Научная статья на тему 'Анализ конформационных состояний ге-мопорфирина гемоглобина при различных видах физических нагрузок в эксперименте'

Анализ конформационных состояний ге-мопорфирина гемоглобина при различных видах физических нагрузок в эксперименте Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
270
39
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
МЫШИ / MICE / ГЕМОГЛОБИН / HEMOGLOBIN / СПЕКТРОСКОПИЯ КОМБИНАЦИОННОГО РАССЕЯНИЯ / RAMAN SPECTROSCOPY / ДИНАМИЧЕСКАЯ И СТАТИЧЕСКАЯ ФИЗИЧЕСКАЯ НАГРУЗКА / DYNAMIC AND STATIC PHYSICAL LOAD

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Хуторская И.А., Балашов В.П., Балыкова Л.А., Быстрова Е.В., Балашов А.В.

Выполнен анализ конформационных изменений гемопорфирина гемоглобина с помощью спектроскопии комбинационного рассеяния и исследованы показатели крови у мышей при моделировании физической (динамической и статической) нагрузки. Эксперименты выполнены на белых нелинейных мышах обоего пола (n=54). Динамическую физическую нагрузку моделировали плаванием «до предела» (с дополнительной нагрузкой равной 10 % от массы тела); а статическую физическую нагрузку воспроизводили принуждением животных поддерживать вертикальное положение тела на диэлектрических стержнях, вмонтированных в токопроводящий материал пола экспериментальной установки. Статическая и динамическая физические нагрузки сопровождались различными спектрами гематологических изменений и конформационных перестроек гемопорфириновой части гемоглобина. Статическая физическая нагрузка в сравнении с динамической физической нагрузкой проявлялась более значимыми негативными изменениями, которые свидетельствуют о формировании легкой гемической гипоксии в сочетании с повышением тромбоцитарных показателей гемограммы. «Карнитина хлорид» (50 мг/кг) и «Неотон» (100 мг/кг) проявили способности корректоров негативных последствий динамической физической нагрузки, тогда как в условиях статической физической нагрузки наиболее эффективными оказались препараты «Карнитина хлорид» (50 мг/кг) и «Элькар» (50 мг/кг).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Хуторская И.А., Балашов В.П., Балыкова Л.А., Быстрова Е.В., Балашов А.В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Analysis of conformative states of hemoglobin hemoporphyrin at different types of physical loads in the experiment

Analysis of conformative states of hemoglobin hemoporphyrin was performed by a spectroscopy technique of combined dispersion (Raman spectroscopy). Blood quotients in mice were studied at different types of physical loads (dynamic and static). The experiments were carried out on white non-linear mice of both sexes (n = 54). Dynamic physical load was modeled by swimming «till maximum» (with an additional load of 10% to the body mass). Static physical load was created by an induced upright body position on dielectric rods installed in the current-conducting texture of the floor of the experimental unit. The applied static and dynamic physical loads were accompanied by specific spectres of hematological alterations and by conformative restructuring in hemoglobin hemoporphyrin. Static physical load, as compared to dynamic physical load presented more significant negative changes due to an underling mild hypoxia associated with elevation of several thrombocytic indices in the hemogram. «Carnitin chloride» (50 mg/kg) and «Neoton» (100 mg/kg) have shown ability to correct the negative aftereffects of dynamic physical load, while for static physical load «Carnitin chloride» (50 mg/kg) and «Elkar» (50 mg/kg) have proved to be more efficient.

Текст научной работы на тему «Анализ конформационных состояний ге-мопорфирина гемоглобина при различных видах физических нагрузок в эксперименте»

JOURNAL OF NEW MEDICAL TECHNOLOGIES - 2016 - V. 23, № 3 - P. 55-61

УДК: 616.155.16:615.825 DOI:10.12737/21749

АНАЛИЗ КОНФОРМАЦИОННЫХ СОСТОЯНИЙ ГЕМОПОРФИРИНА ГЕМОГЛОБИНА ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ВИДАХ ФИЗИЧЕСКИХ НАГРУЗОК В ЭКСПЕРИМЕНТЕ

И.А. ХУТОРСКАЯ, В.П. БАЛАШОВ, Л.А. БАЛЫКОВА, Е.В. БЫСТРОВА, А.В. БАЛАШОВ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарёва», ул. Большевистская, д. 68, г. Саранск, Республика Мордовия, 430005, Россия

