Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Состояние кислородтранспортной функции крови и свободнорадикального окисления липидов при гипотермии

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Состояние кислородтранспортной функции крови и свободнорадикального окисления липидов при гипотермии"

Государственное ведущее высшее учебное учреждение «Белорусский государственный медицинский университет»

ДК 612.592.:616-001.18): 612.127.2 +616.153.915 -39

ДОРОХИНА ЛЮБОВЬ ВАСИЛЬЕВНА

СОСТОЯНИЕ КИСЛОРОДТРАНСПОРТНОЙ ФУНКЦИИ КРОВИ И СВОБОДНОРАДИКАЛЬНОГО ОКИСЛЕНИЯ ЛШ1ИДОВ ПРИ ГИПОТЕРМИИ

03.00.13— физиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Минск 2004

Работа выполнена в Гродненском государственном медицинском университете

Научный руководитель - доктор медицинских наук, профессор,

заведующий кафедрой нормальной физиологии Гродненского государственного медицинского университета Зинчук Виктор Владимирович

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор кафедры нормальной физиологии Белорусского государственного медицинского университета Переверзев Владимир Алексеевич

доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой нормальной физиологии Гомельского государственного медицинского университета Питкевич Эдуард Сергеевич

Оппонирующая организация ■

Смоленская государственная медицинская академия Министерства здравоохранения Российской Федерации

Защита состоится « 10 » июня 2004 г. в по защите диссертаций Д 03.18.08 при медицинском университете (220116, г.Минск, просп. Дзержинского, 83; тел. 272-55-98).

часов на заседании совета Белорусском государственном

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Белорусского государственного медицинского университета

Автореферат разослан

«2

» мая 2004 года

Ученый секретарь

совета по защите диссертаций

доктор медицинских наук, профессор

А. Д. Таганович

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы диссертации. Одной из важнейших задач современной физиологии и медицины является изучение процессов жизнедеятельности и регуляции функций организма в измененных температурных условиях и, в частности, при гипотермии [Турин В.Н., 1986; Maeng M. et al., 2003]. Соотношение температур окружающей среды и тела человека таковы, что в ряде случаев он находится в потенциальной опасности охлаждения при действии экстремальных климатогеографических факторов и выполнении многих видов профессиональной деятельности [Paton B.C., 1991]. Особенно важно повышение резистентности Организма к действию низкой температуры внешней среды, при реанимации жертв эксидентальной (при несчастных случаях и морских катастрофах) гипотермии [Иванов К.П., 2002; Montero E.F., 2003]. Применение гипотермии в клинической практике при операциях на сердце и реконструктивных операциях на сосудах диктует необходимость комплексного изучения механизмов развития гипотермии и возможности коррекции возникающих нарушений [Ломиворотов В.Н., Караськов A.M., 1999; Караськов A.M. и др., 2001; Иванов С.П. и др., 2002; Knight D.A. et al., 2003; Han P.L. et al., 2003].

Известно, что в организме при многих патологических состояниях образование прооксидантов в тканях не уравновешивается активностью внутри-и внеклеточных антноксидантов, т.е. формируется определенный дисбаланс прооксидантно-антиоксидантного равновесия [Favier А., 1997; Horton J.W., 2003]. Одним из таких состояний является гипотермия, при развитии которой возшжает активация перекисного окисления лиггадов и снижение антиокси-дантной защиты организма, выраженность данных изменений зависит от глубины гипотермии [Алимова Е.К. и др., 1973; Васшькова Т.В., Кухта В.К., 1988; Князькова Л.Г. и др., 2001]. Кислородзависймая природа образования свободных радикалов предполагает влияние кислородтранспортной функции крови на активность перекисного окисления липидов в биологических системах [Зинчук В.В., Борисюк М.В., 1999; Zinchuk V.V., 1999]. Среди факторов, обеспечивающих поддержание прооксидантно-антиоксидантного равновесия, важное значение имеет монооксид азота (NO), который является, с одной стороны, важным мессенджером с широким спектром действия в организме [Moneada S., Higgs Е.А., 1993; Турин A.B., 1997; Реутов В.П. и др., 1998], ас другой стороны, как свободнорадикальная молекула, проявляет свойства про-оксиданта либо гасителя радикалов [Thomas S.R. et al., 2003]. Прооксидантное действие NO связано с ее способностью образовывать пероксинитрит, являющийся мощным инициатором окисления липопротеидов, а ашиоксидант-

ное - в гашении супероксид аниона [Pryor W.A., Squadrto G.L., 1995; Szabo С., 2003]. Известно, что монооксид азота участвует в регуляции обеспечения организма кислородом (регуляция сосудистого тонуса, взаимодействие с гемоглобином) и поддержании температурного баланса [Barros R.C., Branco L. G., 1998; Zinchuk V, Borisiuk M., 1998; Moneada S., 2000]. Наличие широкого разнообразия источников образования свободных радикалов обуславливает необходимость существования различных механизмов антиоксидантной защиты [Urso M.L., Clarkson P.M., 2003]. Повреждающее действие свободных радикалов необходимо анализировать не только в зависимости от количества их образования, но и с учетом активности различных компонентов антиоксидантной системы. Установлено, что при гипотермии отмечается существенное изменение активности L-apnomii-NO системы, наблюдается снижение конечных продуктов элиминации N0 и нитрозогемоглобина [Steiner A.A. и др., 1998]. Вклад NO в поддержание просксидантко-антиоксидантного баланса организма: и транспорт Ог кровью при различных температурных воздействиях требует дальнейшего изучения. Имеют важное значение также особенности взаимодействия гемоглобина, с NO для формирования кислородтранс-портной функции крови, в частности, сродства гемоглобина к кислороду [Kobayashi М. et al, 1994; Зинчук В.В., 2003; Reinsfelt В. et al., 2003]. Однако вопрос о роли кислородсвязующих свойств крови, Ь-аргинин-NO системы в механизмах генеза нарушений кислородтранспортной функции крови и про-оксидантно-антиоксидантного баланса организма при развитии гипотермии остается еще не выясненным.

Связь работы с крупными научными программами. Диссертация выполнена в рамках научно-исследовательской работы, проводимой на кафедре нормальной физиологии и ЦНИЛа Гродненского государственного медицинского университета, по темам: «Роль кислородсвязующих свойств крови в поддержании прооксидантно-антиоксидантного равновесия организма при гипотермии», которые являлись частью программы Фонда фундаментальных'исследований РБ, государственный регистрационный № 19982193 и «Изучение патогенетических механизмов развития стресс-реакций, гипокси-чёски-ишемического повреждения головного мозга и возникновения наркотической зависимости», государственный регистрационный № 20021620.

Цель и задачи исследования. Цель настоящей работы - оценить нарушения кислородтранспортной функции крови и прооксидантно-антиоксидантного баланса при гипотермии, выяснить возможность их коррекции путем воздействия на Ь-аргинин-NO систему и сродство гемоглобина к кислороду.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Изучить характер изменений кислородсвязующих свойств крови и состояние прооксидантно-антиоксидантного баланса (содержание диеновых конъюгатов, оснований Шиффа, а-токоферола, ретинола, активность ка-талазы) в крови и тканях (печени, почек, легких, миокарде) крыс при гипотермии.

2. Исследовать воздействие веществ, изменяющих состояние L-apranrai-NO системы, на кислородтранспортнуго функцию крови крыс при гипотермии.

3. Определить эффект препаратов, изменяющих состояние Ь-аргинин-NO системы, на прооксидантно-антиоксидантный баланс крови и тканей крыс, температуру тела при гипотермии.

