CC BY
24
к. 6. h. E.H. Сизова, проф. В.И. Циркин, к. м. и. А.А. Костяев, проф. С.А. Дворянский, к. б. н. Т.В.
Туманова, к. м. н. АД. Подтетенев
РЕАКЦИЯ ГЛАДКИХ МЫШЦ НА ДЕЙСТВИЕ ОЗОНА И СПОСОБНОСТЬ Р - А Д Р Е Н О С Е Н С И
Б И Л И 3 А Т О Р О В ПРЕПЯТСТВОВАТЬ ЕЕО Р" АД РЕНО БЛОКИРУЮЩЕМ У ЭФФЕКТУ
Вятский социально-экономический институт Кировская государственная медицинская академия Вятский государственный гуманитарный университет Кировский НИИ гематологии и переливания крови Российский Университет Дружбы народов
Введение. Несмотря на постоянно растущий интерес к озонотерапии [2,4], расширение спект ра озоноопасных профессий [1,4] и рост числа городов-мегаполисов, для которых характерна высокая концентрация озона как полютанта в атмосферном воздухе [12], до настоящего време ни остаются недостаточно изученными такие вопросы, как характер влияния озона на сокра тительную активность (СА) и адренореактив- ность гладких мышц и снижение его нежелатель ных побочных эффектов. Изучение этих вопро сов и было целью данной работы.
49
Методика. Опыты проведены на 197 продоль ных полосках рога матки 28 небеременных крыс, на 19 полосках миометрия 8 беременных (38-40 нед.) женщин, на 16 циркулярных полосках ко ронарной артерии 4 свиней и на 21 продольных полосках трахеи 5 коров. Размеры полосок не превышали 6-8 мм в длину и 2-3 мм в ширину. Их СА регистрировали по методу [9] на «Мпо- цитографе» при 38"С. Стандартный раствор Кребса (рН-7,4) содержал (в мМ) NaCl-136, КС1- 4,7. СаС12-2,52, MgCl,-l,2, КН,Р04-0.6. NaHCO,- 4,7. Cf I I|20(j-11. На его основе готовили озониро ванный раствор Кребса (ОРК). Для этого стан дартный раствор Кребса в течение 20 минут бар- ботировали озоно-кислородной смесью (ее полу чали с помощью медицинского озонатора типа «Озон-М-50») при концентрации в ней озона, равной 5x10"- г/л. Согласно расчетам [3], концен трация озона в таком растворе на протяжении 1-3 часа удерживается на уровне 5x10'7 г/мл. Для получения более низких концентраций озона, в том числе 5x10"* г/мл, которая близка к терапев тической [3,4,11], ОРК разводили раствором Кребса в 10, 50, 100 и 1000 раз. В качестве источ ника эндогенного сенсибилизатора р-адреноре- цепторов (ЭСБАР), согласно [9], использовали 100-кратно разведенную сыворотку, полученную при центрифугировании (2000 об/мин; 15 мин) венозной крови 6 небеременных женщин, нахо дящихся в фолликулярной фазе цикла. В каче стве экзогенных сенсибилизаторов р-адреноре- цепторов, согласно [7,8], применяли триметази- дин или предуктал (10'6 г/мл; фармацевтическая группа Servier, Франция), милдронат (Ю-5 г/мл; ПАО Grindeks, Рига), гистидин (3x10 6 г/мл; «Ре- анал», Венгрия), триптофан (10~6 г/мл; «Реанал»), тирозин (2x10" г/мл; Россия). Адренореактив- ность полосок оценивали по изменению их со кратительной активности под влиянием адрена лина гидрохлорида (10"9,10"8,10 7,10 6 г/мл; Рос сия). Результаты исследований обработаны ме тодом вариационной статистики. Различия меж ду показателями оценивали по критерию Стыо- дента, считая их достоверными при р<0,05.
