CC BY
41
1 t 7 7 1
А.К. Мартусевич , П.В. Перетягин ' , А.А. Мартусевич , С.П. Перетягин
ВЛИЯНИЕ ИНГАЛЯЦИЙ СИНГЛЕТНОГО КИСЛОРОДА НА СОСТОЯНИЕ МИКРОЦИРКУЛЯЦИИ У ЗДОРОВЫХ КРЫС
1ФГБУ «Приволжский федеральный медицинский исследовательский центр» Минздрава России, Нижний Новгород, Россия ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского», Нижний Новгород, Россия
Целью работы явилась сравнительная оценка влияния ингаляций озона и синглетного кислорода на интенсивность и регуляторные механизмы микроциркуляции крыс. Нами было сформировано 5 групп половозрелых крыс линии Вистар. Первая группа крыс (n=10) была интактной (не проводили никаких манипуляций). Животные второй-пятой групп (n=10 в каждой) получали ежедневные ингаляции в течение 10 дней. Во второй группе осуществляли ингаляции синглетно-кислородной газовой смеси, используя 100% мощность генератора «Aimergy Professional plus» (Германия), в третьей - сухой озоно-кислородной смеси (концентрация озона - 60 мкг/л), в четвертой - увлажненного озона, в пятой - озоно-кислородной смеси, пропущенной через слой оливкового масла. Продолжительность всех процедур - 10 мин. Состояние микроциркуляции оценивали методом лазерной допплеровской флуометрии на аппарате «ЛАКК-М» («Лазма», Россия). Установлено, что наиболее оптимальна реакция локальной гемодинамики на ингаляции газового потока от генератора синглетного кислорода и увлажненной озоно-кислородной смеси по сравнению с сухим озоном и масляными озонидами. При этом особенностью действия синглетного кислорода является стимуляция интенсивности микроциркуляции за счет активации «внутренних» регуляторных механизмов (эндотелиальный и нейрогенный компоненты).
Ключевые слова: синглетный кислород, озон, ингаляции, микроциркуляция
The aim of this work was comparative evaluation of the effect of inhalation of ozone and singlet oxygen on the intensity and regulatory mechanisms of the microcirculation of rats. We have formed 5 groups of Wistar rats. The first group of rats (n=10) were intact and did not carry out any manipulations. Animals of the second to fifth groups (n=10 in each group) received daily inhalations for 10 days. In the second group the inhalation of singlet-oxygen gas mixture was carried out, using 100% capacity of the generator "Aimergy Professional plus" (Germany), the third one got the dry ozone-oxygen mixture (ozone concentration of 60 |ig/l), the fourth group - humidified ozone, in the fifth group - ozone-oxygen mixture passed through the layer of olive oil. The duration of all procedures was 10 minutes. Microcirculation was assessed using laser Doppler fluometry apparatus "LAKK-M" ("Lazma", Russia). It is established that the optimal reaction of local hemodynamics on the inhalation of the gas stream from the generator was characterized for the singlet oxygen and humidified ozone-oxygen mixture compared to dry ozone and oil ozonide. A special feature of the action of singlet oxygen is the stimulation intensity of the microcirculation by the activation of the "internal" regulatory mechanisms (especially, the endothelial and neurogenic components).
Key words: singlet oxygen, ozone, inhalation, microcirculation
В последние десятилетия активизировался интерес исследователей и врачей к активным формам кислорода (АФК) как лечебному фактору [1, 5]. При этом большинство экспериментальных и клинических исследований ориентировано на детальное изучение саногенетического потенциала озона и озонированных растворов [9]. В то же время биологические эффекты других источников АФК раскрыты в значительно меньшей степени.
Одним из вариантов подобного воздействия служит «синглетно-кислородная терапия» [4], для которой в ряде публикаций продемонстрирована клиническая эффективность [1, 4], однако молекулярно-клеточные механизмы реализации ее эффекта слабо изучены [2, 5-8]. Ранее нами показано, что ингаляции, осуществляемые газовым потоком от генератора синглетного кислорода, способствуют стимуляции метаболизма крови и тканей животных [3], тогда как характер действия синглетно-кислородной газовой смеси на параметры системной и локальной гемодинамики ранее не рассматривался. В связи с этим целью данной работы явилась сравнительная оценка влияния ингаляций озона и синглетного кислорода на интенсивность и регуляторные механизмы микроциркуляции крыс.
Материал и методы исследования. Нами было сформировано 5 групп половозрелых крыс линии Вистар. Первая группа крыс (n=10) была интактной (не проводили никаких манипуляций). Животные второй-пятой групп (n=10 в каждой) получали ежедневные ингаляции в течение 10 дней. Во второй группе осуществляли ингаляции синглетно-кислородной газовой смеси, используя 100% мощность генератора «Airnergy Professional plus» (Германия), в третьей - сухой озоно-кислородной смеси (концентрация озона - 60 мкг/л), в четвертой - увлажненного озона, в пятой - озоно-кислородной смеси, пропущенной через слой оливкового масла. Продолжительность всех процедур - 10 мин. Состояние микроциркуляции оценивали методом лазерной допплеровской флуометрии на аппарате «ЛАКК-М» («Лазма», Россия). Интенсивность кровотока по микрососудам мониторировали по показателю микроциркуляции (ПМ), активность регуляторных механизмов - по уровню соответствующих компонентов (эндотелиального - Э, нейрогенного - Н, миогенного - М, сердечного - С и дыхательного - Д), а характер включения шунтирующих путей - по значению показателя шунтирования (ПШ) Полученные данные были обработаны в пакете Statistica 6.1.