Аннотация. Выполнен анализ конформационных изменений гемопорфирина гемоглобина с помощью спектроскопии комбинационного рассеяния и исследованы показатели крови у мышей при моделировании физической (динамической и статической) нагрузки. Эксперименты выполнены на белых нелинейных мышах обоего пола (n=54). Динамическую физическую нагрузку моделировали плаванием «до предела» (с дополнительной нагрузкой равной 10 % от массы тела); а статическую физическую нагрузку воспроизводили принуждением животных поддерживать вертикальное положение тела на диэлектрических стержнях, вмонтированных в токопроводящий материал пола экспериментальной установки. Статическая и динамическая физические нагрузки сопровождались различными спектрами гематологических изменений и конформационных перестроек гемопорфириновой части гемоглобина. Статическая физическая нагрузка в сравнении с динамической физической нагрузкой проявлялась более значимыми негативными изменениями, которые свидетельствуют о формировании легкой гемической гипоксии в сочетании с повышением тромбоцитарных показателей гемограммы. «Карнитина хлорид» (50 мг/кг) и «Неотон» (100 мг/кг) проявили способности корректоров негативных последствий динамической физической нагрузки, тогда как в условиях статической физической нагрузки наиболее эффективными оказались препараты «Карнитина хлорид» (50 мг/кг) и «Элькар» (50 мг/кг).

Ключевые слова: мыши, гемоглобин, спектроскопия комбинационного рассеяния, динамическая и статическая физическая нагрузка.

ANALYSIS OF CONFORMATIVE STATES OF HEMOGLOBIN HEMOPORPHYRIN AT DIFFERENT TYPES OF PHYSICAL LOADS IN THE EXPERIMENT

I.A. KHUTORSKAYA, V.P. BALASHOV, L.A. BALYKOVA, E.V. BYSTROVA, A.V. BALASHOV

Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "National Research Ogarev Mordovia State University", Bolshevstskaya str., 68, Saransk, Republic of Mordovia,

430005, Russia

Abstract. Analysis of conformative states of hemoglobin hemoporphyrin was performed by a spectrosco-py technique of combined dispersion (Raman spectroscopy). Blood quotients in mice were studied at different types of physical loads (dynamic and static). The experiments were carried out on white non-linear mice of both sexes (n = 54). Dynamic physical load was modeled by swimming «till maximum» (with an additional load of 10% to the body mass). Static physical load was created by an induced upright body position on dielectric rods installed in the current-conducting texture of the floor of the experimental unit. The applied static and dynamic physical loads were accompanied by specific spectres of hematological alterations and by conforma-tive restructuring in hemoglobin hemoporphyrin. Static physical load, as compared to dynamic physical load presented more significant negative changes due to an underling mild hypoxia associated with elevation of several thrombocytic indices in the hemogram. «Carnitin chloride» (50 mg/kg) and «Neoton» (100 mg/kg) have shown ability to correct the negative aftereffects of dynamic physical load, while for static physical load «Carni-tin chloride» (50 mg/kg) and «Elkar» (50 mg/kg) have proved to be more efficient.

Key words: mice, hemoglobin, Raman spectroscopy, dynamic and static physical load.

JOURNAL OF NEW MEDICAL TECHNOLOGIES - 2016 - V. 23, № 3 - P. 55-61

Повышение физической работоспособности и активация восстановительных процессов после интенсивных физических нагрузок является одним из актуальных направлений деятельности специалистов в области фармакологии, спортивной и реабилитационной медицины. Важное место в решении этой задачи отводится поиску и разработке недопинговых препаратов, которые способствуют резистентности и повышению адаптационных возможностей организма к действию такого экстремального фактора, как интенсивная физическая нагрузка [2,6,7,12,13]. Недопинговые фармацевтические средства представляют интерес как для спортсменов, так и для людей, работающих в экстремальных условиях, имеющих ненормированный рабочий день, высокий уровень интенсивности труда [4].

В последние годы в практике спортивной фармакологии возрастает интерес к средствам метаболического действия, таким как L-карнитин, карнитина хлорид, креатинфосфат, коэнзим Q и другие, которые являются высокоэффективными для коррекции стрессорных и ишемических нарушений [1,5]. Преимущество метаболических средств, по сравнению с синтетическими препаратами, заключается в том, что первые более близки или идентичны по своей структуре природным биологически активным веществам, и вследствие этого значительно менее токсичны для организма [5].

Применение спектроскопии комбинационного рассеяния позволяет выявить изменения конформациигемопорфирина при воздействиях статической и динамической физических нагрузок. Характер спектров комбинационного рассеяния гемопорфирина гемоглобина позволяет определять степень окисления входящего в него атома железа, его спиновое состояние и наличие лигандов, отражает изменения в структуре глобина, приводящие к деформации гемопорфирина и влияющие на кислородсвя-зывающие свойства гемоглобина [14].

Цель исследования - сравнительная характеристика конформаций гемопорфирина гемоглобина у животных при моделировании статической и динамической физических нагрузок и при фармакологической коррекции препаратами метаболического типа действия.

Материалы и методы исследования. Эксперименты выполнены на белых нелинейных лабораторных мышах массой 21,8±0,44 г. обоего пола. Животные содержались в стан-

дартных условиях вивария при свободном доступе к воде и корму. Все экспериментальные воздействия и манипуляции осуществляли в соответствии с «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных» и требованиями Женевской конвенции «International Guiding Principles for Biomedical Research Involving Animals».

