CC BY
100
10. Kleeno V. A., Abramov S. S., Bogomolov D. V., Zvyagin V. N., Ivanov P. L., Kapustin A. V., Salomatin E. M., Sakharov R. S. Aktual'nye i naibolee perspektivnye nauchnye napravleniya sudebnoy meditsiny [Most promising trends in research in the field of forensic medicine]. Sudebno-meditsinskaya ekspertiza [Forensic medical examination], 2007, vol. 50, no. 1, pp. 3-8.
11. Konstantinov V. V. Osobennosti epidemiologii ishemicheskoy bolezni serdtsa i faktorov riska sredi muzhskogo naseleniya v gorodakh razlichnykh regionov. Avtoreferat dissertatsii doktora meditsinskikh nauk [Peculiarities of epidemiology of coronary heart disease and risk factors among male population in cities and towns of different regions. Abstract of thesis of Doctor of Medical Sciences]. Moscow, 1995, 20 p.
12. Pirs E. Gistokhimiya (teoreticheskaya i prikladnaya): Perevod s angliyskogo [Histochemistry (theoretical and applied): Translation from English], Moscow, Foreign Literature Publishing House, 1962, 944 p.
13. Khazanov A. I. Alkogol'naya bolezn' pecheni [Alcoholic liver disease]. Vrach [Doctor], 2002, no. 10, pp. 5-6.
14. Tsyplenkova V. G. Alkogol'naya kardiomiopatiya i vnezapnaya serdechnaya smert'. Avtoreferat dissertatsii kandidata meditsinskikh nauk [Alcoholic cardiomyopathy and sudden cardiac death. Abstract of thesis of Candidate of Medical Sciences]. Moscow, 1988, 35 p.
15. Chekareva G. A., Mishnev O. D., Karpova V. V., Zhukotskiy A. V. K voprosu o vozmozhnosti primeneniya polukolichestvennogo metoda otsenki rezul'tatov gistoenzimologicheskikh reaktsiy s ispol'zovaniem nitro-ST [The possibility of use of a semi-quantitative method for evaluation of the results histoenzymatic reactions using nitro-ST], Arkhiv patologii [Archives of pathology], 1982, no. 4, pp. 92-93.
16. Chechko R. Yu., Samokhodkina S. V., Mrochek A. G. Alkogol'noe porazhenie serdtsa [Alcohol-induced heart damage]. Meditsinskie novosti [Medical news], 1999, no. 4, pp. 9-13.
17. Shabanov P. D. Narkologiya: prakticheskoe rukovodstvovo dlya vrachey [Narcology: practical guide for doctors], Moscow, GEOTAR-Media, 2003, 560 p.
18. Shevchenko N. M., Grossu A. A. Narusheniya ritma serdtsa [Heart rhythm violations]. Moscow, Kontimed, 1992,143 p.
19. Moller S., Henriksen J. H. Cirrhotic cardiomyopathy. J. Hepatol. 2010, vol. 53, no. 6, pp. 179-190.
20. Ren, J., Wold L.E. Mechanisms of alcoholic heart disease. Cardiovasc Dis. 2008, no. 12, pp. 497-506.
УДК 612.215.3:612.65:612.55 03.03.01 - Физиология
О Ю.В. Нестеров, A.C. Чумакова, Д.Л. Теплый, 2016
ИЗМЕНЕНИЕ АКТИВНОСТИ СУПЕРОКСИДДИСМУТАЗЫ, КАТАААЗЫ
И СВОБОДНОРАДИКААЬНЫХ ПРОЦЕССОВ В ЛЕГОЧНОЙ ТКАНИ КРЫС РАЗНОГО ПОСТНАТАЛЪНОГО ВОЗРАСТА ПРИ ТЕПЛОВОМ СТРЕССЕ
Нестеров Юрий Викторович, доктор биологических наук, доцент, профессор кафедры физиологии, морфологии, генетики и биомедицины, ФГБОУ ВО «Астраханский государственный университет», Россия, 414056, г. Астрахань, ул. Татищева, д. 20а, тел.: (8512) 52-49-95, e-mail: nest.jv@mail.ru.
Чумакова Анна Сергеевна, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории экспериментальной физиологии, ФГБОУ ВО «Астраханский государственный университет», Россия, 414056, г. Астрахань, ул. Татищева, д. 20а, тел.: 8-917-180-16-05, e-mail: foolcketch81@mail.ru.
Теплый Давид Львович, доктор биологических наук, профессор, заведующий кафедрой физиологии, морфологии, генетики и биомедицины, ФГБОУ ВО «Астраханский государственный университет», Россия, 414056, г. Астрахань, ул. Татищева, д. 20а, тел.: 8-905-362-12-98, e-mail: physiology-agu@mail.ru.
Проведен сравнительный анализ активности ферментативного звена антиоксидантной системы с одновременной оценкой уровня накопления конечных и промежуточных продуктов свободнорадикального окисления в легочной ткани крыс разного постнатального возраста в условиях острого перегревания организма. Выявлены возрастные особенности в активности супероксиддисмутазы, каталазы, интенсивности образования диеновых конъюгатов, гидроперекисей липидов, малонового диальдегида и интенсивности перекисной модификации белков в легочной ткани 6-недельных, 5-, 12- и 30-месячных белых крыс. При тепловом напряжении показаны разнонаправленные изменения в активности каталазы и супероксиддисмутазы и различная выраженность интенсивности свободнорадикальных процессов в легочной ткани разновозрастных животных. Результаты свидетельствуют о значительной активности ферментативных антиоксидантов и стресс-реактивности легких в отношении свободнорадикальных процессов преимущественно молодых крыс.
