CC BY
72
УДК 616—001.8:616.863—003.96:615.83:577.1
Зacтocyвaння гiпoкcитepaпiï як фaктopy пiдвищeння iндивiдyaльнoï peзиcтeнтнocтi opгaнiзмy дo piзниx eкcтpeмaльниx чинникiв
Цимбaлюк B.I., Cyткoвoй Ä.A., Mopoзoв A. M., Miлкoвcькa H.B., Фeдoceнкo T.M., Cyткoвoй A.Ä.
Iнcтитyт нeйpoxipypгiï im. aкaд A. П. Poмoдaнoвa AMH y^arnM, Haцioнaльний мвдичний yнiвepcитeт ím. O. O. Бoгoмoльця, м.Kиïв, Укpaïнa
B eкcпepимeнтaльниx дocлiджeнняx, a тaкoж cпocтepeжeнняx ßa виcoкoтpeнoвaними cпopтcмeнaми-aльпiнicтaми вcтaнoвлeнo, щo кopoткoчacнa aктивaцiя пepeкиcнoгo o^cnen^ лiпiдiв, щo cпocтepiгaлacя в ^prny дoбy пepeбyвaння в yмoвax Tmo^'i cepeдньoгip'я, змiнюGтьcя cтiйким знижбнням i cтaбiлiзaцieю циx пoкaзникiв в пocтaдaптaцiйнoмy дo гiпoкciï пepioдi. З фopмyвaнням пoвнoцiннoï aдaптaцiï дo гiпoкciï cepeдньoгip'я пoлiпшyGтьcя пepeнocимicть гocтpoï гiпoкciï, п^виш^на'! тa пoнижeнoï тeмпepaтypи, вибyxoвoï дeкoмпpeciï, iммoбiлiзaцiйнoгo cтpecy, гiпepбapичнoï oкcигeнaцiï i т.д. Tp^aëa aдaптaцiя opгaнiзмy дo yмoв cepeдньoгipнoï aбo нopмoбapичнoï TOpep^^'rei гiпoкciï cyпpoвoджyGтьcя пiдвищeнням пpиpoднoï peзиcтeнтнocтi opгaнiзмy, a poзгaлyжeнicть cиcтeмнoгo cтpyктypнo-фyнкцioнaльнoгo cлiдy aдaптaцiï зaбeзпeчyG пiдвищeнy стштсть aдaптoвaнoгo opгaнiзмy дo piзниx eкcтpeмaльниx aгeнтiв, щo Moœe 6ути викopиcтaнe з мeтoю пpoфiлaктики i тepaпiï зaxвopювaнь.
Kлючoвi cëoba: гiпoкciя, roicem., CTpec, aдaптaцiя, aнтиoкcидaнтнa aктивнicть, ÔAOC, cepe.qm.-oгip'я, нopмoбapичнa пepepивчacтa итакая.
Пiд чac пpoвeдeння фiзioтepaпeвтичнoï то-peкцiï пopyшeння aктивнocтi aнтиoкcидaнтнoï (AO) cиcтeми iз зoвнiшнix впливiв, щр стиму-люють фyнкцioнaльнi мoжливocтi i pecyp^ фiзioлoгiчнoï aнтиoкcидaнтнoï cиcтeми (ÔAOC), нaйкpaщe oбиpaти тi, щo викopиcтoвyють пpи-poднi, eвoлюцiйнo виpoблeнi гeнeтичнo 8a^ piплeнi мexaнiзми. Äo тaкиx чинникiв нaлeжить гiпoкciя cepeдньoгip'я [3] — знижeння mp^-aльнoгo нaпpyжeння киcню (pO2), якa Mae дo-cить вiдчyтний тa, paзoм з тим, цiлecпpямo-вaний вплив та opгaнiзм.
Знижeння pO2 дo 10—12% y товг^, щo вдиxaeтьcя, впливae нa ва життeвi пpoцecи в opгaнiзмi, зyмoвлюe знижeння pO2 пocлiдoвнo в aльвeoляpнoмy пpocтopi, apтepiaльнiй кpoвi, ткaнинax клiтинax opгaнiзмy. CaMe цeй фaктop вiдiгpae виpiшaльнy poль в e^p-гeтичнoмy зaбeзпeчeннi ycix фyнкцiй opгaнiз-My [4]. Biн здiйcнюe цшющий, oздopoвчий, тpeнyвaльний вплив нa opгaнiзм здopoвoï тa xвopoï людини, стимулюючи йoгo eндoгeннi aдaптaцiйнi pecypcи i мexaнiзми, щo кoнтpo-люють пiдвищyють пpиpoднy peзиc-тeнтнicть бioлoгiчнoï cиcтeми [2].
Mexaнiзм циx пepeтвopeнь пoлягae y ви-никнeннi "M^oro" cтpecy, який зyмoвлюe от-тyaцiю швидкoï peaкцiï тa yтвopюe низку еут-тeвиx пepeбyдoв, щo зaвepшyютьcя cтaнoм дoвгocтpoкoвoï тa тpивaлoï aдaптaцiïi.
Ha вiдмiнy вiд бiльшocтi cтpec-aгeнтiв, гiпoкciя cepeдньoгip'я cпoчaткy мaлo впливae нa диcтaнтнi eкcтpopeцeптopи. Лишe виниктення гiпoкceмiï зyмoвлюe пoдpaзнeння xeMope^^ тopiв aopтaльнo-кapoтиднoï зoни, цeнтpiв ди-xaння тa кpoвooбiгy, фopмyючи тpи мexaнiзми тepмiнoвoï aдaптaцiï дo cтpecy.
1. Г^кая aктивye фyнкцiю cиcтeм тpaнc-пopтy киcню. Bиникae гiпepвeнтиляцiя лeгeнiв, збiльшyeтьcя xвилинний o6'gm cepця, тдви-щyeтьcя apтepiaльний тиcк, poзшиpюютьcя cyдини cepця тa гoлoвнoгo мoзкy, звужуют^я cyдини м'язiв тa opгaнiв чepeвнoï пopoжнини.
2. Пapaлeльнo вiдбyвaeтьcя мoбiлiзaцiя отм-пaтoaдpeнoмeдyляpнoï i гiпoтaлaмo-гiпoфiз-кopтикoaдpeнaлoвoï cиcтeм, тoбтo влacнe crpec-peaкцiя як нecпeцифiчний кoмпoнeнт aдaптaцiï. Збiльшyeтьcя видiлeння кaтexoлaмiнiв (KA), пocилюeтьcя ïx бiocинтeз нa cтaдiï тepмiнoвoï aдaптaцiï — в ocнoвнoмy зa paxyнoк aдpeнaлi-ну, a пpи дoвгocтpoкoвiй — aa paxyнoк нopaд-peнaлiнy [29]. Bключeння cтpec-peaлiзyючиx cиcтeм зaбeзпeчye тepмiнoвe пocилeння функцп opгaнiв кpoвooбiгy тa зoвнiшньoгo диxaння, мoбiлiзaцiю i poзпoдiл Miœ opгaнaми, щo pea-лiзyють aдaптaцiю, eнepгeтичниx тa плacтич-ниx peзepвiв (гiпepглiкeмiя, гiпepлiпeмiя) зa paxyнoк дeпo (глiкoгeнy пeчiнки м'язiв, жи-poвoï клiткoвини) i глюкoнeoгeнeзy з викopиc-тaнням бшшв. Bнacлiдoк цьoгo в cтaдiï !epMi-
нoвoï адаптацп cпocтepiгaють вiд'eмний aзo-тиcтий баланд aтpoфiю жиpoвoï тканини, втpa-ту мacи тiлa.
З. Упoвiльнeння фiзioлoгiчниx фyнкцiй пев-ниx opгaнiв та ^стем, пepeдyciм найчутливь шoгo дo нecтaчi киcню гoлoвнoгo мoзкy (з зни-женням poзyмoвoï пpaцeздaтнocтi, фiзичнoï та pyxoвoï aктивнocтi), зaтpимкa мгшзш в aктивнo пpoлiфepyючиx ткaнинax, oбмeжeння cинтeзy мaкpoepгiв y мiтoxoндpiяx, зниження iмyнope-aктивнocтi, фiзичнoï пpaцeздaтнocтi [56] ТОШР.