Для моделирования интенсивной динамической физической нагрузки животных ежедневно однократно подвергали плаванию «до предела» с дополнительной нагрузкой, составляющей 10% от массы тела [3,10]. Животные плавали в воде (t=30±2°C), длительность эксперимента составила - 10 суток. Для моделирования статической физической нагрузки, мышей ежедневно помещали в специальную лабораторную установку [3]. В этой установке в течение 10 суток животных ежедневно однократно подвергали вынужденному пребыванию в вертикальном положении на диэлектрических конических стержнях. Их основания были вмонтированы в металлическую сетку, которая находилась под постоянным электрическим напряжением в 20-40 В.

Подопытные животные были распределены на 9 групп. Мыши, находящиеся в условиях стандартной двигательной активности составили группу №1 (n=6). Мыши 2-5групп находились в условиях интенсивной динамической нагрузки. Группа №2 - контрольные животные, которые получали изотонический раствор хлорида натрия (n=6). Группа №3 - мыши, получавшие «Карнитина хлорид» в дозе 50,0 мг/кг (n=6). Животные группы №4 получали препарат «Элькар», в дозе 50,0 мг/кг (n=6). Мыши, которые получали препарат «Неотон» в дозе 100,0 мг/кг, составили группу №5 (n=6). Препараты вводили ежедневно однократно внутрибрю-шинно в объеме 0,1 мл за 20 минут до начала эксперимента. Мыши 6-9 групп находились в условиях вынужденной статической нагрузки. Группа № 6 - контрольные животные, которые получали изотонический раствор хлорида натрия (n=6). Группы №7-№9 получали фармакологические средства в дозах и режимах введения аналогичных группам 3-5.

Через 24 часа после завершения эксперимента животных выводили из опыта инъекцией тио-пентал-натрия в дозе 40,0 мг/кг и осуществляли забор крови. Определение гематологических показателей производили на автоматическом ана-

JOURNAL OF NEW MEDICAL TECHNOLOGIES - 2016 - V. 23, № 3 - P. 55-61

лизаторе РСЕ-70 Vet (США). Спектры комбинационного рассеяния были получены на спектрометре inviaBasis фирмы Renishaw (Великобритания) с короткофокусным высокосветосильным монохроматором (фокусное расстояние не более 250 мм), длина волны излучения лазера составляла 532 нм, мощность излучения 100 мВт, объектив 100х. Регистратор данных - CCD детектор (1024x256 пикселей с пельтье-охлаждением до -70°С) с решеткой 1800 штр/мм.

Для анализа конформации и кислород-связывающих свойств гемоглобина использовали полосы спектров комбинационного рассеяния: 1355, 1375, 1548, 1580, 1172, 1618, 1668 см-1 [9]. Положение и интенсивность полос спектра гемоглобина связана с характером колебаний связей порфиринового кольца, что позволяет оценить конформацию гемопорфирина гемоглобина [14]. Для оценки состояния гемоглобина в эритроците нами были использованы следующие полосы соотношения интенсивностей комбинационного рассеяния спектров: /1375/(11355+ /1375) как отношение оксигемоглобина к общему количеству гемоглобина в окси- и дезокси- форме; /1355/(11355+11375) - как отношение дезоксигемоглобина к общему количеству гемоглобина в окси- и дезокси- форме; /1355//1548 - как характеристику относительной способности гемоглобина связывать лиганды; /1375/71580 - как характеристику относительной способности гемоглобина отдавать лиганды [16]. Отношение /1580//1548 характеризует сродство гемоглобина к кислороду; соотношение интенсивностей полос спектра /1375//"1172 несет информацию о выраженности симметричных и асимметричных колебаний пиррольных колец, а его изменение может быть связано с конформационными изменениями пирролов. Комплекс с оксидом азота без нарушения связи между белком и гемопорфирином /1618//1580. Комплекс гемоглобина с оксидом азота при разрушении связи между белком и гемо-порфирином, регулирует способность гемоглобина отдавать кислород i^/i™ [11,15].

Статистическую обработку данных проводили с использованием t-критерия Стьюдента [8]. Данные представлены как средняя арифметическая (М)±стандартная ошибка средней арифметической (m). Различия считались значимыми при р<0,05.

Результаты и их обсуждение. Показатели гемограммы и основные морфофункциональ-ные характеристики эритроцитов, которые были получены в ходе проведенного исследова-

ния, при моделировании интенсивной динамической физической нагрузки у мышей представлены в табл. 1.

При моделировании интенсивной динамической физической нагрузки у мышей не происходит значительных изменений гематологических показателей, Однако более чувствительный метод спектроскопии комбинационного рассеяния позволил обнаружить возникновение конформаци-онных изменений гемопорфирина гемоглобина. Так, в контрольной группе №2 наблюдается увеличение количества комплексов оксигемоглоби-на, усиливается выраженность симметричных и асимметричных колебаний пиррольных колец гемопорфирина, увеличивается относительное содержание комплексов гемоглобина с оксидом азота при разрушении связи между белком и ге-мопорфирином. Напротив, отмечается уменьшение комплексов дезоксигемоглобина и снижение способности гемоглобина связывать и отдавать лиганды. Полученные данные свидетельствуют о том, что динамическая физическая нагрузка способствует изменению конформационных свойств гемопорфириновой части гемоглобина в эритроците, что, по нашему мнению, является отражением гипоксических и стрессорных проявлений.