Ключевые слова: тепловой стресс, легкие, возраст, перекисное окисление липидов, перекисная модификация белков, супероксиддисмутаза, каталаза.
CHANGES OF ACTIVITY OF SUPEROXIDE DISMUTASE, CATALASE AND LEVEL OF FREE-RADICAL PROCESSES IN PULMONARY TISSUE OF RATS OF DIFFERENT POSTNATAL AGE AT THE THERMAL STRESS
Nesterov Yuriy K, Dr. Sci. (Biol.), Associate Professor, Professor of Department, Astrakhan State University, 20a Tatishchev St., Astrakhan, 414056, Russia, tel.: (8512) 52-49-95, e-mail: nest.jv@mail.ru.
Chumakova Anna S., Cand. Sci. (Biol.), Senior research associate, Laboratory of Experimental Physiology, Astrakhan State University, 20a Tatishchev St., Astrakhan, 414056, Russia, tel.: 8-917-180-16-05, e-mail: foolcketch81@mail.ru.
Teplyi David L., Dr. Sci. (Biol.) , Professor, Head of Department, Astrakhan State University, 20a Tatishchev St., Astrakhan, 414056, Russia, tel.: 8-905-362-12-98; e-mail: physiology-agu@mail.ru.
We have carried out a comparative analysis of the activity of an enzymatic link of the antioxidant system, with a simultaneous assessment of the level of accumulation of terminal and intermediate products of a free-radical oxidation in the pulmonary tissue of rats of different postnatal age in the conditions of an acute hyperthermia. We have revealed age features in the activity of superoxide dismutase, catalase, the intensity of formation of diene conjugates, hydroperoxides of lipids, malone dialdehyde and the intensity of peroxide modification of proteins in the pulmonary tissue of 6-week-old, 5-, 12-and 30-month-old white rats. At a thermal tension multidirectional changes in the activity of catalase and superoxide dismutase are demonstrated, as well as various intensity of free-radical processes in the pulmonary tissue of animals of different ages. The results show a greater enzymatic activity of antioxidants and stress reactivity of the lungs against free radical processes predominantly in young rats.
Key words: thermal stress, lungs, age, lipid peroxidation, peroxide modification of proteins, superoxide dismutase, catalase.
Введение. С точки зрения классического определения стресса как неспецифического ответа организма на любое экстремальное воздействие, острое перегревание является фактором, вызывающим тепловой стресс. На основе многочисленных исследований последнего времени достаточно полно описана общая картина изменений, происходящих в организме при гипертермии, выявлены нервные, эндокринные и метаболические механизмы нарушений функций различных систем [1, 8, 10, 20, 32]. Термические воздействия внешней среды на организм могут приводить к комплексу системных, ультраструктурных и биохимических изменений [4,21,28, 31].
При действии на организм экстремальных факторов среды компенсаторные реакции сопряжены с максимальным напряжением специфических и неспецифических механизмов, то есть характеризуются направленной соответствующим фактором активацией функций и проявлением стресс-реакции [17]. Наряду с этим общеизвестно, что одним из главных неспецифических звеньев патогенеза стрессорного повреждения органов и тканей является усиление интенсивности процессов свобод-норадикального окисления [3, 7, 14,25].
По-прежнему актуальным остается вопрос о стресс-реактивности дыхательной системы, которая включает в себя комплекс образований, обеспечивающих респираторную и целый ряд других функций, не имеющих прямого отношения к дыханию. В легких имеются все необходимые условия для развития окислительного стресса, к которым можно отнести непосредственный контакт с кислородом атмосферного воздуха, высокие концентрации субстрата окисления - ненасыщенных жирных кислот, присутствие альвеолярных макрофагов, продуцирующих в процессе фагоцитоза активные формы кислорода [16, 18, 33].
Легочную ткань из-за многочисленных альвеол и капиллярно-альвеолярных контактов рассматривают как одну из наиболее обширных биологических «мембран» в организме, внешняя поверхность которой постоянно и непосредственно контактирует с окружающей средой и подвергается прямому действию ее неблагоприятных факторов, в том числе изменениям температурного режима. Однако в литературе практически не представлены данные о влиянии теплового стресса на метаболические процессы в легких, в то время как высокий уровень метаболизма липидов, их состав, связанный с образованием основного элемента аэрогематического барьера (сурфактанта) и определяющий режим адаптации и устойчивости органа к действию повреждающих факторов, во многом определяют актуальность исследований состояния процессов свободнорадикального окисления
и активности системы антиоксидантной защиты легких [11, 19, 27].
Степень влияния экстремального фактора на любую систему организма зависит не только от его природы и интенсивности воздействия, но и от морфофункционального состояния самой биологической системы в момент воздействия, которое, в свою очередь, определяется стадией онтогенеза [7, 26]. Общеизвестны возрастные изменения респираторной системы, неравномерность и гетерогенность ее развития [15, 19]. Проблема стресс-реактивности дыхательной системы по-прежнему остается актуальной в связи с недостаточной изученностью возрастных особенностей метаболических функций легких, в частности, свободнорадикального баланса легочной ткани в условиях действия экстремальных факторов разного генеза.
Цель: изучить активность ферментативного звена антиоксидантной системы с одновременной оценкой уровня конечных и промежуточных продуктов перекисного окисления липидов и окислительной модификации белков легочной ткани крыс разного постнатального возраста при остром перегревании организма.