Таким чинoм, тepмiнoвa адаптащя дo roc-тpoï гiпoкciï вiдпoвiдae пepшiй cтaдiï cтpec-peaкцiï i cyпpoвoджyeтьcя вipoгiдним знижен-ням пpиpoднoï peзиcтeнтнocтi opгaнiзмy. Tp^ вaлicть фази невелика — 1-З дoби [19,20]. Ocoбливicтю тepмiнoвoï aдaптaцiï е ïï peaлiзa-цiя на ocнoвi гoтoвиx фiзioлoгiчниx мexaнiзмiв, з викopиcтaнням вже icнyючиx peзepвiв шля-xoм ïx пoвнoï aбo майже пoвнoï мoбiлiзaцiï, тoбтo, на мeжi фiзioлoгiчниx мoжливocтeй opгaнiзмy. Пpoтe, peзyльтaт татаго нaпpyжeн-ня виявляeтьcя, як пpaвилo, не зoвciм зaдoв-iльним, o^^ra не забезпечуе пoвнoï адаптацп. Пpитaмaннe цьoмy етапу зниження за-гaльнoï пpиpoднoï peзиcтeнтнocтi, фiзичнoï та poзyмoвoï пpaцeздaтнocтi, cyпyтня тимчacoвa нeдocкoнaлicть тepмiнoвoï aдaптaцiï дo пoмipнoï Tmo^'i, яка, пpoтe, знaчнo кoмпeнcyeтьcя на наступтому eтaпi, щo виникае в yмoвax тpи-вaлoгo впливу п^таич^'! гiпoкciï.
У цей пepioд пocилюeтьcя пoтyжнicть фун-кцioнaльниx cиcтeм opгaнiзмy, щo peaлiзyють йoгo aдaптaцiю caмe дo кoнкpeтнoгo cтpec-впли-ву. Cпocтepiгaють aктивaцiю бiocинтeзy нук-лeïнoвиx киcлoт та бiлкiв, нoвoyтвopeння мем-бpaнниx cтpyктyp клiтини, збiльшeння кiлькocтi ïï opгaнeл (мiтoxoндpiй), пpoлiфepa-цiю клггин, фopмyвaння cтpyктypнoгo cлiдy в cиcтeмax opгaнiзмy, щo здiйcнюють aдaптaцiю. За rip^^i (виcoтнoï) гiпoкciï cиcтeмний crpyR-тypний cлiд вельми poзгaлyжeний та oxoплюe майже yci ocнoвнi ^стеми життeдiяльнocтi opгaнiзмy. Cтpyктypний cлiд y cиcтeмi кpoвo-твopeння i кpoвi (пepeдyciм y кicткoвoмy мoз-ку) забезпечуе пpoлiфepaцiю клiтин epитpoïд-того pядy, виникнення aдaптaцiйнoï (тампен-caTCp^^ epитpeмiï, збiльшeння вмicтy гeмoг-лoбiнy та киcнeвoï eмнocтi кpoвi. У легеневш ткaнинi aктивaцiя cинтeзy нyклeïнoвиx киcлoт та бiлкiв забезпечуе пpoлiфepaцiю еттелю-цитiв, збiльшeння диxaльнoï пoвepxнi та rimp-тpoфiю лeгeнiв; y cepцeвoмy м'язi — значне збшьшення пpoпycкнoï здaтнocтi кopoнapнoгo pycлa, пoтyжнocтi aдpeнepгiчнoï peгyляцiï мю-кapдa, збшьшення кoнцeнтpaцiï мioглoбiнy, пoтyжнocтi ycieï ^стеми eнepгoзaбeзпeчeння cepця. У гoлoвнoмy мoзкy тaкoж виникае там-плeкc змш, щo забезпечують aдaптaцiю дo гiпoкciï — пocилeння зaxoплeння та толтшен-
ня yтилiзaцiï киcню [19, 25]. Шлькють капь ляpiв y тканиш aдaптoвaниx дo гiпoкciï щypiв збiльшyeтьcя y 5-10 paзiв пopiвнянo з татою в кoнтpoлi [З4]. Piвeнь KA xвилeпoдiбнo тдви-щyeтьcя.
Зaвepшeння фopмyвaння cиcтeмнoгo crpyR-тypнoгo мщу знаменуе вcтyп opгaнiзмy дo стадп cтiйкoï дoвгocтpoкoвoï адаптацп, забезпечуе твтоту та вceбiчнicть пpиcтocyвaння дo кoмплeкcy yмoв cepeдньoгip'я i oднoчacнo — дocягнeння виcoкoгo piвня зaгaльнoï пpиpoднoï cтiйкocтi дo нaйpiзнoмaнiтнiшиx нecпpиятли-виx впливiв. Ha cтaдiï дoвгocтpoкoвoï cтiйкoï адаптацп вiдпaдae пoтpeбa в мaкcимaльнoмy нaпpyжeннi cиcтeм, якi здшгаюють eкcтpeнe пpиcтocyвaння. Iнтeгpaльним пiдcyмкoм е зниження ocнoвнoгo oбмiнy, нopмaлiзaцiя бaлaнcy aзoтy, зниження функцп eндoкpинниx зaлoз [19], пiдвищeння фiзичнoï та poзyмoвoï пpa-цeздaтнocтi, тoчнocтi ви^нання завдань, cтiйкocтi дo нaдмipниx та eкcтpeмaльниx тад-paзникiв. Зменшення iнтeнcивнocтi cинтeзy ÄHK, PHK та бшшв дo фiзioлoгiчнo нeoбxiднo-гo мИмуму [19, 21]; зменшення виpoблeння мaкpoepгiв cвiдчить пpo зaвepшeння фopмy-вання cиcтeмнoгo cтpyктypнoгo cлiдy адаптацп. Шоля 2, З i 4 тиж пepeбyвaння на виcoтi 16002100 м над piвнeм мopя загальна витpивaлicть oбcтeжyвaниx збiльшyвaлacь на 40-70%, от-лoвa витpивaлicть — на 18-24%.
За даними фyндaмeнтaльниx дocлiджeнь [44], тpивaлicть cтaдiï тepмiнoвoï адаптацп дo yмoв гipcькoï гiпoкcичнoï гiпoкciï З—10 дiб, пе-pioд фopмyвaння дoвгocтpoкoвoï адаптацп — З0-60 дiб, лише пicля ^oro дocягaeтьcя cтaн пoвнoï cтiйкoï адаптацп.
Таким читом, тpивaлa aдaптaцiя opгaнiз-му дo yмoв гiпoкciï cepeдньoгip'я cyпpoвoд-жyeтьcя cтaбiльним збiльшeнням пpиpoднoï peзиcтeнтнocтi, а poзгaлyжeнicть cиcтeмнoгo cтpyктypнo-фyнкцioнaльнoгo cлiдy адаптацп забезпечуе пiдвищeнy стшкють aдaптoвaнoгo opгaнiзмy дo бaгaтьox iншиx eкcтpeмaльниx aгeнтiв [1, 6, 12], щр мoжe бути викopиcтaнe з метою пpoфiлaктики й тepaпiï piзнoмaнiтниx зaxвopювaнь [1З].
Biдпoвiднo дo фаз та динамши фopмyвaння гiпoкcичнoгo cтpecy вiдбyвaютьcя xapaктepнi змiни пpooкcидaнтнo-aнтиoкcидaнтнoгo гoмeoc-тазу. Cтaдiï тepмiнoвoï адаптацп дo гiпoкciï вiдпoвiдae дeщo виpaжeнa активащя пepeкиc-нoгo oкиcнeння лiпiдiв ^OË) y кpoвi, кicткoвo-му та гoлoвнoмy мoзкy, ceлeзiнцi, мioкapдi [22, 25, 26]. У мipy фopмyвaння дoвгocтpoкoвoï адаптацп вмicт пpoдyктiв ПOЛ xвилeпoдiбнo зни-жуетьея [З9], a AO aaxner зpocтae [ЗЗ]; в yiwo-вак дезадаптацп — ПOЛ знoв aктивyeтьcя [25].
^ведеш тeopeтичнi дaнi та eкcпepимeн-тальш poзpoбки пiдтвepджeнi y вeликoмy циклi дocлiджeнь, якi cвiдчaть пpo cyттeвo бiльшy
резистентн1сть адаптованих до ппокси тварин до гостро1 летально! г1поксп [24], високо! тем-ператури, прискорення, крововтрати [1], стре-сового пошкодження серця [21, 40], до оптового шоку [14], впливу 1он1зуючо1 рад1ацп [2, 9-11, 15, 17, 23].
Стосовно механ1зму протипроменево! дп, пом1рна г1покс1я в1дцрае суттеву роль у послаб-ленн1 кисневого ефекту рад1ацп [27]. Тривала адаптац1я до г1поксп п1двищуе рад1орезис-тентн1сть внасл1док зб1льшення швидкост1 реге-нерацп кровотворних орган1в, зб1льшення к1лькост1 стовбурових кровотворних кл1тин [31, 35]. Це, в свою чергу, збшьшуе стмк1сть до вто-ринно! анемп [36], знижуе судорожну готовн1сть [7]. У кл1н1ко-б1ох1м1чних досл1дженнях у пац1ентш з р1зними захворюваннями: полшозом, 1нфекц1йно-алерг1чним рин1том, хрон1чним аст-матичним бронх1том, бронх1альною астмою в1дзначений позитивний вплив г1рсько1 гтокс11 на психоемоц1йний статус, п1дсилення антиок-сидантного та 1муномодулюючого впливу.
