1. Дослідити вплив гемічної гіпоксії, зумовленої введенням токсичної дози нітриту натрію, на зміни пероксидного гемолізу еритроцитів, окислювальної модифікації білків, вмісту молекул середньої маси, вмісту та співвідношення молочної і піровиноградної кислот, рівня нітрит-іонів та продуктів ліпопероксидації, активності ферментів антиоксидантного захисту крові щурів.

2. Дослідити зміни параметрів вільнорадикального гомеостазу (вміст та співвідношення показників системи пероксидне окиснення ліпідів-антиоксидантна активність (ПОЛ-АОА), вміст нітрит-іонів) у мітохондріях тканин печінки, мозку та серця високо (ВР) та низькорезистентних (НР) до гіпоксії тварин при дії нітросполуки.

3. Обґрунтувати доцільність попереднього застосування таких адаптогенів як олія амаранту та ІГТ за умов гемічної гіпоксії.

4. Провести аналіз функціональної активності регуляторних систем організму ВР та НР до гіпоксії експериментальних тварин на основі параметрів варіабельності серцевого ритму (ВСР) при дії нітриту натрію і попередньому застосуванні за цих умов олії амаранту та ІГТ.

Об'єкт дослідження: механізми пристосувально-компенсаторних процесів у щурів з різною резистентністю до гіпоксії за умов гемічної гіпоксії та при попередньому застосуванні за цих умов коригуючих засобів.

Предмет дослідження: параметри вільнорадикального гомеостазу крові та енергопродукуючих структур тканин печінки, мозку, серця, інтенсивність гліколізу, вміст нітрит-іонів у крові, мітохондріях тканин печінки, мозку, серця щурів; параметри ВСР досліджуваних тварин за умов гемічної гіпоксії і попереднього застосування олії амаранту та ІГТ.

Методи дослідження: Для оцінки параметрів вільнорадикального гомеостазу провадили спектрофотометричне визначення у крові, мітохондріях печінки, серця, мозку: рівня утворення ТБК-активних продуктів, загальної антиоксидантної активності (АОА) за індексом І_АОА, активності супероксиддисмутази, каталази, глутатіонпероксидази, рівня відновленого глутатіону, вмісту похідних оксиду азоту - нітрит-іонів (NO₂- ); для оцінки ступеня інтоксикації проведено визначення у крові: інтенсивності окислювальної модифікації білків, вмісту молекул середньої маси; для дослідження окисно-відновних процесів - визначення концентрації лактату у тканинах печінки, серця і мозку; вмісту та співвідношення концентрації лактату і пірувату у крові. Фізіологічні методи базувались на визначенні резистентності щурів до гіпоксії, моделюванні гемічної гіпоксії, дослідженні пероксид-індукованого гемолізу еритроцитів, застосуванні ІГТ, аналізу варіабельності серцевого ритму. Здійснено статистичний аналіз одержаних результатів з використанням програми STATISTICA.

Наукова новизна одержаних результатів. Уперше проведено порівняльний аналіз функціонально-метаболічної активності мітохондрій печінки, серця, мозку та крові ВР і НР тварин у період максимального розвитку гемічної гіпоксії, зумовленої нітритною інтоксикацією, а також при попередньому застосуванні олії амаранту та ІГТ. За даних умов введення нітриту натрію виявляється різним типом реакцій системи ПОЛ-АОА у ВР та НР тварин при відсутності вірогідних змін метаболічних параметрів досліджуваних тканин у контрольних щурів з різною резистентністю до гіпоксії. Установлено, що при введенні нітросполуки тварини з різною резистентністю до гіпоксії різняться вмістом ТБК-активних продуктів та концентрацією нітрит-іонів у всіх аналізованих середовищах. Доведено, що попереднє щодо нітритної інтоксикації застосування коригуючих засобів виявляється органоспецифічною мобілізацією системи антиоксидантного захисту у всіх тварин, відносно нітритної інтоксикації, забезпечуючи у ВР щурів, порівняно з НР, вищий фон та ефективність пристосувальних реакцій у всіх досліджуваних органах. Уперше проведено аналіз ВСР із застосуванням методів спектрального, статистичного аналізу, кореляційної ритмографії та варіаційної пульсометрії у щурів при нітрит-індукованій гемічній гіпоксії, курсовому ІГТ та введенні олії амаранту. Установлено, що помірна мобілізація автономного і центрального контурів регуляції, зумовлена попереднім застосуванням досліджуваних протекторних чинників, запобігає виявленій при гемічній гіпоксії переактивації регуляторних систем. Отримані результати розширюють уявлення про механізми перебігу адаптивно-компенсаторних процесів за умов максимального розвитку гемічної гіпоксії та можуть сприяти вирішенню важливої проблеми сучасної екологічної фізіології стосовно основних механізмів формування дезадаптаційних станів при дії токсичних факторів антропогенного походження.