Материалы и методы исследования. Исследования проводили на белых крысах-самцах в четырех сериях опытов: 1) неполовозрелые 6-недельного возраста; 2) половозрелые 5-месячного возраста; 3) половозрелые 12-месячного возраста; 4) старые 30-месячного возраста. Животные были разделены на следующие группы: интактные (контроль) и животные, подвергавшиеся однократному действию высоких температур. Крыс содержали в стандартных условиях вивария при естественном освещении и свободном доступе к пище и воде, эксперименты выполнены в соответствии с «правилами выполнения работ с использованием экспериментальных животных» [22]. Тепловой стресс моделировали прогреванием животных в термостате в течение 40 мин при 40° С. Прогревание при такой температуре не приводит к обезвоживанию и гибели крыс, ректальная температура не изменяется или повышается на 0,5-1° С. Прогревание животного свыше этой температурной отметки приводит к тепловому шоку, обезвоживанию и гибели [24]. По окончании опытов крыс декапитировали под нембу-таловым наркозом (в дозе 5 мг/100 г массы тела внутрибрюшинно), вскрывали грудную клетку и от-препаровывали легкие для последующего биохимического анализа. Для подтверждения развития стресса определяли количество адреналина в крови по методу, основанному на колориметрическом определении интенсивности синего окрашивания, возникающего при взаимодействии адреналина с реактивом Фолина [29].
С целью оценки ферментативного звена антиоксидантной системы легких определяли активность супероксиддисмутазы и каталазы. Активность супероксиддисмутазы регистрировали по интенсивности ингибирования источником фермента восстановления нитросинего тетразолия. Для этого навеску ткани 40 мг гомогенизировали в 2 мл фосфатного буфера (рН 7,8) с 0,05 М этилендиаминтет-рауксусной кислотой. Лизат получали, добавляя к 1 мл гомогената 300 мл КН2РО4 и 0,5 мл смеси хлороформ : этанол (3 : 5). Обработку гомогената проводили в ледяной бане с последующим центрифугированием при 6 000 об/мин в течение 15 мин. Работали с супернатантом. Реакционная смесь содержит 0,3-0,2 мл лизата, 3 х 10"3 мкм фенилметасульфата, 1,25 х 10"5 нитросинего тетразолия. В опытных и контрольных пробах реакцию запускали 0,1-0,15 мл 0,1 ммоль НАД-Н. Инкубацию вели 10 мин при 20-22° С. Оптическую плотность регистрировали при 540 нм против смеси, содержащей все компоненты, кроме НАД-Н. За единицу активности фермента принимали такое количество супероксиддисмутазы, которое, будучи добавленным к смеси, уменьшает скорость неингибированной реакции на 50 % и выражается в удельных единицах активности /1 г белка [30].
Активность каталазы определяли по методу М.А. Королюк и соавторов (1988) [12]. Его принцип основан на способности перекиси водорода образовывать с солями молибдена стойкий окрашенный комплекс. Для этого к 2,0 мл 0,03 % раствора перекиси водорода добавляли 0,1 мл гомогената ткани. В холостую пробу вместо гомогената добавляли 0,1 мл дистиллированной воды. В контрольную пробу вместо перекиси добавляли 2,0 мл дистиллированной воды. Пробы инкубировали 10 мин при 37° С, затем останавливали реакцию добавлением 1,0 мл 4 % раствора молибдата аммония. Центрифугировали 10 мин при 4 000 об/мин. Оптическую плотность холостой и опытной проб измеряли против контроля при длине волны 410 нм.
Для определения степени окислительной модификации белков ткани использовали методику, основанную на реакции взаимодействия окисленных аминокислотных остатков белков с 2,4-динитрофенилгпдразином [9]. Оптическую плотность образовавшихся динитрофенилгидразонов измеряли при длине волны 540 нм. Перекисное окисление липидов в гомогенатах ткани оценивали по содержанию в ткани конечного продукта перекисного окисления липидов - малонового диальдегида, которое определяли тиобарбитуровым методом [23]. Экстинцию проб измеряли на
фотоэлектроколориметре при 532 нм. Уровень образующихся гидроперекисей липидов в легочной ткани определяли по методу В.Б. Гаврилова, Б.С. Мишкорудной (1987) [6]. К 0,5 мл экстракта ткани приливали 0,5 мл воды и 1 мл 10 % раствора трихлоруксусной кислоты для осаждения белков. Пробы центрифугировали при 3 ООО об/мин 10 мин. К 1 мл надосадочной жидкости добавляли 5 мл 96 % спирта и 0,1 мл концентрированной соляной кислоты. Через минуту добавляли 0,8 мл 20 % роданистого аммония. Плотность появившейся розовой окраски измеряли на фотоэлектроколориметре при длине волны 480 нм.
Диеновые конъюгаты определяли по методике И.А. Волчегорского и соавторов (1989) [5]. Ли-пидный экстракт получали добавлением 5 мл смеси гептан-изопропиловый спирт (1 : 1) к 0,5 мл го-могената ткани. Экстрагирование проводили в течение 20 мин на лабораторном встряхивателе с частотой 80 колебаний в минуту. Экстинцию измеряли при длине волны 232 нм. Измерения проводили на цифровом спектрофотометре Apel PD-303 (Япония).
Все экспериментальные данные подвергали статистической обработке с вычислением средней арифметической, ее ошибки и достоверности различий по t-критерию Стьюдента [13], используя лицензионный пакет прикладных программ статистического анализа Excel-2003 (Microsoft), Statistica 6.0 (StatSoft, Russia).