Результаты и обсуждение. Выявлено, что только ингаляции синглетного кислорода способствуют нарастанию интенсивности кровотока по микроциркуляторному руслу (на 14% относительно животных контрольной группы; p<0,05). Остальные воздействия обеспечивали снижение показателя микроциркуляции (рис. 1), причем при применении увлажненного озона и масляных озонидов данный эффект был умеренным (снижение на 25 и 16% соответственно; p<0,05 для обоих случаев). Напротив, ингаляции сухой озоно-кислородной смеси приводили к выраженному угнетению микроциркуляции (на 66% по сравнению с уровнем, характерным для крыс интактной группы; p<0,05).
Рис. 1. Показатель микроциркуляции у крыс при проведении курса ингаляций различными
активными формами кислорода
Неодинаковым был и профиль активации регуляторных механизмов при проведении курсовых ингаляций различных активных форм кислорода. При использовании сухой озоно-кислородной смеси наблюдали угнетение всех «внутренних» механизмов регуляции (эндотелиального, нейрогенного и миогенного) в сочетании со стимуляцией «внешних» влияний (дыхательный и, в особенности, сердечный компоненты). Это наиболее
неблагоприятный вариант реагирования системы микроциркуляции на ингаляционное воздействие. Напротив, ингаляции синглетно-кислородной газовой смеси обеспечивают преимущественную активацию эндотелиального и нейрогенного механизмов при сохранении остальных на уровне, близком к интактному. Особенностью действия увлажненного озона нужно признать преимущественную стимуляцию миогенного компонента регуляции, а масляных озонидов - максимальную сохранность всех механизмов.
Указанное свойство масляных озонидов реализовалось и в отношении показателя шунтирования. В то же время для сухой озоно-кислородной смеси отмечали увеличение параметра в 1,34 раза, что свидетельствует о формировании «феномена обкрадывания» [7]. После курса ингаляций синглетного кислорода и увлаженного озона фиксировали снижение показателя шунтирования (на 20 и 25% соответственно; p<0,05 для обоих случаев) и его приближение к 1 усл. ед., что характеризует оптимизацию деятельности микроциркуляторного русла и его максимальное вовлечение в обеспечение трофики и оксигенации тканей животных.
Заключение. Таким образом, наиболее оптимальна реакция локальной гемодинамики на ингаляции газового потока от генератора синглетного кислорода и увлажненной озоно-кислородной смеси по сравнению с сухим озоном и масляными озонидами. При этом особенностью действия синглетного кислорода является стимуляция интенсивности микроциркуляции за счет активации «внутренних» регуляторных механизмов (эндотелиальный и нейрогенный компоненты).
Список литературы:
1. Заворотная Р.М. Синглетный кислород при лечении ряда патологических процессов: физико-химические аспекты // Украинский ревматологический журнал. - 2002. - №1. - С. 3537.
2. Мартусевич А.А., Перетягин С.П., Мартусевич А.К. Молекулярные и клеточные механизмы действия синглетного кислорода на биосистемы // Современные технологии в медицине. - 2012. - №2. -С. 128-134.
3. Мартусевич А.А., Соловьева А.Г., Мартусевич А.К. Влияние ингаляций синглетного кислорода на состояние про- и антиоксидантных систем крови и энергетический метаболизм // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2013. - Т. 156, №7. - С. 51-53.
4. Синглетно-кислородная терапия / Под ред. И.З. Самосюк, Л.И. Фисенко. К., 2007.
5. Улащик В.С. Активные формы кислорода, антиоксиданты и действие лечебных физических факторов // Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физической культуры. - 2013. - №1. - С. 60-69.
6. Klorz l-O., Briviba K., Sies H. Signaling by singlet oxygen in biological systems // Antioxidants and Redox regulaton of genes. NY.: Academic Press, 2000. - P. 3-20.
7. Davies M.J. Reactive species formed on proteins exposed to singlet oxygen // Photochem. Photobiol. Sci. - 2004. - Vol. 3. - P. 17-25.
8. Olivier D., Douillard S., Lhommeau I. et al. Secondary oxidants in human serum exposed to singlet oxygen: the influence of hemolysis // Photochem. Photobiol. Sci. - 2009. - Vol. 8. - P. 14761486.
9. Schwartz A., Martinez Sanchez G. Ozone therapy and its scientific foundations // Биорадикалы и антиоксиданты. - 2014. - Т. 1, №1. - С. 10-34.
