців», номер держреєстрації 0198U000931. Української медичної стоматологічної академії.

Мета дослідження: вивчення енергетичного метаболізму, процесів перекисного окислення ліпідів і антиоксидантної системи в печінці білих щурів у динаміці раннього і відновного періодів гострої інтоксикації нітратом натрію та в умовах використання гіпербаричної оксигенації.

Задачі дослідження:

1. Вивчити в динаміці раннього і відновного періодів гострої інтоксикації нітратом натрію зміни вмісту та співвідношення аденіннуклеотидів, стан процесів окислювального фосфорилювання і анаеробного гліколізу в печінці білих щурів.

2. Вивчити в динаміці раннього і відновного періодів гострої інтоксикації нітратом натрію зміни вмісту динітрозильних комплексів заліза в печінці білих щурів.

3. Вивчити в динаміці раннього і відновного періодів гострої інтоксікації нітратом натрію зміни процесів перекисного окислення ліпідів і антиоксидантної системи в печінці білих щурів.

4. Вивчити вплив гіпербарічної оксигенаціі на динамику показників енергетичного метаболізму, перекисного окислення ліпідів і антиоксидантнтної системи, а також вмісту динітрозильних комплексів заліза в ранньому і відновному періодах гострої інтоксикації нітратом натрію.

Наукова новизна отриманих результатів. Вперше показано, що гостра інтоксікація нітратом натрію супроводжується прогресуючим на протязі першої доби після затравки суттєвим порушенням енергетичного обміну в печінці білих щурів, що проявляється у пригніченні окислювального фосфорилювання, розходженні процесів окислення і фосфорилювання, зниженні енергетичного потенціалу і підвищенні коефіцієнту лактат/піруват.

Вперше встановлено, що в тканині печінки білих щурів у динаміці гострої інтоксикації нітратом натрію відмічається підвищення активності перекисного окислення ліпідів і зниження антиоксидантного потенціалу.

Вперше виявлена патогенетична залежність порушень енергетичного метаболізму і антиоксидантного потенціалу в тканині печінки білих щурів при гострому отруєнні нітратом натрію від накопичення в цьому органі комлексів оксиду азоту (NO) з залізовмістними біополімерами.

Встановлено, що сеанс ГБО, проведений через 30 хв. після введення нітрату натрію, обмежує глибокі порушення енергетичного обміну і антиоксидантної системи в печінці білих щурів, запобігає значній активації перекисного окислення ліпідів і наростанню в тканині вмісту динітрозильних комплексів заліза. В той же час використання ГБО за експериментально розробленою схемою має більш суттєвий, порівняно з одиничним сеансом, коригуючий вплив на процеси енергетичного метаболізму, перекисного окислення ліпідів, антиоксидантного захисту в печінці білих щурів, сприяє скороченню відновного періоду інтоксикації, а також значно підвищує виживаємість лабораторних тварин.

Практичне значення роботи. В результаті проведених досліджень поглиблені уявлення про патогенез метаболічних порушень в печінці при гострій інтоксикації нітратом натрію, висвітлені кокретні механізми розвитку порушень енергетичного метаболізму і антиоксидантної системи в печінці білих щурів при нітратному отруєнні, поглиблені уявлення про роль оксиду азоту в патогенезі гострої інтоксикації нітратами.

Поглиблені уявлення про механізми позитивного ефекту ГБО при надходженні в організм токсичних доз нітратів. Підтвердженна здатність гіпербаричного кисню інгібувати швидкість біотрансформації нітратів до більш токсичних метаболітів (окису азоту) у тканині печінки.

Отримані результати можуть служити експериментальним обґрунтуванням використання ГБО в клініці при гострих інтоксикаціях солями азотної кислоти, у тому числі і з метою запобігання пошкодженню нітратами і продуктами їх біотрансформації тканини печінки.