Результаты исследования и их обсуждение. Анализ крови на содержание адреналина подтвердил развитие стресс-реакции при перегревании животных всех возрастных групп. Уровень адреналина у крыс по сравнению с контролем достоверно повысился: у 6-недельных на 29,8 % (р < 0,05), у 5-месячных на 15 % (р < 0,01), у 12-месячных на 39 % (р< 0,001), у 30-месячных на 42,8 % (р < 0,001). Как показали результаты исследования, значения исходного уровня активности легочной супероксиддисмутазы у крысят, 5- и 12-месячных половозрелых крыс составили 1,73-1,97 Ед/г, при этом максимальная активность фермента наблюдалась у годовалых животных (табл. 1). Обращает на себя внимание резкое снижение активности супероксиддисмутазы на позднем этапе онтогенеза, значение этого показателя у старых крыс на 71 и 75 % ниже по сравнению со взрослыми 5- и 12-месячными крысами, соответственно. Наряду с этим активность легочной каталазы у интактных животных значительно и достоверно снижалась с возрастом. Максимальное значение активности фермента наблюдалось у 6-недельных крысят и снижалось у 5-, 12- и 30-месячных животных на 42, 34 и 69,5 %, соответственно (табл. 1).
Однократное действие высокой температуры вызвало разнонаправленные и разновыраженные изменения ферментативного звена системы антиоксидантной защиты легких. При термическом воздействии обнаружено снижение активности супероксиддисмутазы легочной ткани у неполовозрелых и старых животных, снижение активности легочной каталазы только у 6-недельных крыс (табл. 1).
Таблица 1
Влияние теплового стресса на активность легочной супероксиддисмутазы и каталазы
_у крыс разных возрастных групп_
Возраст крыс
Показатели
Супероксиддисмутаза, Ед/г
Каталаза, мккат/л
6 недель
Контроль
1,82 ±0,18
<0,01
7,22 ± 0,22 х
<0,05
Стресс
1,15 ± 0,16 х
6,19 ±0,35 +
5 месяцев
Контроль
1,73 ±0,02
< 0,001
4,22 ± 0,26 *
< 0,001
Стресс
0,83 ± 0,05 * х
9,66 ± 0,25 * х
12 месяцев
Контроль
1,97 ±0,01
< 0,001
4,11 ±0,05*
< 0,001
Стресс
2,08 ± 0,01 *+
6,32 ± 0,06 +
30 месяцев
Контроль
0,50 ±0,11 *+х
<0,05
2,20 ± 0,12 *+х
< 0,001
Стресс
0,13 ± 0,06 *+х
4,42 ± 0,04 *+ х
Примечание: р дано в сравнении с контрольной группой; * -р < 0,05-0,001 в сравнении с б-недельными, + -р < 0,05-0,001 в сравнении с 5-месячными, х-р < 0,01-0,001 в сравнении с 12-месячными животными
Особенно выраженное стресс-индуцированное повышение активности показано для каталазы: на 130 % у 5-месячных, 53 % у годовалых и 101 % у 30-месячных животных по сравнению с контрольными значениями. Выраженная тенденция к стрессорному повышению активности супероксиддисмутазы легких наблюдалась у взрослых 12-месячных крыс (табл. 1).
Наряду с изучением стресс-индуцированных и возрастных особенностей активности ферментативных антиоксидантов проведена оценка интенсивности свободнорадикального окисления липид-ных и белковых компонентов легких разновозрастных крыс. В ходе эксперимента обнаружено выраженное усиление накопления в легочной ткани промежуточных и конечных продуктов перекисного
окисления липидов после воздействия высоких температур. В ряду 5-, 12- и 30-месячных животных тепловое воздействие сопровождается повышением уровня в легочной ткани гидроперекисей липидов, соответственно, на 27 % (р < 0,001), 40 % (р < 0,001) и 13 % (р < 0,001), диеновых конъюгатов -на 75,5 % (р < 0,001), 57 % (р < 0,001) и 71 % (р < 0,001). При этом у неполовозрелых 6-недельных крыс опытные значения этих показателей, напротив, снижались по сравнению с контролем на 35 % для гидроперекисей липидов (< 0,001), и 82,5 % для диеновых конъюгатов (< 0,001, рис. 1А, 2Б). Достоверное стресс-индуцированное усиление накопления малонового диальдегида было характерно для всех возрастных групп животных (рис. 1Б). Усиление скорости перекисной модификации белковых компонентов ткани легкого при действии высокой температуры также показано для всех возрастных групп, о чем свидетельствует достоверное повышение концентрации динитрофенилгидразонов на 60, 50, 31,5 и 58 %, соответственно, у 6-недельных, 5-, 12- и 30-месячных животных (рис. 2, А).
И-1-1-1
6 нед 5 мес 12 мес 30 мес _Возраст_
Контроль
■Стресс
6 нед 5 мес 12 мес 30 мес Возраст
►" Контроль
■Стресс
Рис. 1. Содержание диеновых конъюгатов (А) и малонового диальдегида (Б) в легочной ткани крыс разного постнатального возраста при тепловом стрессе
Обращает на себя внимание выявленный факт выраженных возрастных различий исходных значений показателей свободнорадикального окисления. В частности, уровень гидроперекисей липидов в легких старых крыс был повышен вдвое по сравнению с крысятами (< 0,001) и на 30 % (< 0,001) по сравнению со взрослыми животными (рис. 2, Б). Это же наблюдалось и в отношении уровня малонового диальдегида (рис. 1Б). В то же время скорость образования диеновых конъюгатов и динитрофенилгидразонов в легких животных контрольных групп имела выраженную тенденцию к снижению с возрастом (рис. 1А, 2А).