Таким чином, комплекс фактор1в середньо-г1р'я (1000-2500 м над р1внем моря) д!е на орган1зм як 1ндуктор пом1рно1 стрес-реакцп, зумовлюе стан г1покс1чно1 гшоксп та в1дпов1дну моб1л1зац1ю стрес-реал1зуючих систем. За по-м1рно1, м'яко! стрес-реакцп пер1од гостро! адап-тацп досить швидко змшюеться формуванням тривало! адаптацп, яка проявляеться в1дчут-ним п1двищенням загально! природно! резис-тентност1 орган1зму, як до глибшо! г1покс11, так 1 до деяких 1нших стрес-впливш, у тому числ1 1он1зуючо! рад1ац1!, пухлинного процесу, 1нфекц1!, алерг1чних захворювань тощо.
Рекомендуючи та впроваджуючи в л1ку-вальну практику метод г1покситерап1! (як по-тужний АО та ефективний, з широким спектром д1!, реаб1л1тац1йний фактор), ми керува-лися також висновками, зробленими на п1дстав1 анал1зу власних експериментальних та кл1н1ко-досл1дних даних, отриманих на Ельбруськ1й медико-б1олог1чн1й станц1! (ЕМБС, висота 2200 м над р1внем моря — середньог1р'я). По-ряд з вивченням д1! пом1рно-м'яко! та трива-ло! г1покс1! на окиснювально-антиоксидантний гомеостаз тварин та людини, паралельно дос-л1джували зм1ни деяких ф1з1олог1чних та 1мун-них показник1в. Це дозволило, з одного боку, б1льш об'ективно оц1нити л1кувальну д1ю г1рсько! г1покс11, з 1ншого, показати взаемоза-лежн1сть цих складних ф1зико-х1м1чних 1 ф1з1о-лог1чних процес1в у реакц1ях адаптац1йно-ре-аб1л1тац1йного процесу, отже, певною м1рою, пояснити механ1зм досл1джуваних явищ.
Ефективним методом стимуляц1! реактив-ност1 1 п1двищення резистентност1 орган1зму е нормобарична переривчаста г1покс1я (НПГ). Установки для НПГ передбачають пер1одичний вплив дихальних сум1шей з1 зниженим рО2 за
збереження нормального атмосферного тиску. У цих умовах використовують т1льки один, проте, найважлив1ший фактор середньог1р'я — г1поксичну г1покс1ю. Ця методика мае вагоме ф1з1олог1чне обГрунтування: стан г1покс1! пер1-одично виникае у природн1й життед1яльност1 орган1зму, 1 не т1льки за 1нтенсивно! д1яль-ност1 його функц1ональних систем, але й за умови в1дносного спокою, про що св1дчить ви-явлення молочно! кислоти в кров1 [2]. Виявлен1 флуктуац1! рО2 у споко! та п1д час пом1рно! ф1з1олог1чно1 д1яльност1 головного мозку, м'яз1в, печ1нки, нирок, матки, характерн1 для ембр1-она [37, 41, 42]. З огляду на це НПГ — лише спос1б п1дсилити ф1з1олог1чн1 коливання рО2 з метою стимуляц1! й тренування адаптац1йних механ1зм1в.
Величезний матер1ал про механ1зми НПГ та ефективн1сть !! проф1лактичного 1 л1куваль-ного застосування накопичений сучасною наукою [16], св1дчить про плодотворн1сть цього напрямку безмедикаментозного п1двищення природно! резистентност1 орган1зму. Проанал1-зован1 результати спостереження за десятками тисяч пац1ент1в з захворюваннями дихаль-но! системи (хрон1чним неспециф1чним бронх1-том, хрон1чною пневмон1ею, бронх1альною астмою), серцево-судинно! системи (1шем1чною хворобою серця, кард1осклерозом, г1пертон1ч-ною хворобою, атеросклерозом судин мозку, к1нц1вок, обл1теруючим ендартер1!том тощо), хворобами нирок, печ1нки, кровотворно! сис-теми, центрально! 1 периферично! нервово! системи, 1нтоксикац1ею, променевим 1 поедна-ним ураженням. Використання НПГ сприяло стимулюванню реаб1л1тац1! хворих п1сля про-меневого впливу, оперативного втручання, променево! 1 х1м1отерап1! у пац1ент1в з онко-лог1чними захворюваннями та 1н. В останн1 роки отриман1 позитивн1 результати при застосу-ванн1 НПГ в г1неколог1!, пед1атр1!, стомато-логп та ¡нших галузях медицини.
Матер1али 1 методи досл1дження. Експери-ментальн! досл1дження проведен1 у 50 безпо-родних б1лих щур1в — самц1в та самиць масою т1ла 140-180 г та 7 крол1в-самцш породи шин-шила масою т1ла 2-2,5 кг.
Експерименти зд1йснювали в умовах р1внини (Ки1в) та п1сля адаптац11 до середньог1р'я про-тягом 1-6 м1с. Вивчали АО вплив г1покс1! се-редньог1р'я на активн1сть в1льнорадикальних 1 окисно-фосфорилювальних процес1в у щур1в, як1 перебували в умовах тривалого (12-14 год) 1ммоб1л1зац1йного стресу, г1пербарично1 окси-генац1! (утримання тварин протягом 3 год п1д тиском 2 ат), загального рентген1вського опро-м1нення в доз1 300 Р, гостро! декомпрес1! (чо-тириразовий "п1дйом" щур1в у барокамер1 до "висоти" 7500 м над р1внем моря 1 утримання !х в цих умовах протягом 6 год).
П]д час вивчення АО д11 гшоксп середньопр'я проведен! досл!дження на добровольцях (7 ос!б), яких в до- та п!сляадаптацшному до пом!рно! гшоксп пер!од! п!ддавали ф!зичному навантаженню, р!зним температурним (в!д — 15 до -50°С, а також в!д 0 до 100°С) та гострим г!поксичним (моделювання п!дйому п!ддосл!д-них до 7500 м над ршнем моря) впливам, ви-користовуючи термобарокамеру ТВУ-8000 ви-робництва Н!меччини.
Як критер!! визначення активност! в!льно-радикальних реакц!й переокиснення (ВРП) та АО ст!йкост! орган!зму використовували:
- Визначення р!вня малонового д!альдег!ду (МДА) — одного з кнцевих продуктов ПОЛ. МДА визначали за ТБК-активними продуктами, ви-користовуючи загальноприйнятий метод [28].
- Метод визначення активност! суперок-сиддисмутази (СОД).
- Визначення показник!в спонтанно! хем!-люм!несценцп (СХЛ) [38].
- Метод визначення в сироватц! кров! вм!сту ключового антиоксиданту а-токоферолу.
Енергогенеруючу функц!ю орган!в та тканин досл!дних тварин визначали, застосовую-чи полярограф!чний метод встановлення !нтен-сивност! окисного фосфорилювання в гомоге-натах та м!тохондр!ях мозку, печ!нки та серця.
При статистичн!й обробц! результат!в дос-л!джень використовували критер!й Ст'юдента — Ф!шера.
Результати та !х обговорення. За даними експериментальних досл!джень (табл. 1), внас-л!док адаптацп до г!поксп середньог!р'я на 3-тю добу дещо зб!льшувався р!вень МДА у печшц! та кров! !нтактних щур!в, яких досл!д-жували в умовах ргвнини та г!р; при цьому показники СХЛ плазми адаптованих щур!в пом!тно вище, н!ж неадаптованих — в!дпов!д-но (479±34) та (330±47) !мп. за 10 с. Пор!внюю-чи показники окисного фосфорилювання !нтак-тних тварин, обстежених в умовах р!внини та середньог!р'я (табл. 2), навпаки, в!дзначали, що г!покс!я зумовлюе пом!тне пригн!чення ди-хально! функцп м!тохондр!й за Чансом (у стан! 3 — на 35%, у стан! 4 — на 58%) та швидкост! фосфорилювання АДФ (на 24%).Поряд з цим, дихальний контроль за Чансом (ДКЧ) !, дещо меншою м!рою, показник енергетичного вихо-ду АДФ/О вищий у пер!од постг!поксично! адаптацп: ДКЧ 1,25±0,03 — на р!внин! та 1,93±0,1 — у горах; АДФ/О — в!дпов!дно 1,37±0,06 та 1,43±0,16.
Таким чином, на фон! практично не пору-шеного ПОЛ внасл!док дп г!покс!1 середньог!-р'я спостер!гали деяку !нтенсиф!кац!ю генеру-вання енерг!!. Б!льш обгрунтовано цей висно-вок можна зробити на основ! анал!зу переб!гу цих метабол!чних процес!в при стресовому навантаженн!.