Результаты исследования
1. Влияние озона на спонтанную и вызванную сократительную активность гладких мышц. На
интактных продольных полосках (п =64) рога матки крысы установлено , что при концентра ции озона, равной 5x109 и 5x10 8 г/мл, ОРК не изменял параметры спонтанной СА, а при кон центрации 5x10-7 г/мл ОРК (рис. 1,а) достоверно повышал частоту спонтанных сокращений (до 121 + 9,75% от исходного уровня), их амплитуду (до 163+22,4%) и суммарную СА (до 202+35,4%). На полосках, развивающих под влиянием гипер калиевого (60 мМ КС 1) раствора Кребса калие вую контрактуру (п =60), показано, что ОРК при концентрации озона 5х 10 т/мл (рис 1.6) и 5х10 г/мл не снижал и не вызывал дополнительного подъема тонической активности.
В опытах с полосками миометрия беремен ных женщин (п=19) показано, что при концент рации озона 5x10-8 г/мл (рис.2.а) ОРК не влиял на параметры их спонтанной СА, а при концен трации 5х 10'7 г/мл (рнс.2,6) достоверно умень шал частоту сокращений (до 71,4+4,23% от фо нового уровня), их амплитуду (до 76,5+9,25%) и суммарную СА (до 58,1+9,37%).
В опытах с интактными циркулярными по лосками коронарной артерии свиньи (п=16) по казано (рис.1.в), что при концентрации озона 5х10"7 г/мл ОРК повышал их базальный тонус (на 2,85 + 0,31 мН). На фоне тонуса, вызванного гиперкалиевым (30 мМ КС1) раствором Кребса (его величина составила 8,28+1,27 мН; п=18), при концентрации озона 5х10'10 г/мл ОРК не ока зывал существенного влияния на него (повыше ние тонуса до 107+6.05% от исходного уровня носило недостоверный характер), а при концен трациях озона 5x10"', 1 х 10 s, 5x10"8 и 5x10"7 г/мл (рис.1, в,г) ОРК достоверно (р<0,05) и дозозави- симо повышал их тонус (соответственно до 127+6,72%. 138 + 8,88%, 169+11,3% и 223 + 26.8%
от исходного уровня).
В опытах с продольными полосками (п=21) трахеи коровы выявлено (рис. 1,д,е), что даже при концентрации озона 5x10"7 г/мл ОРК не ока зывал влияния на их базальный тонус и тонус, вызванный ацетилхолином (10"6 г/мл), величина которого достигала 5,39+0,83 - 9.41 + 1,89 мН.
Таким образом, эксперименты показали, что озон может влиять на спонтанную и вызванную СА гладких мышц человека и животных, но сте пень и направленность этого влияния зависит от его концентрации в среде, а также от локализа ции гладких мышц, их видовой принадлежности и выполняемой ими функции. Судя по тонотроп- ному эффекту озона, чувствительность к нему у миоцитов коронарной артерии очень высокая, она меньше у миоцитов матки, и еще меньше - у миоцитов трахеи. Это позволяет предположить, что в процессе эволюции в миоцитах дыхатель ных путей, имеющих непосредственный контакт с атмосферным озоном, возник механизм, обес печивающий высокую резистентность к его воз действию.
2. Влияние озона иа адренореактивносгь глад ких мышц. В опытах с интактными, т.е. облада ющими спонтанной СА продольными полоска ми рога матки небеременных крыс (п =64) пока зано (рис.1,а), что при концентрации озона 5x10"7 г/мл ОРК достоверно снижает способность адреналина, используемого в концентра циях Ю-8, Ю-7 и Ю-6 г/мл, угнетать эту актив ность. Так, при 1-м тестировании адреналин в концентрации 108 г/мл угнетал суммарную СА полосок с 81,3 + 14.2 мН/10мин до 15,2 + 5,82 мН/ Юмин, пли до 21,0 + 8,96% от исходного уровня. При 2-м тестировании, т.е. на фоне ОРК (5х10'7 г/мл) адреналин в прежней концентрации не ока зывал ингибирующего эффекта - суммарная СА сохранялась такой же (122+18,1 мН/10мин). как и до его воздействия (121 + 19,6 мН/10мин). При 3- м тестировании, т.е. после удаления ОРК сум марная СА под влиянием адреналина снижалась с 47,1+7.84 мН/10мин до 13,2 + 5.88 мН/10мин, или до 26,9+9,63% от фонового уровня. Это ука зывает на восстановление (5-адренореактивнос- ти, близкой к исходной.