0,7
0,6
0,5
^0,4 ч
¡0,3 0,2 0,1
6 нед 5 мес 12 мес 30 мес Возраст
*" Контроль
■Стресс
6 нед 5 мес 12 мес 30 мес Возраст
*" Контроль
"Стресс
Рис. 2. Изменения уровня перекисной модификации белков (А) и гидроперекисей липидов (Б) в легочной ткани разновозрастных крыс при моделировании теплового стресса
Полученные результаты согласуются с полученными ранее данными исследований на других моделях острого стресса, а также данными других авторов [14, 18, 19]. Было выявлено снижение функциональной активности альвеолярного выстилающего комплекса, накопление в легких липопро-теидов низкой плотности, мобилизация фосфолипазы и выраженное усиление липидной пероксида-ции у взрослых, особенно половозрелых 6-месячных крыс при остром стрессе, который сопровождается относительной стабильностью этих параметров у неполовозрелых крысят [18, 19].
Кроме того, показано, что в мозге старых крыс существенно снижена по сравнению с молодыми активность супероксиддисмутазы, тогда как уровень диеновых конъюгатов и перекисного окисления липидов не изменяются. В печени старых животных отмечено увеличение концентрации продуктов перекисного окисления белков и значительное снижение активности супероксиддисмутазы, при этом уровень диеновых конъюгатов и общая антиокислительная активность в печени с возрастом не изменяются [2, 7, 8, 19]. В сыворотке крови увеличивается содержание продуктов ПОЛ и перекисного окисления белков у взрослых и старых животных по сравнению с молодыми. При исследовании ли-пидного обмена и антиоксидантной системы ферментов в печени при остром стрессе в возрастном аспекте обнаружены: значительное повышение ПОЛ, нарушение метаболизма липидов, падение активности супероксиддисмутазы и каталазы, снижение активности глутатионзависимых ферментов (особенно в группах старых животных) [2, 25, 26]. Адаптация к экстремальным ситуациям у предпу-бертатных животных обеспечивается, по-видимому, главным образом нервными механизмами регуляции, а именно - симпатической нервной системой, выполняющей «аварийные» функции и обеспечивающей в кротчайшие сроки мобилизацию резервов организма при стрессе. В то время как в более позднем онтогенезе первостепенное значение в реализации стресс-реакции на органном уровне имеют гуморальные факторы, приводящие к длительным метаболическим перестройкам, направленным на адаптацию или же, например, в случае чрезмерно сильного и длительно действующего стрессора к необратимым патологическим изменениям органов и тканей.
Заключение. Таким образом, результаты исследований демонстрируют усиление в условиях теплового стресса свободнорадикальных процессов в легочной ткани взрослых и старых крыс с одновременным угнетением активности супероксиддисмутазы и повышением каталазной активности. Легкие крысят оказываются более устойчивыми к стресс-индуцированному усилению образования промежуточных продуктов перекисного окисления липидов, в случае с уровнем диеновых конъюгатов и гидроперекисей липидов наблюдается достоверное его снижение после теплового воздействия. Повышение уровня малонового диальдегида и динитрофенилгидразонов в легких стрессированных животных всех возрастных групп сопровождается усилением активности каталазы у взрослых и старых крыс и повышением активности супероксиддисмутазы только взрослых 12-месячных животных. При этом обнаружены возрастные изменения в активности ферментативного звена антиоксидантной системы в легких интактных животных, которые заключаются в резком снижении активности супероксиддисмутазы на этапе возрастной инволюции и значительном понижении с возрастом каталазной активности. Сопоставляя эти данные с результатами изучения интенсивности свободнорадикального окисления, можно заключить, что с возрастом угнетение активности ферментативных антиоксидан-тов сопровождается закономерным повышением уровня образования в ткани легкого, прежде всего, гидроперекисей липидов и малонового диальдегида.
В целом, можно сделать заключение о разной направленности изменений активности супероксиддисмутазы и каталазы в легких животных разного постнатального возраста в ответ на тепловое воздействие наряду с различной выраженностью интенсивности свободнорадикальных процессов. Полученные в данном исследовании результаты дополняют известные сведения как о существенном изменении с возрастом активности свободнорадикальных процессов в организме животных, так и об органных особенностях их динамики. Проведенный анализ стресс-реактивности легких на модели термического воздействия показал ареактивность неполовозрелых, 6-недельных крыс по ряду параметров, в том числе и наиболее показательно в отношении перекисного окисления липидов, наряду со сравнительно высоким уровнем активности ферментативного звена антиоксидантной системы.
Список литературы
1. Ажаев, А. Н. Физиолого-гигиенические аспекты действия высоких и низких температур / А. Н. Ажаев // Проблемы космической биологии. - 1979. - Т. 38. - С. 125-131.
2. Анисимов, В. Н. Возрастные изменения активности свободнорадикальных процессов в тканях и сыворотке крови крыс / В. Н. Анисимов, А. В. Арупонян, Т. И. Опарина // Российский физиологический журнал им. И. М Сеченова. - 1999. - Т. 85, № 4. - С. 502-507.
3. Барабой, В. А. Перекисное окисление и стресс / В. А. Барабой, И. И. Брехман, В. Г. Голотин, Ю. Б. Кудряшов. - СПб.: Наука, 1991. - 148 с.
4. Васильев, Н. В. Система крови и неспецифическая резистентность в экстремальных климатических условиях / Н. В. Васильев, Ю. М. Захаров, Т. И. Коляда. - Новосибирск : Наука, 1992. - 257 с.
5. Волчегорский, И. А. Сопоставление различных подходов к определению продуктов перекисного окисления липидов в гептан-изопропанольных экстрактах крови / И. А. Волчегорский, А. Г. Налимов, Б. Г. Яровинский, Р. И. Лифшиц // Вопросы медицинской химии. - 1989. - Т. 35, № 1. - С. 127-131.
6. Гаврилов, В. Б. Спектрофотометрическое определение содержания гидроперекисей липидов в плазме крови / В. Б. Гаврилов, Б. С. Мишкорудная // Лабораторное дело. - 1987. - № 3. - С. 33-36.