Действие фармакологических средств на гематологические показатели были незначительными. Лишь «Карнитина хлорид» проявил способность незначительно снижать показатель ге-матокрита, что, на наш взгляд нельзя признать положительным эффектом препарата. Однако обращает на себя внимание способность «Карнитина хлорида» и «Неотона» коррегировать индуцированную динамической физической нагрузкой сниженную способность гемоглобина отдавать лиганды. Это свойство сочетается со способностью обоих препаратов снижать сродство гемоглобина к кислороду, что видимо, облегчает распад данного комплекса и способствует оптимальной оксигенации клеток мишеней. Причем данное свойство оказалось нетипичным для «Элька-ра». Все три препарата проявили способность увеличивать относительное содержание комплексов гемоглобина с оксидом азота при разрушении и без нарушения связи между белком и ге-мопорфирином. В последнем случае эффект препаратов носил статистически достоверный характер даже при условии отсутствия изменений показателя у животных группы №2.

Таблица 1

Показатели гемограммы и морфофункциональные свойства эритроцитов у мышей при моделировании динамической физической нагрузки и при фармакологической коррекции

Параметр Интактные (группа №1) Контроль (группа №2) Карнитина хлорид (группа №3) Элькар (группа №4) Неотон (группа №5)

Лейкоциты, х109/л 2,83±0,655 3,31±0,385 3,75±0,889 2,88±0,558 3,16±0,509

Лимфоциты, х109/л 1,35±0,406 1 —±'448 2,32±0,681 1,38±0,273 1,42±0,389

Моноциты, х109/л 0,17±0,049 0,12±0,017 0,10±0,037 0,12±0,020 0,18±0,058

Гранулоциты, х109/л 1,32±0,300 1,44±0,261 1,33±0,263 1,38±0,503 1,56±0,375

Лимфоциты, % 45,53±7,73 50,17±8,33 58,65±4,13 50,60±8,27 44,58±9,96

Моноциты, % 6,05±0,923 4,18±0,793 3,27±0,439 4,42±0,531 5,72±1,306

Гранулоциты, % 48,42±7,01 45,65±7,79 38,08±3,77 44,98±8,03 49,70±9,95

Эритроциты, х1012/л 8,85±0,528 8,75±0,440 7,70±0,197 8,37±0,316 8,54±0,375

Гемоглобин, г/л 115,7±6,19 125,0±10,07 114,3±2,12 113,6±8,42 118,6±2,77

Гематокрит, % 31,43±1,949 31,67±1,368 27,98±0,589 *t=2,474 31,44±2,64 30,10±0,921

Средний объем эритроцита, фл 35,57±0,574 36,38±0,911 36,45±0,554 37,40±1,934 35,48±1,379

Среднее содержание гемоглобина в эритроците, пг 13,05±0,136 14,20±0,842 14,78±0,229 13,46±0,549 13,90±0,335

Средняя концентрация гемоглобина в эритроците, г/л 372,8±5,23 392,0±19,37 408,5±6,48 361,8±3,61 393,8±7,42

Ширина распределения эритроцитов, у.е. 14,77±0,438 13,42±1,957 14,78±0,483 14,94±0,512 14,64±0,638

Тромбоциты х10 9/л 740,3±116,0 737,3±98,0 668,5±45,8 904,2±194,5 752,6±60,5

Средний объем тромбоцита, фл 4,85±0,238 4,67±0,133 4,60±16,38 4,56±0,333 4,38±0,097

Ширина распределения тромбоцитов, у.е. 16,28±0,280 15,98±0,170 16,38±0,217 16,16±0,256 16,08±0,136

Тромбокрит, у.е. 0,353±0,046 0,340±0,040 0,304±0,019 0,361±0,080 0,328±0,024

Относительное количество комплексов оксигемоглобина /1375/(11355+ /1375) 0,519±0,004 0,545±0,010# t=2,350 0,541±0,006 0,532±0,015 0,538±0,011

Относительное количество комплексов дезоксигемогло- бина /1355/(11355+ /1375) 0,471±0,003 0,444±0,012# t=2,227 0,459±0,006 0,468±0,015 0,462±0,011

Способность гемоглобина связывать лиганды /1355//1548 0,969±0,012 0,824±0,033# t=4,066 0,837±0,023 0,872±0,059 0,845±0,030

Способность гемоглобина отдавать лиганды /1375//1580 0,842±0,006 0,748±0,023# t=3,957 0,813±0,020* t=2,133 0,765±0,02 0,851±0,025* t=3,055

