CC BY
20ЭРГОПРОТЕКТОРНЫЙ ЭФФЕКТ АНТИОКСИДАНТНОЙ И ЭНЕРГИЗИРУЮЩЕЙ ВИТАМИННЫХ КОМПОЗИЦИЙ В СОЧЕТАНИИ С МЕМБРАНОТРОПНЫМИ СОЕДИНЕНИЯМИ ПРИ НАРУШЕНИИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ГОМЕОСТАЗА
ERGOPROTECTIVE EFFECT OF ANTIOXIDANT AND ENERGIZING VITAMINE COMPOSITIONS IN COMBINATION WITH MEMBRANOTROPIC COMPOUNDS IN ENERGETIC HOMEOSTASIS DISTURBANCES
I Роман Владимирович Ананьев1
I Roman Vladimirovich Ananev1
Резюме
Введение витаминов А, Е и С или тиамина, биотина и карнитина повышают физическую работоспособность, сниженную поступлением в организм гепатотропного яда, голоданием или охлаждением. Витамины А, Е и С более эффективны при токсическом поражении печени, тиамин, биотин и карнитин при голодании и охлаждении. Снижение работоспособности, вызываемое сочетанием голодания с охлаждением или введение гепатотропного яда не корригируется указанными композициями витаминов. Эссенциале повышает их эргопротекторную эффективность. Ключевые слова
эргопротекторные эффекты, витамины, эссенциале, нарушение гомеостаза. Summary
Administering vitamins A, E and C or Thyamine, Biotine and Carnitine raises the physical workability decreased by getting of a hepatotropic poison into the body, starvation or cooling. Vitamins A, E and C are more effective in toxic damage of the liver, Thyamine, Biotine and Carnitine - in starvation and cooling. Decrease in workability caused by the combination of starving and cooling or by the injection of a hepatotropic poison is not corrected by the mentioned composition of vitamins. Essenziale raises their ergoprotective efficiency. Keywords
ergoprotective effects, vitamins, Essenziale, homeostatic
| Введение
Изучение метаболических последствий нарушения различных форм окислительно-энергетического гомеостаза показало, что все они характеризуются снижением физической работоспособности. Движение является важнейшим проявлением жизнедеятельности организма. В процессе эволюции из инструментов взаимодействия с внешней средой движение превратилось в один из ведущих гомеостатических факторов.
Гомеостаз напряжения, сопутствующий мышечной деятельности, является необходимым условием поддержания гомеостаза покоя (В.П. Куликов, В.И. Киселев, 1998). На уровне целостного организма движение лежит в основе функционирования сердечнососудистой, дыхательной, пищеварительной и иммунной систем. Ограничение двигательной активности и физической работоспособности, наблюдающиеся при различных формах стресса и патологии, приводит к значительному нарушению метаболизма, функциональной активности, физиологических систем, процессов адаптации к неблагоприятным условиям внешней среды (Ф.З. Ме-ерзон, М.Г. Пшенникова, 1988). Повышение способности выполнять физические нагрузки является необходимым условием профилактики и лечения многих заболеваний.
В основе снижения двигательной активности и физической работоспособности лежит дисбаланс окислительно-энергетических процессов, связанный с нарушением структуры и функций клеточных мембран (Б.Хочачка, ДЖ.Сомеро, 1988). Учитывая это, есть основания предполагать, что эффективными корректорами двигательных функций при различных формах нарушения гомеостаза могут быть витамины, обладающие антиоксидантным и энергези-рующей активностью, применяемые в сочетании с мембранотропными соединениями. Отсутствие в мировой литературе данных по этому вопросу определяет актуальность планируемых исследований.
Цель работы: изучение эргопротекторной эффективности анти-оксидантных и энергизирующих витаминных композиций в сочетании с мембранотропными соединениями при нарушении метаболического гомеостаза, вызванного токсическим поражением печени введением этанола, голоданием и охлаждением.