7. Гончарова, Н. Д. Стресс, старение, гипоталамо-гипофизарно-адреналовая система и надежность ан-тиоксидантной ферментной зашиты / Н. Д. Гончарова, В. Ю. Маренин, Т. В. Оганян, Т. Н. Шмалий, Л. С. Богатыренко // Успехи геронтологии. - 2008. - Т. 21, № 4. - С. 548-554.
8. Горизонтов, П. Д. Патологическая физиология экстремальных состояний / П. Д. Горизонтов, Н П. Сиротинин. - М.: Медицина, 1973. - 276 с.
9. Дубинина, Е. Е. Окислительная модификация белков сыворотки крови человека, метод ее определения / Е. Е. Дубинина, С. О. Бурмистров, Д. А. Ходов, И. Г. Порогов // Вопросы медицинской химии. - 1995. -Т. 41, № 1. - С. 24-26.
10. Козлов, Н. Б. Гипертермия : биохимические основы патогенеза, профилактики, лечения / Н. Б. Козлов. - Воронеж: Изд-во Воронежского университета, 1990. - 102 с.
11. Коледова, В. В. Липидный обмен, процессы перекисного окисления липидов в сурфактанте и ткани легких при нарушении водного баланса в них : автореф. дис. ... канд. мед. наук / В. В. Коледова. — М., 2000. — 26 с.
12. Королюк, М. А. Определение активности каталазы / М. А. Королюк, Л. И. Иванова, И. Г. Майорова // Лабораторное дело. - 1988. - № 1. - С. 16-19.
13. Лакин, Г. Ф. Биометрия / Г. Ф. Лакин. - М.: Высшая школа, 1990. - 352 с.
14. Ланкин, В. 3. Свободнорадикалъные процессы в норме и при патологических состояниях /
B. 3. Ланкин, А. К. Тихазе, Ю. Н. Беленков // Кардиология. - 2000. - Т. 40, № 7. - С. 48-61.
15. Лазько, А. Е. Структурные преобразования системы «альвеола-капилляр» на этапах постнатального онтогенеза в норме и при воздействии серосодержащих газов : автореф. дис. ... д-ра мед. наук / А. Е. Лазько. — СПб., 1997.-46 с.
16. Мотавкин, П. А. Клиническая и экспериментальная патофизиология легких / П. А. Мотавкин, Б. И. Гельцер. - М.: Наука, 1998. - 280 с.
17. Надеждин, С. В. Изменения функциональной активности лейкоцитов в условиях острого перегревания организма / С. В. Надеждин, М. 3. Федорова, Н. А. Павлов, Н. В. Зубарева // Научные ведомости Белгородского государственного университета, 2008. - Т. 3, № 6. - С. 5-11.
18. Нестеров, Ю. В. Онтогенетические особенности стресс-реактивности легких в отношении липидного обмена / Ю. В. Нестеров, Д. Л. Теплый // Биомедицинская химия. - 2003. - Т. 49, № 5. - С. 456—462.
19. Нестеров, Ю. В. Нереспираторные функции и стресс-реактивность легких на разных этапах постнатального онтогенеза / Ю. В. Нестеров. - Астрахань : ИД «Астраханский университет», 2013. - 167 с.
20. Новиков, В. С. Физиология экстремальных состояний / В. С. Новиков, В. В. Горанчук, Е. Б. Шустов. - СПб.: Наука, 1998. - 247 с.
21. Петрова, Т. В. Влияние гипертермии на некоторые гормональные и иммунные показатели человека / Т. В. Петрова, М. В. Васин, С. М. Разинкин, О. Г. Шаныин // Физиология человека. - 1991. - № 3. - С. 94—97.
22. Правила проведения работ с использованием экспериментальных животных // Приказ МЗ СССР № 755 от 12.08.1977. - Режим доступа : http://www.vita.org.ru/exper/order-peotrovsky.htm, свободный. - Заглавие с экрана. -Яз. рус. - Дата обращения : 01.03.2016.
23. Строев, Е. А. Практикум по биологической химии / Е. А. Строев, В. Г. Макарова. - М. : Высшая школа, 1986. - 345 с.
24. Суняйкина, О. А. Иммунометаболические эффекты, вызываемые регуляторами энергетического обмена при температурном нарушении гомеостаза: дис.... канд. мед. наук / О. А. Суняйкина. — Курск, 2007. —128 с.
25. Теплый, Д. Л. Нейрофизиологические эффекты витамина Е / Д. Л. Теплый. — Астрахань : Печатный Дом «Леон», 2008. - 309 с.
26. Тодоров, И. Н. Стресс, старение и их биохимическая коррекция / И. Н. Тодоров, Г. И. Тодоров. - М. : Наука, 2003.-480 с.
27. Федосеев, Г. Б. Значение сурфактантной системы в физиологии и патологии легких / Г. Б. Федосеев,
C. С. Жихарев // Общая пульмонология. - 1989. - Т. 1. - С. 202-208.
28. Федорова, М. 3. Функциональная активность и механические свойства лейкоцитов крови крыс при внешней тепловой нагрузке / М. 3. Федорова, В. Н. Левин, В. Д. Горичева // Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова. - 2000. - № 12. - С. 1624-1629.
29. Филиппович, Ю. Б. Практикум по общей биохимии / Ю. Б. Филиппович, Т. А. Егорова, Г. А. Севастьянова. -М.: Просвещение, 1975.-276 с.
30. Чевари, С. Роль супероксидцисмутазы в окислительных процессах клетки и метод определения ее в биологических материалах / С. Чевари // Лабораторное дело. - 1985. - № 11. - С. 678-681.