Практичне значення одержаних результатів. Досліджувані параметри можуть бути використані як адекватні критерії оцінки змін функціонально-метаболічної активності організму в умовах негативного впливу токсичних факторів антропогенного походження. Отримані результати досліджень стосовно попереднього застосування олії амаранту та курсу ІГТ при нітритній інтоксикації можуть слугувати основою при розробці профілактичних та коригуючих заходів, спрямованих на оптимізацію як клітинних окисних мембранозалежних перетворень, так і рівня функціональної активності регуляторних систем організму. Результати дисертаційної роботи впроваджені у науково-дослідну роботу: Центральної науково-дослідної лабораторії Національного медичного університету ім. О.О. Богомольця, навчальний лекційний курс кафедр нормальної фізіології: Львівського національного медичного університету імені Данила Галицького, Тернопільського державного медичного університету ім. І. Я. Горбачевського, Національного медичного університету ім. О. О. Богомольця. На основі одержаних даних розроблено метод неінвазивного визначення тривалості серцевого циклу щурів (Пат., заявка № а200702659, Україна, А61В5/024. Спосіб неінвазивного визначення тривалості серцевого циклу у ненаркотизованих щурів / М.Р. Гжегоцький, Є.В. Сторчун, Л.В. Паніна, О.І. Терлецька, С.М. Ковальчук, Р.В. Кміть /UA/; Заявлено 13.03.2007; Рішення про видачу патенту на винахід № 19455/1 від 22.06.2007.) та метод визначення пероксид-індукованого гемолізу еритроцитів (Пат. № 59052 А, Україна, А61В10/00. Спосіб визначення пероксидної резистентності еритроцитарних мембран / М. Р. Гжегоцький, С. М. Ковальчук, Л. В. Паніна, О.І. Терлецька, З. С. Пороховська, О. Г. Мисаковець /UA/ - № 2002129942; Заявлено 10.12.2002; Опубл. 15.08.2003. - Бюл. № 8.), підтверджений авторським свідоцтвом на винахід, підготовлено інформаційний лист (Спосіб оцінки функціонально-метаболічних параметрів при інтоксикації організму / М.Р. Гжегоцький, Л.В. Паніна, О.І. Терлецька, С.М. Ковальчук // Інформаційний лист про нововведення в системі охорони здоров'я. - № 80. - Київ, 2005. - 4 с.).

Особистий внесок здобувача. Здобувач самостійно провела аналіз вітчизняної та зарубіжної літератури за обраною темою, провела всі серії експериментальних досліджень, проаналізувала отримані результати, провела їх статистичне опрацювання та оформила у вигляді таблиць і рисунків, підготувала до друку наукові публікації. Планування основних напрямів досліджень, обговорення їх результатів, формулювання висновків, практичних рекомендацій у вигляді впроваджень, інформаційного листа та деклараційних патентів на винаходи здійснено за участі наукового керівника - д.мед.н., проф., чл.-коресп. АМН України М. Р. Гжегоцького. Весь обсяг досліджень функціональної активності регуляторних систем організму експериментальних тварин з використанням аналізу ВСР реалізований на базі кафедри нормальної фізіології ЛНМУ при консультативній допомозі д.т.н., професора кафедри ЕЗІКТ НУ „Львівська політехніка” Сторчуна Є.В., к.б.н., доцента кафедри нормальної фізіології ЛНМУ Терлецької О.І. та к.б.н., доцента кафедри нормальної фізіології ЛНМУ Ковальчук С.М., що знайшло відображення у спільних публікаціях.

Апробація результатів дисертації. Апробація дисертації проведена на засіданні кафедри нормальної фізіології Львівського національного медичного університету імені Данила Галицького 14 травня 2007 року, протокол № 5. Основні положення дисертації викладені на: IV міжнародній конференції “Hypoxia in medicine” (Женева, Швейцарія, 2001); науково-практичній конференції з міжнародною участю, присвяченій пам'яті професора Я.Д.Кіршенблата (Чернівці, 2003); VIII Міжнародній конференції "Центральні та периферичні механізми вегетативної нервової системи", присвяченій пам'яті академіка О. Г. Баклаваджяна (Донецьк, 2003); 67 підсумковій науково-практичній конференції, присвяченій 150-річчю з дня народження академіка І.Я.Горбачевського “Здобутки клінічної і експериментальної медицини” (Тернопіль, 2004); міжнародній конференції „Клітинні і субклітинні механізми функціонування травної системи”, приуроченій 80-літтю з дня народження проф. І. В.Шостаковської (Львів, 2004); І З'їзді фізіологів СНД (Сочі, Дагомис, 2005); VIII Світовому конгресі міжнародного товариства з адаптивної медицини „ISAM” (Москва, Росія, 2006); XVII з'їзді Українського фізіологічного товариства з міжнародною участю, присвяченому 125-річчю з дня народження академіка О. О. Богомольця (Чернівці, 2006); міжнародній науковій конференції „Механізми функціонування фізіологічних систем”, приуроченій 60-літтю новоствореної кафедри фізіології людини і тварин Львівського університету імені Івана Франка (Львів, 2006); І Європейському Конгресі „Anti-Aging Medicine” і 16 Конгресі „Menopause Andropause Anti-Aging” (Відень, Австрія, 2006).

Публікації. Результати дисертації представлені у 23 публікаціях: 10 статей опублікованих у фахових наукових виданнях (8 - рекомендованих ВАК України, 1 - в українському науковому часописі, 1 - у зарубіжному виданні), 1 патент України на винахід, 11 робіт у матеріалах конференцій та з'їздів, 1 інформаційний лист.

Структура та обсяг роботи. Дисертація складається зі вступу, 4 розділів, висновків, списку використаних літературних джерел із 280 найменувань (146 кирилицею, 134 латиною), 5 додатків. Матеріали дисертаційної роботи викладені на 174 сторінках, ілюстровані 13 таблицями, 29 рисунками.

