АКТИВАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ЛИПОПЕРОКСИДАЦИИ – ЭФФЕРЕНТНОЕ ЗВЕНО ДЕЗИНТЕГРАЦИИ КЛЕТОЧНЫХ СТРУКТУР ПРИ ОСТРОЙ ГИПОКСИЧЕСКОЙ ГИПОКСИИ
В опытах на беспородных белых мышах с экспериментальной острой гипоксической гипоксией обнаружено резкое увеличение содержания в крови промежуточных продуктов липопероксидации - диеновых конъюгатов (ДК) и малонового диальдегида (МДА) на фоне подавления активности ферментного и неферментного звеньев анти-оксидантной системы крови. Показатели содержания в крови МДА, ДК, SH - групп, молекул средней массы (МСМ), а также активности супероксиддисмутазы (СОД) могут быть использованы в качестве объективных чувствительных критериев оценки тяжести метаболических расстройств при острой гипоксического гипоксии, а также эффективности использования в комплексной терапии гипоксических состояний антиги-поксантов, антиоксидантов, мембранопротекто-ров.
Как известно, гипоксия - типовой патологический процесс, осложняющий течение различных заболеваний инфекционной и неинфекционной природы, определяющий в значительной мере тяжесть течения патологии и ее исход [4,6,10].
Острая гипоксия может носить экзогенный и эндогенный хаpaктер, возникать в процессе развития обструктивных и рестриктивных форм дыхательной недостаточности, как следствие нарушения нервной и гумopaльной регуляции дыхания, системных или локальных нарушений гемодинамики, микроциркуляции, утилизации кислорода в тканях и т.д.
В последние годы в связи с возникновением экстремальных, экологических и социально-политических ситуаций, все большее значение приобретает целесообразность исследования патогенеза метаболических расстройств при экзогенной гипоксической гипоксии, а также выявление принципиальных возможностей их медикаментозной коррекции с использованием антигипоксантов, антиоксидантов, мембранопротекто-ров [7].
Результаты проведенных нами ранее исследований [1] убедительно свидетельствуют о том, что в условиях экспериментальной острой экзогенной гипоксической гипоксии у белых мышей возникало резкое увеличение содержания гидроперекиси липидов (ГПЛ) и МДА в тканях коры головного мозга при одновременном снижении активности каталазы.
Целью настоящего исследования явилась дальнейшая оценка хаpaктера и механизмов развития метаболических расстройств у экспериментальных животных при острой гипоксической гипоксии по ряду интегративных показателей содержания в крови продуктов липопероксида-ции, а также активности антиоксидантной системы крови.
Материалы и методы исследования
Эксперименты выполнены на 240 беспородных белых мышах массой 20 - 22г, включающих 2 группы наблюдения: контрольную и с острой гипоксической гипоксией. Каждая группа была разделена на 8 подгрупп, включающих по 15 мышей в каждой, для определения соответствующих метаболических параметров. Острую гипоксию моделировали, помещая животного в герметически закрытый сосуд, объемом 250 мл.
Изучены следующие показатели:
- об активности процессов липопероксида-ции судили по уровню содержания в крови ГПЛ и МДА, определяемых общепринятыми спектрофо-тометрическими методами исследования [3,9];
- о состоянии ферментного звена антиок-сидантной системы крови судили по активности СОД и каталазы, определяемых соответственно спектрофотометрическими методами исследования в модификации Fried R. et al., 1975; Conen S. et al., 1970.
- одновременно определяли содержание в крови витамина Е [2], уровень общих сульфгид-рильных групп (- SH-) групп [11], перекисную резистентность эритроцитов [8].
Интегративным показателем состояния аутоинтоксикации явилось определение молекул средней массы (МСМ) в крови [5].
Результаты исследований были подвергнуты статистическому анализу с помощью программ Statistica 99 (Версия 5.5 А, «Statsoft, Inc», г. Москва, 1999); «Microsoft Excel, 97 SR-1» (Microsoft, 1997). Проведен расчет коэффициентов линейной корреляции.
