CC BY
17
Summary
CHARACTERISTICS OF APPLICATION OF WHITE RATS UNDER THE MODELED BLOOD LOSS Moklyak E.V., Oleynik N.A., Vazhnichaya Ye.M., Devyatkina T.A, Bobyrev V.N. Key words: blood loss, white rats, red blood cells, hemoglobin, erythrocyte indexes.
In experiments on 53 white male rats there has been determined the dynamics of the basic parameters of erythron under the modelling of acute and chronic blood loss. Acute blood loss was carried out by extraction from the heart of 25 % of circulating blood. Blood was investigated in 1 hour and in 1, 3 and 5 days after that. While designing chronic blood loss the blood was taken each 5th day during a month. Hematologic researches were carried out in 1st, 15th and 30th day. There has been determined the total erythrocyte count, hemoglobin, hematocrit and standard erythrocytes indices. It has been shown that since the 1st hour after the acute blood loss designed anemia develops in animals. In 1-3 day it has normochromic, normocytic character without appreciable anisocytosis. In 5 day since acute blood loss the parameters of "red blood" come back to the control level. Under chronic blood loss after 3 blood intakes anemia develops having hypochromic normocytic character with significant anisocytosis develops and is compensated within one month since the first blood loss.
УДК: 612.12: 531.113
СОДЕРЖАНИЕ МАРКЕРОВ ТКАНЕВОГО МЕТАБОЛИЗМА В СЫВОРОТКЕ КРОВИ НЕПОЛОВОЗРЕЛЫХ КРЫС ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ НА ОРГАНИЗМ ГРАВИТАЦИОННЫХ ПЕРЕГРУЗОК И ИСПОЛЬЗОВАНИИ ГЛУТАРГИНА
Пикалюк B.C., Мороз Г. А, Кутя С.А.
Крымский государственный медицинский университет им. С.И. Георгиевского
В работе представлены результаты исследования содержания ТБК-активных продуктов, калия, кальция, фосфора, кислой и щелочной фосфатаз в сыворотке крови неполовозрелых крыс, подвергавшихся воздействию гравитационных перегрузок (9д, ежедневно, 10 минут, 10 и 30 дней) на фоне парентерального введения глутаргина. Установлено, что при систематическом воздействии гипергравитации в организме происходят сдвиги липидного, белкового и электролитного обмена. При нарушении метаболизма липидов активируется их перекисное окисление, свидетельством чего является изменение содержания ТБК-активных продуктов. Снижаются синтетические процессы (уменьшение содержания щелочной фосфатазы), на ранних стадиях гипоксии активируется гликолиз. При дальнейшем нарастании гипоксии наблюдается угнетение гли-колитических процессов, нарушение электролитного баланса, что приводит к изменению содержания ряда катионов в сыворотке крови. Применение глутаргина способствует нормализации сывороточного уровня большинства изучавшихся показателей.
Ключевые слова: гипергравитация, катионы, тканевой метаболизм
Предыдущими исследованиями, проведенными как в рамках научно-исследовательской работы кафедры нормальной анатомии КГМУ им. С.И. Георгиевского [1], так и другими авторами [2], были установлены факты активации переки-сного окисления липидов у половозрелых крыс, подвергавшихся систематическому влиянию гравитационных перегрузок. Известно, что одним из главных регуляторов свободнорадикаль-ных процессов в организме является оксид азота [3], синтез которого катализируется ферментом ЫО-синтазой, чья активность зависит от концентрации кальция [4]. В литературе имеются данные о снижении содержании кальция в сыворотке крови собак [5], находившихся в условиях повышенной гравитации (Зд), а также об изменении содержания кальция, фосфора и маркеров тканевого метаболизма у половозрелых крыс под действием гравитационных перегрузок величиной 9д [6]. Это позволяет предположить возможность использования донаторов оксида азота для повышения устойчивости организма к действию гипергравитации либо коррекции постперегрузочных повреждений.
глутаргин.
В связи с вышеизложенным целью нашего исследования было установление содержания ТБК-активных продуктов, калия, кальция, фосфора, кислой и щелочной фосфатаз в сыворотке крови двухмесячных крыс при систематическом воздействии гравитационных перегрузок, а также при использовании донатора оксида азота - глутаргина.