гіпоксія метаболічний немічний амарант

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ та їх обговорення

Функціонально-метаболічні зміни у крові та тканинах печінки, серця, мозку за умов гемічної гіпоксії. У результаті проведених досліджень нами установлено, що введення токсичної дози прогіпоксичного фактора (нітриту натрію) у всіх тварин призводить до збільшення, щодо норми, інтенсивності ОМБ та підвищення концентрації МСМ, як показників метаболічної інтоксикації. Зафіксовано різке підвищення рівня молочної кислоти, особливо у крові та тканині печінки, відповідно на 71 % (р < 0,01) та 136 % (р < 0,01), щодо контролю, як свідчення розвитку гіпоксії у досліджуваних тканинах. Водночас у крові зареєстровано збільшення концентрації піровиноградної кислоти та сумарного співвідношення лактат/піруват, що є показником активації анаеробного гліколізу, як шляху оперативної компенсації енергодефіциту. Інтегративним тестом структурно-функціональних змін мембран є ПГЕ. При введенні нітриту натрію нами виявлено підвищення його значення у 1,7 рази (р < 0,01). Це корелює з отриманими нами іншими результатами і узгоджує їх з даними літератури стосовно активації механізмів, пов'язаних з розвитком окисного стресу (Владимиров Ю. А., 1998; Boveris A., 1998; Тимочко М.Ф. та співавт., 1985-2002). Наступним етапом роботи було дослідження реакцій мітохондріальних структур тканин з різною чутливістю до гіпоксії на дію гемічної гіпоксії, у яких, однак, не виявлено достовірних змін активності про- та антиоксидантних процесів за норми. Необхідно відзначити, що введення нітриту натрію виявлялося різним типом реакцій системи ПОЛ-АОА у ВР та НР тварин. Установлено, що у мітохондріях серця та мозку ВР тварин, у порівнянні з НР, достовірно вищим був рівень нітрит-іонів та інтенсивність про- і антиоксидантних процесів. Водночас, у мітохондріях серця ВР та НР тварин, а також у крові і мітохондріях усіх тканин НР тварин було відмічено нижчий щодо контролю та ВР щурів рівень утворення ТБКАП. Такі зміни, ймовірно, зумовлені специфічним ефектом дії нітросполук, опосередкованим взаємодією із жирнокислотними складовими мембран та, безпосередньо, з ТБКАП (d'Ischia M. et al., 2000). Стосовно досліджуваних ланок антиоксидантного захисту (АОЗ), було відмічено певні особливості змін у крові та мітохондріях аналізованих тканин. Зокрема, у крові ВР тварин, порівняно з НР та відносно норми, спостерігалося збільшення рівня ГВ (2,12 0,14 vs 1,75 ± 0,09 мкмоль GSH/мл, р<0,05), І_АОА (1,62 0,11 vs 1,29 0,05 відн. од., р<0,05), активності КТ (0,119 0,007 vs 0,103 0,005 мкмоль Н₂О₂/мл Ч год, р<0,05) і ГПО (2,60 0,17 vs 1,25 ± 0,07 мкмоль GSH/мл Ч хв, р<0,05). Поряд з цим було відмічено вірогідне зниження СОД, щодо норми, у крові тварин обох груп. У мітохондріях серця ВР та НР тварин, як і у крові, спостерігалося зниження, щодо контролю, активності СОД. Проте, у мітохондріях серця НР тварин зниження СОД, відносно норми, (17,20 ± 1,25 vs 45,28 ± 2,25 ум.од.акт./мг білка, р<0,05) було у 2,6 рази більшим, на відміну від ВР (39,51 ± 3,16 vs 45,28 ± 2,25 ум.од.акт./мг білка, р<0,05). У серці НР щурів спостерігалося також вірогідне зменшення, щодо норми, майже усіх досліджуваних параметрів системи ПОЛ-АОА та відсутність достовірних змін вмісту нітрит-іонів. Водночас, характерною властивістю мітохондрій серця цієї групи тварин було компенсаторне задіяння каталазної активності (до значень 1,71 ± 0,16 мкмоль Н₂О₂/мг білка проти контролю 1,25 ± 0,11 мкмоль Н₂О₂/мг білка, р<0,05). За умов введення нітриту натрію печінка як основний детоксикуючий орган зазнавала впливу як вільнорадикальних похідних нітрит-іону, серед яких оксид азоту, токсичний пероксинітрит, так і дії інших наслідків гемічної гіпоксії.

При такому характері обмінних перетворень у щурів обох груп виявлено однотипну активацію ферментів антирадикальної ланки АОЗ мітохондрій печінки. На це вказує підвищення активності СОД на 34% у ВР і 24% у НР тварин, а також значне зростання активності КТ - у 1,5 рази (р < 0,01) та на 85 % (р < 0,01), відповідно до груп. Такий характер змін антирадикального захисту на даному етапі має важливе адаптивне значення, запобігаючи утворенню значних кількостей токсичного пероксинітриту. Це узгоджується і з даними літератури, оскільки відомо, що нетривала ініціація окисно-відновного циклу трансформації ксенобіотика може стимулювати систему АОЗ, пригнічуючи процес вільнорадикального окиснення ліпідів (Барабой В.А., 1989; Тимочко М.Ф. та співавт., 1985-2002). У мітохондріях мозку НР тварин відмічено односпрямоване вірогідне зниження усіх досліджуваних показників, на відміну від ВР. Зокрема, це можна пов'язувати з виснаженням у даний період субстратних та енергетичних резервів, зумовленим розвитком деструктивних процесів. Поряд з цим, відмічені нами у мітохондріях мозку ВР тварин, у порівнянні з НР, висока інтенсивність утворення нітрит-іонів (4,75 ± 0,39 vs 1,15 ± 0,07 нмоль, р<0,05, при нормі 1,98 ± 0,17 нмоль) та більша активність про- та антиоксидантних процесів, свідчать про вищий рівень функціонально-метаболічної активності мітохондрій цієї групи тварин.