Результаты и их обсуждение
Проведенные исследования позволили выявить ряд закономерных вторичных неспецифических расстройств, развивающихся уже спустя 30 мин с момента развития острой гипоксической гипоксии: так, чувствительным критерием гипок-сического синдрома явилось резкое увеличение содержания в крови ДК и МДА (табл.1).
Касаясь механизмов избыточного накопления продуктов липопероксидации в крови в условиях гипоксической гипоксии, необходимо отметить возможность развития блокады конечного звена дыхательной цепи в связи с дефицитом кислорода и соответственно разгрузки дыхательной цепи от постоянно пополняющих ее электронов за счет «утечки» электронов по пути следования к цитохромоксидазе. При этом возможно одноэлектронное восстановление кислорода на убихиноне с образованием супероксидного анион - радикала и перекиси водорода [4,7].
Образование супероксид - анион радикала в условиях гипоксии может быть связано и с усилением распада адениловых нуклеотидов, избыточным накоплением ксантина и гипоксантина, усилением трaнcформации ксантидегидрогеназы в ксантиоксидазу с последующим образованием активных форм кислорода (АФК) в процессе метаболизма гипоксантина. В свою очередь, под влиянием АФК происходит отрыв атомов водорода от молекул полиненасыщенных жирных кислот, прежде всего, находящихся в α - положении по отношению в двойной связи, что приводит к перемещению этой двойной связи с образованием диенового конъюгата. При дальнейшей окислительной дегенерации клеточных структур возникает образование высокотоксичных продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) - альдегидов, кетонов, спиртов [10].
В последующем представлялось целесообразным выяснить состояние ферментного и неферментного звеньев антирадикальной защиты клеток в условиях острой гипоксии, для чего исследованы активность СОД, каталазы, уровень витамина Е и общих SH - групп крови, а также перекисная резистентность эритроцитов (ПРЭ).
Как оказалось, активность СОД цельной крови при острой гипоксической гипоксии резко снижалась, в то время как активность каталазы возрастала (табл. 1).
Известно, что уровень активности внутриклеточных ферментативных антиоксидантных систем, в частности, СОД и каталазы, генетически детерминирован. Причем, избыточное накопление в клетках супероксидного анион - радикала или перекиси водорода сопровождается дере-прессией участков генома, ответственных за активность ферментов антирадикальной защиты клеток. В связи с этим очевидно, что обнаруженное нами возрастание активности каталазы носит адаптивно - компенсаторный хаpaктер в ответ на образование АФК [4,6,10].
Активированная в условиях острой гипоксии каталаза разлагает перекись водорода, в то же время окисленная в этой реакции каталаза функционирует как пероксидаза, субстратами действия которой могут быть этанол, метанол, формальдегид и другие доноры водорода.
Как известно, СОД существенно ускоряет дисмутацию супероксидного анион - радикала, в процессе которой образуется перекись водорода. Последняя восстанавливается до воды в основном при участии каталазы и глутатионпероксида-зы [10].
Выявленный нами факт подавления активности СОД свидетельствует о быстром срыве генетически детерминированных механизмов адаптации и избыточном накоплении в условиях острой гипоксической гипоксии супероксидного анион - радикала. Последний относится к наиболее стабильным соединениям, обладает способностью диффундировать с места генерации через клеточные и внутриклеточные мембраны либо путем пассивной диффузии, либо по анионным каналам, вызывая цитотоксический эффект.
Как показали результаты проведенных нами исследований, хаpaктерным метаболическим признаком острой гипоксии является снижение содержания общих SH - групп в крови (табл. 1). Как известно, SH - соединениям, к числу которых относится глутатион, цистеин, цистин, ме-тионин, отводится ведущая роль в защите клеток от гидроксильного радикала [11].
Снижение содержания в крови SH - групп убедительно свидетельствует о быстроразвиваю-щейся в условиях гипоксии абсолютной недостаточности антирадикальной защиты клеток.