31. Armstrong, L. Е. Thermal and circulatory responses during exercise : effects of hypohydration, dehydration, and water intake / L. E. Armstrong, С. M. Maresh, С. V. Gabaree // Journal of Applied Physiology. - 1997. - Vol. 82, №4.-P. 2028-2035.
32. Horowitz, M. Matching the heart to heat-induced circulatory load : heat-acclimatory responses / M. Horowitz // News in Physiological Sciences. - 2003. - Vol. 18. - P. 215-221.
33. Rooney, S. R. Molecular and cellular processing of lung surfactant / S. R. Rooney, S. L. Young, C. R. Mendelson // The Fasseb. - 1994. - Vol. 8. - P. 957-967.
References
1. Azhaev A. N. Fiziologo-gigienicheskie aspekty deystviya vysokikh i nizkikh temperatur [Physiological and hygienic aspects of the action of high and low temperatures]. Problemy kosmicheskoy biologii [Problems of space biology], 1979, vol. 38, 264 p.
2. Anisimov V. N., Arutyunyan A. V., Oparina Т. I. Vozrastnye izmeneniya aktivnosti svobodnoradikal'nykh protsessov v tkanyakh i syvorotke krovi krys [Age-related changes in the activity of free-radical processes in rat tissues and blood serum], Rossiyskiy fiziologicheskiy zhurnal im. I. M. Sechenova [Sechenov Physiology Journal], 1999, vol. 5, no. 4, pp. 502-507.
3. Baraboy V. A., Brekhman 1.1., Golotin V. G., Kudryashov Yu. B. Perekisnoe okislenie i stress [Peroxidation and stress]. Saint Petersburg, Nauka [Science], 1991,148 p.
4. Vasil'ev N. V., Zakharov Yu. M., Kolyada Т. I. Sistema krovi i nespetsificheskaya rezistentnost' v ekstre-mal'nykh klimaticheskikh usloviyakh [The system of blood and nonspecific resistance in extreme climatic conditions]. Novosibirsk, Nauka [Science], 1992,257 p.
5. Volchegorskiy I. A., Nalimov A. G., Yarovinskiy B. G., Lifshits R. I. Sopostavlenie razlichnykh podkhodov k opredeleniyu produktov perekisnogo okisleniya lipidov v geptan-izopropanol'nykh ekstraktakh krovi [Comparison of various approaches to the determination of the products of lipid peroxidation in heptane-isopropanol extracts of blood]. Voprosy meditsinskoy khimii [Problems of medical chemistry], 1989, vol. 35, no. l,pp. 127-131.
6. Gavrilov V. В., Mishkorudnaya B. S. Spektrofotometricheskoe opredelenie soderzhaniya gidroperekisey lipidov v plazme krovi [Spectrophotometric determination of lipid hydroperoxide in plasma]. Laboratornoe delo [Laboratory business], 1987, no. 3, pp. 33-36.
7. Goncharova N. D., Marenin V. Yu., Oganyan Т. V., Shmaliy T. N., Bogatyrenko L. S. Stress, starenie, gipo-talamo-gipofizarno-adrenalovaya sistema i nadezhnost' antioksidantnoy fermentnoy zashchity [Stress, aging, hypotha-lamic-pituitary-adrenal axis and reliability of antioxidant enzyme defence]. Uspekhi gerontologii [Advances in gerontology], 2008, vol. 21, no. 4, pp. 548-554.
8. Gorizontov P. D., Sirotinin N. P. Patologicheskaya fiziologiya ekstremal'nykh sostoyaniy [Pathological physiology of extreme conditions]. Moscow, Meditsina [Medicine], 1973,276 p.
9. Dubinina E. E., Burmistrov S. O., Khodov D. A., Porotov I. G. Okislitel'naya modifikatsiya belkov syvorotki krovi cheloveka, metod ее opredeleniya [Oxidative modification of proteins of human serum, the method of its determination]. Voprosy meditsinskoy khimii [Problems of medical chemistry], 1995, vol. 41, no. 1, pp. 24—26.
10. KozlovN. B. Gipertermiya: biokhimicheskie osnovy patogeneza, profilaktiki, lecheniya [Hyperthermia: biochemical basis of pathogenesis, prevention, treatment]. Voronezh: Publishing house of the Voronezh University, 1990, 102 p.
11. Koledova V. V. Lipidnyy obmen, protsessy perekisnogo okisleniya lipidov v surfaktante i tkani legkikh pri narushenii vodnogo balansa v nikh. Avtoreferat dissertatsii kandidata meditsinskikh nauk [A lipid exchange, processes of lipid peroxidation in a surfactant and the tissue of lungs at a violation of water balance in them. Abstract of thesis of Candidate of Medical Sciences], Moscow, 2000,26 p.
12. Korolyuk M. A., Ivanova L. I., Mayorova I. G. Opredelenie aktivnosti katalazy [Determination of catalase activity]. Laboratornoe delo [Laboratory business], 1988, no. 1, pp. 16-19.
13. Lakin G. F. Biometriya [Biometrics]. Moscow, Vysshaya shkola [Higher Schoo]l, 1990, 352 p.
14. Lankin V. Z., Tikhaze A. K., Belenkov Yu. N. Svobodnoradikal'nye protsessy v norme i pri pa-tologicheskikh sostoyaniyakh [Free radical processes in diseases of the cardiovascular system], Kardiologiya [Cardiology], 2000, vol. 40, no. 7, pp. 48-61.