УДК: 612.013.1:577.16:616-092.9
DOI: dx.doi.org/10.21626/innova/2016.1/06
URL: http://innomaga7ine.ru/issues/2016-1-2/files/06.pdf
Для корреспонденции: Р.В. Ананьев, [email protected]
I1 ГБОУ ВПО «Курский государственный медицинский университет» Минздрава России / Kursk State Medical University, Russia
Таблица 1. Влияние гепатотропного яда, голодания и охлаждения на физическую работоспособность. Физическая работоспособность выражалась в минутах максимальной длительности плавания с грузом 10% массы тела. *1,2 и т.д. существенность различия средних Р<
0,05 относительно групп, указанных цифрами._
Условия эксперимента Дни эксперимента
3 5 10 15
1 .Контроль 8,2+1,3 7,6+1,4 9,2+1,5 9,3+1,2
2. Введение гепатотропного яда 15,5+1,8*1 11,3+15 5,3+1,1*1 4,1+0,9*'
3. Голодание 14,3+1,9*1 10,8+16 5,7+0,9*1 4,3+1,0*1
4. Охлаждение_15,8+2,1*1_10,2+1,5*_4,5+0,8*1_3,6+1,1*_
Таблица 2. Влияние витаминов А, С и Е на физическую работоспособность при введении гепатотропного яда, голодании и охлаждении. Физическая работоспособность выражалась в минутах максимальной длительности плавания с грузом 10% массы тела. *1,2 и т.д. существенность различия средних Р< 0,05 относительно групп, указанных цифрами.
Условия эксперимента Введение ССЬ4 Голодание Охлаждение
1. Введение витамина А 4,2±0,8 4,3±0,8 3,6±0,4
2. Введение витамина Е 5,2±0,9 3,7±0,8 4,4±0,7
3. Введение витамина С 4,5+0,7 3,9+0,6 4,0+0,8
Введение витаминов А, Е и С. 10,4+1,3*-3 8,8+1,Г-3 7,8+0,911-3
мембранотропными соединениями. Отсутствие в мировой литературе данных по этому вопросу определяет актуальность планируемых исследований.
Цель работы: изучение эргопротекторной эффективности анти-оксидантных и энергизирующих витаминных композиций в сочетании с мембранотропными соединениями при нарушении метаболического гомеостаза, вызванного токсическим поражением печени введением этанола, голоданием и охлаждением.
продолжительность плавания с грузом 30% массы тела) (ФНСИ) (А. И. Гавреев и др.,2010).
Крысам внутримышечно вводились композиции препаратов витаминов А (10 мг/кг), Е (20 мг/кг), С (30мг/кг) или тиамина (2 мг/кг), карнитина (5мг/кг), биотин (3 мг/кг). Эссенциале вводили внутри-брюшинно 10 мг/кг. Животные получали препараты ежедневно в течение всего периода наблюдения. (Л. Г. Прокопенко, И.Л Бровкина, 2003)
Таблица 3. Влияние тиамина биотина и карнитина на физическую работоспособность при введении гепатотропного яда, голодании и охлаждении. Физическая работоспособность выражалась в минутах максимальной длительности плавания с грузом 10% массы тела. 2*1,2 и т.д. существенность различия средних Р< 0,05 относительно групп указанных цифрами_
Условия эксперимента Введение CCLa Голодание Охлаждение
1. Введение тиамина 4,1+0,7 3,3+0,6 4,5+0,8
2. Введение биотина 3,5+0,7 3,7+0,5 4,7+0,7
3. Введение карнитина 4,5+0,9 5,2+0,7 3,9+0,4
4. Введение тиамина, биотина, карнитина 8,6+1,Г-3 15,8±1,6*1-3 13,8+V1-3
Таблица 4. Влияние эссенциале на эргопротекторную активность витаминов при голодании сочетавшимся с охлаждением или введением ССЬ4. Физическая работоспособность выражалась в минутах максимальной длительности плавания с грузом 10% массы тела. 2- *1,2 и т.д. существенность различия средних Р< 0,05 относительно групп указанных цифрами_
Условия эксперимента
1. Введение витаминов А, Е и С.
2. Введение витаминов А, Е и С и эссенциале.
3. Введение тиамина, биотина, карнитина.
4. Введение тиамина, биотина, карнитина + эссенциле._
Голодание + охлаждение
3,6±0,3 14,8+1,3*
4,5+0,6^
8,6+V1-3
Голодание + введением CCL4
4,3±0,5 15,8+1,6*
4,4+0,4^
11,3±1,4'1-3
Охлаждение + введением CCLa
3,7±0,4 12,4+1,3*
3,9+0,5^
12,6+V1-3
I Методы исследования
Эксперименты проведены на 4 группах крыс Вистар массой 160180 грамм. Первая группа - влияние гепатотропного яда, голодания и охлаждения на физическую работоспособность; вторая группа - влияние витаминов А, Е, и С на физическую работоспособность при введении гепатотропного яда, голодании и охлаждении; третья группа - влияние тиамина, биотина и каротина на физическую работоспособность при введении гепатотропного яда, голодании и охлаждении; четвертая группа - влияние эссенциале на эргопротекторную активность витаминов при голодании, сочетавшимся с охлаждением или введением гепатотропного яда.
Токсическое поражение печени вызывали введением четырех-хлористого углеводорода ССЬ4 (1,5 г/кг внутрижелудочно), (Л.Г. Прокопенко и др. 1998).