4. Оценить влияние длительного предварительного введения карнитина хлорида и L-аргинипа, а также их комбинации па состояние прооксидантно-антиоксидантного баланса организма крыс в условиях гипотермии.

5. Выяснить возможность коррекции нарушений прооксидантно-антиоксидантного баланса и температуры тела крыс при гипотермии препаратами, модифицирующими сродство гемоглобина к кислороду.

Объект и предмет исследования. Объект исследования - беспородные белые крысы-самцы (220 - 250 г), кровь (плазма, эритроциты), гомогенаты тканей (печень, почки, легкие, миокард). Предмет исследования - кислород-транспортная функция крови, процессы перекисного окисления липидов, параметры антиоксидантной системы, ректальная температура.

Гипотеза. При гипотермии наблюдаются нарушения кислородсвязующих свойств крови и прооксидантно-антиоксидантного баланса организма, предварительно целенаправленно воздействуя на L-aprnmin-NO систему, ки-слородтранспортную функцию крови, возможна коррекция нарушений возникающих при ее развитии.

Методология и методы проведения исследования. В работе использована экспериментальная модель гипотермии (рац. предложение Дорохиной JI.B., Дремзы И.К. № 1326 от 04.06.1996 г.). Применялись современные физиологические, биохимические, спектрофотометрические, флюориметриче-ские, фармакологические методы исследования. Для модификации L-аргинин-NO системы использовали препараты: метиловый эфир №-нитро-Ь-аргинина (L-NAME), L-аргишн, питропруссид натрия, а также антиоксидант карнитина хлорид. Для повышения сродства гемоглобина к кислороду использовали цианат натрия, для уменьшения сродства гемоглобина к кислороду - йодобензоат натрия. Для изучения кислородтранспортной функции крови определяли: сродство гемоглобина к кислороду, рОг, рСОг, рН, бикарбонат плазмы (НС03 ), общий СОг плазмы (ТСОг), стандартный дефицит буферных оснований (SBE), концентрацию стандартного бикарбоната (SBC), реальный дефицит или избыток оснований (ЛБЕ). Активность процессов перекисно! <>

окисления липидов крови и тканей (печени, почек, легкого, миокарда) оценивали по содержанию в них диеновых конъюгатов, оснований Шиффа. Исследовали факторы антиоксидантной защиты: содержание а-токоферола, ретинола, каталазную активность.

Научная новизна и значимость полученных результатов. Впервые результаты проводимых исследований позволили оценить роль кислородсвя-зующих свойств крови в нарушении прооксидантно-антиоксидантного баланса теплокровного организма на экспериментальной модели гипотермии. Проанализирована возможность коррекции возникающих нарушений для повышения резистентности организма к действию низкой температуры внешней среды. Предложен новый способ коррекции этих нарушений путем воздействия на кислородзависимые механизмы. Получены новые экспериментальные данные о влиянии препаратов модифицирующих Ь-аргинин-Ж) систему на кислородтранспортную функцию крови, сродство гемоглобина к кислороду и прооксидантно-антиоксидантный баланс при гипотермии. Установлено, что однократное внутривенное введение Ь-аргинина перед охлаждением организма улучшает кислородтранспортную функцию крови, уменьшает кислородную недостаточность и дисбаланс прооксидантно-антиоксидантного состояния, сопровождается достоверно менее значительным падением ректальной температуры. Установлено, что введение ингибитора ЫО-синтазы (метилового эфира №-нитро-Ь-аргинина) или донора N0 (нитропруссида натрия) не способствует уменьшению активированных при гипотермии процессов пе-роксидации липидов и повышению сниженных резервов антиоксидантой системы организма. Показано, что длительное предварительное введение Ь-аргинина оказывается не эффективным при гипотермии в сравнении с инфу-зией этого препарата непосредственно перед охлаждением организма. Установлен протекторный эффект длительного предварительного введения карни-тина хлорида при гипотермии, выражающийся в ограничении процессов активации перекисного окисления липидов и меньшим истощением антиокси-дантного потенциала.

Впервые изучено влияние препаратов модифицирующих сродство гемоглобина к кислороду на состояние прооксидантно-антиоксидантного баланса при гипотермии. Обнаружено, что сдвиг кривой диссоциации оксигс-моглобина вправо (предварительным введением йодобензоата натрия) выгоден при глубокой гипотермии и проявляется предупреждением нарушений прооксидантно-антиоксидантного баланса и менее выраженным снижением температуры тела. Повышение сродства гемоглобина к кислороду, вызванное длительным введением цианата натрия, сопровождается большим снижением ректальной температуры и усугубляет прооксидантно-антиоксидантный ггисоапанс при развитии гипотермии.

Практическая значимость полученных результатов. Полученные данные о роли Ь-аргинин- N0 системы и сродства гемоглобина к кислороду при охлаждении гомойотермного организма обосновывают применение препаратов, влияющих на процессы синтеза монооксида азота, положения кривой диссоциации оксигемоглобина с целью нормализации кислородного обеспечения и поддержания прооксидантно-антиоксидантного баланса. Экспериментальные данные могут быть использованы при разработке способов и путей направленной коррекции метаболических нарушений при гипотермии, позволят повысить резистентность организма в условиях действия низкой температуры внешней среды, улучшить качество медикаментозной терапии гипотермических состояний, служить в качестве функциональных тестов степени тяжести гипотермии (рац. предложение N 1345 отЗО.12.98). Полученные результаты в перспективе могут быть полезными для решения проблем современной кардиохирургии, использующей гипотермические воздействия на организм, а также при реабилитации пострадавших от переохлаждения..

Основные результаты исследований и выводы, сделанные на их основе, используются в учебном процессе на кафедре нормальной физиологии ГрГМУ, кафедре физиологии человека и животных биологического факультета БГУ, кафедре зоологии и физиологии человека и животных Гродненского университета им. Я. Купалы.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

1. Гипотермия (снижении температуры тела у крыс до 22,5-23,7 °С) сопровождается нарушением кислородтранспортной функции крови, развитием гипоксии и метаболического ацидоза, значительным повышением сродства гемоглобина к кислороду; активацией процессов пероксидации, выражающейся в повышении уровня диеновых конъюгат и оснований Шиффа, уменьшением резервов антиоксидантной системы (снижение содержания а-токоферола, ретинола и активности каталазы).

2. Изменение активности Ь-аргинин-Ж) системы влияет на кислородтрапс-портную функцию крови и прооксидантно-антиоксидантное состояние при гипотермии. Однократное внутривенное введение животным Г-аргинина перед охлаждением организма сопровождается меньшим снижением ректальной температуры, уменьшением кислородной недостаточности и меньшим сдвигом кривой диссоциации оксигемоглобина влево, выраженным ингибирующим эффектом в отношении свободнорадикалыюго окисления липидов, наименьшим снижением резервов антиоксидантной системы. Введение ингибитора КО-синтазы или нитропруссида натрия не вызывает улучшения кислородтранспортной функции крови и прооксидантно-антиоксидантного состояния при гипотермии.

3. Усиление антиоксидантной системы путем длительного предварительного введения карнитина хлорида крысам при их охлаждении способствует поддержанию прооксидантно-антиоксидантного баланса организма, а именно: оказывает выраженный иншбирующий эффект в отношении перекисного окисления липидов, способствует меньшему снижению уровня а-токоферола, ретинола, активности каталазы. Совместное введение с L-аргшшном не потенцирует данные эффекты карнитина.