Особистий внесок пошукувача. Автором самостійно проведений аналіз наукової літератури, підготований план експериментів, проведені експериментальні дослідження та їх аналіз, сформована компьютерна база даних, написані всі розділи дисертації і сформульовані висновки. Конкретний особистий внесок дисертанта в розробку схеми використання гіпербаричної оксигенації при нітратній інтоксикації (Патент України на винахід №21422 A) від 02.12.1997 в співавторстві з к.м.н. В.О. Костенко складає 50%.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертації доповідалися на І Українській науково-практичній конференції «Актуальні питання експериментального і клінічного використання баротерапії (Дніпропетровськ, 1995), І національному з'їзді фармакологів України (Київ, 1995), ХV з'їзді Українського фізіологічного товариства (Донецьк, 1998), Пленумі товариства патофізіологів України (Чернівці, 1998), міжнародній конференціі «Гіпоксія:деструктивна та конструктивна дія» (Київ, 1998), III Міжнародному конгресі патофізіологів (Lahti, Finland, 1998), підсумкових наукових конференціях Української медичної стоматологічної академії (1994-1997 рр.), міжкафедральному засіданні кафедр гістології, цитології та ембріології з курсом патологічної фізіології, внутрішніх хвороб, біофізики з курсом біології, біохімії, госпітальної терапії з курсом професійних хвороб, ЦНДЛ Української медичної стоматологічної академії (Полтава, 1997), засіданні відділу по вивченню гіпоксичних станів Інституту фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України (Київ, 1998).

Публікації. Результати дисертації опубліковані в 5 статтях (з них 3 - без співавторів), отриманий 1 патент України на винахід, опубліковано 5 тез доповідей.

Обсяг та структура дисертації

Робота викладена на 147 сторінках друкованого тексту, містить 24 таблиці та 2 малюнки, складається із вступу, огляду літератури, опису матеріалів та методів досліджень, двох розділів власних досліджень, обговорення отриманих результатів, висновків та списку літератури, який містить 154 джерела кирилицею та 126 латинню.

Матеріали та методи дослідження

Дослідження були проведені на 686 білих щурах лінії Вістар різної статі масою 160 - 250 грам. Перед затравкою тварини позбавлялись їжі на 24 год. і води на протязі 3 - 4 год. Дослідження були проведені в 7 серіях дослідів, у кожній із яких проводили комплексне вивчення необхідних показників: 1) у ранньому періоді інтоксикації (через 2 і 24 год. після затравки); 2) у відновному періоді (через 3, 5, 7 і 10 діб після затравки); 3) в ранньому періоді інтоксикації в умовах однократного використання сеансу ГБО; 4) у відновному періоді інтоксикації в умовах однократного використання сеансу ГБО; 5) у відновному періоді інтоксикації (через 1, 3, 5, 10 діб) в умовах використання ГБО згідно експериментально розробленої схеми; 6) у здорових тварин після одноразового використання сеансу ГБО; 7) у інтактних тварин (контрольна серія).

Моделювання гострої інтоксикації нітратом натрію проводили шляхом введення вказаної сполуки у вигляді водного розчину в шлунок за допомогою спеціального зонду із розрахунку 9.6 г. нітрату натрію на 1 кг маси тварини. Дана експериментально підібрана доза відповідає добовій ЛД-50.

Сеанси ГБО проводили в барокамері об'ємом 3 літри. В 3, 4 і 6 серіях дослідів ГБО проводили на протязі 60 хв при надлишковому тиску кисню (2029 гПа) через 30 хв після затравки тварин. В п'ятій серії ГБО використовували по такій схемі (Патент України на винахід №21422 А _): 2029гПа (через 20 30 хв., 6, 12, 24 години після введення нітрату натрію - на протязі 60 хв.), 1517 гПа (через 3 та 4 дні - по 45 хв), 1013 гПа (через 5, 6, 7 і 8 днів - по 45 хв).

Білих щурів декапітували під легким ефірним наркозом. У тварин відбирали для дослідження кров і печінку.

Біохімічні і біофізичні методи дослідження. Вміст АТФ визначали на хемолюміменометрі БХЛ-06 (Росія) з використанням біолюмінесцентного АТФ-реагента «Іммолюм» виробництва Московського університету ім. М.В. Ломоносова (Росія) за методом, викладеним в методичних рекомендаціях Толстих і співавт. (1991), в основі якого лежить люциферин-люциферазна хемолюмінесценція. Вміст АДФ і АМФ визначали за методом Jaworek et al. (1974) в одній пробі за допомогою пов'язаних реакцій. Енергетичний потенціал розраховувли за формулою Atkinson (1968). Вміст неорганічного фосфату(Фн) визначали за методом, описаним у Кочеткова (1980). Концентрацію лактату визначали за методом Gutmann i Wahlefeld (1974), концентрацію пірувату за методом Czok i Lamprecht (1974).