В опытах с деполяризованными полосками рога матки крысы (п=60) установлено (рис. 1,6; рис. 3,а,б,в; рис.4), что подобный р-адренобло- кирующий эффект ОРК (при концентрации озо на 5x10' и 5x10- г/мл) проявляет и на фоне ка лиевой контрактуры, т.е. в присутствии ОРК ад реналин (10' г/мл) утрачивал способность сни жать калиевую контрактуру. Так, если в исход ном состоянии адреналин снижал контрактуру с 7,54+0,78 мН до 5,07+0.40 мН, т.е. до 66,6+8,21% от исходного уровня, то на фоне ОРК (5x10"8 г/мл) адреналин не влиял на ее величину - она составила 7,59+0,61 мН. или 101+9,81% от ис ходного уровня.
В опытах на спонтанно активных полосках ренореактнвность. В условиях in vivo такая реак ция на озон может приводить к снижению коро нарного кровотока, а. следовательно, к увеличе нию риска развития нежелательных последствий для больных с ишемической болезнью сердца, особенно у мужчин, у которых, согласно нашим данным [10], содержание ЭСБАР в крови ниже, чем у женщин, а также для лиц. проживающих в мегаполисах, для которых характерна высокая концентрация озона в атмосфере [12]. Не исклю чено (это требует клинических доказательств), что применение экзогенных сенсибилизаторов Р-адренорецепторов (гистидина, триптофана, тирозина, в том числе в виде продуктов питания, а также триметазидина, милдроната) во всех этих случаях может дать хороший профилакти ческий эффект.
Миоциты репродуктивной системы, в частно сти миоциты матки, тоже обладают высокой чувствительностью к озону. При этом, вероятно, она зависит от этапа репродуктивного процесса и видовой принадлежности. Полученные нами данные о влиянии озона на сократимость и а-адренореактивность миометрия беременных женщин подтверждают рациональность приме нения озонотерапии [5] при угрозах прерывания беременности.
Для миоцитов дыхательных путей характерна относительно невысокая чувствительность к озону: в исследуемых концентрациях озон не влиял на фоновую и вызванную тоническую ак тивность миоцитов трахеи и относительно слабо снижал их р-адренореактивность. Все это позво ляет предположить, что в процессе эволюции, в частности, в связи с выходом животных на сушу в миоцитах дыхательных путей сформировался механизм, обеспечивающий их толерантность к действию озона. Изучение этого механизма, оче видно. позволит глубже понять способы адапта ции организма к условиям существования при повышенном содержании озона в окружающей среде, а также создать принципиально новые методы защиты от нежелательных последствий воздействия высоких концентраций озона.
Выводы
1. Характер влияния озона на сократитель ную активность и адренореактивность гладких мышц зависит от выполняемой ими функции, их видовой принадлежности и локализации, а так же от его концентрации в среде. Озонированный раствор Кребса (ОРК; 5x10" , 10" , 5x10" и 5x10" г/мл) снижает спонтанную сократительную ак тивность (ССА) и а-адренореактивность поло сок миометрия беременных (38-40 нед.) женщин. ОРК не влияет на тонус продольных полосок трахеи коров, но у 43% из них уменьшает их р-адрснорсактивность. ОРК дозозависимо повы шает ССА продольных полосок матки небере менных крыс и тонус циркулярных полосок ко ронарной артерии свиней, существенно снижая при этом их р-адренореактивность.
2. Эндогенный сенсибилизатор р-адреноре- цепторов (сыворотка крови небеременных жен щин, 1:100) и его аналоги - гистидин (3x10"6 г/мл), триптофан (К)'' г/мл), тирозин (2x1 С)-6 г/мл), триметазидин (106 г/мл) и мнлдронат (10"5 г/мл) препятствуют р-адреноблокпрующему действию ОРК в отношении миоцитов, облада ющих исходно высокой р-адренореактивностью (миоцитов рога матки крысы и. возможно, мио цитов коронарной артерии, трахеи и других обра зований). Это указывает на возможность примене ния сенсибилизаторов р-адренорецепторов для профилактики и терапии нежелательных побоч ных эффектов озона при озонотерапии, в озоноо- пасном производстве, у жителей мегаполисов.