4. При гипотермии предварительное смещение кривой диссоциации оксиге-моглобина вправо сопровождается меньшим дисбалансом прооксидантно-антиоксидантного состояния, а при сдвиге влево наблюдается активация; перекисного окисления липидов и уменьшение резервов антиоксидантной системы. Уменьшение сродства гемоглобина к кислороду является более благоприятным при гипотермии, за счет оптимизации потока кислорода в ткани, уменьшения гипоксии и процессов пероксидации.

Личный вклад соискателя. Работа выполнена на кафедре нормальной физиологии и исследовательской группе по изучению кислородтранспортной функции крови ЦНИИ ГрГМУ. Автор принимал непосредственное участие в выполнении работы по всем разделам диссертации, включая разработку модели гипотермии, организацию и проведение экспериментальных исследований, а также систематизацию и статистическую обработку полученных данных, обобщение и анализ результатов работы.

Апробация результатов диссертации. Основные положения диссертационной работы были доложены и обсуждены на: IX и X съездах Белорусского общества физиологов (Минск, 1996, 2001); VIII международном симпозиуме "Эколого-физиологаческие проблемы адаптации" (Москва, 1998); Международной- конференции, посвященной 40-летию ГТМИ (Гродно, 1998); Международной научно-практической конференции "Роль монооксида азота в процессах жизнедеятельности" (Минск, 1998); III, IV, V Белорусском симпозиуме гспатологов (Гродно, 1998, 2000, 2002); Международной научно-практической конференции "Роль нейромедиаторов и регуляторных пептидов в процессах жизнедеятельности" (Минск, 1999); Международной конференции "Микроциркуляция и гемореология" (Ярославль, 1999); конференции «Биологическая активность и транспорт лекарственных веществ» (Гродно, 1999); II Российском конгрессе по патофизиологии (Москва, 2000); Международной- научно-практической конференции молодых учёных «Актуальные вопросы клинической и экспериментальной медицины — 2000» (Минск, 2000); Научной конференции «Аминокислоты и их производные в биологии и медицине» (Гродно, 2001); П-ой международной научно-практической конференции «Дисфункция эндотелия» (Витебск, 2002); Юбилейной конференции, по-

священной 50-летию со дня основания Института Физиологии НАНБ (Минск, 2003).

Опубликованность результатов. По теме диссертации опубликовано 24 научные работы: из них 5 статей в журналах (2 - в дальнем зарубежье) и 7 статей в сборниках, 12 тезисов докладов на международных и республиканских съездах, конференциях, симпозиумах. В 12 работах соискатель является первым-автором, 4 работы выполнены единолично. Общееколичество опубликованных материалов составляет 72 страницы.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 153 страницах машинописного текста. Состоит из введения, общей характеристики работы, основной части, включающей шесть глав (обзор литературы, материал и методы исследования, трех глав собственных исследований, анализ и обсуждение полученных данных), заключения, списка использованных источников, приложения. Работа иллюстрирована 23 рисунками и содержит 26 таблиц. Список литературы включает 343 источника (148 на русском и 195 на иностранном языках).

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материал и методы исследования

Опыты выполнены на 162 взрослых (массой 220-250 г) крысах-самцах. До постановки эксперимента все животные адаптировались к условиям вивария в течение 4 недель и содержались в стандартных условиях при соблюдении светового и температурного режима [Лоскутова З.Ф., 1980]. С учетом суточных колебаний многих физиологических параметров все эксперименты проводились в 8-12 часов утра. Глубокая гипотермия моделировалась в течение 90 минут путем контактного охлаждения крыс, предварительно наркотизированных нембуталом, 50 мг/кг, внутрибрюшинно (в/б). Животных охлаждали в специальном устройстве, которое представляет собой металлический бокс с пятью ячейками, по размерам соответствующими телу крысы, и соединенным с ним прибором Coolnics circulator (СТЕ-22А, «Hitachi»). Циркуляция воды осуществлялась в замкнутом контуре, без контакта с телом животного, заданная температура воды (Т=17°С) поддерживалась автоматически (рац. предложение Дорохиной JI.B., Дремзы И.К. № 1326 от 04.06.1996 г.).

Для модификации активности L-aprmnra-NO системы крысам вводились: метиловый эфир -нитро-Ь-аргинина (L-NAME) фирмы "Sigma", L-аргинин фирмы "Sigma", нитропруссид натрия (НПН) фирмы "Merck". Было сформировано 6 экспериментальных групп: 1-я - контрольная, внутривенно (в/в) вводился 1мл 0,9%-ного раствора NaCl (п=10). Животных остальных групп подвергали холодовому воздействию, предварительно им в/в вводили в объеме 1 мл следующие препараты: 2-я группа - 0,9%-ный NaCl (п=11), 3-я -

L-NAME (30 мг/кг, n=12), 4-я - НПН (40 мкг/кг/мин, в течение 10 минут, п=8), 5-ая - последовательно вводили L-аргинин в дозе 300 мг/кг и L-NAME 30 мг/кг (п=10), 6-ая - L-аргинин (300 мг/кг, п=7).

Для изучения эффекта длительного предварительного введения L-аргшшна и усиления антиоксидантной защиты было сформировано 7 экспериментальных групп: 1-я - нормотермический контроль, в/б вводился 1 мл 0,9%-ного NaCl в течение 10 дней (п=6); 2-я группа - крысы, получавшие в/б 1 мл 0,9%-ного NaCl 10 дней и подвергнутые охлаждению (гипотермический контроль, п—8); 3-я - крысы, получавшие 4 недели в/б карнитина хлорид 200 мг/кг (п=9); 4-я - крысы, получавшие в/б карнитина хлорид в той же дозе и подвергнутые охлаждению (п=9); 5-я — крысы, получавшие 10 дней в/б L-аргинин в дозе 500 мг/кг (п=9); 6-я - крысы, получавшие в/б L-аргинин 500 мг/кг и подвергнутые гипотермии (п=8); 7-я - крысы, которым совместно в/б вводились карнитин (200 мг/кг, 4 недели) и L-аргинин (500 мг/кг, 10 дней) и также подвергавшиеся охлаждению (п=9).

Для повышения сродства крови к кислороду (СГК) использовался циа-нат натрия, 0,5 % водный раствор которого добавляли в пищевой рацион животных ad libitum в течение 8-ми недель [Woodson R.D. et al., 1973; Baer R.W., 1992], а для уменьшения СГК - в/б вводился йодобензоат натрия в дозе 900,0 мг/кг в течение 3-х недель [Teisseire В.Р. et al., 1979]. Было сформировано 6 экспериментальных групп: 1-ая - контрольная, в/б вводился 1мл 0,9%-ного раствора NaCl (п=7); 2-ая - гипотермический контроль (п=8); 3-я - крысы, получавшие цианат натрия (п=7), 4-ая - получавшие цианат натрия и подвергнутые охлаждению (п=11), 5-ая - получавшие йодобензоат натрия (п=5), 6-ая -крысы, получавшие йодобензоат натрия и подвергнутые холодовому воздействию (п=8).