Рівень перекисного окислення ліпідів у тканині печінки оцінювали за утворенням в реакції тіобарбітурової кислоти з малоновим диальдегідом забарвленого триметинового комплексу до і після півторигодинної інкубації (Knights, et al, 1988). Активність антиоксидантної системи оцінювали за приростом концентрації малонового диальдегіду за час півторигодинної інкубації в залізоаскорбатному буферному розчині, а також за активністю антиоксидантних ферментів супероксиддисмутази (СОД) і каталази. Показники активності СОД визначали згідно методу Брусова і співавт., (1976), а каталази - за методом, викладеним в керівництві Архіпової (1980). Активність цитохромоксидази визначали за методом Straus (1954).

Дихальну і фосфорилюючу активність мітохондрій виміряли за Chance, Williams (1955) за допомогою закритого платинового кисневого електроду Кларка на полярографі LP-7E. Спектри ЕПР динітрозильних комплексів заліза («депо» оксиду азоту) в печінці реєстрували за допомогою радіоспектрометра АЕ-4700 (Україна) при значенні фактору g=2.03 в зразках тканини, охолодженої до температури 77К (Варич і співавт., 1977). З метою вивчення ступеню гемічної гіпоксії визначали рівень метгемоглобіну в крові ціангемоглобіновим методом у модифікації Кушаковського (1968) на спектрофотометрі СФ-46. Експериментальні дані оброблені варіаційно-статистичним методом з використанням критерію Ст'юдента.

Результати дослідження і їх обговорення

1. Зміни енергетичного метаболізму, показників перекисного окислення ліпідів (ПОЛ) та антиоксидантноі системи в печінці білих щурів при гострій інтоксикації нітратом натрію.

Вже через 2 год. після введення білим щурам нітрату натрію в дозі ЛД-50 відмічалося виражене порушення енергетичного метаболізму в печінці. Про це свідчить зниження концентрації АТФ на 41.2%, суми аденіннуклеотидів - на 14.0%, енергетичного потенціалу - на 31.7%. В той же час відмічається значне підвищення АМФ (на 49.0%) і неорганічного фосфату (на 46.5%). Наведені дані свідчать про те, що уже в перші години гострої інтоксикації нітратом натрію відбувається інтенсивний розпад АТФ при одночасному зниженні процесів її ресинтезу. Максимальне порушення вмісту і співвідношення аденіннуклеотидів в печінці білих щурів ми відмічали через 6 год після затравки. Так, концентрація АТФ знижувалася, порівняно з даними інтактних тварин, на 48.2%, АДф - на 46.2%, енергетичний потенціал - на 38.3%. Концентрація АМФ і неорганічного фосфату перевищувала показники контролю відповідно на 59.7 і 53.2%. Достовірної різниці між даними про вміст і співвідношення аденіннуклеотидів через 6 - 24 год після затравки лабораторних тварин нітратом натрію ми не виявили.

Різке пригнічення енергетичного метаболізму в ранньому періоді гострої інтоксикації нітратом натрію підтверджується даними полярографічного дослідження мітохондріального дихання і окислювального фосфорилювання в тканині печінки білих щурів. Уже через 2 год після затравки відмічалося достовірне зниження швидкості фосфорилюючого дихання (в метаболічному стані 3 по Чансу, V3) на 18.2%. Через 6 год поряд з пригніченням фосфорилюючого дихання (на 34.1%) ми виявили зниження інтенсивності ендогенного дихання (Vенд.) на 43.0% і контролюємого (в метаболічному стані 4 по Чансу, V4) - на 33.4%. Пригнічення ендогенного дихання свідчить про інгібування шляхів постачання субстратів окислення до енергоутворюючих мембран мітохондрій (Рекер, 1979). Через 1 добу після введення щурам нітрату натрію також відмічалося суттєве зниження швидкості ендогенного, фосфорилюючого і контролюємого дихання; спостерігалася різка зміна показників, що характеризують ступінь спряження процесів окислення і фосфорилювання (зниження дихального контролю і коефіцієнту ефективності фосфорилювання АДФ/О, що свідчить про розходження тканинного дихання і окислювального фосфорилювання (Эстабрук, 1967). Важливе значення в розвитку біоенергетичних порушень в клітинах печінки, очевидно, відіграє зниження активності термінального ферменту дихального ланцюга - цитохромоксидази (ЦХО). Так, активність ЦХО була знижена через 6 год на 48%, а через 1 добу - на 60%.