Материал и методы исследования
Экспериментальное исследование проведено на 48 двухмесячных крысах-самцах линии Ви-стар с исходной массой 120-130 г. Животные были разделены на четыре серии. Первую составили животные, ежедневно подвергавшиеся воздействию поперечных гравитационных перегрузок величиной 9д в виде следующих друг за другом трех "площадок" продолжительностью по 3 минуты каждая. Гипергравитацию моделировали путем вращения животных в периферических контейнерах на центрифуге Ц-2/500 (рабочий диапазон от 1 до 50 д, радиус плеча 50 см, градиент нарастания - 1,6 д/с, градиент спада -0,6-0,8 д/с). Контролем для первой серии служи-
В1СНИК ВДНЗУ «Украгнсъка жедична стожатологЬчна акадежШ»
ли животные, которых на период сеанса гипергравитации помещали в аналогичные контейнеры и размещали на платформе центрифуги (ко-нтроль-1). Животным второй серии за 30 минут до сеанса гипергавитации внутрибрюшинно вводили глутаргин в дозе 100 мг/кг массы крысы [7]. Этот препарат обладает антиоксидантным эффектом, ингибируя перекисное окисление ли-пидов на разных стадиях; участвует в поддержании системной и локальной гемодинамики за счет образования оксида азота из 1_-аргинина 1_-глутамата (действующее начало). Контролем для этой серии служили крысы, которым за 30 минут до помещения в контейнеры внутрибрюшинно вводили стерильный физиологический раствор в эквивалентных объемах (контроль-2).
По окончании сроков эксперимента (через 10 и 30 суток) животных декапитировали под эфирным наркозом. Забирали кровь, центрифугировали, получали сыворотку. Концентрацию кальция в сыворотке крови определяли трилономет-рическим титрованием в присутствии мурекси-да, калия - на пламенном фотометре "Согптд-410", фосфора, активности щелочной (ЩФ) и кислой фосфатаз (КФ) на фотоэлектроколоримет-ре КФК-3. Анализ содержания ТБК-активных продуктов выполняли с помощью стандартного набора реактивов «ТБК-АГАТ».
Данные, полученные в результате исследования, обрабатывали с использованием методов вариационной статистики. Достоверной считали вероятность ошибки 5% (р<0,05).
Результаты и их обсуждение
10-дневные гравитационные перегрузки вызвали снижение содержания ТБК-активных продуктов (ТБК-АП) в сыворотке крови на 7,74% (р>0,05), в сравнении с контролем (рис. 1). При 30-дневном воздействии отмечали активацию перекисного окисления липидов, что подтверждалось увеличением содержания ТБК-АП в крови крыс в среднем на 11,46% (р>0,05) (табл. 1, рис. 3).
Определение калия в сыворотке крови крыс, систематически подвергавшихся гипергравитации, выявило достоверное увеличение его содержания при 10-дневном воздействии - на 20,85% (р<0,05), а при 30-дневном - на 22,33%
Содержание калия, кальция, фосфора, КФ, ЩФ и ТБК-АП в а
(р<0,05), в сравнении с данными контрольных серий (табл. 1, рис. 1, 2). Это может быть объяснено тем, что повторяющееся гипергравитационное воздействие истощило запасы катехола-минов и минералкортикоидов в надпочечниках крыс в первые дни опытов и снизило их концентрацию в крови, компенсаторно обеспечив выход калия из клеток в плазму крови.
Гипрегравитация привела к увеличению уровня кальция в сыворотке крови на 5,78% (р<0,05) через 10 дней воздействия и на 6,91% (р<0,05) через 30 дней (табл. 1, рис. 1, 2). При определении содержания фосфора достоверных отличий от контрольных значений обнаружено не было, но отмечали тенденцию к его увеличению. Учитывая скудность данных о влиянии гравитационных перегрузок на метаболизм главных регуляторов фосфорно-кальциевого обмена, трактовать полученные результаты довольно сложно. Возможными причинами выявленной гипер-кальциемии могут быть усиленное вымывание кальция из костной ткани или пониженное его поглощение, усиленное всасывание кальция в тонкой кишке или пониженная экскреция кальция в почках.
Исследуя активность маркеров костного метаболизма в сыворотке крови, выявили снижение активности щелочной фосфатазы на 9,50% (р<0,05) при 10-дневном воздействии и на 16,29% (р<0,05) - при 30-дневном, что может свидетельствовать о прогрессирующем угнетении остеогенеза (табл. 1, рис. 1, 2). Активность кислой фосфатазы была сниженной в обоих случаях, но полученные результаты статистически не достоверны.
Применение глутаргина для стабилизации окислительного гомеостаза у крыс, испытывающих 10-дневные гравитационные перегрузки, не оказало ожидаемого эффекта на процессы перекисного окисления липидов, так как содержание ТБК-АП оставалось сниженным относительно контрольных значений на 8,68% (р>0,05) (рис. 1). По истечении 30 дней опыта при введении глутаргина содержание ТБК-АП находилось в пределах контрольных значений (табл. 1, рис. 2).