Выполнялись измерения газовых параметров крови и кислотно-основного состояния на микрогазоанализаторе ABL-330 "Radiometer". СГК, оцениваемое по показателю р50 (рОг крови, соответствующее 50% насыщению ее кислородом) методом "смешивания" в модификации [Борисюк М.В. и др., 1991]. Р50СТЩД измеряли при стандартных условиях (рН = 7,4; рС02 = 40 мм рт. ст. и Т = 37 °С), а р50рсал - рассчитывали для реальных значений этих факторов. Измеряли продукты перекисного окисления липидов (ПОЛ) - диеновые коньюгаты (ДК), основания Шиффа (ОШ) и факторы антиоксидантной системы (АС) - а-токоферол, ретинол, каталаза в крови (плазме и эритроцйг тах) и тканях (печени, почках, легких, миокарде). Содержание ДК оценивали по интенсивности УФ-поглощения при длине волны 233 нм коньюгирован-ных диеновых структур гидроперекисей липидов на спектрофотометре СФ-46 [Коепок В.А. и др., 1984]. Уровень OUI определяли по интенсивности флуо-)?сценции хлороформного экстракта при длинах волн возбуждения и эмиссии

344 нм и 440 нм соответственно на спектрофлуориметре F-4010 фирмы "Hitachi" [Fletcher B.L. et al., 1973]. Содержание а-токоферола измеряли по интенсивности флуоресценции гексанового экстракта при длинах волн возбуждения и флуоресценции 294 и 325 нм соответственно [Черняускене Р.Ч. и др., 1984] на спектрофлуориметре F-4010 "Hitachi". Уровень ретинола определяли по интенсивности флуоресценции гексанового экстракта при длинах волн возбуждения и эмиссии 335 и 460 нм соответственно [Черняускене Р.Ч. и др., 1984], на спектрофлуориметре F-4010 "Hitachi". Каталазную активность в биологическом материале оценивали по методу Королюка М.А. и др. [1988], в модификации Корнейчика В.Н. и др. [1992] на спектрофотометре СФ-46. Все полученные данные обработаны общепринятым методом вариационной статистики с использованием t-критерия Стьюдента. Достоверными считали различия при значениях р<0,05.

Кислородтраиспортпая функция крови и прооксидантно-антиоксидантпое состояние у крыс при гипотермии в условиях модификации L-aprnnnn-NO системы

Результаты проведенных исследований показывают, что гипотермия (снижение температуры на 13,4-1 б,3°С) сопровождается существенными нарушениями кислородтранспортной функции крови (КТФ) крови. Характер изменений рОг и показателей кислотно-основного состояния при холодовом воздействии отражают развитие метаболического ацидоза и возникновение гипоксии. В контроле гипотермии происходит значительное снижение рН (7,148±0,012 против 7,312±0,013 в нормотермическом контроле, р<0,001), рОгрем составил 8,1±0,3 мм рт. ст. (р<0,001), значение р50рсал уменьшается с 30,0±0,69 до 9,1±0,84 мм рт. ст. (р<0,001). Результаты экспериментов свидетельствуют о защитном эффекте L-аршнина при однократном внутривенном введении непосредственно перед охлаждением, связанном с изменениями КТФ крови и ослаблением возникающей гипоксии. В группе «L-аргинин +гипотермия» рНреал составил 7,381+0,020; рСЬреал повысился на 18,52% и составлял 9,6+0,19 мм рт. ст. (р<0,01); наблюдалось меньшее снижение р50рсал (11,6±0,43 мм рт. ст., р<0,05) относительно группы гипотермии, что сопровождалось менее выраженным сдвигом кривой диссоциации оксигемоглобина (КДО) влево. Положения реальных КДО при модификации L-apnmmi-NO системы представлены на рис. 1.

В условиях модификации L-аргинин-Ж) системы степень снижения ректальной температуры крыс при их охлаждении была наиболее выражена при ингибировании NO-синтазы (21,7±0,29°С) и менее - при инфузии L-аргинина (24,5±0,34°С, р<0,01). У крыс контрольной группы температура снизилась до 22,5±0,39 °С. Развитие гипотермии сопровождается существен-

Ьым повышением содержания ДК в эритроцитах и плазме крыс группы «гипотермия», количество ДК достоверно повышалось по сравнению с нормо-термическим контролем на 67,6% (р<0,001) и 57,4% (р<0,001) соответственно. Схожая динамика в этой группе наблюдается при определении уровня ОШ крови. Увеличение ОШ в эритроцитарной массе на 22,7% (р<0,001), а в плазме крови на 47,4% (р<0,001) по сравнению с нормотермией.

Рис. 1. Кривые диссоциации оксигемоглобина у крыс при реальных значениях рН, рС02 и температуры в контроле (♦), 0,9% ЫаС1 + гипотермия (И) и Ь-аргинин + гипотермия ("*■).

В группе «Ь-аргинин + гипотермия» происходило снижение уровня ДК: в эритроцитах - на 29,8% (р<0,001) относительно гипотермического контроля, в плазме это снижение менее выраженное - на 4,7% и не достигает уровня значимости. При инфузии Ь-аргинина количество ОШ в эритроцитах также ниже гипотермического контроля на 6,9%, в плазме - на 23,1% (р<0,01). .В то время как предварительное введите ингибитора Ж)-синтазы Ь-ЫАМЕ при - охлаждении сопровождается повышением уровня ДК и ОШ в эритроцитах -на 29,0% и 29,2% соответственно (р<0,001). В группах «НПН + гипотермия» и «Ь-аргинин + Ь-ЫАМЕ + гипотермия» количество ОШ оставалось на уровне гипотермического контроля. Таким образом, применение Ь-аргинина при гипотермии снижает процессы ПОЛ крови.

Охлаждение гомойотермного организма сопровождается повышением ДК во всех исследуемых тканях группы «гипотермия»: в печени - на 48,3% (р<0,001), в почках - на 36,5% (р<0,001), в ткани легких - на 47,3% (р<0,001), в миокарде - на 75,8% (р<0,001) относительно нормотермического контроля. В группе «Ь-аргинин+гипотермия» изменения ДК в тканях были наименее выраженные. В гомогенате печени этой группы наблюдалось достоверное его снижение на 19,6% (р<0,001), в легочной ткани на 22,8% (р<0,01), в миокарде на 26% (р<0,05) относительно группы «гипотермия». На основании вышеиз-

и

ложс1гного можно заключить, что применение Ь-аргинина при гипотермии ограничивает повышение ДК в тканях. Содержание ОШ в гомогенатах исследуемых тканей при глубокой гипотермии достоверно возрастает: в печени -на 43,7% (р<0,001); в почках - на 31,2% (р<0,001); в ткани легких - на 24,8% (р<0,001); в миокарде - на 37,3% (р<0,001) относительно контрольной группы. Количество ОШ группы «Ь-аргинин+гипотермия» в ткани печени были ниже группы «гипотермия» на 19,3% (р<0,001), в гомогенате почек - на 16,5% (р<0,001), в ткани легких - на 11,8% (р<0,01), а в миокарде - на 13,9% (р<0,001). Анализ приведенных данных позволяет заключить^ что однократное внутривенное введение Ь-аргинина непосредственно перед Холодовым воздействием оказывает выраженный ингибирующий эффект в отношении свободнорадикального окисления липидов крови и исследуемых тканей.

Количество а-токоферола в эритроцитах и плазме группы «гипотермия» уменьшалось соответственно на 6,8% (р<0,05) и 11,2% (р<0,001), ретинола - на 20,1% (р<0,01) и 18,2% (р<0,001) относительно контрольных животных. В этих условиях активность каталазы эритроцитов снижалась еще более значительно - на 33,7% (р<0,001). Менее выраженное снижение АС крови наблюдается у животных, получавших Ь-аргинин. В этой группе содержание а-токоферола в плазме было выше гипотермического контроля на 11,0% (р<0,01), ретинола в эритроцитах и плазме соответственно выше на 10,5% (р<0,05) и 18,5% (р<0,05), а активность каталазы эритроцитов - на 32,3% (р<0,001). Содержание а-токоферола в печени, почках, легких, миокарде у крыс группы «гипотермия» уменьшалось соответственно на 9,9% (р<0,001), 33,9% (р<0,001), 10,2% (р<0,01), 27,1% (р<0,001) относительно контрольных крыс. При введении Ь-аргинина наблюдается наименее выраженное снижение количества а-токоферола.