Подтверждением этого положения является резкое снижение содержания витамина Е в сыворотке крови при гипоксической гипоксии. Витамин Е, как известно, имеет важное биологическое значение и определенные особенности метаболизма. Этот витамин жирорастворим, его основная локализация - гидрофобный слой биологических мембран, где он инактивирует, главным образом, радикалы жирных кислот [2].
Выявленный нами дефицит ферментного и неферментного звеньев антиоксидантной системы крови является одним из ведущих механизмов цитолиза клеток, в частности, эритроцитов в условиях острой гипоксии. Об этом свидетельствует выраженное снижение осмотической резистентности эритроцитов и соответственно возрастание процента гемолизированных эритроцитов при острой гипоксии (табл. 1).
Закономерным признаком аутоинтоксикации при острой гипоксии является увеличение содержания в крови молекул средней массы (500 - 5000Д), что свидетельствует об активации ката-болических реакций, избыточном образовании продуктов распада клеток.
Выводы:
- Развитие острой экзогенной экспериментальной гипоксической гипоксии сопровождается аутоинтоксикацией, интенсификацией процессов липопероксидации, избыточным накоплением в крови МСМ, цитотоксических метаболитов (МДА и ДК), уже через 30 мин с момента развития патологии.
- Активация процессов липопероксида-ции, дестабилизации биологических мембран при острой гипоксической гипоксии связана с развитием недостаточности ферментного и неферментного звеньев антирадикальной системы крови, на что указывают дефицит витамина Е, снижение активности СОД, уровня SH - групп крови, снижение перекисной резистентности эритроцитов.
- Высокочувствительными информативными критериями развития метаболических расстройств при острой гипоксической гипоксии и оценки эффективности терапии являются показатели содержания в крови МДА, ДК, SH - групп, витамина Е и активности СОД.
Таблица 1. Показатели состояния процессов липопероксидации и активности антиоксидантной системы крови при острой экспериментальной гипоксической гипоксии
Группы наблюдения Изучаемые показатели |
Контроль |
Острая гипоксическая гипоксия |
|
М±m |
М±m |
р |
|
Малоновый диальдегид (МДА), мкмоль/мл |
3,42±0,062 |
6,785±0,3747 |
p<0,001 |
Гидроперекиси липидов (ГПЛ), ед/мл цельной крови |
3,46±0,074 |
5,53±0,164 |
p<0,001 |
МСМ, ед. экс. сыворотка крови |
0,23±0,004 |
0,264±0,0016 |
p<0,001 |
SH-группы, ммоль/л, крови |
2,27±0,073 |
0,95±0,057 |
p<0,001 |
Каталаза, мкЕ/л, цельная кровь |
2,91±0,083 |
4,58±0,253 |
p<0,001 |
Супероксиддисмутаза (СОД), ед/мл, цельная кровь |
415,9±10,06 |
351,5±18,85 |
p<0,001 |
ПРЭ, у.е. |
1,64±0,092 |
2,23±0,129 |
p<0,005 |
Витамин Е, у.е., сыворотка крови |
24,71±1,102 |
17,87±1,054 |
p<0,001 |
Примечание: n - во всех группах наблюдения - 16; р - рассчитано по отношению к контролю.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Бизенкова М.Н., Романцов М.Г., Чеснокова Н.П. Метаболические эффекты антиоксидантов в условиях острой гипоксической гипоксии / Фундаментальные исследования. - 2006. -№1. - С. 17-22.
- Габриэлян Н.И. Методы определения витамина Е в сыворотке крови / Н.И. Габриэлян, Э.Г. Левицкий, О.И. Щербакова // Тер. архив. - 1983. - №6. - С. 76 - 78.
- Гаврилов В.Б. Спектрофотометриче-ское определение содержания гидроперекисей липидов в плазме крови / В.Б. Гаврилов, М.И. Мешкорудная // Лаб. дело. - 1983. - №3. - С. 33-35.