15. Laz'ko A. E. Strukturnye preobrazovaniya sistemy «al'veola-kapillyar» na etapakh postnatal'nogo onto-geneza v norme i pri vozdeystvii serosoderzhashchikh gazov. Avtoreferat dissertatsii doktora meditsinskikh nauk [Structural transformations of the "alveolar-capillary" system on the stages of postnatal ontogenesis in norm and under the influence of sulfur-containing gases. Abstract of thesis of Doctor of Medical Sciences]. Saint Petersburg, 1997,46 p.
16. Motavkin P. A., Gel'tser B. I. Klinicheskaya i eksperimental'naya patofiziologiya legkikh [Clinical and experimental pathophysiology of the lungs]. Moscow, Nauka [Science], 1998,280 p.
17. Nadezhdin S. V., Fedorova M. Z., Pavlov N. A., Zubareva N. V. Izmeneniya funktsional'noy aktivnosti leykotsitov v usloviyakh ostrogo peregrevaniya organizma [Changes in the functional activity of leukocytes in acute hyperthermia]. Nauchnye vedomosti Belgorodskogo gosudarstvennogo universiteta [Belgorod State University Scientific Bulletin], 2008, vol. 3, no. 6, pp. 5-11.
18. Nesterov Yu. V., Teplyi D. L. Ontogeneticheskie osobennosti stress-reaktivnosti legkikh v otnoshenii lipidnogo obmena [Ontogenetic particulars stress-reactive of lungs in connection of lipids metabolism], Biomeditsinskaya khimiya [Biomedical Chemistry], 2003, vol. 49, no. 5, pp. 456-462.
19. Nesterov Yu. V. Nerespiratornye funktsii i stress-reaktivnost' legkikh na raznykh etapakh postnatal'nogo on-togeneza [Non-respiratory functions and stress reactivity of the lungs at different stages of postnatal ontogenesis]. Astrakhan, Publishing house "Astrakhan University", 2013,167 p.
20. Novikov V. S., Goranchuk V. V., Shustov E. B. Fiziologiya ekstremal'nykh sostoyaniy [Physiology of extreme conditions]. Saint Petersburg, Nauka [Science], 1998,247 p.
21. Petrova T. V., Vasin M. V., Razinkin S. M., Shan'gin O. G. Vliyanie gipertermii na nekotorye gormonal'nye i immunnye pokazateli cheloveka [Effect of hyperthermia on some hormonal and immune parameters of a human], Fiziologiya cheloveka [Human Physiology], 1991, no. 3, pp. 94—97.
22. Pravila provedeniya rabot s ispol'zovaniem eksperimental'nykh zhivotnykh [Rules of works using experimental animals] Prikaz MZ SSSR № 755 ot 12.08.1977 [The order of the Ministry of Health of the USSR № 755 from 12.08.1977]. Available at: http://www.vita.org.ru/exper/order-peotrovsky.htm (accessed 01 March 2016).
23. Stroev E. A., Makarova V. G. Praktikum po biologicheskoy khimii [Manual for practical work on biological chemistry], Moscow, Vysshaya shkola [Higher School], 1986, 345 p.
24. Sunyaykina O. A. Immunometabolicheskie effekty, vyzyvaemye regulyatorami energeticheskogo obmena pri temperaturnom narushenii gomeostaza. Dissertatsiya kandidata meditsinskikh nauk [Immune and metabolic effects caused by the regulators of energy metabolism at a temperature violation of homeostasis. Thesis of Candidate of Medical Sciences], Kursk, 2007,128 p.
25. Teplyi D. L. Neyrofiziologicheskie effekty vitamina E [Neurophysiological effects of vitamin E], Astrakhan, The printing house "Leon", 2008, 309 p.
26. Todorov I. N., Todorov G. I. Stress, starenie i ikh biokhimicheskaya korrektsiya [Stress, aging, and their biochemical correction], Moscow, Nauka [Science], 2003,480 p.
27. Fedoseev G. B., Zhikharev S. S. Znachenie surfaktantnoy sistemy v fiziologii i patologii legkikh [The value of the surfactant system in the physiology and pathology of the lungs]. Obshchaya pul'monologiya [Total pulmonol-ogy], 1989, vol.1, pp. 202-208.
28. Fedorova M. Z., Levin V. N., Goricheva V. D Funktsional'naya aktivnost' i mekhanicheskie svoystva leykotsitov krovi krys pri vneshney teplovoy nagruzke [Functional activity and mechanical properties of blood leukocytes during heating in rats]. Rossiyskiy fiziologicheskiy zhurnal im. I. M. Sechenova [Russian physiological journal named after I.M.Sechenov], 2000, no. 12, pp. 1624-1629.
29. Filippovich Yu. B., Egorova T. A., Sevast'yanova G. A. Praktikum po obshchey biokhimii [Manual for practical work on general biochemistry], Moscow, Prosveshchenie [Education], 1975,276 p.
30. Chevari C. Rol' superoksiddismutazy v okislitel'nykh protsessakh kletki i metod opredeleniya ee v biologicheskikh materialakh [Role of superoxide dismutase in oxidative processes of cells and the method of its determination in biological materials]. Laboratornoe delo [Laboratory business], 1985, no. 11, pp. 678-681.
31. Armstrong L. E., Maresh C. M., Gabaree C. V. Thermal and circulatory responses during exercise: effects ofhypohydration, dehydration, and water intake. Journal of Applied Physiology, 1997, vol. 82, no. 4, pp. 2028-2035.
32. Horowitz, M. Matching the heart to heat-induced circulatory load: heat-acclimatory responses.News in Physiological Sciences, 2003, vol. 18, pp. 215-221.
33. Rooney S. R., Young S. L., Mendelson C. R. Molecular and cellular processing of lung surfactant. The Fasseb, 1994, vol. 8, pp. 957-967.