В группе «гипотермия» содержание ретинола в печени, почках, легких, миокарде уменьшалось соответственно на 42,1% (р<0,001), 26,6% (р<0,01), 22,3% (р<0,001), 28,2% (р<0,001). В гомогенате печени у группы «Ь-аргинин +гипотермия» происходило достоверное повышение его уровня относительно гипотермического контроля до 40,19±1,03 мкМ/г ткани (р<0,001), а в группе получавшей блокатор ЫО-синтазы (Ь-КАМЕ) снижение до 20,99±0,97 мкМ/г ткани (р<0,001). В почках только у крыс, получавших Ь-аргинин, происходило повышение количества ретинола на 23,3% (р<0,05). В остальных экспериментальных группах показатель оставался на уровне контроля гипотермии. В легочной ткани инфузия Ь-аргинина тоже сопровождается достоверным повышением его количества относительно группы «гипотермия» на 11,7% (р<0,05). В сердечной мышце введение препаратов изменяющих активность Ь-арпшин-КО системы не сказывается на содержании ретинола. Снижение активности каталазы у 1руппы «гипотермия» носило более выраженный ха-

рактер по сравнению с другими системами антиоксидантной защиты: в пече-~ни - на 41,5% (р<0,001), в почках - 26,9% (р<0,001), в легких - 31,9% (р<0,001), миокарде - 40,3% (р<0,001) относительно контроля. Следует отметить, что введение L-аргинина сопровождалось менее выраженным снижением показателя в сравнении с другими группами, получавшими препараты влияющие на Ь-арпшии-Ж) систему. Таким образом, результаты проведенных нами исследований показывают, что инфузия L-аргинина при гипотермии препятствует истощению АС крови и тканей, в то время как введение ингибитора NO-синтазы L-NAME или донора NO (НПН) не вызывает усиления антиоксидантной защиты. Наблюдаемое в наших экспериментах антиокси-дантное действие L-аргинина, может быть обусловлено как меньшим снижением рН и уменьшением ацидоза, так и образуемым в физиологических количествах N0 и последующим его взаимодействием с О2 и Н2О2 в условиях, при которых его главным эффектом является устранение этих радикалов [Ga-boury J. et al., 1993; Hogg N., Kalyanaraman В., 1999]. В то время как введение НПН вызывает образование избыточного количества N0, который при наличии больших количеств супероксиданиона образует мощный окислитель -пероксинитрит [Pryor W.A., Squadrto G.L., 1995; Lee C.I. et al., 2000], что приводит к усилению процессов пероксидации.

Влияние длительного предварительного введения L-аргинина и карнитина хлорида на интенсивность свободнорадикального окисления липидов крови и тканей у крыс при гипотермии

Учитывая происходящие при гипотермии нарушения прооксидантно-антиокидантного баланса и кислородзависимую природу ПОЛ, представлялся значимым дальнейший поиск путей нормализации происходящих нарушений и средств повышения холодовой устойчивости, так как количество используемых в медицинской практике лекарственных препаратов, оказывающих антиоксидантное действие невелико. Защита от повреждения активными формами кислорода направлена в первую очередь на утилизацию жирнокис-лотных и липидных гидропероксидов, как продуктов ПОЛ, стимулирующих свободнорадикальное окисление по принципу цепной реакции. Поэтому нами в условиях глубокой гипотермии на фоне длительного предварительного введения L-аргинина и карнитина хлорида изучены изменения температуры тела и показателей ПОЛ и АС крови и тканей крыс. В контроле гипотермии ректальная температура снижалась с 37,9±0,05 °С до 23,0±0,25 °С. При длительном предварительном введении карнитина хлорида у животных при охлаждении также наблюдалось значительное уменьшение температуры до 23,9±0,16 °С (ДТ составило 14,1±0,16 °С), однако это снижение было достоверно меньшим (р<0,01) контроля гипотермии, где AT - 14,9±0,24 °С. У крыс при дли-

тельном предварительном введении Ь-аргинина, на фоне гипотермии ректальная температура была на уровне 23Д±0,16 °С и не отличалась от контроля гипотермии. Доказано, что длительное предварительное введение карнитина хлорида оказывает выраженное ингибирующее действие на ПОЛ и приводит к наименьшему истощению антиоксидантной защиты при охлаждении организма. Содержание ДК в эритроцитах и плазме при применении карнитина было соответственно ниже на 19,7% (р<0,001) и 12,5% (р<0,05) контроля гипотермии. Количество ДК крови в группе «Ь-аргинин + гипотермия» достоверно не отличается от контроля гипотермии. Комбинация Ь-аргинина и карнитина хлорида при гипотермии сопровождается изменениями идентичными изолированному введению карнитина. В группе «карнитин + гипотермия» изменения ДК в исследуемых тканях были наименее выраженные, так в печени - только на 15,4% (р<0,05), в почках - на 22,7% (р<0,01), в ткани легких -на 25,8% (р<0,05), в миокарде - на 19,5% (р<0,05) ниже нормотермического контроля. Схожая, но менее выраженная динамика наблюдается при определении ОШ крови и тканей. Следует отметить, что длительное предварительное введение карнитина хлорида сопровождалось менее выраженным снижением показателей АС крови, в частности, количество а-токоферола в эритроцитах было достоверно выше контроля гипотермии на 12,3% (р<0,001). Снижение каталазной активности эритроцитов происходило только на 9,0% (р<0,01); в плазме количество а-токоферола ниже нормотермического контроля на 11,8% (р<0,001). В исследуемых тканях предварительное введение карнитина сопровождалось при охлаждении менее выраженным снижением количества а-токоферола. Так в этой группе, в гомогенате почек его уровень достоверно выше контроля гипотермии на 21,3% (р<0,001); в ткани легкого на 7,3% (р<0,05); в миокарде - на 18,5% (р<0,01). В группе крыс «карнитин + гипотермия» катачазная активность была выше гипотермического контроля: в печени на 31,1% (р<0,001); в почках - на 8,9% (р<0,001); в гомогенате легких - на 14,5% (р<0,001); миокарде - на 46,9% (р<0,01). Ослабленная АС не способна осуществлять полноценную защиту от свободнорадикальной атаки при гипотермии, поэтому становится очевидной целесообразность усиления анти-оксидантного потенциала, который может быть опосредован введением карнитина. Отсутствие защитного эффекта при хроническом введении Ь-аргинина (10 дней), возможно, объясняется быстрым снижением концентрации экзогенного Ь-аргинина вследствие его ускоренной утилизации.

Прооксндантно-аитиоксидантное равновесие организма крыс при модификации сродства гемоглобина к кислороду в условиях гипотермии

В наших исследованиях мы оценили влияние целенаправленного изменения СГК на прооксидантно-антиоксидантный баланс при гипотермии. Ис-

следование КТФ смешанной венозной крови показывает, что введение экспериментальным крысам цианата натрия приводит к уменьшению показателя ¿50 и сдвигу КДО влево (р50стадд 21,6±0,44 мм рт. ст., р<0,001). У крыс, получавших йодобензоат натрия происходит сдвиг КДО вправо и повышение рбОстанд до З.б,6±0,59 мм рг. ст. (р<0,05). Др50 между этими группами составляет 15,0±0,15 мм рт. ст. С учетом изменения рН, рС02 и температуры определяли р50реал. Так в контроле гипотермии р50реал равнялся 20,6±0,47 мм рт. ст., в то время, как у крыс, получавших цианат натрия при гипотермии р50реал составил г 12,7+0,5 7 мм рт. ст. (р<0,001), а у крыс, получавших йодобензоат натрия - 23,7+0,59 мм рт. ст. (р<0,01). Положения реальных КДО при модификации СГК с помощью цианата натрия и йодобензоата натрия приведены

рН, р£Ог и температуры в контроле (♦), 0,9% №С1 + гипотермия (□), цианат натрия + гипотермия ("*"), йодобензоат натрия + гипотермия (И).