Звертає на себе увагу той факт, що максимальне зниження вмісту макроергічних сполук і енергетичного потенціалу відмічається в більш ранні строки, ніж максимальне пригнічення прцесів окислювального фосфорилювання. Факт, очевидно, пов'язаний з тим, що в ранньому періоді гострої інтоксикації надзвичайно інтенсивно відбувається утилізація АТФ з репаративно-регенераторною метою. В подальшому, поряд з підвищеним розпадом, відмічається порушення безпосередньо процесів утворення макроергів, у результаті чого окислювальне фосфорилювання не супроводжуєтьсяі синтезом адекватної кількості АТФ.

Поряд з дослідженням киснево-залежних біоенергетичних процесів були вивчені окремі показники анаеробного гліколізу. Зміни вмісту піровиноградної і молочної кислот у тканині печінки відмічалися уже через 2 год після затравки. Так, у цей період коефіцієнт лактат/піруват зростав на 82% порівняно з показником інтактної групи. Через 6 і 24 год концентрація лактату наростала і перевищувала норму відповідно на 44.8 і 47.7%. Вміст пірувату був знижений на 35.8 і 35.0%. Коефіцієнт лактат/піруват був підвищений порівняно з даними контрольної групи відповідно в 2.21 і 2.24 рази. Така динаміка показників анаеробного гліколізу є характерною в умовах гемічної гіпоксії (Середенко і співавт., 1987), на розвиток якої вказує тяжка форма метгемоглобінемії (через 2 год після введення тваринам нітрату натрію вміст метгемоглобіну підвищився в 4.5 раз, а через 6 і 24 год - в 7.4 і 6.3 рази).

Про значення накопиченого окиду азоту (NO) в патогенезі біоенергетичної недостатньості свідчить помітний ступінь тісноти зв'язку між ростом вмісту ДНКЗ в тканині печінки (в 37,5 разів перевищує величину інтактної серії) через 1 добу після затравки із зниженням в цей період енергетичного потенціалу (r=-0.77). Відомо, що NO має можливість пригнічувати проліферативні біоенергетичні і біосинтетичні процеси, що пов'язують з порушенням структури і функції ферментів, які мають в складі активних центрів іони заліза чи міді, такі як аконітази, НАДФ-убіхінонредуктази, цитохроми та інші (Fibs at al, 1987, Suzuki. et al, 1995; Реутов 1996). Дані властивості NO обумовлюють його цитотоксичний ефект, здатність викликати апоптоз і некроз тканин (Nicotera et al, 1995).

Крім цього, доведена роль NO в розходженні окислення і фосфорилювання в печінці і нирках білих щурів (Реутов, 1988; Костенко, 1995).

У ході дослідження процесів перекисного окислення ліпідів в тканині печінки в ранньому періоді гострої інтоксикації нітратом натрію була виявлена фазність. Так, концентрація малонового диальдегіду через 2 год зменшилась на 20.9%, що вказує на обмеження процесів ПОЛ і, очевидно, пов'язано з компенсаторною активацією антиоксидантної системи. Останнє припущення підтверджується тим, що в цей період відмічалося достовірне зниження приросту МДА за час 1.5-годинної інкубації в залізо-аскорбатному буферному розчині (на 27.4%), а також деяке підвищення активності антиоксидантних ферментів: каталази (на 13.4%), супероксиддисмутази (на 90.2%). Однак, фаза обмеження ПОЛ потім змінялася фазою його значної активації. Так, концентрація МДА зростала через 6 год на 26.5%. При цьому приріст МДА на протязі 1.5 год інкубації в залізо-аскорбатному буферному розчині порівняно з даними інтактної серії зростав у групі тварин, забитих через 6 - 24 год, в 2.2 - 3.0 рази, що свідчить про виснаження в динаміці гострої інтоксикації нітратом натрію антиоксидантного потенціалу. Цей факт підтверджується тим, що уже через 6 год відмічається достовірне зниження активності каталази і СОД. Через 24 год величини вказаних показників ще більше зменшуються.

