CC BY
38
УДК 577.1:612.015.347
ХАРАКТЕР ДЕЙСТВИЯ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУРИЗАЦИИ СЫВОРОТКИ КРОВИ ЧЕЛОВЕКА IN VITRO
А.К.Мартусевичи, Н.Ф.Камакин1, Е.В.Иваиникова3, НЭ.Жукова4
'ГБОУ ВПО Кировская государственная медицинская академия Минздравсоцразвития РФ, 610002, г. Киров,
ул. Карла Маркса, 112
2ФГБУ Нижегородский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии Минздравсоцразвития РФ, 603070, г. Нижний Новгород, Верхне-Волжская наб., 18/1 3ГБУЗ НО Нижегородская областная клиническая больница им. НА. Семашко, 603126, г. Нижний Новгород, ул. Родионова, 190 4Ктника «Госпитальер», 410000, г. Саратов, ул. Московская, 96
РЕЗЮМЕ
Целью работы явилось исследование действия некоторых физико-химических факторов, лежащих в основе эфферентных методов лечения, на кристаллогенные свойства сыворотки крови. Изучены особенности дегидратационной структуризации сыворотки крови при ее озонировании (барботиро-вание озоно-кислородной смесью с концентрацией озона 1000 мкг/л), оксигенировании (аналогичная процедура) и сочетании оксигенирования и Д'ар-сонвализации крови. Общий объем исследования составил по 17 образцов от практически здоровых людей и пациентов с ожоговой болезнью. Кристаллогенные свойства биосреды оценивали по методу классической кристаллоскопии, инициирующие -по методу сравнительной тезиграфии. Описание результатов собственной и инициированной кристаллизации биосреды осуществляли критериально. Установлено, что сочетанное воздействие на кровь кислорода и Д'арсонвализации по эффекту на кристаллогенные и инициирующие свойства рассматриваемого биосубстрата приближается к озонированию. Так, оксигенация крови практически здоровых людей способствует умеренному снижению кристаллогеной активности крови, а озонирование и сочетанное воздействие кислорода и Д'арсонвализации - ее стимуляции, причем во втором случае менее выраженной, чем в первом. В высушенных образцах сыворотки крови пациентов с термической травмой эта тенденция сохраняется, но сдвиги имеют меньшую амплитуду, чем в фациях здоровых людей.
Ключевые слова: биокристалломика, физико-химические факторы, модуляция кристаллизации, кристал-лостаз.
SUMMARY
PHYSICAL AND CHEMICAL FACTORS
INFLUENCE ON HUMAN BLOOD SERUM STRUCTURIZATION IN VITRO
A.K.Martusevich1,2, N.F.Kamakin1, E.V.Ivannikova3, N.E.Zhukova4
'Kirov State Medical Academy, 112 Karla Marksa Str., Kirov, 610002, Russian Federation Nizhny Novgorod Research Institute of Traumatology
and Orhtopaedics, 18/1 Verkhne-Vohhskaya Embankment, Nizhniy Novgorod, 603070,
Russian Federation 3Semashko N.A. Nizhniy Novgorod Regional Clinical Hospital, 190 Rodionova Str, Nizhniy Novgorod, 603126, Russian Federation 4Clinic «Hospitaler», 96 Moskovskaya Str, Saratov, 410000, Russian Federation
The aim of this paper is investigation of some physical and chemical factors influence on crystallogenic properties of blood serum. The peculiarities of dehydration blood serum structurization at its ozonation
(ozone dose 1000 mcg/1 for barbotage), oxygenation and combination of oxygenation and Darsovalization were studied. 34 samples were taken from healthy people and burned patients. Crystallogenic properties of modified blood serum were estimated by classic crystal-loscopy while biological fluid initiated activity was tested by comparative teziography. The results of cry-stalloscopic and teziographic tests were estimated by special system of criteria. It was stated that combined exposure (oxygenation and Darsonvalization) to blood serum crystallogenic and initiated properties approximates to ozone influence on it. So, blood oxygenation leads to decreasing of biosubstrate crystallogenic activity, but ozonation and combined exposure induce its stimulation. This tendency was registered in dried samples of blood serum of burned patients too, but it was less than in facias of healthy people.