Действие низкой температуры приводило у крыс к развитию метаболического ацидоза на фоне умеренно выраженной гкперкапнки к к значительному уменьшению значений реального и стандартного избытка оснований. Значение рНреал у крыс, получавших цианат натрия и подвергнутых гипотермии - 7,331+0,005, в сравнении с животными, получавшими йодобензоат натрия и подвергнутых охлаждению - 7,377±0,008 (р<0,001). Развитие гипотермии у крыс с повышенным СГК, сопровождалось более выраженным метаболическим ацидозом, а с пониженным СГК - наименьшими нарушениями кислотно-основного состояния. В ходе исследований выявлено, что максимальное снижение ректальной температуры через 90 минут от момента холодово-го воздействия отмечалось в группе крыс с повышенным СГК.23,0±0,13 °С (в сравнении с контролем гипотермии 23,7±0,24, р<0,05), а наименьшее снижение - с пониженным СГК (до 25,5±0,25 °С; р<0,001).

Динамика изменений показателей ПОЛ в крови и тканях (печени, почек, ~ - ; миокарда) экспериментальных групп крыс свидетельствует, что пред-

варительное в/б введение йодобензоата натрия ограничивает процессы перок-сидации, активация которых наблюдается при острой глубокой гипотермии. В наших экспериментах содержание первичных (ДК) и конечных (ОШ) продуктов ПОЛ в эритроцитах и тканях группы «йодобензоат натрия+гипотермия» была достоверно ниже контроля гипотермии. Охлаждение животных на фоне введения цианата натрия характеризуется более существенным повышением активности ПОЛ. Следует отметить, что введение цианата натрия или йодобензоата натрия без гипотермии не приводит к изменению содержания продуктов ПОЛ. Следует отметить, что наибольшее истощение АС отмечается у животных с повышенным СГК, а его меньшее снижение у крыс с пониженным СГК. Так количество а-токоферола в эритроцитах, печени, почках,, легких, миокарде у животных, получавших цианат натрия, уменьшалось соответственно на 24,8% (р<0,001), 20,96% (р<0,001), 23,12% (р<0,001), 14,1% (р<0,001), 34,9% (р<0,001) относительно контрольных животных. Этот же показатель в эритроцитах и тканях у крыс, получавших йодобензоат натрия, уменьшался соответственно на 8,7% (р<0,05), 9,8% (р<0,05), 9,5% (р<0,01), 10,6% (р<0,01), 28,5% (р<0,001) относительно контроля. Схожая динамика наблюдалась при определении изменений количества ретинола и активности каталазы. В целом в наших экспериментах, в условиях действия холода на организм, при смещении КДО влево наблюдается сдвиг прооксидантно-антиоксидантного равновесия в сторону активации ПОЛ и ослабления АС, а при сдвиге вправо - противоположная динамика данных показателей. Проведенные исследования указывают на важную роль СГК в обеспечении устойчивости теплокровных животных к действию низкой температуры внешней среды.

Полученные результаты позволяют уточнить представления о значимости нарушений ТСТФ кропи и сппподнпрадикалкных процессов в крови и тканях при развитии гипотермии. Коррекция этих нарушений возникающих при гипотермии^может быть достигнута: воздействием на L-aprmnni-NO систему с помощью однократного введения L-аргинина; модификацией СГК (предварительным сдвигом КДО вправо иодобензоагом натрия); а также длительным предварительным введением карнитина хлорида.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. При снижении температуры тела у крыс до 22,5-23,7 °С наблюдаются нарушения кислородсвязующих свойств крови, характеризующиеся развитием метаболического ацидоза, гипоксии, выраженным увеличением сродства гемоглобина к кислороду (величина p50peM уменьшалась на 49,4%, р<0,001), а также повышением уровня диеновых конъюгатов и оснований Шиффа, снижением содержания а-токоферола, ретинола и активности ка-

талазы в крови и гомогенатах исследуемых тканей (печени, почек, легких, миокарда) [3, 13, 14,17, 21,24].

2. Однократное внутривенное введение животным Ь-аргинина непосредственно перед гипотермией уменьшает сдвиг кривой диссоциации оксиге-моглобина влево (значение р50реал выше контрольного на 20,0%, р<0,001), нарушения кислотно-основного состояния, понижение температуры тела (на2,0°С меньше гипотермического контроля, р<0,01). Введение ингибитора КЮ-синтазы (метиловый эфир №-нитро-Ь-аргшшна) или нитропруссида натрия не влияет на температуру тела и кислородтранспортную функцию крови животных при гипотермии [1, 3,4, 8, 9,12,15, 21, 24].

3. Однократное предварительное введение Ь-аргинина крысам в условиях гипотермии уменьшает активность процессов свободнорадикального окисления липидов, препятствует снижению уровня а-токоферола, ретинола и уменьшению активности каталазы крови и тканей (печени, почек, легких, миокарда). Введение ингибитора ЫО-синтазы или нитропруссида натрия не приводит к улучшению нарушенного прооксидантно-антиоксидантного баланса организма при гипотермии [2,4, 5, 6, 8,16, 18, 21,24].

4. Длительное внутрибрюшинное введение карнитина хлорида (28 дней) ограничивает процессы перекисного окисления липидов и препятствует снижению факторов антиоксидантной системы при гипотермии. Хроническое введение Ь-арпшина (10 дней) не влияет на прооксидантно-антиоксидантный баланс в условиях охлаждения организма [7,11, 22,23].

5. Уменьшение сродства гемоглобина к кислороду путем введения йодобен-зоата натрия предупреждает при гипотермии увеличение содержания продуктов перекисного окисления липидов в крови и тканях крыс, характеризуется достоверно меньшим понижением ректальной температуры. Предварительное смещение кривой диссоциации оксигемоглобина влево, в результате введения цианата натрия, вызывает сдвиг прооксидантно-антиоксидантного баланса в сторону активации процессов пероксидации и ослабления антиоксидантной защиты при гипотермии крыс [10, 17, 19, 20, 21]. . .

6. Развитие гипотермии у гомойотермного организма сопровождается нарушениями кислородтранспортной функции крови и активацией процессов свободнорадикального окисления липидов в крови и тканях. Предлагаемые методы направленного воздействия на сродство гемоглобина к кислороду, Ь-аргинин-КЮ систему и прооксидантно-антиоксидантный баланс (при использовании соответственно йодобензоата натрия, Ь-аргинина, карнитина хлорида) определяют новые подходы для коррекции выявленных нарушений и повышения резистентности организма к гипотермии [6, 8, 9, 10, 18, 21].

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи

1. Дорохина Л.В., Дремза И.К, Зинчук В.В. Кислородтранспортная функция крови при гипотермии в условиях коррекции L-apraHim-NO пути // Мат. междунар. науч. конфер. «Роль монооксида азота в процессах жизнедеятельности». - Минск, 1998. - С. 109-111.

2. Дорохина Л.В., Зинчук В.В. Прооксидантно-антиоксидантное равновесие при глубоком охлаждении в условиях коррекции L-apmmm-NO системы // Роль нейромедиаторов и регуляторных пептидов в процессах жизнедеятельности: сб. ст. / Под общ. ред. В.Н. Турина и др. - Минск: Полибиг, 1999. - С. 145-146.