Повної нормалізації енергетичного обміну на протязі перших 10 діб відновного періоду не виявлено. На це вказує відсутність достовірної нормалізації швидкості фосфорилюючого дихання. Даний показник також і через 10 діб після затравки тварин залишається достовірно зниженим. Не досягає значення інтактної серії і активність цитохромоксидази. На 10 добу відновного періоду активність ЦХО знижена порівняно з даними контролю на 30.8%.

При дослідженні процесів ПОЛ і антиоксидантного захисту на протязі перших 10 діб відновного періоду відмічалось зростання концентрації МДА на протязі 7 діб після затравки тварин. Активність супероксиддисмутази була знижена протягом всіх 10 діб відновного періоду. Таким чином, незважаючи на нормалізацію окремих показників енергетичного метаболізму, перекисного окислення ліпідів та антиоксидантної системи в печінці білих щурів у динаміці відновного періоду гострої інтоксикації нітратом натрію, повного відновлення нормального рівню цих процесів на протязі 10 діб виявити не вдалося.

2. Зміни енергетичного метаболізму, показників ПОЛ та АОС в печінці білих щурів при гострій інтоксикації нітратом натрію в умовах застосування ГБО

Використання однократного сеансу ГБО через 30 хв після введення щурам нітрату натрію значно обмежує пригнічення біоенергетичних процесів. Так, суттєво зростала концентрація АТФ і енергетичний потенціал через 2 - 6 год після затравки тварин порівняно з результатами 1-ї серії дослідів. Однак, використання однократного сеансу ГБО не дозволило повністю відновити вміст макроергів у тканині печінки в ранньому періоді гострої інтоксикації нітратом натрію. В той же час, через 24 год, незважаючи на відсутність достовірних змін у концентрації АТФ, розрахунок енергетичного потенціалу свідчить про деяку оптимізацію процесів ресинтезу АТФ. Про це свідчить і зниження вмісту Фн порівняно з даними 1-ї серії. при використанні ГБО згідно схеми достовірних змін вивчаємих показників при порівнянні з даними групи тварин, які перенесли дію однократного сеансу ГБО, через 1 добу після введення нітрату натрію виявити не вдалося.

Достовірні зміни, що свідчать про покращення процесів тканинного дихання і окислювального фосфорилювання після однократного використання сеансу ГБО, відмічалися через 6 годн після затравки. При цьому, порівняно з результатами, отриманими при дослідженні тварин, яким не застосовувалося ГБО, зростала швидкість фосфорилюючого дихання (на 25.1%) і активність цитохромоксидази (на 22.1%). Більш чітка різниця була виявлена через 24 год після введення нітрату натрію. Так, поряд з підвищенням швидкості фосфорилюючого дихання (на 24.7%), зростала швидкість ендогенного дихання (на 41.0%). Сеанс ГБО попереджував зниження коефіцієнту АДФ/О (на 15.2%). Однак, однократне використання ГБО не мало суттєвого коригуючого впливу на величину дихального контролю, що мало місце при використанні ГБО за схемою. В останньому випадку звертає на себе увагу більш ранній час нормалізації (до 5-ї доби відновного періоду) такого важливого показника, як швидкість фосфорилюючого дихання. В той же час, як і при аналізі даних серії, в якій призначався однократний сеанс ГБО, нормалізація даного показника відмічалася в більш пізні строки. В той же час достовірних суттєвих різниць в концентраціях цитохромоксидази при використанні ГБО в різних режимах не спостерігалося.

Звертає на себе увагу, що покращення, як наслідок використання гіпербаричного кисню, анаеробних процесів у тканині печінки, обмежує характерне для гіпоксії наростання лактату. Так, величина коефіціенту лактат/піруват була меншою порівняно з даними 1-ї серії дослідів.