Отже, на рівні енергопродукуючих структур печінки, мозку та серця, а також у крові виявлено типологічні особливості змін параметрів вільнорадикального гомеостазу, що визначалися індивідуальною чутливістю організму експериментальних тварин до гіпоксії, а також органоспецифічним характером реакції досліджуваних тканин до дії нітросполуки.

Зміни параметрів про- та антиоксидантної активності крові, мітохондрій печінки, серця, мозку за умов нітритної інтоксикації та попереднього застосування інтервального гіпоксичного тренування і олії амаранту. Наявність змін окремих ланок окисного метаболізму за умов нітритної інтоксикації обґрунтовує доцільність застосування коригуючих чинників, дія яких спрямована на протегування відповідних кисеньзалежних процесів (Панасюк Є.М., 1995-1998; Скляров О.Я., 1995-1999; Коваленко Е.А., 1993-2001; Меерсон Ф.З., 1993-2001; Гжегоцький М.Р. та співавт., 1995-2007; Дьячкова Г.И. и соавт., 2000; Лукьянова Л.Д., 2002; Martirosyan D.M. et al., 2007). Тому на даному етапі досліджень була проведена оцінка загального напрямку змін параметрів вільнорадикального гомеостазу за умов нітритної інтоксикації при попередньому використанні олії амаранту та методу ІГТ. З цією метою нами було проаналізовано зміни апробованого за інших екстремальних умов інтегративного коефіцієнту К=АОА/ПОЛ, введення якого, водночас, спрощує представлення отриманих результатів. Даний показник визначався на основі розрахунку співвідношення добутку всіх параметрів АОЗ до інтенсивності процесів ПОЛ, (Д - параметри дослідних, Контр - контрольних серій):

Аналіз отриманих результатів свідчить про достовірне збільшення його значень, щодо норми (К = 1), у всіх досліджуваних середовищах контрольної групи тварин як при введенні олії амаранту, так і при тренуванні їх методом ІГТ. Наростання зазначеного коефіцієнту пов'язане зі збільшенням практично всіх ланок АОЗ при відсутності істотних змін з боку активності процесів ліпопероксидації. Дія нітриту натрію на тлі попереднього введення олії амаранту, як і проведеного ІГТ, у обох групах дослідних тварин вірогідно різнилась від його впливу на перебіг вільнорадикальних перекисних процесів у тварин із суто нітритною інтоксикацією. Зокрема, у групі ВР тварин попереднє застосування вказаних чинників забезпечило вищий фон та ефективність пристосувальних реакцій у всіх досліджуваних органах.

Це виявлялось достовірним наростанням, щодо норми, К унаслідок збільшення потужності основних аналізованих складових АОЗ. У відсотковому виразі найбільш істотним цей ефект виявився стосовно мітохондрій печінки та серця. При цьому зростання величини К у мітохондріях цих тканин при застосуванні ІГТ перевищувало відповідні значення дослідної групи із введенням амаранту, відповідно у 1,6 та 1,7 рази. Щодо групи НР тварин, то попереднє застосування відповідних коригуючих середників мало більш виражений органоспецифічний ефект. Зокрема, стосовно крові та мітохондрій печінки, судячи з параметрів вільнорадикального гомеостазу та величини К, чітко виражений мобілізаційний ефект виявлявся як при введенні амаранту, так і дії ІГТ. Відносно мітохондрій тканини міокарду НР дослідних тварин - попереднє введення олії амаранту виявлялось мобілізаційним ефектом, а застосування ІГТ - нормалізуючою дією. У мітохондріях мозку попереднє до дії нітриту натрію введення в раціон дослідних тварин олії амаранту, як і застосування ІГТ, виявлялось відновленням значень К практично до параметрів норми. Необхідно відзначити, що перебіг вільнорадикальних перекисних процесів пов'язаний з інтенсивністю нітрит-залежних перетворень, оскільки ефект попередньої дії коригуючих середників реалізується на тлі вірогідно високих значень концентрації нітрит-іонів, практично у всіх досліджуваних тканинах.