3. Зинчук В.В., Дорохина Л.В., Дремза И.К. Кислородтранспортная функция крови при различных температурных воздействиях в условиях коррекции L-apramni-NO пути // Мат. междунар. конфер. «Микроциркуляция и гемореология». - Ярославль, 1999. - С. 102-104.

4. Зинчук В.В., Дорохина Л.В. Возможные механизмы действия L-аргинин-NO системы // Сб. науч. трудов «Биологическая активность и транспорт лекарственных веществ». - Гродно, 1999. - С.80-85.

5. Дорохина Л.В., Зинчук В.В. Прооксидантно-антиоксидантное равновесие у крыс при гипотермии в условиях коррекции L-apmHHH-NO системы // Весщ НАН РБ / сер. Биш.нав. - 2000. - № 4. - С. 87-90.

6. Дорохина Л.В., Зинчук В.В. Участие кислородтрапспортной функции крови в формировании прооксидантно-антиоксидантного состояния организма в условиях гипотермии // Сб. науч. трудов «Биохимические аспекты жизнедеятельности биологических систем». - Гродно, 2000. — С.

ПП 1 ПО "

УУ-ШЛ.

7. Дорохина Л.В. Влияние L-аргинина и карнитина iia интенсивность сво-. боднорадикального окисления липидов крови при гипотермии // В сб.:

«Дисфункция эндотелия»: Мат. И-ой междунар. научно-практ. конфер. - Витебск: ВГМУ, 2002. - С. 90-93.

8. Dorokhina L.V., Zinchuk V.V. Oxygen transport function of blood and free-radical processes during hypothermia // Medico-Biological problems of ther-mophysiology. / Ed. by V.N. Gourine. - Minsk, 2002. - P. 36-39.

9. Zinchuk V.V., Dorokhina L.V. Blood oxygen transport in rats under hypothermia combined with a modification of L-argininc-NO pathway // Nitric oxide: Biol, and Chemistry. - 2002. - Vol. 6, № 1. - P. 29-34.

10.Zinchuk V.V., Dorokhina L.V., Maltsev A.N. Prooxidant-antioxidant balance in rats under hypothermia combined with modified hemoglobin-oxygen affinity // J. Thermal Biol. - 2002. - Vol. 27. - P. 345-352.

! 1 Г.Дорохина Л.В., Зинчук B.B. Значение Ь-аргинин-NO системы в механизмах развития гипотермии // Жур. Гродненского мед. уливер. - 2004. - № 1.-С.6-9.

12.3инчук В.В., Дорохина Л.В. Роль механизмов транспорта кислорода в генезе нарушений, возникающих при действии низкой температуры // Журн. Гродненского мед. универ. - 2004. - № 2 - С. 8-11.

Тезисы

13.Дорохина Л.В., Дремза И.К. Моделирование управляемой гипотермии у лабораторных наркотизированных животных // Тез. докл. IX съезда Белорусского общества физиологов. - Минск, 1996. - С. 25.

14.Жмакин И.К., Зинчук В.В., Балбатун O.A., Дремза И.К., Дорохина Л.В. Некоторые аспекты кислородтранспортной функции крови при различных кислородных режимах // Мат. VIII международного симпозиума «Эколого-физиологические проблемы адаптации». - М., 1998. - С. 136137.

15.Дорохина Л.В., Дремза И.К., Ходосовский М.Н. Особенности гемиче-ского компонента системы транспорта кислорода у крыс при гипотермии в условиях коррекции L-aprainiH-NO пути // Мат. междунар. науч. конфер., поев. 40-летию ГТМИ. - Гродно, 1998. - Ч. 1. - С. 66-67.

16.Дорохина Л.В., Корнейчик В.Н., Зинчук В.В. Эффект оксида азота на > показатели прооксидантно-антиоксидантного равновесия в печени крыс при гипотермии // «Актуальные вопросы гепатологии»: мат. III Бело, русского симпозиума гепатологов. - Гродно, 1998. - С.28.

17.Дорохина Л.В., Зинчук В.В. Прооксидантно-антиоксидантный баланс печени в условиях коррекциии сродства гемоглобина к кислороду при гипотермии // «Актуальные вопросы гепатологии»: мат. IV Белорусского симпозиума гепатологов. - Гродно, 2000. - С. 162.

18.3инчук В.В., Дорохина Л.В., Жмакин И.К., Дремза И.К., Ходосовский М.Н. Участие кислородтранспортной функции крови в прооксидантно-антиоксидантпом равновесии у крыс при гипотермии в условиях коррекции Ь-аргинин-ЫО системы // Тез. докл. II Российского конгресса по патофизиол. "Патофизиология органов и систем. Типовые патологические процессы". - М., 2000. - С. 187-188.

19.Дорохина Л.В., Зинчук В.В. Прооксидантно-антиоксидантное состояние организма в условиях разнонаправленных сдвигов кривой диссоциации оксигемоглобина при гипотермии // «Актуальные вопросы медицины и новые технологии медицинского образования»: материалы междунар. научно-практ. конфер., поев. 10-летию образования ГГМИ. - Мозырь, 2000. -Т.1.- С. 175-177.

20.Дорохина Л.В. Эффекты хронических изменений сродства гемоглобина к кислороду у крыс при остром холодовом воздействии // Тез. докл. междунар. научно-практической конфер. молодых учёных «Актуальные вопросы клинической и экспериментальной медицины - 2000» / Под ред. А.Г. Мрочека, Г.Я. Хулупа. БелМАПО. - Минск, 2000. - С. 359.

21.Дорохина Л.В. Возможные механизмы коррекции гипотермических состояний // Тез. докл. X съьзда Белорусского общества физиологов. -Минск: Бизнесофсет, 2001. - С. 48.

22.Дорохина Л.В. Влияние экзогенного Ь-аргинина на свободнорадикаль-ное окисление в тканях крыс при глубокой эксидентальной гипотермии // «Аминокислоты и их производные в биологий и медицине»: Мат. Н-й междунар. науч. конфер. / Под ред. Л.И. Нефедова - Гродно, 2001. -С.35 - 36.

23.Дорохина Л.В., Зинчук В.В. Влияние карнитина на свободнорадикаль-ное окисление липидов печени крыс при гипотермии // «Актуальные вопросы гепатологии»: Мат. 5-го международного симпозиума гепато-логов Беларуси. - Гродно, 2002. - С. 155-156.

24.Дорохина Л.В., Зинчук В.В. Кислородзависимые механизмы коррекции гипотермических состояний // Тез. докл. юбилейной конфер., поев. 50-летию основания Института Физиологии НАНБ - Минск: Технопринт, 2003. - С. 52.

РЭЗЮМЭ Дарохша Любоу Ваольеуна

Стан гаслародтранспартнай функцьп крыв! i свабоднарадыкальнага аюслсння лшедау пры ппатэрмп

Ключавыя словы: гшатэрм^я, роднасць гемаглабшу да юслароду, монааксад азота, пераюснае аккленне лшщау, антыаксщантная сютэма, рэк-тальная тэмпература.

Аб'скт даследавашш: пацую-самцы (п=162), вянозная кроу (плазма, эрытрацыты), гомагенаты тканак (печаш, нырак, легшх, мшкарда). .

Мэта работы: адзначыць парушэнне кicлapoдтpaнcпapтнaй функцьп крыв1 i праакс1даитна-антыакс1дантнага балансу пры ппатэрмп, выяв'щь магчымасщ ix карэкцьп шляхам уздзеяння на L-aprimH-NO сктэму i роднасць гемаглабша да юслароду. 1

Метады даслсдавания: ф1з1ялапчныя, 61ях1м1чныя, фармакалапчныя, спектрафатаметрычныя, фшоарыметрычныя.