Через 2 год після затравки відмічається компенсаторне підвищення антиоксидантного потенціалу, що супроводжується деяким обмеженням перекисного окислення ліпідів. Однак, якщо в першій серії дослідів ми спостерігали швидке виснаження антиоксидантної забезпеченості, то при використанні сеансів ГБО антиоксидантний потенціал був дещо вищим, що відображалося і на менш помітній активації ПОЛ. Так, через 24 год після затравки вміст МДА в 3-й серії дослідів був нижчим на 16.7% порівняно з даними 1-ї серії. Про попередження в результаті впливу ГБО швидкого виснаження антиоксидантного потенціалу свідчить незначний приріст МДА за час 1.5-годинної інкубації в залізоаскорбатному буферному розчині (через 6 год після затравки на 53.2%, через 24 год - на 21.2% менший, ніж у групі тварин, що не підпали під дію ГБО), а також більш значні величини активності антиоксидантних ферментів. Так, через 24 год каталазний показник перевищував відповідне значення в 1-й серії на 50.8%, а активність супероксиддисмутази - на 160.5%. Наведені факти свідчать, що використання сеансу ГБО не тільки не ініціює неферментативне ПОЛ, але й обмежує цей процес. При використанні ГБО за схемою відмічаються більш ранні, порівняно з даними 4-ї серії, строки нормалізації вивчаємих показників: МДА і каталазного показника - до 7 доби, СОД - до 5 доби відновного періоду (порівняно з 10 і 7 добою в 4-й серії дослідів).

У цілому, використання ГБО згідно схеми має коригуючу дію на процеси енергетичного метаболізму, перекисного окислення ліпідів, антиоксидантну систему, помітно стимулює відновлення важливих вивчаемих показників у більш ранні строки. Позитивні ефекти ГБО, очевидно, пов'язані зі значним підвищенням парціального тиску кисню в плазмі крові, що дозволяє оптимізувати процеси надходження кисню в тканини (у тому числі печінки) в умовах гемічної і циркуляторної гіпоксії, що розвинулася при нітратній інтоксикації, таким чином попереджуючи розвиток вторинної тканинної гіпоксії, що супроводжується біоенергетичною недостатністю (Siggaard - Andersen et al., 1995). У теперішній час відома пряма стимулююча дія кисню під підвищеним тиском на АТФ-синтетазу, а також на ферменти-носії дихального ланцюга, а саме, цитохромоксидазу (Леонов, 1989). З іншого боку, зниження рівню ДНКЖ у печінці після призначення сеансів ГБО дозволяє припустити здатність гіпербаричного кисню обмежувати відновлення нітрат-іону до більш токсичних сполук (нітритів і оксиду азоту), раніше відмічене у нирках білих щурів (Костенко, 1995).

В цілому результати даного дослідження дозволяють зробити висновок про доцільність призначення гіпербаричної оксигенації при гострих отруєннях нітратами, що попереджує тяжкі порушення функціонального стану мітохондрій і залежних від них ефективності і спряженості процесів окислення і фосфорилювання в тканині печінки.

гапербарічний оксигенація динітрозильний метаболізм

Висновки

1. Гостра інтоксикація нітратом натрію характеризується суттєвими порушеннями показників енергетичного обміну в печінці білих щурів, що проявляється у пригніченні окислювального фосфорилювання, розходженні процесів окислення і фосфорилювання, зниженні енергетичного потенціалу.

2. Гостра інтоксикація нітратом натрію супроводжується підвищенням активності перекисного окислення ліпідів і зниженням антиоксидантного потенціалу в печінці білих щурів.

3. У патогенезі порушень енергетичного метаболізму і антиоксидантного потенціалу при гострому отруєнні нітратом натрію важливе значення має утворення комплексів оксиду азоту (NO) з залізовмістними біополімерами, які приймають участь в біоенергетичних і антиоксидантних процесах.

4. Однократний сеанс ГБО (2029 гПа - 60 хв), проведений через 30 хв після введення нітрату натрію (ЛД-50), обмежує глибокі порушення енергетичного обміну та антиоксидантної системи в печінці щурів, запобігає значній активації перекисного окислення ліпідів, однак, не має суттєвого впливу на сроки нормалізації вивчаємих показників.

5. Сеанс ГБО суттєво обмежує наростання в тканині печінки вмісту динітрозильних комплексів заліза, які є своєрідним «депо» оксиду азоту в тканинах.

6. Використання ГБО за експериментально розробленою схемою має більш суттєвий, порівняно з однократним сеансом, коригуючий вплив на процеси енергетичного метаболізму, перекисного окислення ліпідів, антиоксидантного захисту в печінці білих щурів при гострій інтоксикації нітратом натрію.

7. Використання ГБО, особливо за експериментально розробленою схемою, в умовах гострого отруєння нітратом натрію, призводить до помітного скорочення відновного періоду інтоксикації і значно підвищує виживаємість лабораторних тварин.