Таблиця 1. Вплив iммобiлiзацiйного стресу на ПОЛ у печiнцi та кровi щурiв в умовах рiвнини i середньопр'я (М±т, п = 7—8)
МДА, мкмоль/л СХЛ в плазм1 кров1, 1мп. за 10 с
Група тварин в м1то-хондр1ях на 1 мг 61лка в плазм1 кров1 на 1 мл
Рiвнина
Контрольна 1,08±0,04 1,8±0,12 330±47
Дослщна 1,48±0,02* 3,2±0,09* 297±14
% в1дносно контролю 137 178 90
Середньопр'я
Контрольна 1,15±0,04 1,90±0,15 479±34
Дослщна 1,38±0,07* 2,71±0,11* 213±23*
% в1дносно контролю 120 143 44
Примтка. * — рiзниця показникiв достовiрна у порiвняннi з такою в контролi (Р < 0,05). Те ж у табл. 2—4
1ммоб!л!зац!йний стрес сприяе суттев!й ак-тивацп процесгв ПОЛ в умовах ргвнини. Поряд з цим у експериментальних тварин спостер!-гали значне пог!ршення показник!в окисного фосфорилювання; майже вдв!ч! знижувалась !нтенсивн!сть фосфорилювального окислення (стан У3), ! на 35% — споживання кисню у спонтанному режим! (стан У4). ДКЧ знижував-ся на 13%, коеф!ц!ент АДФ/О — на 32%, швидк!сть фосфорилювання — на 58%.
Досл!дження, проведен! в адаптованих до умов г!поксп середньог!р'я тварин, показали, що ступ!нь зб!льшення концентрац!! МДА в м!тохондр!ях печ!нки та кров! щур!в п!сля !ммо-бшзацмного стресу був меншим, н!ж на р!внин! (див. табл. 1). 1нтенсивн!сть СХЛ знизилася. Поряд з цим суттево зменшилася виражен!сть порушень у систем! окисного фосфорилювання (див. табл. 2). Аналог!чн! як!сн! та к!льк!сн! зм!ни показник!в ВРП та окисного фосфорилювання у печ!нц! ! кров! в!дзначен! ! п!д впливом адап-тацп до г!покс!!. Анал!з експериментальних даних св!дчив про меншу активац!ю ПОЛ у адаптованих до гшоксп щур!в у пор!внянн! з тими, що перебували на р!внин! (на 20—40%).
Нарешт!, близьк! за спрямован!стю зм!ни визначен! нами п!д час загального рентген!всь-кого опромшення дозою 3 Гр експерименталь-них тварин на р!внин! (м. Нальчик) та тварин, адаптованих до умов середньог!р'я (табл. 3, 4). Зокрема, активн!сть ПОЛ в опром!нених щур!в, що перебували на р!внин!, б!льш н!ж удв!ч! перевищуе таку у контрольних тварин. Ефект п!слярад!ац!йно! активацп л!попероксидац!! в!дзначений ! в адаптованих (протягом 1 м!с) до ггпокс!! тварин, проте, вш не був наст!льки вираженим, як у попередньо! групи щур!в.
В!дзначений виражений !нг!буючий ефект рад!ац!йного впливу на окисно-фосфорилюваль-ну функц!ю м!тохондр!й, пригн!чення дихання
Таблиця 2. Вплив iммобiлiзацiйного стресу на показники окисного фосфорилювання у мiтохондрiях печшки щурiв в умовах рiвнини i середньогiр'я (М ± т, п = 7—8)
Група тварин Споживання кисню, ммоль на 1 мг бшка за 1 хв ДКЧ АДФ/О Швидмсть фосфорилювання АДФ, ммоль в 1 мг бшка за 1 хв
Стан У3 Стан У4
Рiвнина
Контрольна Дослiдна % вщносно контролю 0,140±0,0009 0,079±0,01* 56 0,112±0,007 0,073±0,008* 65 1,25±0,03 1,09±0,06* 87 1,37±0,06 0,94±0,09* 69 0,192±0,006 0,080±0,01* 42
Середньогiр'я
Контрольна Дослiдна % вщносно контролю 0,091±0,02 0,091±0,01 0 0,047±0,02 0,062±0,008 132 1,93±0,1 1,51±0,04* 78 1,43±0,06 1,07±0,1* 75 0,146±0,003 0,109±0,01* 75
органел у стан1 У3 1 У4, ДКЧ, АДФ/О 1 швид-кост1 фосфорилювання АДФ. Передрад1ац1йне г1поксичне тренування не забезпечило повно! нормал1зацп цих показник1в, проте, суттево пом'якшило порушення окисного фосфорилювання. 1нг1бування процесу окисного фосфорилювання (дихання м1тохондрм у стан1 У3 1 У4, ДКЧ, АДФ/О, швидшсть фосфорилювання АДФ) в1дносно того, що спостер1гали у контроле було дещо меншим.
П1дбиваючи шдсумки наведеним даним, можемо д1йти певних висновшв. По-перше, тренування до пом1рно! г1поксично1 г1поксп е чинником, що шпбуе активац1ю ПОЛ, 1н1ц1йо-вану екстремальним стресовим впливом. Подруге, нормал1зуюча д1я адаптацп до прсько! г1поксп зумовлена посиленням функцп ФАОС.
У зв'язку з цим доцшьне вивчення у адап-тованих 1 неадаптованих до гшоксп тварин дп трьох стрес-агент1в р1зно! потужност1: 1ммоб1-л1зац1йного стресу, г1пербарично1 оксигенацп та рентгешвського випром1нювання (табл. 5,6).
Отже, вм1ст ТБК-активних продукт1в 1 по-
казники СХЛ у печ1нц1 та кров1 закономерно зб1льшувалися п1д впливом р1зноман1тних ек-стремальних чинник1в в умовах р1внини. Як 1 за попереднього варианту, в1дзначали, що бшьш виражен1й активацп ПОЛ в1дпов1дали бшьш значн1 розлади у систем1 окисного фосфори-лювання.
Тривала адаптация до умов гшоксп серед-ньог1р'я суттево послаблюе спричинеш стрес-агентами порушення енергетичного обм1ну у тварин. Це зумовлене насамперед послаблен-ням в п1сляадаптац1йному пер1од1 процесу ак-тивацп ПОЛ 1 вторинно — зменшенням пору-шень окисного фосфорилювання. Проте, ми не виключаемо 1 зворотно! взаемодп, коли активация окисного фосфорилювання пос1дае про-в1дне м1сце в адаптац1йному ефект1 г1поксп (зокрема, в конкуренцп за активш форми кис-ню), а шпбування ПОЛ проявляеться як на-сл1док ц1е! активацп. Тобто, можна вважати, що 1н1ц1ац1я (в процесс адаптацп до г1поксп) окиснювально-фосфорилювально! функцп орган1в 1 тканин якраз 1 може бути вторинно потужним АО чинником. Це положення сп1взвучне з концепц1ею, що розвивають М.Н. Кондрашова та Е.Н. Маевский [18], за якою ефект прсько! адаптацп, що сприяе нормал1-зацп б1оенергетичних реакц1й в м1тохондр1ях, повинен проявлятися 1 на р1вн1 орган1зму, зу-мовлюючи в ньому 1стотне п1двищення при-родно! резистентност1 до р1зноман1тних стре-сорних вплив1в. Анал1зуючи цей висновок, вва-жаемо, що адаптац1я до умов гшоксп середнь-ог1р'я сприяе п1двищенню активности як фер-ментних (СОД, глутат1онпероксидаза, глутат1-онредуктаза, каталаза), так 1 неферментних (а-токоферол, уб1х1нон 1 т.1н.) антиоксидантних систем.
Це положення тдтверджене в наших на-ступних досл1дженнях, спрямованих на вивчен-ня к1льк1сно! характеристики ключового АО
Таблиця 3. Вплив загального рентгешвського опромшення у дозi 300 Р на показники ПОЛ у печiнцi та кровi щурiв в умовах рiвнини i середньогiр'я (М±т, п=3—5)
Група тварин МДА, мкмоль/л СХЛ плазми кров1, 1мп. за 10 с
в м1то-хондр1ях на 1 мг бшка в плазм1 кров1 на 1 мл
Рiвнина
Контрольна Дослщна % вiдносно контролю 1,20±0,16 2,77±0,15* 230 1,55±0,20 3,69±0,28* 238 270±22 595±54* 220
Середньогiр'я
Контрольна Дослщна % вiдносно контролю 1,25±0,25 2,45±0,26* 196 1,85±0,25 3,35±0,29* 181 435±43 625±48* 144
Таблиця 4. Вплив загального рентгешвського опромiнення у дозi 300 Р на показники окисного фосфорилювання в мiтохондрiях печiнки щурiв в умовах рiвнини i середньогiр'я (М±т, п = 7-8)
Група тварин Споживання кисню, ммоль в 1 мг бшка за 1 хв ДКЧ АДФ/О Швидк1сть фосфорилювання АДФ, ммоль в 1 мг бшка за 1 хв
Стан У3 Стан У4
Рiвнина
Контрольна Дослiдна % вiдносно контролю 0,145±0,01 0,085±0,02* 58 0,086±0,01 0,063±0,01 73 1,75±0,05 1,34±0,07* 76 1,70±0,07 0,90±0,08* 52 0,25±0,01 0,10±0,02* 40
Середньопр'я
Контрольна Дослiдна % вiдносно контролю 0,130±0,02 0,085±0,01 65 0,080±0,02 0,068±0,01 85 1,50±0,07 1,33±0,05* 89 1,66±0,06 1,0±0,01* 59 0,20 ±0,09 0,09±0,01* 45
чинника, що шпбуе 1 стабшзуе процеси ПОЛ — а-токоферолу. Шнетику ПОЛ (за вмютом МДА в м1тохондр1ях печшки та серця щур1в) дослщжували поряд з визначенням вмюту а-токоферолу шд впливом гостро! гшоксп (здшснювали декомпресда: 4 рази по 6 год щур1в "тдшмали"у барокамер1 до висоти 7500 м над р1внем моря). Гостра ппоксш, под1бно гшероксп, супроводжувалась типовою для стресорних вплив1в активащею ПОЛ [5].