Key words: biocrystaUomics, physical and chemical factors, crystallization modulation, crystallostasis.
В последние годы обобщающее понятие «гомеостаз» пополнилось новым компонентом, отражающим способность жидкой биологической среды к поддержанию на постоянном уровне собственной кристаллогенной стабильности - кристаллостазом [8, 9, 10]. В то же время известно, что кристаллогенная активность биосубстрата определяется двумя основными параметрами: компонентным составом, обеспечивающим наличие кристаллообразующих элементов и их модуляторов (микроокружение), и особенностями внешней среды (макроокружение) [2-7, 11, 12].
Рядом исследователей и результатами наших исследований экспериментально показано, что под влиянием некоторых внешних факторов происходит
модуляция кристаллостаза, причем она может иметь как характер ингибирования, так и активации кристаллообразования [1-4, 8, 9, 12]. С учетом современного уровня развития эфферентных методов, в том числе озонотерапии, тщательное изучение механизмов их эффекта в отношении биологических жидкостей представляет особую актуальность [1, 4]. Поэтому целью работы явилось исследование действия некоторых физико-химических факторов, лежащих в основе эфферентных методов лечения, на кристаллогенные свойства сыворотки крови.
Материалы и методы исследования
Нами изучены особенности дегидратационной структуризации сыворотки крови при ее озонировании (барботирование озоно-кислородной смесью с концентрацией озона 1000 мкг/л), оксигенировании (аналогичная процедура) и сочетании оксигенирования и Д'арсонвализации крови. Общий объем исследования составил по 17 образцов от практически здоровых людей и пациентов с ожоговой болезнью.
Кристаллогенные свойства биосреды оценивали по методу классической кристаллоскопии, инициирующие - по методу сравнительной тезиграфии [8, 9]. Описание результатов собственной и инициированной кристаллизации биосреды осуществляли критериально [9].
Статистическую обработку данных осуществляли методами вариационной статистики с использованием электронных таблиц Microsoft Excel 2007, а также программ SPSS 11.0 и Primer of biostatistics 4.03.
Результаты исследования и их обсуждение
На основании полученных результатов установлено, что модификация кристаллогенных и инициирующих свойств сыворотки крови здорового человека введением кислорода существенно их не изменяет, снижая лишь количество нативного белка, а у пациентов с ожоговой болезнью - ингибирует кристаллоге-нез, а также способствует нарастанию деструктивных процессов и уменьшению радиуса краевой зоны (рис.
1, 2). Это визуализируется по динамике основных оценочных параметров собственной кристаллизации сыворотки крови - кристаллизуемости (Кр), индексу структурности (ИС), степени деструкции фации (СДФ) и выраженности краевой зоны образца (Кз).
Введение в биосреду озона приводит к активации кристаллообразования у представителей обеих групп, на что указывает статистически значимое нарастание уровня кристаллизуемости и индекса структурности фации (р<0,05), но у здоровых лиц наблюдается значительное расширение краевой зоны (р<0,05), а у тяже-лообожженных - ее умеренное сужение (рис. 1). Интересно, что у пациентов с ожоговой болезнью бар-ботирование крови низкими дозами озона приводит к существенному снижению степени деструкции фации (р<0,05), что можно трактовать как позитивный сдвиг кристаллогенных свойств биологической среды. В то же время сочетанное действие оксигенации и Д'арсонвализации крови демонстрирует тенденции, по направ-
ленности сходные с указанными для озона, но меньшие по выраженности.
Рис. 1. Данные кристаллоскопического анализа сыворотки крови, модифицированной различными окислителями.