Аналіз функціональної активності регуляторних систем організму щурів при дії нітриту натрію та за умов попереднього застосування коригуючих середників. Відомо, що спрямування адаптивних перетворень в організмі універсально визначається напругою і рівнем активності систем автономної регуляції. Нами проведено дослідження функціонального стану регуляторних систем організму ВР та НР тварин на основі аналізу параметрів ВСР. При застосуванні спектрального аналізу, що дозволяє кількісно оцінити різні частотні складові коливань ритму серця та зобразити їх графічно, реєстрували: високочастотні коливання High Frequency (HF), пов'язані з рівнем активності парасимпатичної ланки регуляції, коливання середньої частоти Mid Frequency (MF), зумовлені симпатичним модулюючим впливом на кардіоваскулярну систему та низькочастотні хвилі Low Frequency (LF), пов'язані із рівнем активності вазомоторного центру (Fazan R.Jr. et al., 1999; Михайлов В.М., 2000; Баевский Р.М., 2001). Нами було відмічено, що ВР контрольні тварини, порівняно з низькорезистентними, відрізнялися в середньому вдвічі вищою потужністю спектру в діапазонах MF та HF. У відсотковому співвідношенні у ВР тварин спостерігалось переважання High Frequency. Такий характер коливань серцевого ритму пов'язують із адаптаційно-трофічною захисною дією блукаючого нерву на серце. Помірна перевага вагусних впливів є також одним з факторів індивідуальної резистентності організму до дії стресорів (Баевский Р.М., 2001). Унаслідок нітритної інтоксикації у ВР та НР тварин зареєстровано збільшення спектральної потужності в середньому у 28 і 27 разів, відповідно, щодо норми. При цьому ВР щурі відрізнялися вищим рівнем спектральних коливань, в основному за рахунок у два рази вищих Mid Frequency та Low Frequency, порівняно з НР. Такий характер коливань серцевого ритму у відповідь на дію стресора, пов'язаний із симпатичним модулюючим впливом на кардіоваскулярну систему, дозволяє забезпечувати вищий рівень функціональної спроможності організму цих тварин із залученням мобілізуючих ерготропних перетворень. Це також підтверджується вищим рівнем метаболічної активності мітохондріальних структур ВР тварин у всіх досліджуваних тканинах за умов нітритної інтоксикації. Зареєстроване нами за умов гемічної гіпоксії збільшення показників статистичного аналізу - стандартного відхилення NN-інтервалів (SDNN) і коефіцієнту варіації (CV) у обох групах дослідних тварин, щодо норми, свідчить про посилення впливу дихання на ритм серця. Такі зміни, враховуючи також зафіксоване нами за умов експерименту збільшення частоти серцевого ритму, порівняно з контролем, можна пов'язувати із сильною гіпервентиляцією, спричиненою стимуляцією хеморецепторів судин. Окрім цього, однонаправлені зміни таких параметрів ВСР, як SDNN, RMSSD, CV, ТР за умов гемічної гіпоксії у щурів обох груп свідчать про надмірне зростання активності регуляторних систем.

Як відомо, надмірна мобілізація резервів організму унаслідок значного збільшення адаптивних ефектів стресу в подальшому може призводити до їх виснаження. При цьому, стрес-реакція такого типу може започатковувати розвиток різноманітних функціональних розладів (Баевский Р.М., 1999-2006). Вважається, що особливо інформативним методом оперативної діагностики порушень серцевого ритму є кореляційна ритмографія або скатерографія. За умов нітритної інтоксикації у тварин обох груп на скатерограмах було зареєстровано наявність характерно скупчених точок, розміщених по обидва боки від основної сукупності, на відміну від контролю. Такі зміни зазвичай реєструють при аритміях. Відмічене нами у відповідь на дію стресора у тварин обох груп формування яскраво вираженого нерегулярного ритму на фоні тахікардії, може пояснюватись гіперчутливістю синоатріального вузла до екстракардіальних впливів - автономних та гемодинамічних - при розвитку процесів дезадаптації.

Метою наших подальших досліджень була оцінка ВСР до і після курсового застосування олії амаранту та ІГТ. У всіх тварин контрольної групи після курсового введення олії амаранту спостерігали збільшення ЧСС на (5 - 25) уд/хв. та зменшення частоти ритму серця на (5 - 43) уд/хв. після застосування ІГТ, відносно норми (360,0 ± 4,3) уд/хв. Водночас, за даних умов нами були зареєстровані позитивні зміни низки спектральних та статистичних показників при застосуванні як олії амаранту, так і методу ІГТ. Це виявлялося у зростанні загальної потужності спектру, збільшенні ефекту впливу автономного контуру регуляції кровообігу, що у відсотковому виразі було вірогідно вищим у ВР тварин. Такі зміни розцінюються як результат оптимізації регулюючих впливів на серцевий ритм з боку нервової системи та зростання ефективності рефлекторних кардіореспіраторних взаємодій (Михайлов В.М., 2000; Баевский Р.М., 2001-2006). Це корелює з позитивними змінами інтегративного коефіцієнту співвідношення антиоксидантних та перекисних процесів (К=АОА/ПОЛ), як важливої складової інтракардіальних механізмів регуляції, у МХ серця тварин обох дослідних груп при застосуванні коригуючих чинників. При введенні нітриту натрію на фоні попередньої дії олії амаранту чи ІГТ у всіх тварин спостерігалося збільшення частоти серцевого ритму в межах (10 - 30) уд/хв, відносно контролю. Поряд з цим, введення нітриту контрольним тваринам без застосування протекторних середників викликало збільшення ЧСС у всіх тварин на (100 - 125) уд/хв, відносно контролю. Виявлені нами відмінності частоти серцевих скорочень у адаптованих та неадаптованих до гіпоксії тварин пояснюються тим, що у пристосованих до стресу організмів за умов екстремальних впливів збереження відповідного потребам організму рівня функціональної активності серцево-судинної системи є більш стійким, ніж у контролі, завдяки збільшенню потужності адренергічної регуляції серця та систем, які забезпечують його економне функціонування (Тимочко М.Ф. та співавт., 1985-2002; Баевский Р.М., 2001-2006). При аналізі змін статистичних характеристик за умов нітритної інтоксикації на фоні ІГТ у всіх тварин зафіксовано зниження параметрів, що характеризують активність автономного контуру регуляції (Total Power, SDNN, RMSSD, CV), відносно ІГТ. Введення нітриту натрію на фоні застосування олії амаранту супроводжувалось збільшенням даних параметрів (SDNN, RMSSD, CV) тільки у НР тварин, відносно введення олії амаранту. Проте ці величини у щурів обох груп залишалися в середньому у два рази нижчими, ніж при нітритній інтоксикації контрольних тварин.