Выраженность симметричных и асимметричных колебаний пиррольных колец гемопор-фирина /1375//1172 0,878±0,014 1,322±0,041# t=10,186 1,261±0,039 1,262±0,053 1,296±0,047

Относительное содержание комплексов гемоглобина с оксидом азота при разрушении связи между белком и гемопорфирином ¡1668/11580 0,587±0,005 0,675±0,016# t=5,225 0,805±0,033* t=3,488 0,767±0,036* t=2,333 0,810±0,034* (=3,577

Относительное содержание комплексов с оксидом азота без нарушения связи между белком и гемопорфирином /1618//1580 0,745±0,004 0,746±0,020 0,845±0,023* t=3,246 0,860±0,039* (=2,595 0,904±0,043* (=3,319

Сродство гемоглобина к кислороду /1580//1548 1,295±0,008 1,555±0,169 1,209±0,034* t=2,001 1,285±0,053 1,176±0,036* t=2,190

Примечание: # - различия статистически значимы по отношению к показателю интактной группы при р<0,05; * - различия статистически значимы по отношению к показателю контрольной группы при р<0,05; t - значение t-критерия Стьюдента

Таким образом, терапия «Карнитина хлоридом» и «Неотоном», в отличие от коррекции «Элькаром», проявляет умеренные протекторные свойства в отношении негативных изменений конформационных характеристик гемопрофирина гемоглобина. Основным действием метаболитотропных препаратов в условиях динамической физической нагрузки следует признать их способность стимулировать распад комплексов гемо-порфирин-кислород.

Показатели гемограммы и основные морфофункцио-нальные характеристики эритроцитов, которые были получены в ходе проведенного исследования, при моделировании статической физической нагрузки у мышей представлены в табл. 2.

Полученные нами данные свидетельствуют о том, что при статической физической нагрузке, в сравнение с динамической, ряд гематологических показателей периферической крови у лабораторных животных подвергается заметным изменениям. В контрольной группе животных №6 отмечается уменьшение показателей среднего содержания гемоглобина и средней концентрации гемоглобина в эритроците, что является отражением механизма формирования гемической гипоксии. Прогипоксические изменения сочетаются с повышением коагуляционно-тромбоцитарного потенциала крови: имеет место, опосредованное статической физической нагрузкой, увели-

Таблица 2

Показатели гемограммы и морфофункциональные свойства эритроцитов у мышей при моделировании статической физической нагрузки и при фармакологической коррекции

Параметр Интактные (группа №1) Контроль (группа №6) Карнитина хлорид (группа №7) Элькар (группа №8) Неотон (группа №9)

Лейкоциты, х109/л 2,83±0,655 3,28±0,515 2,35±0,763 4,07±1,182 3,43±0,793

Лимфоциты, х109/л 1,35±0,406 1,72±0,307 1,50±0,499 2,35±0,673 1,75±0,598

Моноциты, х109/л 0,17±0,049 0,13±0,021 0,12±0,040 0,18±0,087 0,17±0,033

Гранулоциты, х109/л 1,32±0,300 1,43±0,274 0,73±0,235 1,53±0,454 1,52±0,255

Лимфоциты, % 45,53±7,73 52,43±4,80 61,95±3,45 57,02±4,75 45,90±6,39

Моноциты, % 6,05±0,923 4,80±0,326 5,68±0,562 4,82±0,945 6,37±1,108

Гранулоциты, % 48,42±7,01 42,77±4,67 32,37±2,95 38,17±3,94 4 3+5 4"

Эритроциты, х1012/л 8,85±0,528 8,89±0,421 6,63±0,960 8,78±0,392 9,17±0,315

Гемоглобин, г/л 115,7±6,19 101,8±6,89 79,8±12,22 121,3±5,75 112,5±4,62

Гематокрит, % 31,43±1,95 29,70±1,96 22,20±3,33 35,75±2,41 33,00±1,43

Средний объем эритроцита, фл 35,57±0,574 33,35±0,859 33,53±0,907 40,67±1,568* t=4,093 36,12±1,382

Среднее содержание гемоглобина в эритроците, пг 13,05±0,136 11,37±0,355# i=4,432 11,92±0,334 13,77±0,242* t=5,592 12,20±0,153

Средняя концентрация гемоглобина в эритроците, г/л 372,8±5,23 342,3±5,48# i=4,026 357,6±6,13 341,2±8,64 342,1±12,63

Ширина распределения эритроцитов, у.е. 14,77±0,438 15,28±0,934 13,90±0,684 14,38±0,122 13,17±0,549

Тромбоциты х10 9/л 740,3±116,0 1265,8±80,2# i=3,724 326,0±231,0* t=3,842 646,33±105,6* t=4,671 973,8±117,5

Средний объем тромбоцита, фл 4,85±0,238 4,80±0,272 6,05±0,424* t=2,481 5,35±0,178 4,73±0,165

Ширина распределения тромбоцитов, у.е. 16,28±0,280 15,65±0,141 16,12±0,394 16,50±0,330* t=2,371 15,78±0,060