Вм1ст а-токоферолу (виамшу Е) у печшщ та серщ був достов1рно меншим у пор1внянш з таким у адаптованих до гшоксп контрольних
Таблиця 5. Вплив адаптацп до умов ппоко! середньогiр'я на показники ПОЛ в кровi i мiтохондрiях печiнки щурiв, якi перебували пiд дieю iммобiлiзацiйного стресу, ппербарично!' оксигенацм та рентгешвського опромшення (М±т, п = 7—8)
тварин, але значно вищим, н1ж у неадаптова-них щур1в (табл.7).
Захисний та стабшзуючий АО актившсть ефект гшокачно! гшоксп при гострш декомп-респ показаний нами й п1д час вивчення ак-тивност ПОЛ 1 вм1сту а-токоферолу в кров1 крол1в (табл. 8). Моделювали гостру декомпресда в термобарокамер1 ТБК-8000. «Шдйом» та «спуск» тварин проводили з швидшстю 20 м/с. У дослщах використовували самщв породи шиншила масою тша 3,6-3,8 кг, яких 4 рази утримували протягом 6 год на добу при тиску в барокамер1 38,2 кПа (287 мм рт.ст), що вщпо-
Групи тварин ТБК-активш продукти, мкмоль/л СХЛ плазми, !мп/с
В м1тохон-др1ях на 1 мг бшка В плазм1 на 1 мл
Контрольна Iммобiлiзацiя, рiвнина Ступiнь змiн, % 1,08±0,04 1,48±0,02 +37 1,80±0,12 3,20±0,09 +78 33,0±4,7 29,7±1,4 -11
Контрольна 1ммоб^зашя, гори Ступiнь змiн, % 1,15±0,04 1,38±0,07 +20 1,90±0,15 2,71±0,11 +42 47,9±3,4 21,3±2,3 -55
Контрольна Гiпербарiя, рiвнина Ступiнь змiн, % 1,36±0,05 2,12±0,09 + 56 2,05±0,13 3,80±0,11 +85,4 37,4±5,1 68,7±7,0 +83
Контрольна Гiпербарiя, гори Ступiнь змш, % 2,13±0,06 2,80±0,07 +31 2,10±0,20 3,50±0,20 +67 40,4±2,8 55,0±3,3 +36
Контрольна Рентген, рiвнина Стутнь змiн, % 1,20±0,16 2,77±0,15 +131 1,55±0,20 3,69±0,28 +138 27,0±2,2 59,5±5,4 +120
Контрольна Рентген, гори Стутнь змш, % 1,25±0,25 2,45±0,26 +96 1,85±0,25 3,35±0,29 +81 43,5±4,3 62,5±4,8 +44
Таблиця 6. Вплив тривало! адаптацп до умов ппоко! середньогiр'я на активнiсть окисного фосфорилювання в мiтохондрiях печiнки щурiв (М±т, п=7-8)
Групи тварин ДКЧ АДФ/О Швидк1сть фосфори-лювання АДФ, ммоль в 1 мг б1лка за 1 хв
Контрольна 1ммоб^за^я, рiвнина Ступiнь змш, % 1,25±0,03 1,09±0,06 13 1,37±0,06 0,94±0,09 31 0,192±0,006 0,080±0,01 48
Контрольна 1ммоб^зашя, гори Стутнь змш, % 1,93±0,1 1,51±0,04 25 1,43±0,016 1,07±0,09 30 0,146±0,03 0,109±0,01 25
Контрольна Гiпербарiя, рiвнина Ступiнь змiн, % 1,59±0,05 1,32±0,01 17 1,78±0,04 1,13±0,02 37 0,20±0,02 0,10±0,01 25
Контрольна Гiпербарiя, гори Ступiнь змiн, % 1,62±0,06 1,42±0,01 12 1,83±0,06 1,22±0,03 34 0,23±0,01 0,11±0,01 52
Контрольна Рентген, рiвнина Ступiнь змiн, % 1,75±0,05 1,34±0,07 24 1,70±0,07 0,90±0,08 47 0,25±0,01 0,10±0,02 60
Контрольна Рентген, гори Стутнь змш, % 1,50±0,07 1,33±0,05 11 1,66±0,06 0,98±0,01 41 0,20±0,09 0,09±0,01 55
ЗлС70СуПйМНЯ Т7 ЛОКС»7врЛЛ 13 ЯК фактору ЛЗДХХМЩС-МЫЯ ÍMJQMOÍjgyü^UJOÍ рС-гмС7«Ы7НОС7] OprüiaijMy...
73
Тэблиця 7. BmicT а-токоферолу в печжц) i сер Lg адагттованих i неадаптаваних до ггпоксн середньог¡р'я luypie При ГОСТр|й декомпрetii (М ±m, n =6 -10)
Таблица в. Bmíct МДА i а -токоферолу в сироватш крObi ааапгованпх i неэдаптовэних до мпоксн середньопр'я крогав при гостр|й декомлреей — 7 500 м, 4 рэзи по 6 год (М ±пг>, п =5-7)
Група твлрим Bmíct а-тоноферо пу, м«г в 1 иг 6ima мггоконфт
у печ1иц1 у серц)
Нездаптое ан! + 7500 м AaanTotaMi + 7500 м Адаптов ак! бег декомпрееи 2,8±0,03 4,0±0j3* е,о±о,8 9,0 ±0,4 1&,6±2,0* 19,0 ±1,1
Група Конт- Гостра декойпреоя, сеанс
тварин ролю 1 2 3 4
МДА, мкмолб/л
Неадаптован1 1,13*00 129t 004 ii"»=ooe 155*012 161*01
Ада пто£" jH i Q9&00 tCBbOW t№004 037±007 099*044
Аяьфа-токоферол, ммоль/л
Неадаптоваж 303t 1,94 ■В, 2t 29 14,0t 05 11,9*1,3 S5±l,26
Ада ГТТОБ ан ¡ 316±2S lS3t2t 126*1,2 17,6*1,65 236*1,9
ЛрНМГТУ» . — рСЗНИЦЯ nOK<GHI1K¡B AÜCTOElpH.j У nOpiBHHHKÍ
zтакою G контрол! (Р < 0,05)
в! да л о в и сот! 7500 м над р!внем моря. Проби кров! для дослцркення брали через 20 хе теля затнчення кожного сеансу гостро! декомпресП. В експершлект! використовували неадаптова-них1 адаптованих крсыпв (тварин утримували протяготд 6 м!с в умовах висоти 2100 м над р1внег*[ 7лоря).
У тварин, попередньо не адаптованих до умов гшоксП середньопр'я, повтори! сеанси гостро! декомпреа!' сприяли значтй активацп ПОЛ у кров!- Ефект впливу був максимально виражений теля 3-го 1 4-го сеанав декомп-ресЛ. Збшыненнянонцентращ! й-токоферолу теля 3-го 1 4-го сеанс!в декомпреа! характе-ризуе виражену стШюсть АО систем адапто-ваного до умов середньопр'я оргатзму у в1дпов1дь на стресорну активашю ПОЛ (у наших досл1дах — гостру декомпреаю), Осншьки а-тоноферол в оргатзшкрол1Б не синтезуеть-ся, тдвищення його юнцентрацп в крав1 у адаптованих тварин не моясна пояснити посилен-ням його синтезу. Ймов1рно, утримання б!льш Бисоко1 концекграцп й-то кофе рол у б кров! адаптованих до гшонсН нрол1в за декомпресу-ючого впливу може бути спричинене вираже-ното активащею АО систем ензимно! природи, щэ ефентивно протидають стресоргай активацп ПОЛ.
Таким чином, ефект пом!рного гшоксично-ГО ВПЛИВу С ПОТ уж НИМ ЧИННИК07Я, СПрОМОЖНШЛ гавелювати розлади проонсидантно-ангионси-дантного та енергетичкэго метабол!злу, зумов-лен1 дао р!зних за силою ! тривал1стю сгресо-вих навактажень шляхом тренування, тдви-щення АО спйкосп оргатзму.