Рассматривая влияние окислительной модификации крови на результат ее тезиграфического исследования с нейтральным кристаллообразователем, следует отметить, что все изучаемые воздействия на биосистему активируют ее инициаторный потенциал относительно базисного соединения как у практически здоровых людей, так и у пациентов с ожоговой болезнью (рис. 2). По параметру дисперсии молекулярных масс компонентов (параметр Р - «поясность образца») в образцах здоровых людей оксигенация и комбинированное воздействие снижают уровень данного показателя, а озонирование - резко повышает.
Рис 2. Данные тезиграфического исследования сыворотки крови, модифицированной окислителями (базисное вещество - 0,9% раствор ЫаС1).
У пациентов с ожоговой болезнью выраженность критерия падает в ряду «оксигенация - озонирование - комплекс факторов». Степень деструкции образца сыворотки крови у представителей обеих групп максимальна в контроле, несколько ниже - при оксигенации, минимальна - при озонировании, а комбинированное воздействие занимает промежуточное положение (рис. 2). Кроме того, для сочетания оксигенации и Д'арсонвализации крови выявлена четкая тенденция к приближению ширины краевой зоны к со-
стоянию, характерному для озонированной биосреды.
В целом, можно заключить, что все рассматриваемые воздействия можно рассматривать как экзогенные факторы модуляции кристаллогенных свойств сыворотки крови [8, 9, 10], однако сила и направленность модулирующего действия существенно варьируют в зависимости как от природы действующего фактора, так и от состояния организма (что отражается на особенностях компонентного состава и физико-химических характеристик изучаемой биологической жидкости). Так, у практически здоровых людей кри-сталлостаз крови более устойчив к введению кислорода по сравнению с данной биологической жидкостью, полученной от пациентов с термической травмой. Озонирование крови вызывает наиболее значимые сдвиги кристаллогенной активности биоматериала, причем четко прослеживается активирующее действие на его структуризацию, что обусловлено применением низких доз озона [10]. Сочетанное воздействие на кровь практически здоровых людей и обожженных по наблюдаемому в кристаллоскопическом и тезиграфическом тестах эффекту аналогично возникающему при озонировании изучаемого биологического субстрата, но является более мягким, что наиболее ярко иллюстрируют результаты сравнительной тезиграфии (рис. 2).
Таким образом, в целом, сочетанное воздействие на кровь кислорода и Д'арсонвализации по эффекту на кристаллогенные и инициирующие свойства рассматриваемого биосубстрата приближается к озонированию. По нашему мнению, подобная динамика кристаллостаза биосреды обусловлена параллельным специфическим действием данных агентов на состояние про- и антиоксидантных систем крови.
ЛИТЕРАТУРА
1. Бритова А.А., Романюк В.Ю. Влияние низкоинтенсивного лазерного излучения на процессы кристаллообразования // Лазерн. мед. 2007. Т.11, №1. С.26-29.
2. Влияние факторов внешней среды на кристаллизацию ротовой жидкости / С.В.Болгов [и др.] // Стоматология. 2002. Т.81, №4. С.13-16.
3. Кристаллизация ротовой жидкости. Состав и чистота поверхности подложки / Г.М. Барер [и др.] // Бюл. эксперим. биол. и мед. 1998. Т.126, №12. С.693-696.
4. Экспериментальное исследование влияния импульсного магнитного поля на структуру биологической жидкости / М.Э. Бузоверя [и др.] // Функциональная морфология биологических жидкостей: сборник трудов всерос. науч.-практ. конф. М., 2004. С.14-16.
5. Дерябина Н.Н., Залеский М.Г. Содержание белковых компонентов в капле сыворотки крови при ее высыхании // Вестн. нов. мед. технол. 2005. Т. 12, №1. С.85-87.
6. Залеский М.Г. Распределение минеральных и белковых компонентов в фации капли смеси мочи и
диагностикума «ЛИТОС-система» // Вестн. нов. мед. технол.. 2005. Т.12, №2. С.93-94.
7. Фрактальность и вурфы крови в оценках реакции организма на экстремальные воздействия / В.Н. Кида-лов [и др.] // Вестн. нов. мед. технол. 2004. Т.11. №3. С.20-23.