Литература
1Алейников С.О., ЧучалинА.Г. Респираторные эф фекты озона//Пульмонология. 1997. № 3. С.81-91.
2Белянин И.И., Шмелев Е.И. Воздействие озони рования крови на течение прогрессирующего тубер кулеза легких у больных сахарным диабетом // Пробл. туберкулеза. 1998. №1, С.30-33.
3Боярипов Г. А., Соколов В В. Озонированное ис кусственное кровообращение. Экспериментальное обоснование и результаты применения. 11. Новго род: Изд-во «Покровка», 1999. 317 с.
4.Густое А.В., Котов С.А.. Конторщикова КН.. Потехина Ю.П. Озонотерапия в неврологии.- Н. Новгород: Литера, 1999, 178 с.
5.Зуев Б.М., Победииский II. М., Джибладзе Т. А. Озонотерапия в гинекологии // Акушерство и гине- кол. - 1998.- № 3.-С.3-5.
6.Поздрачев А.Д., Туманова Т. В., Дворянский С. А. и др. Активность ряда аминокислот как возможных сенсибилизаторов Р-адренорецепторов гладкой мыш цы // Доклады РАН. 1998. - Т.363, № 1. С.133-136.
7.Сизова ГЛ.. Циркин В Н., Подтетенев А.Д. и др. Способность триметазидина (предуктала) и милд роната оказывать прямое Р-адреносенсибилизирую- щее действие на гладкие мышцы. Сообщение 2.II Рос сийский кардиологический журнал. - 2002, № 2 (34). С.50-56.
8.Циркин В Н . Сизова ЕЛ.. Подтетенев А.Д. и др. Триметазидин и милдронат как р,-адреносепсиби- лизаторы прямого действия (экспериментальные до казательства) // Российский кардиологический жур нал. - 2002. - № 1(33).-С.45-52.
9.Циркин В.И., Дворянский С.А., Ноздрачев А.Д. и др. Адреиомодулирующие эффекты крови, ликвора, мочи, слюны и околоплодных вод человека //Докла ды РАН. 1997, Т.352, № I,- С.124-126.
10Циркин В Н., Дворянский С.А. Сократительная деятельность матки (механизмы регуляции).- Киров, 1997,- 270 с.
1 1. Яворская В.А., Малахов ВА.. Хвисюк В В. и др. Клинико-патогенетическое обоснование применения озонотерапии в остром периоде ишемических инсультов //MicueBe та парентеральне впкорпстания озонотерапп в медицин!: Сб. наукових робп. XapbKie, 2001. С.45-46.
12. Pope С., Schwartz J., Ransom М. Mortalite journaliere et pollution particulaire dans la vallee de l'Utah // Energ.-sante .- 1999,- № 1. P.57-59.
Summary
REACTION OF SMOOTH MUSCLES TO ACTION OF OZONE AND ABILITY P-A DR ENOS ENS IBILIZ ATORS TO INTERFERE ITS P-ADRENOBLOKATORY EFFECT
E. N. Sizova, V. I. Tsirkin, A. A. Kostjaev, S. A. Dvorjanskiy, Т. V. Tumanova, A. D. Podtetenev
Kirov Slate Medical Academy
Ozonized Krebs' solution (OKS; 5x10'', 10 s, 5x10 ", 5xl0-7 g/ml) red uced spontaneous contractile activity
(SCA) and a-adrenpreactivity of miometrium stripes of pregnant (38-40 weeks) females/ It does not influence a tone of longitudinal stripes of cow tracheas, but in 43% from then reduced their p-adrenoreactivity. This solution raises SCA of longitudinal uterus stripes of nonpregnant rats and a circular stripes tone of pig coronary artery, reducing their P-adrenoreactivitv. Androgenic p-adrenosensibilizator (blood serum of nonpregnant females, 1:100) and its analogues - gistidin, triptofan, tyrosine, trimetozidine and mildronat interfere p-adrenoblokatory with adtion OKS on rat miometrium that specifies an opportunity of their application for preventive maintenance and therapies of undesirable by-effects of ozone (at ozonotherapy, in ozonedangerous manufacture, at inhabitants of megacities).