- Зайцев В.Г., Закревский В.И. Методологические аспекты исследований свободнорадикального окисления и антиоксидантной системы организма // Вестник Волгоградской медицинской академии (ВМА; Тр., т. 54, вып. 4) - Волгоград, 1998. - С. 49-53.
- Ковалевский А.Н. Замечания по скри-нинговому методу определения молекул средних масс / А.Н. Ковалевский, О.Е. Нифантьев // Лаб. дело. - 1989. - №10. - С. 35-39.
- Патологическая физиология и биохимия: Учебное пособие для ВУЗов / - М.: Издательство «Экзамен». 2005. - 480с. - с.140-151.
- Петрович Ю. А., Гуткин Д. В. Сво-боднорадикальное окисление и его роль в патогенезе воспаления, ишемии и стресса // Патологическая физиология и экспериментальная терапия. -1986. -N 5. -С. 85-92.
- Покровский А.А. К вопросу о пере-кисной резистентности эритроцитов / А.А. Покровский, А.А. Абраров // Вопр. питания. - 1964. - №6. - С. 44-49.
- Суплонов С.Н. Суточные и серозные ритмы перекисей липидов и активности суперок-сиддисмутазы в эритроцитах у жителей средних широт и Крайнего Севера / С.Н. Суплонов, Э.Н. Баркова // Лаб. дело. - 1986. - №8. - С. 459 - 463.
- Типовые патологические процессы / Н.П. Чеснокова: Монография // Издательство Саратовского медицинского университета. 2004. - 400 с. - С. 132-136.
- Фоломеев В.Ф. Фотоколориметрические ультрамикрометод количественного определения сульфгидрильных групп белка и небелковых соединений крови / В.Ф. Фоломеев. // Лаб.дело. - 1981. - №1. - С. 33-35.
Статья в формате PDF 124 KB...
24 04 2024 9:54:26
Статья в формате PDF 135 KB...
23 04 2024 5:43:18
Статья в формате PDF 107 KB...
22 04 2024 21:31:30
Статья в формате PDF 104 KB...
21 04 2024 4:28:16
Статья в формате PDF 109 KB...
20 04 2024 6:33:58
Статья в формате PDF 104 KB...
18 04 2024 6:53:17
Статья в формате PDF 112 KB...
15 04 2024 20:26:46
Статья в формате PDF 277 KB...
14 04 2024 14:10:32
Статья в формате PDF 126 KB...
12 04 2024 3:29:31
В статье представлены материалы о значении съездов земских врачей Рязанской губернии (1874 – 1900) и их роль в развитии профилактического направления медицины края. ...
11 04 2024 8:18:57
Исследованы вопросы влияния давления, относительной влажности и температуры атмосферы на давление воздуха в шине 175/70R13 легкового автомобиля ВАЗ на основании данных ГУ «ВНИИГМИ-МЦД» по постам (станциям) о температуре воздуха, относительной влажности и атмосферном давлении на уровне станции по природно – климатическим поясам России. Вопросы влияния климатических хаpaктеристик на давление в автомобильных шинах рассмотрены для летнего периода, который является наиболее нагруженным в году периодом в плане эксплуатации автомобиля. Исследования выполнены методом случайной выборки с использованием данных срочных наблюдений по постам Федеральной службы по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды. Изменения давления в шине в течение рабочей смены значительно влияют на управляемость, надежность и экономическую эффективность эксплуатации автотрaнcпорта. ...
10 04 2024 3:51:37
Статья в формате PDF 103 KB...
09 04 2024 2:55:18
На основе построения тренд-сезонных моделей исследуется динамика цен на первичном и вторичном рынках жилья Ивановской области в период 2000-2007 гг. В статье освещаются основные этапы построения моделей, приводятся количественные оценки их параметров. Особое внимание уделяется присутствию S – образной кривой роста в динамике цен на жилье. В результате использования методики с учетом индексов сезонности получены средние прогнозные значения цен на жилье Ивановской области. ...