Підтвердженням адаптогенного ефекту дії коригуючих чинників можуть слугувати зафіксовані за умов експерименту скатерограми. Так, на відміну від характерно скупчених екстрасистолічних точок при нітритній інтоксикації у тварин обох груп, скатерограми щурів, що підлягали попередній дії коригуючих середників, а потім нітритній інтоксикації, характеризувались наявністю лише малочислених позачергових скорочень, особливо при застосуванні ІГТ.

Установлені нами зміни ВСР за умов нітритної інтоксикації на фоні застосування олії амаранту та ІГТ, ймовірно, можуть мати декілька пояснень. Зокрема відомо, що у адаптованих організмів унаслідок зміни морфометричних, гемодинамічних та, виявлених нами, метаболічних показників діяльності серця, частка впливу на пейсмекерну активність синусного вузла різноманітних стресорів значно зменшується (Колчинская А.З., 1993; Дьячкова Г.И. и соавт., 2000; Гжегоцький М.Р. та співавт., 2003-2005). Судячи з відміченого збільшення статистичних і спектрально-хвильових параметрів ВСР при застосуванні ІГТ та введенні олії амаранту активність регуляторних систем організму мала адаптивний мобілізаційний характер. Очевидно, це дозволило запобігти функціональній переактивації організму тварин за умов нітритної інтоксикації.

Комплекс отриманих результатів дозволяє зробити заключення про позитивний ефект попереднього застосування методу ІГТ та олії амаранту за умов нітритної інтоксикації. Водночас, використання цих коригуючих середників вимагає індивідуалізації підходів при виборі схем застосування із урахуванням вихідного рівня резистентності організму. За цих умов доцільним є здійснення контролю функціонально-метаболічної активності з урахуванням змін параметрів вільнорадикального гомеостазу та варіабельності серцевого ритму.

ВИСНОВКИ

У дисертаційній роботі, відповідно до поставленої мети та завдань, вирішене актуальне наукове завдання, пов'язане із дослідженням механізмів впливу нітриту натрію на параметри окисно-відновних процесів, вільнорадикального гомеостазу крові та мітохондрій тканин печінки, серця, мозку, функціональної активності регуляторних систем організму тварин з різною чутливістю до гіпоксії та визначенням можливості підвищення ефективності адаптивно-компенсаторних процесів шляхом застосування олії амаранту та методу інтервального гіпоксичного тренування.

1. Виявлено, що введення токсичної дози нітриту натрію супроводжувалось достовірним збільшенням у крові всіх дослідних тварин інтенсивності окислювальної модифікації білків, концентрації молекул середньої маси, молочної (на 71 %) та піровиноградної (на 17 %) кислот, величини пероксидного гемолізу еритроцитів (в 1,7 рази). Водночас, відмічено зростання концентрації молочної кислоти у серці (на 23 %), печінці (на 136 %), що у сукупності з параметрами крові розцінювалось як наслідок окисного стресу.

2. Дія прогіпоксичного фактора (нітриту натрію) у високорезистентних до гіпоксії щурів виявлялася значно вищим, стосовно низькорезистентних, рівнем ліпопероксидації, концентрації нітрит-іонів та потужності антиоксидантного захисту у крові та мітохондріях печінки, серця, мозку. За умов нітритної інтоксикації відмічено органоспецифічні особливості змін окремих ланок антиоксидатного захисту у крові та мітохондріях аналізованих тканин.

3. Попереднє до дії нітросполуки введення олії амаранту, як і застосування інтервального гіпоксичного тренування забезпечували відновлення до норми вмісту ТБК-активних продуктів у обох групах дослідних тварин. Протегування основних ланок антиоксидантного захисту виявлялося як у відновленні, так і у статистично достовірному збільшенні їх потужності, відносно відповідних груп тварин з нітритною інтоксикацією. Ефект попереднього до дії нітросполуки застосування коригуючих середників однотипно реалізовувався на тлі високих значень концентрації нітрит-іонів, що свідчить про участь системи оксиду азоту як природного клітинного модулятора, що забезпечує антигіпоксичну ланку адаптації.

4. Ефект застосування обох протекторних середників як у контрольних, так і дослідних високо- і низькорезистентних тварин виявився у достовірному збільшенні у всіх досліджуваних середовищах інтегративного коефіцієнта співвідношення антиоксидантних і перекисних процесів, що застосовувався для оцінки балансу у системі вільнорадикального гомеостазу та загальної потужності адаптивних реакцій.