Активащя АО систем в тсляадаптащйно-му перюд1 сприяе припоченню процеав ПОЛ 1 вторинно нормал1зуе функцио фер?яентних систем мембран 7/11 тохондр!й, забезпечуючи нор-мальний переб1г окисного фосфорилюваннл. Активтсть СОД (табл. 9) в уохтканинах адаптованих до ппока! тварин, як правило, сутте-во нижче, геж у тварин, що перебували на р!внит. Стресова ¡ммобШзащя тварин анти-вуе цей ключовий фермент АО махисту (у
BÍflnoEiflb на активащю ПОЛ) значно менше в тсляадаптащйно7лу перюда.тж до адаптацп. Отже, тварини, яним проведене гшонсичне тренування, мають öinbiuy ст!йк!сть чинника, що ÍHÍ4ÍKie ПОЛ. 1ншими словами, адаптащя до умов rinoKcii середньопр'я, доэоване вико-ристання впливу його фактор!в, ¡нтенсифшу-ючи енергетичний o6míh i антивтеть АО систем и оргатзму, тдвищуе його спйтсть до pi3HHX екстремальних ситуац1й i патолопчних Bormsis.
Це положения пщтверджене результата-гли, отри7лани?ли шд час досл1дження, прове-деного у доброволыпБ, у яких у до- та тсляа-даптащйний до noMipHoí rinoKcii перюд глоде-лювали piad температурт та roerpi ппоксичт впливи (табл.10). Проведет три cepii досл!д-жень ззалученгеил вигокотренованих практично здорових чолов1к!в bíkom в!д 33 до 71 року. Ix пщдавали в доадаптащйний до пашрнай rinoKcii период (1-ша cepÍH)впливу протягеж ЗОхв низь-ко1 (-15'С) í ви со ко! (100'С) те7лператури, а танож поеднаному впливу температури з построю rinoKcioo (7лоделювання "п!дйому" на ви-соту 5600 м) в тер7лсбарокамер1 ТВУ-8000. Дос-л!дя;ення проводили через 1 добу теля тдйо-7лу на ви соту 2100 м, У 2-й cepii 4onoBÍHÍB об-стежували через8 д!б íxперебуванняв горах на висот! 3500 7л,пот!м п1ддавали впливу ек-стремальних чиннитпв (по 30 хв) в тер7лобаро-
Таблмця 9 . Акти внгстъ С ОД в гомогенатах мозку, печ1нки та серия uiypie, адаптоеани х i неадатттованих до умов rinoKcii Середньогíр'я, ni д вл jviBOM ¡Mf4o6t л зац|Ймого стресу (М im, п= 12 — 15)
Група тварин Активм icTb СОД, од, aia*. акт. в 1 иг 6inca
Мозок Пе<41нка Серпе
Контроль, ренина 13,0*2.0 36*3,0
Crpec, р1емима 3^0*6,0* 122*7,4* 46*3,0*
Контроль, гори 15,5*1,8 65*3,0* 31,5*2.0
Стресjгори 21,0*4,0 72* 12.0 35*6,0
фмп/тк». * — рЬмиця показмиюе достое1рна v nopiBH^HHi этакою еконтрот (Р< 0,С6)
Таблиця 10. Вплив екстремальних чиннишв на показники ПОЛ у сироватЦ кровi обстежених, неадаптованих до ппоксп середньогiр'я (п=6)
Показники Величина показника за умови (М±т)
Вих1дн1 (контроль) 15°С, 2100м 100°С, 2100м 15°С, 5600м 100°С, 5600м
МДА, мкмоль/0,5 мл % СХЛ, ¡мп. за 10 с % 0,46±0,01 100 148±12 100 0,54±0,01* 117 81±21* 64 0,51±0,01* 110 44±9* 30 0,52±0,01* 113 62±7* 42 0,6±0,01* 130 48±10* 32
Примгтка. * — рiзниця показникiв достовiрна у порiвняннi з такою в контролi (Р < 0,05). Те ж у табл. 11, 12
камерц при цьому чергували температуру: -30°С, +100°С, а потм -30°С 1 -30°С у поеднанш з гострою гтокаею — п1дйом на висоту 7500 м (табл. 11, вариант I). У 3-й серп чоловши пере-бували в с. Терскол (2100 м), IX обстежували, а пот1м поддавали в термобарокамер1 впливу температури -50°С та тако! само! температу-ри в поеднанш з гострою гтокаею, що також в1дпов1дало висот1 7500 м (по 30 хв). Шсля цьо-го спортсмени здшснювали 8-денний пох1д в гори (до 5600 м), тсля чого цикл обстеження й екстремального навантаження повторювали (табл. 11, вариант II).
Шд впливом екстремальних чиннишв концентрация МДА в сироватц1 кров1 обстежених, яких не поддавали адаптацп 1 до умов гтоксп середньопр'я, закономерно збшьшувалась; максимально — тсля поеднання впливу температури +100°С 1 гостро! ппоксп, що вщповщае висот1 5600 м. 1нтенсивн1сть СХЛ у плазм1 кров1 суттево знижувалася, що св1дчило про значне напруження функцюнування нейрогуморальних систем 1 характеризувало типову для стрес-синдрому реакц1ю г1перкортицизму. Макси-мальн1 зм1ни досл1джуваних показник1в спос-тер1гали тсля впливу температури +100°С.
В 2-й серп експеримент1в було встановле-но, що сама по соб1 адаптац1я обстежених до умов високог1р'я, яка включае значне, але по-сильне ф1зичне навантаження (8-денний пох1д в гори), зумовлюе суттеве зниження концент-рацп МДА та ще бшьш виражене зменшення показник1в СХЛ. Ц1 дан1 можна розглядати як об'ективш показники пригн1чення ПОЛ, з одного боку, та пом1рно! стресорно! реакцп, з шшого. На фон1 тако! адаптацп екстремальн1 температурш впливи, а також поеднання низь-ко! температури з гострою г1покс1ею (-30°С, 7500 м) справили менш виражений вплив на показники ПОЛ, н1ж т1, що спостер1гали у по-передней серп. Ще бшьш переконливо про ко-ректшсть такого висновку св1дчать дан1 3-1 серп спостережень, в як1й показано, що у неадап-тованих до високог1р'я п1ддосл1дних вплив температури -50°С та п поеднання з гострою гтокаею сприяло значному (в1дпов1дно на 17 1 34%) зб1льшенню концентрацп МДА в сироватц1 кров1; интенсивность СХА зросла на 51—54%. П1д впливом адаптац1!1 до умов високог1р'я (що включала бшьш значне — пох1д протягом 8 дн1в — ф1зичне навантаження: обстежен1 п1дня-
Таблиця 11. Вплив адаптацп до високопр'я на змши ПОЛ в кровi людини пiд впливом екстремальних чинникiв (М±т; п = 7)
Варiант I
Показник Величина показника за умови (М±т)
вих1дн1 (контроль) адаптацп (ф1зичне навантаження) -30°С, 2100м 100°С, -30°С, 2100 м -30°С, 7500 м
МДА, мкмоль/0,5 мл % 0,50±0,02 100 0,41±0,02* 82 0,51±0,03 102 0,38±0,03* 76 0,35±0,024* 70
СХЛ, 1мп. за 10с % 121±4 100 76±6* 63 85±6* 70 65±9* 54 105±10* 87
Вар'шнт II
Досл1джуван1 показники Величина показника за умови (М±т)
вих1дн1 (контроль) -50°С, 2100 м -50°С, 7500 м адаптац1я (ф1зичне навантаження) -50°С, 2100 м -50°С, 7500 м
МДА, мкмоль/0,5 мл % 0,64±0,03 100 0,75±0,03 117 0,86±0,02* 134 0,60±0,04 93 0,78±0,02* 121 0,65±0,02 102
СХЛ, 1мп. за 10 с % 190±16 100 287±28* 151 293±26* 154 107±4* 56 195±18 103 144±34 76
лись на вершину Ельбрусу висотою 5642 м) концентрация МДА п1д д1ею екстремальних чин-ник1в практично не зм1нювалася, а 1нтенсивн1сть СХЛ знизилася на 44% пор1вняно з такою в контрол1. Вплив на адаптованих ос1б тих самих екстремальних навантажень зумовив менш ви-ражену, н1ж до адаптацШ до середньог1р'я, зм1ну показник1в ПОЛ.
Отже, за даними експериментальних досл-1джень, а також спостережень за високотре-нованими спортсменами-альп1н1стами, корот-кочасна активац1я ПОЛ, яку спостер1гали у першу добу перебування в умовах г1поксп се-редньопр'я, зм1нюеться у подальшому стойким зниженням 1 стаб1л1зац1ею цих показник1в у п1сляадаптац1йному до г1покс1! пер1од1. З фор-муванням повноц1нно! адаптац1!1 до високог1-р'я полегшуеться переносн1сть гостро! гшоксп, п1двищено! та знижено! температури, вибу-хово! декомпрес1!, 1ммоб1л1зац1йного стресу, г1пербарично! оксигенац1! тощо.