Практичні рекомендації

1. Результати проведених досліджень можуть використовуватися для розробки практичних заходів з метою підвищення ефективності терапії гострих нітратно-нітритних інтоксикацій і профілактики токсичних пошкоджень печінки з використанням ГБО.

2. ГБО при гострих інтоксикаціях нітратами доцільно проводити, по можливості, в найбільш ранні строки після надходження хворого в медичний заклад.

3. Використання переривчасто-нисхідного принципу проведення ГБО у відновному періоді після інтоксикації нітратами і нітритами дозволяє отримати більш виражені позитивні результати.

4. Можливість ГБО обмежувати швидкість накопичення динітрозильних комплексів заліза дозволяє рекомендувати цей метод для експериментального обґрунтування використання гіпербаричного кисню при захворюваннях, пов'язаних з підвищенням продукції і накопиченням оксиду азоту.

Список праць, які опубліковані за темою дисертації

1. Костенко В.А., Глебова Л.Ю. Токсическое действие нитратов и нитритов на организм человека и теплокровных животных // Вестник проблем биологии и медицины. - 1996. - №11. - С. 1-14.

2. Глебова Л.Ю. Влияние гипербарической оксигенации на процессы митохондриального дыхания и фосфорилирования в печени белых крыс при острой интоксикации нитратом натрия // Проблемы экологии и медицины. - 1997. - Т.1, - №1-2. - С. 64-67.

3. Глебова Л.Ю., Костенко В.А., Цебржинский О.И. Влияние интоксикации нитратами на антиоксидантный статус в тканях печени в эксперименте // Вестник проблем биологии и медицины. - 1997. - №32. - С. 46-51.

4. Глебова Л.Ю. Вплив гіпербаричної оксигенації на енергетичний метаболізм у печінці білих щурів при гострій інтоксикації нітратом натрію // Фізіологічний журнал. - 1998. - Т. 44, №1-2. - С. 24-29.

5. Глебова Л.Ю. Влияние гипербарической оксигенации на пероксидное окисление липидов и антиоксидантную систему в печени белых крыс при острой интоксикации нитратом натрия // Український біохімічний журнал. - 1998. - Т.70, - №3. - С. 91-95.

6. Пат. 21422 А Україна, МПК А61С 10/02. Спосіб обмеження накопичення оксиду азоту в організмі - Костенко В.О., Глебова Л.Ю. (Україна); - (96124625); заявлено 11.12.96 опубл. 02.12.97

7. Тыртышников И.М., Костенко А.Г., Костенко В.А., Горишний Б.М., Горишная О.В., Мищенко А.В., Олексюк В.І., Парташникова С.Г., Глебова Л.Ю./ Фундаментальные механизмы фармакологического эффекта ГБО при интоксикациях/ Мат. І національного з'їзду фармакологів України «Сучасні проблеми фармакології». - Київ, 1995. - С. 170.

8. Костенко В.О., Глебова Л.Ю., Бондаренко В.В. Гіпербарічна оксигенація як засіб обмеження накопичення залізо-нітрозільних комплексів в організмі ссавців / Мат. XV з'їзду Українського фізіологічного товариства (Донецьк, 12-15 травня) // Фізіологічний журнал 1998.-Т.44, №3. - С. 139.

9. Костенко А.Г., Костенко В.О., Цебржинский О.І., Глебова Л.Ю., Бондаренко В.В., Лазарева З.А. Особливості стресу за умов інтоксікації та запалення/ Мат. Пленуму Товариства патофізіологів України. (Чернівці, 20-22 травня) // Фізіологічний журнал-1998.-Т.44, №4. - С. 86

10. Костенко В.О., Лазарева З.А., Глебова Л.Ю., Бондаренко В.В.Гіпербарічна оксігенація попереджує накопичення та цитотоксичну дію оксида азоту / Мат. Міжнародної конференціі «Гіпоксія:деструктивна та конструктивна дія».-Київ, 1998.-С. 107-108.

11. Kostenko V.A., Glebova L. Yu., Hyperbaric oxigenation limits biological effects connected with nitric oxide/ III International Congress of Pathophysiology. (Abstract book Lahti, Finland, 28 June - 3 July, 1998) //Pathophysiology. - 1998. - Vol. 5, Suppl. 1.-P.69.

Размещено на Allbest.ru