Животные не получали пищи (при свободном доступе к воде). Охлаждение вызывали содержанием в воде, имеющей температуру 100°С. Длительность эксперимента равнялась 15 суткам. Оценивали способность животных выполнять физическую нагрузку высокой интенсивности (максимальная продолжительность плавания в воде при температуре 30 +10°С с грузом 10% массы тела) (ФНВИ) и субмаксимальной интенсивности (максимальная
Статистическую обработку проводили по общепринятым критриям вариационно-статистического анализа с вычислением средних величин (М), ошибки средней арифметической (m) с помощью пакета компьютерных программ Microsoft Excel 2010.
Статистически значимыми считали различия с p=0, 05.Резуль-таты исследований
Введение гепатотропного яда, голодание и охлаждение повы шало физическую работоспособность крыс в первые трое суток и снижало ее при последующем действие реагентов, нарушающих энергетический гомеостаз.
Повышение физической работоспособности в большей степени касалось выполнения ФНСИ, а снижение ФНВИ. Выраженность снижения работоспособности повышалось по мере увеличения продолжительности действия стрессиндуцирующих факторов. Наибольшим было снижение способности выполнять ФНСИ при охлаждении, а ФНВИ при введении тетрахлорметана (таблица 1).
Введение антиоксидантных витаминов (А, Е, С) по отдельности не влияло на увеличение способности выполнять ФНСИ и ФНВИ при охлаждении и голодании, но увеличивало выполнение ФНСИ при поступлении в организм гепатотропного яда. Совместное применение антиоксидантных витаминов вызывало увеличение
работоспособности (особенно по тесту ФНСИ) при токсическом поражении печени. В меньшей степени это имело место при охлаждении и голодании (таблица 2).
Применение тиамина при охлаждении и голодании увеличивало (но не нормализовало) способность выполнять ФНСИ. Тиамин, кар-нитин и биотин по отдельности не влияли на выполнение ФНВИ. Совместное введение энергизирующих витаминов (тиамина, кар-нитина, биотина) в большей степени, чем инъекции антиоксидантов повышало работоспособность (по тестам ФНСИ и ФНВИ) при охлаждении и голодании (таблица 3).
Голодание, сочетающееся с охлаждением или введением четыреххлористого углерода, вызывает значительное снижение способности выполнять ФНСИ и ФНВИ, начиная с первых дней действия повреждающих агентов. Это снижение коррегируется применением антиоксидантных или энергизирующих витаминных композиций. Введение совокупности антиоксидантных витаминов с полиненасыщенными фосфолипидами вызывает повышение физической работоспособности (по тестам ФНСИ и ФНМИ) при голодании и охлаждении или поступлении в организм четыреххлористого углерода (таблица 4).
I Обсуждение результатов
Результаты проведенных исследований показали, что нарушение функциональной работоспособности при поступлении в организм гепатотропного яда в большей степени коррегируется применением антиоксидантной витаминной композиции, а снижение работоспособности при голодании и охлаждении введение энергезируещей совокупности витаминов. Это согласуется с представлениями о резком нарушении антиоксидантного потенциала, вызываемого гепатотропными ядами, снижением энергообеспечения клеток, связанного с дефицитом энергоносителей и витаминов при голодании и разобщением окислительного фосфо-рилирования и охлаждением. (Г. А. Лазарева и др., 2006).
Обращает на себя внимание потенцирующее влияние полиненасыщенных липидов (эссенциале) на эффекты, вызываемые антиоксидантными энергизирующими смесями. Ферменты, катализирующие окислительно-энергизирующие процессы, ассоциированы с мембранами митохондрий и эндоплазматиче-ской сетью. Естественно, что при токсической гепатопатии, охлаждении и голодании структуры и функции клеточных мембран оказываются существенно нарушенными. Полиненасыщенные фосфолипиды в этих условиях стабилизируют состояние мембран и, следовательно, улучшают энергообеспечение процессов, обеспечивающих работу мышечных клеток. Наиболее выраженное
влияние полиненасыщенные фосфолипиды оказывают на мембраны клеток печени. (А. Д. Гордиенко., 1990, 1992.).
Это повышает эффективность мышечных сокращений, так как в гепатоцитах депонируется глюкоза, используемая для работы миоцитов, синтезируется креатин, превращающийся в миоцитах в резервный энергетический материал и синтезируются кетоновые тела, служащие, наряду с глюкозой, легкодоступным источником энергии для мышц. (А. И. Лазарев и др., 2008.).