Висновки. 1. Отриман1 дан1 можна вважати об'ективним п1дтвердженням того, що адаптация до умов г1поксп середньопр'я сприяе сут-тевому п1двищенню ст1йкост1 орган1зму до впливу екстремальних чиннишв, полегшуе !х переносн1сть. Пояснити це можна тим, що, як 1 будь-який стрес, г1покс1я середньог1р'я суп-роводжуеться законом1рною динамикою змш ак-тивност1 ПОЛ 1 АО-систем орган1зму; пер1оду гостро! адаптацШ в1дпов1дае активац1я ПОЛ та зниження АО-резерв1в орган1зму. Пер1од же тривало! адаптацШ характеризуемся в1днос-ним пригн1ченням ПОЛ та посиленням потенц-1алу АО-резерв1в. Саме цим 1 зумовлена стрес-протективна д1я адаптац1! до умови пом1рно! г1поксп середньог1р'я, п л1кувальна д1я при деяких захворюваннях та патолог1чних станах. Стимуляц1я природно! резистентност1 орган1з-му в горах еквивалентна п1двищенню потуж-ност1 його АО-систем 1 аналог1чна введенню екзогенних антиоксидант1в.
2. П1дсумовуючи результати досл1джень д1! НПГ, встановили, що за умов дихання людей та тварин зб1дненою за ргвнем кисню (до 12%) газовою дихальною сумтттттттю також в1дбуваеть-ся 1стотне пригн1чення пострад1ац1йно! г1перак-тивацп ВРП та п1двищення активност1 окисно-го фосфорилювання, що, ймов1рно, значною м1рою зумовлене створенням б1льш сприятли-вих умов для включення активного кисню у процеси генерування енерг1! внасл1док пол-шшення переб1гу мембранозалежних окисно-в1дновних процес1в.
3. Метод нормобаричного г1поксичного тре-нування можна використовувати як ефектив-ний безмедикаментозний ф1з1отерапевтичний зас1б для л1кування в стац1онарних та амбула-торних умовах, реаб1л1тац1!, а також з метою проф1лактики, полшшення загального стану
здоров'я. Застосування газових сум1шей 1з зни-женим до (10,0±2,0)% вм1стом кисню припус-тимо у пащентгв ус1х в1кових груп. Метод нор-мобаричного г1поксичного тренування е техн1ч-но та економ1чно доступним.
4. Метод НПГ е одним з найефективн1ших засоб1в, як1 можна широко використовувати при стресах з метою п1двищення генерування енерг1!, а також п1двищення р1вня працездат-ност1 спортсмен1в. Адаптац1я до г1покс1! серед-ньопр'я сприяе п1двищенню аеробно! продук-тивност1, що призводить до п1двищення по-глинання кисню на 3-6%. Значно кращ1 резуль-тати дае НПГ. Сл1д мати на уваз1, що п1двище-на активн1сть компенсаторних механ1зм1в при д1! НПГ проявляеться не тшьки п1д час гток-сичного впливу, а й п1д час нормоксичних пе-р1од1в в1дпочинку — 1нтервал1в.
5. Перевагою НПГ у пор1внянн1 з 1ншими г1поксичними впливами е те, що вона може бути застосована як додатковий зас1б для сти-муляцп 1 завершення в1дновних процес1в в орган1зм1. Застосування штучно викликано! гтоксп в поеднанн1 з р1зними видами повтор-них навантажень суттево модиф1куе тренуваль-ний ефект та прискорюе темпи формування адаптац1! до ф1зичного навантаження [8].
Список л1тератури
1. Алиев М.А., Рыскулова Г.К. Влияние иммобилиза-ционного стресса на микроциркуляторный гемостаз в условиях высокогорья // Система микроциркуляции и гемокоагуляции в экстремальных условиях. — Фрунзе: Илим, 1981.—С. 11—13.
2. Атаджанова З.Р., Борисов С.Е., Удовиченко В.И. Перекисное окисление липидов при ожоговом шоке у крыс, адаптированных к высотной гипоксии // Патол. физиология и эксперим. терапия.— 1986.—№ 3.—С.42—44.
3. Барабой В.А. Ионизирующая радиация, перекис-ное окисление и стресс // Вопр. теоретической и прикладной радиобиологии.—М.: МОИП, 1990.— С. 60—72.
4. Барабой В. А. Кисень: друг чи ворог?—К.: Знання,
1990.—48 с.
5. Барабой В.А., Сутковой Д.А. Окислительно-анти-оксидантный гомеостаз в норме и патологии. — К.: Наук. думка, 1997.—420 с.
6. Барбашова З.И. Акклиматизация к гипоксии и физиологические механизмы.—Л.: Наука, 1960.— 117 с.
7. Берштейн А.Д. О регионарной гипоксии покоя и работы // Акклиматизация и тренировка спортсменов в горной местности.—Алма-Ата, 1965.— С.129.
8. Гтокпя: деструктивна та конструктивна д1я // Матер1али м1жнар. конф. та приельбрус. бес1д, присвяч. А.З. Колчинськ1й—К., 1998.—238 с.
9. Григорьев А. Ю. Неспецифическая реактивность организма и индивидуальная радиочувствительность // Успехи физиол. наук.—1984.—Т.15, №3.— С.64—82.
10. Григорьев А. Ю, Фарбер Ю. В., Шафиркин А. В.
Биологическое действие радиации в условиях хронической гипоксии // Радиобиология.—1981.— Т.21, №5.—С.694—698.
11. Григорьев А.Ю., Данияров С.Б., Миррахимов М.М. и др. Клиническое течение радиационного поражения в условиях высокогорья // Космич. биология и авиакосмич. медицина.—1976.—№10.— С.51—53.
12. Данияров С.Б., Антонов В.И. К механизму повышения неспецифической резистентности в условиях высокогорья // Адаптация организма к вы-сокогорью.—Фрунзе, 1980.—Т.143.—С.4—11.
13. Данияров С.Б., Эсенбекова С. Изменение динамической функции тромбоцитов у животных, облученных в различные периоды адаптации к высокогорью // Радиобиология.—1980.—Т.28, №4.— С.609—612.
14. Донченко Г.В., Хмелевский Ю.В., Кузьменко И.В. и др. Окислительно-восстановительные процессы в миокарде крыс при острой гипоксии // Физи-ол. журн.—1984.—Т.30, №2.—С. 180—185.
15. Кабиев O.K., Григорьев Ю.Г., Аяпбергенов Е.К. и др. Радиочувствительность животных в различные периоды реадаптации после длительного воздействия умеренной гипоксии // Радиобиоло-гия.—1977.—Вып.20.—С.22—24.
16. Караш Ю.М, Стрелков Р.Б., Чижов А.Я. Нормо-барическая гипоксия в лечении, профилактике и реабилитации.—М.: Медицина, 1988.—351 с.
17. Кожемкулов ЭЛ. Перекисное окисление липидов в селезенке и плазме крови крыс при действии гамма-облучения в условиях горной гипоксии // Тр. ЦНИЛ.—1989.—Т.172.—С.13—17.
18. Кондрашова М.Н., Маевский Е.И. Регуляция энергетического обмена и физиологическое состояние организма. — М.: Наука, 1978.—229 с.
19. Меерсон Ф. 3. Адаптация, стресс и профилакти-ка.—М.: Наука, 1981.—278 с.
20. Меерсон Ф. 3. Патогенез и предупреждение стрес-сорных и ишемических повреждений сердца.—М.: Медицина, 1984.—269 с.
21. Меерсон Ф.3, Радзиховский С.А., Гибер Л.М. и др. Повреждение сердца при эмоциональном стрессе и профилактика этого явления с помощью предварительной адаптации к высотной гипоксии // Докл. АН СССР.—1977.—Т.237, №4.—С.977—980.
22. Мещанинов В.Н. К характеристике перекисного окисления липидов в костном мозгу при острой гипоксии // Патофизиология экстремальных со-стояний.—Уфа: БашМИ, 1982.—С.84—85.
23. Молтодашев Б., Мустафина Ф.С. Модификация радиочувствительности в условиях высокогорья как частное проявление неспецифической резистентности // Адаптация организма к высокого-рью.—1982.—№148.—С. 120—125.
24. Озереденко В.Г., Федорова Л.П., Рысалиева 3.К. и др. Антиоксидантная защитная система в условиях высокогорья // Патол. физиология и экспе-рим. терапия.—1991.—№1.—С.37—39.
25. Осипов А.Н., Савов В.М, Яхьяев А.В. и др. Изучение радикалов, образующихся при перекисном окислении ненасыщенных жирных кислот, методом спиновых ловушек // Магнитный резонанс в биологии и медицине.—Черноголовка, 1984.— С.160—161.
26. Сиротинин Н.Н. Влияние адаптации к гипоксии
и акклиматизации к высокогорному климату на устойчивость к некоторым экстремальным воздействиям // Патол. физиология и эксперим. тера-пия.—1964.—№5.—С.12—15.