Тромбокрит, у.е. 0,353±0,046 0,550±0,028# t=3,655 0,162±0,107* t=3,519 0,339±0,048* t=3,838 0,453±0,049

Относительное количество комплексов оксигемоглобина /1375/(11355+ 11375) 0,519±0,004 0,545±0,012# t=2,032 0,545±0,011 0,552±0,004 0,530±0,005

Относительное количество комплексов дезоксигемогло- бина /1355/(11355+ /1375) 0,471±0,003 0,453±0,012 0,455±0,011 0,448±0,004 0,470±0,005

Способность гемоглобина связывать лиганды /1355//1548 0,969±0,012 0,751±0,032# t=6,340 0,836±0,023* t=2,127 0,860±0,013* t=3,159 0,783±0,015

Способность гемоглобина отдавать лиганды /1375//1580 0,842±0,006 0,615±0,024# t=9,095 0,792±0,023 *t=5,274 0,809±0,010 *t=7,347 0,644±0,012

Выраженность симметричных и асимметричных колебаний пиррольных колец гемопорфирина /1375//1172 0,878±0,014 1,270±0,055# t=6,927 1,068±0,015* t=3,532 1,108±0,021* t=2,748 1,273±0,028

Относительное содержание комплексов гемоглобина с оксидом азота при разрушении связи между белком и гемопорфирином /1668//1580 0,587±0,005 0,682±0,033# t=2,869 0,560±0,019* t=3,209 0,576±0,013* t=3,019 0,674±0,013

Относительное содержание комплексов с оксидом азота без нарушения связи между белком и гемопорфирином /1618//1580 0,745±0,004 0,752±0,030 0,755±0,027 0,728±0,012 0,732±0,015

Сродство гемоглобина к кислороду /1580//1548 1,295±0,008 1,576±0,060# t=4,659 1,287±0,026* t =4,441 1,318±0,022* t=4,059 1,392±0,024* (=2,855

Примечание: # - различия статистически значимы по отношению к показателю интактной группы при р<0,05; * - различия статистически значимы по отношению к показателю контрольной группы при р<0,05; Ь - значение Ь-критерия Стьюдента

чение содержания тромбоцитов в крови, а также рост тромбокрита. При анализе конформационных изменений гемопрофирина гемоглобина у животных, которые подвергались интенсивной статической физической нагрузке, выявлено увеличение относительного количества оксигемоглобина, сродства гемоглобина к лиган-дам, выраженности симметричных и асимметричных колебаний пиррольных колец гемопорфирина, относительного содержания комплексов гемоглобина с оксидом азота при разрушении связи между белком и гемопорфирином; а также снижение способности молекул гемоглобина связывать и отдавать лиганды относительно интактной группы животных. Это позволяет констатировать, что статическая физическая нагрузка проявляется большим спектром изменений в сравнении с динамической физической нагрузкой. Данный факт видимо, отражает различные механизмы адаптации клеток крови и организма в целом к различным видам физических нагрузок.

Сравнительный анализ действия фармакологических агентов позволяет определить Неотон как наименее эффективный препарат. «Карнитина хлорид» и особенно «Элькар» проявили себя как достаточно эффективные корректоры гемиче-ской гипоксии и регуляторы тромбоцитарного потенциала гемостаза. Ярким эффектом Карнитин-содержащих препаратов является увеличение способности гемогло-

JOURNAL OF NEW MEDICAL TECHNOLOGIES - 2016 - V. 23, № 3 - P. 55-61

бина связывать и отдавать лиганды, что свидетельствует об активации функциональных способностей ведущего молекулярного комплекса эритроцитов. Это удачно подтверждается изменениями сродства гемоглобина к кислороду, а также выраженностью симметричных и асимметричных колебаний пиррольных колец гемопорфирина. Комплекс этих свойств согласуется с представлениями о данных препаратах как об антигипоксантах. Другими статистически значимыми эффектами «Карнитина хлорида» и «Элькара» являются их позитивное действие на относительное содержание комплексов гемоглобина с оксидом азота при разрушении связи между белком и гемопорфирином.

Таким образом, статическая и динамическая физические нагрузки имеют различный профиль гематологических изменений и различный спектр конформационных перестроек гемопорфирина гемоглобина. Статическая физическая нагрузка в сравнении с динамической физической нагрузкой проявляется более значимыми негативными изменениями которые свидетельствуют о формировании легкой геми-ческой гипоксии в сочетании с повышением тромбоцитарных показателей гемограммы. «Карнитина хлорид» и «Неотон» проявили способности корректоров негативных последст-

Литература

1. Исследование влияния препаратов метаболического типа действия на толерантность к физическим нагрузкам в эксперименте / Альмяшева М.И., Балашов В.П., Ивянский С.А. [и др.] // Вопросы курортологии физиотерапии и лечебной физической культуры. 2007. №4. С. 15-17.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

2. Влияние фенибута и его соли с янтарной кислотой на устойчивость животных к форсированным физическим нагрузкам / Багметова В.В., Кривицкая А.Н., Тюренков И.Н. [и др.] // Фундаментальные исследования. 2012. №4. С. 243-246.