Таблица 1
>тке крови 2-месячных крыс при действии гипергравитации и коррекции глутаргином (М±т)
Серия Калий ммоль/л Кальций, ммоль/л Фосфор, ммоль/л КФ, нмоль/л ЩФ, нмоль/л ТБК-АП, мкмоль/л
10 дней
Контроль-1 5,24±0,01 2,48±0,05 1,65±0,03 509,83±6,39 11633,67±376,04 3,23±0,17
Контроль-2 7,01±0,18 2,51 ±0,04 1,69±0,02 530,67±9,56 11201,00±226,48 3,11±0,07
Перегрузка 6,33±0,25* 2,62±0,03* 1,79±0,09 486,00±17,87 10528,67±436,24* 2,98±0,14
Глутаргин 6,57±0,13 2,47±0,06 1,74±0,04 510,50±13,48 10546,67±273,12 2,84±0,20
30 дней
Контроль-1 4,21±0,09 2,46±0,06 2,13±0,04 549,67±23,28 8818,17±277,74 3,17±0,32
Контроль-2 5,00±0,02 2,43±0,02 2,07±0,03 534,50±18,41 9069,83±431,09 3,16+0,11
Перегрузка 5,15±0,04* 2,63±0,01* 2,21±0,06 516,17±15,00 7381,50±286,75* 3,53±0,17
Глутаргин 4,68±0,16 2,36±0,03 1,99±0,05 598,00±17,60* 10065,33±236,87 2,99±0,14
Примечание. *- (р<0,05) в сравнении с контролем.
Калий крови на протяжении всего эксперимента снижался ниже контрольных значений на 6,28% (р>0,05) и 6,35% (р>0,05), уменьшалось содержание и кальция на 1,46% (р>0,05) и 2,74% (р>0,05) соответственно (табл. 1, рис. 1, 2). Такое снижение может быть связано со способностью глутаргина стимулировать почечный кровоток [4], ускоряя элиминацию этих катионов почками.
В то же время, применение глутаргина при 10-
ти кратных перегрузках способствовало повышению сниженной активности кислой и щелочной фосфатаз, проявляя, тем самым, протекторные свойства. При 30-дневном воздействии глутаргин стимулировал активность обоих изучавшихся фосфатаз, содержание которых было увеличено в сравнении с контролем на 11,88% (КФ) (р<0,05) и на 10,98% (ЩФ) (р>0,05) (табл. 1, рис. 2).
ТБК-АП калий кальций фосфор КФ
ЩФ
□ перегрузка Н глутаргин
Рис. 1. Изменение содержания некоторых компонентов сыворотки крови крыс после 10-дневного воздействия гипергравитации в сравнении с контролем.
□ перегрузка Н глутаргин
Рис. 2. Изменение содержания некоторых компонентов сыворотки крови крыс после 30-дневного воздействия гипергравитации в сравнении с контролем.
liiC. I II IIi' ВДНЗУ «Украгнсъка жедична стожатологЬчна акадежШ»
изучавшихся показателей.
В перспективе планируется проследить параллели между выявленными изменениями и ростовыми процессами в скелете, морфо-функциональным состоянием надпочечных желез в условиях действия гипергравитации на организм.
Литература
1. Мороз Г. А. Содержание ТБК-АП в сыворотке крови крыс при систематическом воздействии гравитационных перегрузок / Г.
A. Мороз // Медицина сьогодш i завтра. - 2009 - № 1. - С. 14-17.
2. Карбашевська Н. Я. Окиснювально-антиоксидантний статус щу-piB за умов ппергравтацм / Н. Я. Карбашевська, С. А. Олшник, Ю. М. Бтокшь та ¡нш. // Ф1зюл. журнал. - 2001. - Т. 47, № 5. -С.77-81.
3. Ивашкин В.Т. Оксид азота в регуляции функциональной активности физиологических систем / В.Т. Ивашкин, О.М.Драпкина // Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопрок-тологии. - 2000. - Т.Х, № 4. - С.16-21.
4. Khan S.A. The role of nitric oxide in the physiological regulation of Ca2+ cycling / S.A. Khan, J.M. Hare // Curr. Opin. Drug Discov. Devel. - 2003. - V.6, №5. - P.658 - 666.
5. Oyama J. Response and adaptation of beagle dogs to hypergravity / J. Oyama // Life Sei Space Res. - 1975. - №13. - P.11-17.
6. Пикалюк B.C. Bmíct деяких компоненте сироватки KpoBi ujypiB при гравп"ацшних перевантаженнях та за умов використання cnocoöiB пщвищення CTmKOCTi до Тх дм / B.C. Пикалюк, С .А. Кутя, Г.О. Мороз // Патолопя. - 2009. - Т.6, №1. - С.78-80.
