CC BY
19
С.П. Перетягин, А.К. Мартусевич, П.В. Перетягин, А.А. Мартусевич, В.И. Карелин*, С.Н.Ширшин *
ИССЛЕДОВАНИЕ ДОЗОЗАВИСИМОСТИ ОТВЕТА МИКРОЦИРКУЛЯЦИИ НА ДЛИТЕЛЬНОЕ ИНГАЛЯЦИОННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ ОКСИДА АЗОТА
Приволжский федеральный медицинский исследовательский центр
Нижний Новгород, Россия *Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский НИИ
экспериментальной физики Саров, Россия
Резюме: Целью данного исследования служила оценка влияния продолжительного курса ингаляций NO на микроциркуляции крыс. Установлено, что при длительном применении (30 дней) NO оказывает дозозависимое действие на микроциркуляцию, причем наиболее оптимален ответ на использование низкой концентрации соединения (20 ppm).
Ключевые слова: оксид азота, ингаляции, микроциркуляция
Summary: The aim of this study was estimation of influence of nitric oxide inhalations on rats' microcirculation state. It was fixed that nitric oxide modulates microcirculation dose-dependently. Most optimal response of microcirculation was registered for NO low concentration (20 ppm).
Key words: nitric oxide, inhalations, microcirculation
В настоящее время имеет место клиническое применение ингаляций монооксида азота в коррекции некоторой кардиореспираторной патологии у детей и взрослых [4, 5]. С другой стороны, механизмы действия и потенциальное токсическое влияние при длительном введении соединения раскрыты достаточно слабо [2, 6]. В связи с этим, целью данного исследования служила оценка влияния продолжительного курса ингаляций NO на микроциркуляции крыс.
Материалы и методы исследования
Эксперимент выполнен на 40 крысах-самцах линии Вистар, разделенных на 4 равных группы. Контрольная группа (n=10) включала животных, которым не производили никаких воздействий. Крысы основных (второй, третьей и четвертой) групп получали ежедневные ингаляции оксида азота в концентрации 20, 50 и 100 ppm соответственно на протяжении 30 дней. Продолжительность одной процедуры составляла 10 минут, скорость газового потока - 2 л/мин. Синтез NO-содержащей смеси осуществляли с помощью генератора, разработанного в РФЯЦ-ВНИИЭФ (г. Саров) [1].
Оценивали состояние микроциркуляторного русла в месте воздействия сразу же по его завершении методом лазерной допплеровской флуометрии с помощью аппарата ЛАКК-02. Изучали интенсивность микроциркуляции (по показателю микроциркуляции), активность ее регуляторных компонентов и
степень участия шунтирующих путей [3]. Статистическую обработку результатов проводили с использованием программы Statistica 6.0.
Результаты
Длительное применение оксида азота (на протяжении 30 суток) путем ежедневного ингаляционного воздействия разными дозами NO (20 ppm, 50 ppm, 100 ppm) сопровождалось интенсификацией объемного микрокровотока (рис. 1).
16
интактные 20 ррт N0 50 ррт N0 100 ррт N0 крысы
Рис. 1. Уровень показателя микроциркуляции у интактных и получавших
ингаляции оксида азота крыс
Применение для ингаляций оксида азота в концентрации 20 ppm через 30 суток привело к возрастанию микрокровотока до 136% от физиологических значений (р<0,05; рис. 1). С увеличением концентрации NO в ингаляционном потоке ответные сосудистые реакции дозозависимо убывали: при концентрации NO 50 ppm показатель микроциркуляции составлял 111% ф<0,05), а при концентрации 100 ppm - 105% от уровня, характерного для интактных животных (р>0,05). На этом фоне транспортная функция крови была оптимально обеспечена при дозах, создаваемыми концентрациями NO 50 и 100 ppm, поскольку последние обеспечивали адекватный нутритивный микрокровоток: показатель шунтирования в этих случаях составлял 106 и 105% соответственно (р>0,05).
В механизмах поддержания микрокровотока при низких концентрациях NO (20 ppm) значимую регуляторную роль играла, по-видимому, заместительная роль этой молекулы в самом сосудистом русле. При этом активность других регуляторных факторов фиксировалась на достоверно более низком уровне -менее 50% от уровня интактных крыс. Использование для ингаляционных воздействий средних и более высоких концентраций NO (50 и 100 ppm) инициировало большую активность регуляторных систем микроциркуляции. Так, на достоверно более высоком уровне по сравнению с использовавшейся низкой концентрацией NO была активность эндотелиальных колебаний (до 91% и 73% соответственно; р<0,05). При применении концентрации NO 50 ppm также более выраженной была активность нейрогенных и миогенных колебаний (+19% и +18%; р<0,05). Использование высоких концентраций NO (100 ppm), сохраняя уровень микрокровотока на цифрах, установленных для интактных животных, не
обеспечивало эффективной доставки крови на периферию - показатель шунтирования при этом был значимо больше 1,0 (p<0,05). Заключение
Проведенные исследования позволили установить, что при длительном ингаляционном применении (30 дней) монооксид азота оказывает дозозависимое действие на микроциркуляцию, причем наиболее оптимален ответ на использование низкой концентрации соединения (20 ppm), при котором отмечено более выраженное его стимулирующее влияние на объёмный микрокровоток . Список литературы
1. Карелин В.И., Буранов С.Н., Пименов О.А. с соавт. Плазмохимическая установка для NO-терапии // Медиаль. 2013. №4. С. 46.
2. Мартусевич А.К., Соловьева А.Г., Ашихмин С.П., Перетягин С.П. Влияние ингаляций оксида азота на состояние окислительного и энергетического метаболизма крови крыс // Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. 2015. Т. 101, №2. С. 180-188.
3. Bajrovic F. et al. The contribution of lumbal sympathetic neurones activity to rats skin blood flow oscillation // European Journal of Physiology. 2000. Vol. 439. P. R158-R159.
4. Kincella J.P. Early inhaled nitric oxide therapy in premature newborns with respiratory failure // New England Journal. 2006. Vol. 355. P. 354-364.
5. Kumar P. et al. Use of inhaled nitric oxide in preterm infants // Pediatrics.
2014. Vol. 133, N1. P. 164-170.
6. Martusevich A.K., Samodelkin A.G., Soloveva A.G., Karimova R.G., Plekhanova A.D. Experimental study of erythrocytes energy metabolism under inhalations of nitric oxide // Asian Journal of Biochemical and Pharmaceutical Research.
2015. Vol. 5, N2. P. 130-135.