3. Бархина Т.Г., Криштоп В.В., Полянская Л.И. Мор-фофункциональная характеристика щитовидной железы в условиях динамической и статической физических нагрузок // Вестник Ивановской медицинской академии. 2006. Т. 11, №1-2. С. 27-31.

4. Фармацевтическая рецептура для повышения физической работоспособности / Баулин С.И., Рогачева С.М., Афанасьева С.В. [и др.] // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2015. Т. 160, №7. С. 53-57.

5. Безуглая В.В. Перспективы применения метаболи-

вий динамической физической нагрузки, тогда как в условиях статической физической нагрузки наиболее эффективными оказались препараты «Карнитина хлорид» и «Элькар».

Выводы: 1. Динамическая физическая нагрузка не оказывает влияния на большинство гематологических показателей периферической крови мышей, тогда как моделирование статической физической нагрузки сопровождается негативными изменениями ряда эритро-цитарных и тромбоцитарных показателей гемограммы.

2. Конформационные перестройки гемо-порфирина гемоглобина при моделировании физических нагрузок, могут рассматриваться как механизм развивающейся гемической гипоксии.

3. Препараты «Карнитина хлорид» (50 мг/кг), «Элькар» (50 мг/кг) и «Неотон» (100 мг/кг) частично компенсируют негативные эффекты статической и динамической физической нагрузки. Наиболее эффективным фармакологическим средством при любых видах нагрузки следует признать «Карнитина хлорид». «Неотон» проявил активность лишь при динамической физической нагрузке, а «Элькар» -при статической.

References

Al'myasheva MI, Balashov VP, Ivyanskiy SA, et al. Investigation of the effect of the metabolic type of action of drugs on exercise tolerance in the experiment. Vo-prosy kurortologii fizioterapii i lechebnoy fizicheskoy kul'tury. 2007;4:15-7. Russian.

Bagmetova VV, Krivitskaya AN, Tyurenkov IN, et al. Vliyanie fenibuta i ego soli s yantarnoy kislotoy na ustoy-chivost' zhivotnykh k forsirovannym fizicheskim nagruz-kam [Influence phenibut and its salts with succinic acid on the stability of animals forced to physics-cal loads]. Fun-damental'nye issledovaniya. 2012;4:243-6. Russian. Barkhina TG, Krishtop VV, Polyanskaya LI. Morfo-funktsional'naya kharakteristika shchitovidnoy zhelezy v usloviyakh dinamicheskoy i staticheskoy fizicheskikh nagruzok [Morphofunctional characteristics of the thyroid gland in the conditions of dynamic and static physical loads]. Vestnik Ivanovskoy meditsinskoy akademii. 2006;11(1-2):27-31. Russian.

Baulin SI, Rogacheva SM, Afanas'eva SV, et al. Farmat-sevticheskaya retseptura dlya povysheniya fizicheskoy rabotosposobnosti [The pharmaceutical formulation to enhance physical performance]. Byulleten' eksperimen-tal'noy biologii i meditsiny. 2015;160(7):53-7. Russian. Bezuglaya VV. Perspektivy primeneniya metabolito-

JOURNAL OF NEW MEDICAL TECHNOLOGIES - 2016 - V. 23, № 3 - P. 55-61

тотропных препаратов в системе стресс-протекции сердечно-сосудистой системы // Спортивная медицина: наука и практика. 2014. №1. С. 22-24.

6. Белых Е.В., Троицкий А.С., Хадарцев А.А., Несмеянов А.А. Комплексное воздействие Мексидола и лазерного излучения у тяжелоатлетов // Клиническая медицина и фармакология. 2015. №2. С. 49-50.

7. Дармограй В.Н., Карасева Ю.В., Морозов В.Н., Морозова В.И., Наумова Э.М., Хадарцев А.А. Фитоэк-дистероиды и фертильные факторы как активаторы синтоксических программ адаптации // Вестник новых медицнских технологий. 2005. № 2. С. 82-84.

8. Закс Л. Статистическое оценивание. М.: Статистика, 1976. С. 598.

9. Исследование антигипоксических свойств производных фосфорилуксусной кислоты / Исаева И.А., Балашов А.В., Кабаева Г.Н. [и др.] // Вестник Мордовского университета. 2013. № 1-2. С. 38-41.

10. Показатели адаптивности к физической нагрузке лабораторных животных в условиях экспериментального изменения тиреоидного статуса / Мирошников С.В., Нотова С.В., Тимашева А.Б. [и др.] // Фундаментальные исследования. 2012. № 10. С. 73-77.

11. Рубан М.К., Лавриненко И.А., Вашанов Г.А. Оксид азота (II) в реакциях окисления-восстановления ге-мового железа оксигемоглобина // Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. 2013. № 7. С. 59-64.