5. Методом варіабельності серцевого ритму виявлено відмінності вихідного рівня гомеостазу автономної нервової системи у високо- і низькорезистентних до гіпоксії тварин. При цьому у високорезистентних тварин спостерігалось абсолютне та відносне переважання високочастотних хвиль, пов'язаних з підвищеним рівнем активності парасимпатичної ланки регуляції.

6. За умов гемічної гіпоксії у високорезистентних щурів, порівняно з низькорезистентними, спектральні коливання серцевого ритму відрізнялися у 2 рази вищим рівнем, за рахунок потужності середньо- і низькочастотних хвиль, пов'язаних із симпатичним модулюючим впливом на кардіоваскулярну систему.

7. У відповідь на дію нітриту натрію у всіх тварин виявлено нерегулярний ритм скорочень серця на фоні тахікардії. Водночас, у щурів, що підлягали дії коригуючих середників, а потім нітритної інтоксикації, зафіксовано наявність лише малочислених позачергових скорочень, особливо при застосуванні інтервального гіпоксичного тренування.

8. Результати досліджень при попередньому застосуванні протекторних засобів є свідченням того, що адекватна індукція систем антиоксидантного захисту за умов гемічної гіпоксії, реалізується у взаємозв'язку з оптимальною активацією та підтриманням балансу симпатичної та парасимпатичної ланок автономної регуляції.

Список робіт, опублікованих за темою дисертації

1. Роль оксиду азоту в розвитку антигіпоксичної адаптації / Л.В. Паніна, М.Ф.Тимочко, О.І. Терлецька, С.М. Ковальчук, І.Ф. Тимочко // Експериментальна та клінічна фізіологія і біохімія. - 1999. - № 4. - С. 29 - 39. (Здобувач здійснювала літературний пошук, провела огляд літератури, аналіз отриманих даних, підготувала статтю до друку).

2. Паніна Л.В. Варіабельність периферійного пульсу у експериментальних тварин з різною резистентністю до гіпоксії за умов введення нітриту натрію // Збірник наукових праць співробітників КМАПО ім. П.Л. Шупика. - 2003. - Вип. 12, Книга 1. - С. 938 - 943. (Здобувач проводила експериментальну частину роботи, пов'язану з визначенням резистентності щурів до гіпоксії, моделюванням гемічної форми гіпоксії, проводила запис периферійного пульсу щурів, здійснила статистичний аналіз отриманих даних, підготувала статтю до друку).

3. Функціональний стан еритроцитарних мембран за умов нітритної інтоксикації та профілактичного застосування олії амаранту і періодичного гіпоксичного тренування / Л.В. Паніна, М.Р. Гжегоцький, О.І. Терлецька, С.М. Ковальчук // Таврический медико-биологический вестник. - 2004. - Т.7, № 1. - С. 43 - 46. (Здобувач проводила експериментальну частину роботи, пов'язану із моделюванням гемічної форми гіпоксії, застосуванням олії амаранту і періодичного гіпоксичного тренування, забором досліджуваного матеріалу, визначенням пероксидної резистентності еритроцитів, здійснила статистичний аналіз отриманих даних, підготувала статтю до друку).

4. Метод визначення пероксидної резистентності еритроцитів та його інформативність за фізіологічних умов та при інтоксикації організму / М.Р. Гжегоцький, С.М. Ковальчук, Л.В. Паніна, О.І. Терлецька, О.Г. Мисаковець // Експериментальна та клінічна фізіологія і біохімія. - 2004. - № 3. - С. 58 - 64. (Здобувач проводила експериментальну частину роботи, пов'язану із моделюванням гемічної форми гіпоксії, забором досліджуваного матеріалу, визначенням пероксидної резистентності еритроцитів, здійснила статистичний аналіз даних, підготувала статтю до друку).

5. Паніна Л.В. Функціонально-метаболічні зміни мітохондрій серця за умов гемічної гіпоксії // Експериментальна та клінічна фізіологія і біохімія. - 2006. - № 3. - С. 54 - 60. (Здобувач проводила експериментальну частину роботи, пов'язану із моделюванням гемічної форми гіпоксії, забором досліджуваного матеріалу, дослідженням параметрів вільнорадикального гомеостазу мітохондрій серця, провела статистичний аналіз отриманих даних, підготувала статтю до друку).

6. Паніна Л.В. Зміни параметрів окисно-відновного гомеостазу мітохондрій печінки за умов введення донатора оксиду азоту // Проблемы, достижения и перспективы развития медико-биологических наук и практического здравоохранения. - 2007. - Т. 143, ч. 1. - С. 90 - 92. (Здобувач проводила експериментальну частину роботи, пов'язану із моделюванням гемічної форми гіпоксії, забором досліджуваного матеріалу, дослідженням параметрів вільнорадикального гомеостазу мітохондрій печінки, пероксидної резистентності еритроцитарних мембран, провела статистичний аналіз даних, підготувала статтю до друку).

7. Паніна Л.В. Дослідження функціональної активності регуляторних систем організму експериментальних тварин за умов гемічної гіпоксії // Експериментальна та клінічна фізіологія та біохімія. - 2007. - № 2. - С. 16 - 24. (Здобувач проводила експериментальну частину роботи, пов'язану із моделюванням гемічної форми гіпоксії, здійснила запис периферійного пульсу щурів, брала участь у дослідженні параметрів гомеостазу автономної нервової системи, провела статистичне опрацювання отриманих даних, підготувала статтю до друку).