Проведенные раннее исследования (И.Л. Бровкина и др., Л.Г. Прокопенко и др. 2013) и данные, приведённые в настоящей работе показывают, что широкий спектр функциональной активности витаминов, регулируемый состоянием клеточных мембран, может быть основой для поиска полифункциональных витаминных композиций, сочетающихся с мембранотропными соединениями. Вероятно, среди таких комбинаций будут выявлены средства, позволяющие наряду с энергопротекторной эффективностью корригировать метаболические процессы, специфичные для поражения различных органов и тканей. Отсутствие в мировой литературе данных по этим вопросам определяет актуальность подобных исследований.
I Выводы
1. Поступление в организм гепатотропного яда (ŒL4), временное прекращение приема пищи и охлаждение повышают физическую работоспособность крыс в первые трое суток и снижают ее при последующем действии агентов, нарушающих энергетический гомеостаз.
2. Совместное применение антиоксидантных витаминов (А, Е и С) вызывает выраженный эргопротекторный эффект при токсическом поражении печени, а введенный в совокупности энергизирующих витаминов (тиамина, карнитина и инозина) в большей степени, чем антиоксиданты, повышают работоспособность при голодании и охлаждении.
3. Голодание, сочетающееся с охлаждением, или поступление в организм ŒL4 вызывает значительное снижение физической работоспособности, начиная с первых трех дней действия повреждающих агентов. Это снижение не коррегируется применением антиоксидантной или энергезирующей витаминных композиций.
4. Эргопротекторный эффект при сочетании голодания с охлаждением или поступлением СШ достигается введением антиоксидантной и энергезирующей витаминных композиции с полиненасыщенными фосфолипидами (эссенциале).
| Список литературы
1. Бровкина И.Л., Конопля А.И. Прокопенко Л.Г. Эргопротекторная эффективность витаминов, активирующих антиоксидантные, энергетические и анаболические процессы при голодании. / / Курский научно-практический вестник "Человек и его здоровье". -2012 №1. - стр. 5-9.
2. Гаврев А. И. Марышева В. В., Шабанов П. Д. // Эксперементальная клиническая фармакология. - 2010. - т. 73. № 2.- стр.25-30.
3. Куликов В. П., Киселев В. И. Потребность в двигательной активности. / / Новосибирск, Наука, 1998. -147 стр.
4. Меероон Ф. З., Пшенникова М. Г. Адаптация к стрессовым ситуациям и физическим нагрузкам. / / Медицина, 1988. - 256 стр.
5. Прокопенко Л. Г., Конопля Е. Н., Ласкова И. Л. и др. Метаболическая коррекция токсических и лекарственных иммунопатий. - Курск, 1998. - 199 стр.
6. Прокопенко Л. Г., Бровкина И.Л., Ананьев Р. В. Эргопротекторное и иммуномодулирующие эффекты витаминов при различных формах нарушения энергетического гомеостаза.//Материалы II - Международной научно-практической конференции «Новейшие достижения биотехнологии». Киев, 24-25 октября 2013.- С.120-122.
| References
1. Brovkina I.L. , Konoplya A.I. Prokopenko L.G. Ergoprotektornaya effektivnost' vitaminov , aktiviruyushchikh antioksidantnyye , energeticheskiye i anabolicheskiye protsessy pri golodanii .[ Ergoprotektive effectiveness of vitamins , activate antioxidant , energy and anabolic processes during fasting] / / Kurskiy nauchno - prakticheskiy vestnik " Chelovek i yego zdorov'ye " . -2012 №1 . - p. 5-9 .
2. Gavreev A. I., Marissheva V. V., Shabanov P. D. Experimentalnaya klinicheskaya farmakologiya [An experimental clinical pharmacology] - 2010. - t.72. № 2. - p. 25-30.
3. Kulikov V. P., Kiselev V.I. Potrebnost v dvigatelnoi aktivnosti [The need for physical activity] Novosibirsk, Science, 1998. p. - 147.
4. Meeroon F. Z., Pshennikova M. G. Adapnaciya k stressovim situaciyam i fizicheskim nagruzkam [Adaptation to stress and physical stress] Medicine, 1988. - p. 256.
5. Prokopenko L. G. , Brovkina I.L. , Ananev R. V. Ergoprotektornoye i immunomoduliruyushchiye effekty vitaminov pri razlichnykh formakh narusheniya energetich-eskogo gomeostaza [Ergoprotektive and immunomodulatory effects of vitamins in different forms of disorders of energy homeostasis] .// Materialy II - Mezhdunarodnoy nauchno - prakticheskoy konferentsii «Noveyshiye dostizheniya biotekhnologii » . Kiyev , 24-25 oktyabrya 2013.- p.120-122 .