12. Фудин Н.А., Хадарцев А.А., Несмеянов А.А. Возможности активации митохондриальной активности у спортсменов мексидолом // Вестник новых медицинских технологий. Электронное издание. 2015. №2. Публикация 2-8. URL: http://medtsu.tula.ru/VNMT/Bulletin/E2015-2/5171.pdf (дата обращения: 05.05.2015). DOI: 10.12737/11204

13. Хадарцев А.А., Несмеянов А.А., Еськов В.М., Фудин Н.А., Кожемов А.А. Принципы тренировки спортсменов на основе теории хаоса и самоорганизации // Теория и практика физической культуры. 2013. №9. 87-93.

14. Изменения состояния гемоглобина у больных ише-мической болезнью сердца и больных с недостаточностью кровообращения / Юсипович А.И., Браже Н.А., Лунева О.Г. [и др.] // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2013. Т. 155, № 2. С. 201-203.

15. New insight into erythrocyte through in vivo surface-enhanced raman spectroscopy / Brazhe N.A., Brazhe A.R., Luneva O.G. [et al.] // Biophysical Journal. 2009. V. 97, № 12. P. 3206-3214.

16. Role of the state of erythrocyte cytoplasm in the change of hemoglobin affinity for oxygen / Bryzgalova N.Y., Brazhe N.A., Yusipovich A.I. [et al.] // Biophysics. 2009. V. 54, № 3. P. 308-311.

tropnykh preparatov v sisteme stress-protektsii ser-dechno-sosudistoy sistemy [Prospects for the use of drugs in the system metabolitotropnyh stress protection of the cardiovascular system]. Sportivnaya meditsina: nauka i praktika. 2014;1:22-4. Russian. Belykh EV, Troitskiy AS, Khadartsev AA, Nesmeya-nov AA. Kompleksnoe vozdeystvie meksidola i lazer-nogo izlucheniya u tyazheloatletov [The combined effects of mexidol and laser radiation in weightlifting]. Klinicheskaya meditsina i farmakologiya. 2015;2:49-50. Russian.

Darmogray VN, Karaseva YuV, Morozov VN, Morozova VI, Naumova EM, Khadartsev AA. Fitoekdisteroidy i fer-til'nye faktory kak aktivatory sintoksicheskikh programm adaptatsii [Phytoecdisteroids and fertility factors as activators of syntoxic programmes of coping]. Vestnik novykh meditsnskikh tekhnologiy. 2005;2:82-4. Russian. Zaks L. Statisticheskoe otsenivanie [Statistical estimation]. Moscow: Statistika; 1976. Russian. Isaeva IA, Balashov AV, Kabaeva GNb et al. Investigation of anti hypoxic properties phosphoryl acetic acid derivatives. Vestnik Mordovskogo universiteta. 2013;1-2:38-41. Russian.

Miroshnikov SV, Notova SV, Timasheva AB, et al. Indicators of adaptation to physical stress in laboratory animals in experimental changes in thyroid status. Fun-damental'nye issledovaniya. 2012;10:73-7. Russian.

Ruban MK, Lavrinenko IA, Vashanov GA. Nitric oxide (II) in oxidation-reduction reactions heme iron oxyhe-moglobin. Voprosy biologicheskoy, meditsinskoy i farmatsevticheskoy khimii. 2013;7:59-64. Russian.

Fudin NA, Khadartsev AA, Nesmeyanov AA. Voz-mozhnosti aktivatsii mitokhondrial'noy aktivnosti u sportsmenov meksidolom [The mexidol effects for activation of mitochondrial activity in athletes]. Vest-nik novykh meditsinskikh tekhnologiy. Elektronnoe izda-nie [internet]. 2015[cited 2015 May 05];2[about 3 p.]. Russian. Available from: http://medtsu.tula.ru/ VNMT/Bulletin/E2015-2/5171.pdf . DOI: 10.12737/11204 Khadartsev AA, Nesmeyanov AA, Es'kov VM, Fudin NA, Kozhemov AA. Printsipy trenirovki sportsmenov na osnove teorii khaosa i samoorganizatsii. Teoriya i praktika fizicheskoy kul'tury. 2013;9:87-93. Russian. Yusipovich AI, Brazhe NA, Luneva OG, et al. Changes in the state of hemoglobin in patients with coronary heart disease and patients with circulatory insufficiency. Byulle-ten' eksperimental'noy biologii i meditsiny. 2013;155(2):201-3. Russian.

Brazhe NA, Brazhe AR, Luneva OG, et al. New insight into erythrocyte through in vivo surface-enhanced raman spectroscopy. Biophysical Journal. 2009;97(12):3206-14.

Bryzgalova NY, Brazhe NA, Yusipovich AI, et al. Role of the state of erythrocyte cytoplasm in the change of hemoglobin affinity for oxygen. Biophysics. 2009;54(3):308-11.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.