Выкарысганая апаратура: ABL-330 "Radiometer", спектрафатометр СФ-46, спектрафлюарыметр F-4010 "Hitachi", цэнтрыфуга ОПН-3, аутаматычны дазатар «Lineomat», электратэрмометр ТПЭМ-1, камп'ютэр.

Праведзена комплекснае даследаванне ыслародтранспартнай функцьп крыв1 i прааксщантна-антыаксвдантнага баланса пры гшатэрмп. Установлена, што пры зшжэнш тэмпературы цела на 13,4-16,3 °С наз1раецца развщцё метабал1чнага адыдоза, rinaKcii, павышэнне роднасщ гемаглабшу да юслароду (вел1чыня р50реал зшжалася на 49,4%), актывацыя працэсау свабоднарадыкальнага аислешш лшщау i зшжэнне антыаксщантнай аховы. Шляхам мадыфпсацьп L-apriHiH-NO сютэмы магчыма карэкцыя узшкаючых парушэнняу. 1нфуз1я L-аргшша пры ппатэрмп у меншай CTyneni выюпкае зрух крывой дысацыяцьп окагемаглабшу улева (значэнне р50рсал вышэй гшатэрм1чнага кантроля на 20,0%), зшжае парушэнне шслотна-асноунага стану, суправаджаецца менш выражаным падзеннем рэктальнай тэмпературы, зшжаецца актыунасць працэсау свабоднарадыкальнага аюслення лшдау, супрацьстащь зпясьтснню антыаксщантнай аховы. Узмацненне антыакадантнага патэнцыялу падоужаным папярэдшм увядзеннем каршцша хларыда памяншае працэсы пераксщацьп пры rinaT3pMii. Мэтанаюраванае памяншэнне роднасщ гемаглабшу да юслороду шляхам увядзення ёдабензаата натрыя суправаджаецца пры ппатэрмп змяшпэннем зместу прадуктау nepaKicHara аюслення лшщау у крыв1 i тканках пацукоу, характарызуецца менш выражаным зшжэннем рэктальнай тэмпературы. Папярэдняе змяшчэнне крывой дысацыяцьп окагемаглабшу улева, у вынку увядзення цыаната натрыя, выкткае зрух прааксщантна-антыакадантнага баланса у бок актывацьй працэсау перакЫдацьй i паслаблення антыакс1дантнай аховы.

Галша прымянення: навукова-даследчыя лабараторьп, тэарэтычны курс па ф131ялоп1 i патф'тялогп у ВНУ медыка-б'шюпчнага профшю.

РЕЗЮМЕ

Дорохина Любовь Васильевна

Состояние кислородтранспортной фупкции крови и своб">цноради-калыюго окисления лнпидов пра гипотермии

Ключевые слова: гипотермия, сродство гемоглобина к кислороду, монооксид азота, перекисное окисление липидов, антиоксидантная система, ректальная температура.

Объект исследования: крысы-самцы (п=162), венозная кровь (плазма, эритроциты), гомогенаты тканей (печени, почек, легких, миокарда).

Цель работы: оценить нарушения кислородтранспортной функции крови и прооксидантно-антиоксидантного баланса при гипотермии, выяснить возможность их коррекции путем воздействия на L-aprmimi-NO систему и сродство гемоглобина к кислороду.

Методы исследования: физиологические, биохимические, фармакологические, спектрофотометрические, флюориметрические.

Использованная аппаратура: ABL-330 "Radiometer", спектофотометр СФ-46, спектрофлуориметр F-4010 "Hitachi", центрифуга ОПН-3, автоматический дозатор «Lineomat», электротермометр ТПЭМ-1, компьютер.

Проведено комплексное исследование кислородтранспортной функции крови и прооксидантно-антиоксидантного баланса при гипотермии. Установлено, что при снижении температуры тела на 13,4-16,3 °С наблюдается развитие метаболического ацидоза, гипоксии, увеличение сродства гемоглобина к кислороду (р50реал уменьшился на 49,4%), активация процессов свободнора-дикального окисления липндов и снижение антиоксидантной защиты. Путем модификации L-apmnnn-NO системы возможна коррекция возникающих нарушений. Инфузия L-аргинина при гипотермии в меньшей степени вызывает сдвиг кривой диссоциации оксигемоглобина влево (значение р50рСал выше ги-потермического контроля на Z0,0%), уменьшает нарушение кислотно-основного состояния, сопровождается менее выраженным падением ректальной температуры, снижает активность процессов свободнорадикального окисления липидов, препятствует истощению антиоксидантной защиты. Усиление АС длительным предварительным введением" карнитина хлорида уменьшает процессы пероксидации при гипотермии. Целенаправленное уменьшение сродства гемоглобина к кислороду путем введения йодобензоата натрия сопровождается при гипотермии уменьшением содержания продуктов перекисного окисления липидов в крови и тканях крыс, характеризуется менее выраженным снижением ректальной температуры. Предварительное смещение кривой диссоциации оксигемоглобина влево, в результате введения цианата натрия, вызывает сдвиг прооксидантно-антиоксидантного баланса в сторону активации процессов пероксидации и ослабления антиоксидантной защиты.

Область применения: научно-исследовательские-лаборатории, теоретический курс по физиологии и патофизиологии в ВУЗах медико-биологического профиля.

22

SUMMARY

Darokhina Liubov Vasil'evna "

The state of blood oxygen transport and lipid free radical oxidation during the hypothermia

Keywords: hypothermia, blood oxygen affinity, nitrogen monooxide, lipid peroxidation, antioxidant system, rectal temperature.

Object of research: male rats (n = 162), venous blood (plasma, red blood cells), tissue homogenates (liver, kidneys, lungs, myocard).

Aim of research: to elucidate the disorders in blood oxygen transport capacity and prooxidant-antioxidant balance during the hypothermia and estimate the possibility to correct these disorders through the changes in L-arginine-NO system and hemoglobin-oxygen affinity.

Methods: physiological, biochemical, pharmacological, spectrophotometric and fluorometric tools of investigation.

Instruments used: ABL-330 "Radiometer", spectrophotometer SF-46, spec-trofluorimeter F-4010 "Hitachi", centrifuge OPN-3, autodozator "Lineomat", electric thermometer TPEM-1, computer.

The complex. investigation of blood oxygen transport and prooxidant-antioxidant balance was carried out under hypothermie conditions. The lowering of body temperature by 13.4-16.3 SC was shown to be associated with metabolic acidosis, hypoxia, higher hemoglobin-oxygen affinity (p50rcal decrease by 49,4%), more active lipid peroxidation and weaker antioxidant defense. These disorders might be corrected by modification of L-arginine-NO system. L-arginine infusion during the hypothermia induced the weaker oxyhemoglobin dissociation curve shift leftwards (the value of p50rea] was by 20.0% higher than in hypothermic controls), ameliorated the worsening of acid-bace balance, reduced the fall of rectal temperature, decreased the lipid free radical oxidation activity, prevented the antioxidant defense depletion. The rise of antioxidant capacity by a long-term preliminary administration of carnithine chloride weakened the peroxidative processes during the hypothermia. A decrease of hemoglobin-oxygen affinity by sodium iodobenzoate induced the lower lipid peroxidation product content in blood and tissues and inhibited the rectal temperature fall during the hypothermia. The preliminary oxyhemoglobin dissociation cutve shift leftwards by sodium cyanate induced a shift of prooxidant-antioxidant balance towards more active lipid peroxidation and weaker antioxidant defense.

Field of application: laboratories for scientific investigations, theoretical courses of physiology and pathophysiology in the higher biomedical schools.