8. Мартусевич А.К., Гришина А.А., Камакин Н.Ф. Модификация кристаллогенных свойств биожидкости субстратами содержащихся в ней ферментов // Информатика и системы управл. 2009. №4. С.84-86.
9. Мартусевич А.К., Симонова Ж.Г. Кристаллогенные свойства биологической жидкости при введении химического агента // Соврем, технол. в медиц. 2011. №1. С.95-98.
10. Физиология и патология кристаллостаза: общая парадигма и перспективы изучения / А.К. Мартусевич [и др.] //Вестн. Нижегор. универ. 2010. №1. С.135-139.
11. Kitamura М., Ueno S., Sato К. Molecular aspects of the polymorphic crystallization of amino acids and lipids / In: H.Othaki (ed.). Crystallization processes. Chichester: John Wiley and Sons, 1998. P.99-129.
12. The influence of urinary macromolecules on calcium oxalate monohydrated crystal growth / A.C. Lanza-laco [et al.] // J. Urol. 1988. Vol. 139. №1. P. 190-195.
REFERENCES
1. Britova A.A., Romanyuk V.Yu. Lazernaya meditsina 2007; 11(1): 26-29.
2. Bolgov S.V., Loshkarev V.P, Korotkikh N.G., Pashkov A.N. Stomatologiya 2002; 81(4): 13-16.
3. Deryabina N.N., Zaleskiy M.G. Vestnik novykh med-itsinskikh tekhnologiy 2005; 12 (1): 85-87.
4. Zaleskiy M.G. Vestnik novykh meditsinskikh tehnologiy 2005; 12(2): 93-94.
5. Barer G.M., Denisov A.B., Mikhaleva I.N. Byulleten eksperimentalnoi biologii i meditsiny 1998; 126(12): 693696.
6. Martusevich A.K., Grishina A.A., KamakinN.F. In-formatika i sistemy upravleniya 2009; 4:84-86.
7. Martusevich A.K., Simonova Zh.G. Sovremennye tekhnologii v meditsine 2011; 1: 95-98.
8. Martusevich A.K., Vorob'ev A.V., Grishina A.A., Russkikh A.P // Vestnik Nizhegorodskogo universiteta 2010; 1:135-139.
9. Kidalov V.N., Khadartsev A.A., Yakushina G.N., Yashin A.A. Vestnik novykh meditsinskikh tehnologiy 2004; 11(3): 20-23.
10. Buzoverya M.E., Shishpor I.V., Ershkova I.A. FunktsionaVnaya morfologiya biologicheskikh zhidkostey: sbornik trudov vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy kon-ferentsii (Functional morphology of biological fluids: Proceedings of the All-Russian Conference). Moscow; 2004: pp.14-16.
11. Kitamura М., Ueno S., Sato K. Molecular aspects of the polymorphic crystallization of amino acids and lipids. In: Ohtaki H., editor. Crystallization processes. Chichester: John Wiley and Sons; 1998: pp.99-129.
12. Lanzalaco A.C., Singh R.P, Smesko S.A., Nancol-
las G.H., Sufrin G., Binette М., Binette J.P. The influence drated crystal growth. J. Urol. 1988; 139( 1): 190—195.
of urinary macromolecules on calcium oxalate monohy-
Поступила 27.01.2012
Контактная информация
Андрей Кимович Мартусевич, канд. мед. наук, ст. науч. сотр. отдеча экспериментальной медицины, 603070, г. Нижний Новгород, Верхне-Волжская наб., 18/1
E-mail: ciyst-mart@yandex.ru Correspondence should be addressed to Audrey K. Martusevich, Senior staff scientist of Department of Experimental Medicine, Nizhniy Novgorod Research Institute of Traumatology’ and Orthopaedics, 18/1 Verkhne-Volzhskaya Embankment, Nizhniy Novgorod, 603070, Russian Federation
E-mail: ciyst-mart@yandex.ru