08 04 2024 9:42:45
Статья в формате PDF 113 KB...
07 04 2024 22:12:27
Статья в формате PDF 132 KB...
06 04 2024 4:38:22
Уникальные возможности линейных рекуррентных уравнений первого порядка А(n+1) = aA(n) + b позволяют хаpaктеризовать закономерности изменения различных свойств органических соединений (А) не только в пределах локальных групп гомологов, но и одновременно всех рядов с одинаковыми гомологическими разностями. Более того, рекуррентные соотношения применимы к функциям не только целочисленных (число атомов углерода в молекуле), но и равноотстоящих значений аргументов A(x+Δx) = aA(x) + b, (Δx = const). Этот способ аппроксимации проиллюстрирован на примерах температурных зависимостей растворимости различных веществ в воде и даже времен релаксации в высокочастотных полях. ...
05 04 2024 1:11:52
Статья в формате PDF 139 KB...
04 04 2024 19:21:45
Статья в формате PDF 131 KB...
02 04 2024 16:26:42
Статья в формате PDF 329 KB...
01 04 2024 6:24:40
Статья в формате PDF 119 KB...
31 03 2024 14:16:25
Рассмотрен вариант синхронного деления клеток. Предложены кинетические уравнения, описывающие рост, размножение и гибель микроорганизмов с учетом как естественной cмepтности, так и внутривидовой борьбы. Рассматривается квазистационарный метод решения уравнения для определения плотности функции распределения микроорганизмов по возрастам. Предложен явный вид коэффициента диффузии в прострaнcтве масс. Получено аналитическое решение в квазистационарном приближении для плотности функции распределения микроорганизмов по возрастам для случая, когда рост клетки пропорционален ее массе (объему). ...
30 03 2024 1:37:13
Статья в формате PDF 103 KB...
29 03 2024 14:41:22
Статья в формате PDF 131 KB...
28 03 2024 19:13:39
Статья в формате PDF 104 KB...
27 03 2024 18:17:11
Статья в формате PDF 106 KB...
26 03 2024 1:55:29
Статья в формате PDF 300 KB...
23 03 2024 0:42:21
Статья в формате PDF 140 KB...
21 03 2024 2:20:34
В процессе воспитания у детей формируется система взглядов на объективный мир, его место в нем, на отношение к окружающей его действительности и самому себе, а также обусловленные этими взглядами жизненные основные позиции, правила поведения в чрезвычайных ситуациях, навыки само и взаимопомощи, ценностные ориентации. Ключевое место в формировании мировоззрения детей занимает в школе предмет основы безопасности жизнедеятельности, призванный стимулировать знания процессов развития личности, формирования и укрепления здоровья, накопление адаптационных ресурсов организма. Содержание курса ОБЖ должно быть направлено на гуманизацию образовательного процесса. Гуманистический подход связан с развитием творческих возможностей человека, созданием реальных безопасных условий для обогащения интеллектуального, эмоционального, волевого и нравственного потенциала личности, стимулированием у нее стремления реализовать себя через активно не адоптированные действия, расширяющие границы самосохранения, саморазвития и самоосуществления. ...
20 03 2024 13:54:38
Статья в формате PDF 119 KB...
19 03 2024 8:55:29
Статья в формате PDF 145 KB...
18 03 2024 2:41:45
В данной статье осуществлены анализ и обощение зарубежных психологических концепций, объясняющих активность человека в отношении своего здоровья, и на этой основе дано авторское определение понятия «здоровьесозидающий потенциал личности». Особое внимание авторы уделяют рассмотрению структуры здоровьесозидающего потенциала, описанию психологических механизмов его формирования и выявлению закономерностей его развития в различные возрастные периоды. Авторами впервые представлена и научно обоснована векторная модель здоровьесозидающего потенциала личности, показаны её возможности при выявлении психологических детерминант, влияющих на показатели целостного здоровья человека. ...
17 03 2024 19:10:28
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::