7. Пат. 35792 Укра'ша, МПК А 61В 5/145. Cnociö корекцм несприят-ливоТ дм гравтацшних перевантажень в експеримент1 / Пикалюк
B.C., Кутя C.A., Мороз Г.О., Коняева O.I., винахщники i власники B.C. Пикалюк, С.А.Кутя, Г.О. Мороз, O.I. Коняева. - № 200803985; заявл. 2008.03.31, опубл. 2008.10.10, Бюл. № 19.
8. Газенко О.Г. Основы космической биологии и медицины / О.Г.Газенко, М.Кальвина // Т.2. - М.: Наука, - 1975. - 420 с.
Таким образом, основываясь на полученных результатах, можно заключить, что в организме крыс при систематическом воздействии гипергравитации происходят сдвиги липидного, белкового и электролитного обмена, характерные для респираторной и циркуляторной гипоксии [8], развивающейся под действием гравитационных перегрузок. При нарушении метаболизма липи-дов активируется их перекисное окисление, свидетельством чего является выявленное нами изменение содержания ТБК-активных продуктов. Накапливаются промежуточные продукты белкового обмена. Снижаются синтетические процессы (уменьшение содержания щелочной фосфатазы). На ранних стадиях гипоксии активируется гликолиз. При нарастании гипоксии происходит дальнейшее развитие электролитного дисбаланса, что приводит к достоверному изменению содержания в сыворотке крови калия и кальция.
Выводы
Систематические гравитационные перегрузки вызывают у неполовозрелых крыс увеличение в сыворотке крови содержания калия и кальция, ТБК-АП (при 30-дневном воздействии) и снижение активности щелочной фосфатазы.
Применение глутаргина способствует нормализации сывороточного уровня большинства
Реферат
BMICT MAPKEPIB ТКАНЕВОГО МЕТАБОЛ13МУ В СИРОВАТЦ1 KPOBI СТАТЕВОНЕЗР1ЛИХ ЩУР1В ПРИ ВПЛИВ1 НА ОРГАН13М ГРАВ1ТАЦ1ЙНИХ ПЕРЕВАНТАЖЕНЬ ТА ВИКОРИСТАНН1 ГЛУТАРГ1НУ Пикалюк B.C., Мороз Г.О., Кутя C.A.
Ключов1 слова: плергравп^ацт, катюни, тканевий метаболам, глутарпн.
В робот1 представлен! результати дослщження вмюту ТБК-активних продукте, калш, кальцш, фосфору, кислоТ та лужноТ' фосфатаз у сироватц1 кров1 статевонезртих щур1в, що зазнавали впливу rpaei-тацшних перевантажень (9д, щоденно, 10 хвилин, 10 та 30 дшв) на фош парентерального введения глутарпну. Остановлено, що систематичний вплив ппергравп"аци викликае в оргашзм1 змши у лтщно-му, бтковому та електролп"ному обмшк При порушены метабол1зму лтщ1в активуеться Тх перекисне окисления, евщоцтвом чого е змши вмюту ТБК-активних продукте. Знижуються синтетичш процеса (зменшення вмюту лужноТ фосфатази), на раншх стад1ях активуеться гликол1з. При подальшому зрос-танн1 rinoKci'i спостер1гаеться пригн1чення гликол1зу, порушення електролп"ного балансу, що призво-дить до зм1н вм1сту деяких кат1он1в у сироватц1 кров1. Застосування глутарпну сприяе нормал1заци piB-ня 61льшост1 з показниш, що дослщжувалися, у сироватц1 кров1.
Summary
TISSUE METABOLISM MARKERS IN BLOOD SERUM OF IMMATURE RATS UNDER GRAVITATIONAL OVERLOADS AND GLUTARGIN USE
Pikalyuk V.S., Moroz G.A., Kutya S.A.
Key words: hypergravity, cations, tissue metabolism, glutargin.
The article shows the findings obtained due to investigating TBA-active products, potassium, calcium, phosphorus, acid and alkaline phosphatase blood serum contents in immature rats exposed to hypergravity (9g, daily, 10 minutes, for 10 and 30 days) with parenteral glutargin administration. It has been revealed that systematic hypergravity causes the disturbances in lipid, protein, electrolyte metabolism. Due to the disturbances in lipid metabolism lipid peroxidation is usually activated, that is proved by the increase of TBC-active products content. Synthetic processes are decreased (low alkaline phosphatase content), glycolysis is activated at its early stages. Further hypoxia rise inhibits glycolysis that results in the changes of some cations blood serum content. Administration of glutargin normalizes serum blood level in the majority of tested parameters.