27. Соболев А.А, Стрелков Р.Б. Влияние прерывистого нормобарического гипоксического воздействия на развитие острой лучевой болезни // Физиол. журн.—1992.—Т.38, №5.—С.58—60.
28. Стальная И.Д., Гаришвили Т.Г. Современные методы в биохимии.—М.: Медицина,1977.—С.66—68.
29. Стрелков Р. Б., Вавилов М. П., Соболев А. А. Ги-покситерапия: Метод. рекомендации. —М., 1988.— 14 с.
30. Таджиев К.Т., Браун А.А., Шарипов Ф.Х. О влиянии высокогорья на реактивность организма // Изв. АН ТаджССР, Отд. биол. наук.—1972.—№4.— С.81—86.
31. Тачев Т, Вацек А., Старнад В. и др. Использование дыхательной смеси, содержащей 8,0—8,5% кислорода, при гипоксирадиотерапии опухолей шейки матки // Физиол. журн.—1992.—Т.38, №5.—С.64—67.
32. Твердохлиб В.П, Красиков С.И, Синюков А.П., Боев
B.М. Активация перекисного окисления липидов в миокарде в различные сроки после адаптации к гипоксии // Тез. стенд. сообщ. 5-го Всесоюз. био-хим. съезда.—М.: Наука, 1985.—Т.3.—С.137—138.
33. Тимочко М.Ф., Алексеевич Я.М., Бобков Ю.Г. О некоторых биохимических механизмах жизнеобеспечения у высокорезистентных животных // Патол. физиология и эксперим. терапия.—1991.— №2.—С.28—30.
34. Титова И.П. Влияние длительной гипоксии на микроциркуляцию в брыжейке крыс // Вопросы общего учения о болезни / Под ред. А.М. Черну-ха.—М.: ИОППФ, 1976.—С.87—89.
35. Фарбер Ю.В., Григорьев Ю.Г., Шафиркин А.В. Лучевое поражение гемопоэза в условиях высокогорья в зависимости от длительности адаптации // Радиобиология.—1984.—Т.24, №5.—С.624— 629.
36. Федорович И.Б, Островский М.А. Изменение молекулы родопсина под действием видимого света // Тез. докл. 5-го Всесоюз. биохим. съезда.—М.: Наука, 1985.—С.220—220.
37. Физиологические и морфологические аспекты адаптации к высокогорью /Под ред. Е.М. Бебино-ва.—Фрунзе, 1985.—138 с.
38. Хемилюминесценция крови в экспериментальной и клинической онкологии / Под ред. В.А. Барабоя, Е.Е. Чеботарева.—К.: Наук. думка, 1984.—184 с.
39. Циомик В.А. Перекисное окисление липидов в митохондриях и саркоплазматическом ретикулу-ме миокарда при кратковременном нарушении коронарного кровотока // Вопр. мед. химии.— 1985.—Т.31, №1.—С.109—111.
40. Черноок Т.В. Медикаментозная и немедикаментозная коррекция устойчивости организма к ги-поксическому стрессу с летальным исходом // Стресс и адаптация.—Кишинев: Штиинца, 1978.—
C.200—205.
41. Чижов А.Я. Физиологическое обоснование метода повышения неспецифической резистентности организма путем адаптации к прерывистой нор-мобарической гипоксии // Физиол. журн.— 1992.—Т.38, №5.—С.13—17.
42. Чижов А.Я., Филимонов В.Г., Караш Ю.М., Стрелков Р.Б. О биоритме напряжения кислорода в тканях матки и плода // Бюл. эксперим. биологии и медицины.—1981.—№10.—С.392—393.
43. Чотоев Ж.А., Ибрагимкулов С.И., Кучук Э.М. Энергетический обмен при адаптации организма к высотной гипоксии // Тез. стенд. сообщ 5-го Всесоюз. биохим. съезда.—М.: Наука, 1985.—Т.2.— С.319—319.
44. Robin E.K. overview: Some problems of intervention in the metabolic and genetic consequences of hypoxia // Mol. Physiol.—1985.—V.8.—P.639—645.
Применение гипокситерапии как фактора повышения индивидуальной резистентности организма к различным экстремальным факторам
Цимбалюк В.И., Сутковой Д.А., Морозов АН, Милковская Н.В, Федосенко Т.Н., Сутковой А.Д.
В экспериментальных исследованиях, а также наблюдениях за высокотренированнными спортсменами-альпинистами установлено, что кратковременная активация перекисного окисления липидов, наблюдавшаяся в первые сутки пребывания в условиях гипоксии средне-горья, сменяется устойчивым снижением и стабилизацией этих показателей в постадаптационном к гипоксии периоде. С формированием полноценной адаптации к гипоксии среднегорья улучшается переносимость острой гипоксии, повышеной и пониженой температуры, взрывной декомпрессии, иммобилизационного стресса, гипербарической оксигенации и т.п. Длительная адаптация орга-
низма к условиям среднегорной либо нормобарической прерывистой гипоксии сопровождается повышением естественной резистентности организма, а разветвленность системного структурно-функционального следа адаптации обеспечивает повышенную устойчивость адаптированного организма к различным экстремальным агентам, что может быть использовано в целях профилактики и терапии заболеваний.
Hypoxytherapy application as factor of increase individual resistance organism to the various extreme factors
Tsymbalyuk V.I., Sutkovoi K.A.,Morozov A.N., Mûkovskaya N.V, Fedosenko T.N, Sutkovoi A.K.
In experimental researches, and also investigation by the sportsmen — climbers, the short-term activation lipid peroxidation, observed in the first day of stay in conditions mountain hypoxia, is replaced in the further steady decrease (reduction) and stabilization of these parameters in postadaptive to hypoxia stage were established. With development of high-grade adaptation to towards the hypoxia improvement endure acute hypoxia, high and low of temperatures, explosive decompression, immobilized stress factor, hiperbaryc oxygenation. The long-term adaptation organism to conditions towards or normodoric interrupt hypoxia faltering is accompanied by increase unspecific resistance, and the branching of a system structurally functional trace of adaptation provides the raised (increased) stability adapted organism to set of the extreme agents, that can be used with the purposes of preventive maintenance and therapy of various diseases.
Коментар
до cmammi Цимбалюка B.I., Суткового Д.А., Морозова A М., М/'лковсько/' Н.В., Федосенко Т.Н., Суткового А.Д. "Застосування г'токситерапПяк фактору т'двищення ¡ндив/'дуальноУ резистентност/ оргаызму до рзних екстремальних чиннишв"
Робота присвячена актуальному питанню — застосуванню фЫотерапевтичних метода корекци порушення активносп антиоксидантно'' системи шляхом використання "ппокси середньопр'я".
Для клЫчно' практики це мае важливе значення, осктьки перед клшщистом нерщко виникае питання: коли проводити ппероксигенащю (оксибаротерашю), а коли ппокситерашю? В той час, як оксибаротерашю широко використовують в нейрохфурги, мюце ппокситерапи не визначене.
Даш л1тератури щодо щеТ проблеми неоднозначш. 3 одного боку, ппокая активуе функщю системи транспорту кисню, з ¡ншого, зумовлюе уповтьнення фЫолопчних функцш певних оргажв i систем, обмежуе синтез макро-ерпв у мтохондр^х, знижуе ¡мунореактивнють, фЬичну працездатнють тощо, це негативно впливае на оргажзм.
Ui явища виникають за термшово!' адаптаци (1—3 доба), проте, значною мфою компенсуються в умовах трива-лого впливу ппокси.
Це свщчить про необгрунтовашсть короткочасного використання "ппокси середньопр'я" та обмежуе ÏÏ впровадження в клшнну практику.
В робол здшснений глибокий аналЬ даних лтератури, яю свщчать про тдвищення резистентносп адаптова-них до ппокси тканин тсля крововтрати, ппертерми та ¡нших стресових стан¡в. Викликае сумн¡в обгрунтован¡сть використання нав¡ть помфно!' г¡поксем¡Ï у хворих на бронх^льну астму, що рекомендують окрем¡ автори. Таю пацкнти перебувають у стаж хрожчно' г¡покс¡Ï ¡ п¡дсилювати ïï небажано.
Автори провели глибоке експериментальне вивчення впливу "г¡покс¡Ï середньог¡р'я" на бтих щурах. Визна-чили змши перекисного окиснення л¡п¡д¡в у печшф за ¡ммоб¡л¡зац¡йного стресу, рентген¡вського опромшення, а також показники окисного фосфорилювання у мтохондр^х та ¡н. Експериментальж дан¡ п¡дтверджен¡ у досл¡д-женнях у добровольц¡в.
До недол¡к¡в роботи слщ в¡днести оформлення висновк¡в. Воно скорше е обговоренням результат¡в. Незва-жаючи на це зауваження, в цтому робота мае певне теоретичне та практичне значення ¡ може бути рекомендована до друку.
Л.П.ЧепкШ
професор, зав/'дуючий кафедрою анестезюлогп /' реан'шатологи Нацюнального медичного ун1верситету м. О.О. Богомольця