8. Функціональні прояви та метаболічні основи модулюючого впливу нітриту натрію в мозку за умов гемічної гіпоксії / М.Р. Гжегоцький, Л.В. Паніна, О.І. Терлецька, С.М. Ковальчук // Фізіологічний журнал. - 2007. - Т. 53, № 3. - С. 70 - 77. (Здобувач брала участь у заборі досліджуваного матеріалу, здійснювала дослідження, пов'язані з моделюванням гемічної гіпоксії, визначенням параметрів вільнорадикального гомеостазу мітохондрій мозку, провела статистичний аналіз даних, підготувала статтю до друку).

9. Role of the functionally-metabolic levels of organism in the realization of response to acute hemic hypoxia / L. Panina, O. Mysakovets, Yu. Petryshyn, S. Kovalchuk, O. Terletska, M. Gzhegotsky // Annales universitatis Mariae Curie-Sklodowska. - 2006. - V. 19, № 1. - P. 83 - 86. (Здобувач здійснювала моделювання гемічної гіпоксії, проводила запис периферійного пульсу щурів та аналіз варіабельності їх серцевого ритму, підготувала статтю до друку).

10. Оцінка варіабельності серцевого ритму до та після застосування гіпоксичного тренування у експериментальних тварин з різною резистентністю до гіпоксії / М.Р. Гжегоцький, Л.В. Паніна, О.В. Клес., О.І. Терлецька, С.М. Ковальчук // Нейронауки: теор. клин. асп. - 2006. - Т. 2, № 1 - 2. - С. 74 - 76. (Здобувач здійснила запис периферійного пульсу щурів, брала участь у дослідженні параметрів гомеостазу автономної нервової системи, провела статистичне опрацювання отриманих даних, підготувала статтю до друку).

11. Пат. № 59052 А, Україна, А61В10/00. Спосіб визначення пероксидної резистентності еритроцитарних мембран / М.Р. Гжегоцький, С.М. Ковальчук, Л.В. Паніна, О.І. Терлецька, З.С. Пороховська, О.Г. Мисаковець /UA/ - № 2002129942; Заявлено 10.12.2002; Опубл. 15.08.2003. - Бюл. № 8. (Здобувач брала участь у заборі досліджуваного матеріалу, проводила експериментальну частину роботи, пов'язану із визначенням пероксидної резистентності еритроцитів, провела статистичний аналіз отриманих даних, здійснювала патентний пошук, брала участь в оформленні матеріалів заявки на винахід).

12. Changes in some components of oxidative metabolism under interval hypoxic thaining / L.V. Panina, O.I. Terletskaya, L.P. Kozak, L.I. Kobylinskaya // Proceedings of the fourth international conference “Hypoxia in medicine”, 26 - 28 september 2001, Geneva, Switzerland. - Hypoxia Medical J. - 2001. - № 3. - P. 45. (Здобувач брала участь у заборі досліджуваного матеріалу, проводила експериментальну частину роботи, пов'язану із застосуванням інтервального гіпоксичного тренування, статистично опрацьовувала отримані результати, здійснювала огляд літератури, підготувала тези до друку).

13. Варіабельність периферійного пульсу при експериментальній гемічній гіпоксії / М.Р. Гжегоцький, Л.В. Паніна, О.Г. Мисаковець, С.М. Ковальчук // Матеріали науково-практичної конференції з міжнародною участю, присвяченої пам'яті професора Я.Д.Кіршенблата, 5-6 червня 2003 р., Чернівці. - Буковинський медичний вісник. - 2003. - Т.7, № 1 - 2. - С. 23 - 25. (Здобувач проводила експериментальну частину роботи, пов'язану із моделюванням гемічної гіпоксії, проводила запис периферійного пульсу щурів та аналіз його варіабельності, статистично опрацювала отримані дані, провела огляд літератури, підготувала тези до друку, представила результати роботи на конференції).

14. Паніна Л.В. Варіабельність периферійного пульсу у експериментальних тварин при гемічній формі гіпоксії // Матеріали VIII Міжнародної конференції "Центральні та периферичні механізми вегетативної нервової системи", присвяченої пам'яті академіка О.Г.Баклаваджяна, 3 - 6 червня 2003 р., Донецьк. - Архів клінічної та експериментальної медицини. - 2003. - Т. 12, № 1 (Додаток). - С. 45 - 46. (Здобувач проводила експериментальну частину роботи, пов'язану із моделюванням гемічної гіпоксії, проводила запис пульсу щурів та аналіз його варіабельності, статистично опрацювала отримані дані, підготувала тези до друку).

15. Дослідження ролі функціонального стану організму у реалізації реакції-відповіді на гемічну гіпоксію з використанням аналізу варіативності серцевого ритму / Л.В. Паніна, М.Р. Гжегоцький, С.М. Ковальчук, О.Г. Мисаковець, О.І. Чупашко // Матеріали 67 підсумкової науково-практичної конференції, присвяченої 150-річчю з дня народження академіка І.Я.Горбачевського “Здобутки клінічної і експериментальної медицини”, 3-4 червня 2004 р., Тернопіль. - Тернопіль ”Укрмедкнига”, 2004. - С. 131 - 132. (Здобувач здійснювала експериментальну частину роботи, пов'язану із моделюванням гемічної гіпоксії, проводила запис периферійного пульсу щурів, математичний аналіз його варіабельності, статистично опрацювала отримані дані, підготувала тези до друку).