Влияние общей инфракрасной сауны на антиоксидантный статус крови добровольцев Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

Экспериментальная медицина

IVh

МЕДИЦИНСКИЙ

АЛЬМАНАХ

УДК 612.015.11:615.015.45:615.832.1

ВЛИЯНИЕ ОБШЕЙ ИНФРАКРАСНОЙ САУНЫ НА АНТИОКСИДАНТНЫЙ СТАТУС КРОВИ ДОБРОВОЛЬЦЕВ

Н.Л. Жемчужнова, Н.В. Ходарев, Е.В. Олемпиева, Н.В. Кузьменко, М.Н. Жинко,

Медико-санитарная часть Управления Федеральной службы безопасности России по Ростовской области, г. Ростов-на-Дону

Олемпиева Елена Владимировна - e-mail: [email protected].

Цель исследования: оценка свободнорадикального окисления и антиоксидантного статуса крови практически здоровых добровольцев до и после проведения обшего инфракрасного воздействия.

Исследование проводилось на практически здоровых добровольцах-мужчинах в возрасте от 24 до 33 лет. Инфракрасное воздействие осуществлялось в двухместной инфракрасной кабине, оборудованной излучателями IRS3 EOS (производство Германии), при температуре +55...60°С, относительной влажности 70-75%, длительности экспозиции не менее 30 мин., через день, обшее количество процедур - 10. Забор крови осуществлялся на 1-е и 10-е сутки от начала воздействия. В эритроцитах определяли активность супероксиддисмутазы (СОД), каталазы, глутатионпероксидазы, концентрацию восстановленного глутатиона (GSH). Установлено, что по мере влияния обшего инфракрасного облучения формируется выраженный окислительный стресс, сменяющийся развитием адаптивных реакций в виде активации антиоксидантной зашиты. Следовательно, данный метод воздействия может быть рекомендован для увеличения адаптационных возможностей организма в медицинской реабилитации лиц опасных профессий.

Ключевые слова: ИК-воздействие, свободнорадикальные процессы, супероксиддисмутаза,

каталаза, глутатионпероксидаза, глутатион.

The purpose of the study was to evaluate the free-radical oxidation and antioxidant status of the blood in apparently healthy volunteers before and after exposure to overall infrared exposure. The investigation was conducted with apparently healthy male volunteers aged between 24 and 33 years old. The said infrared exposure was carried out in a two-man chamber equipped with emitters IRS3 EOS (Germany) at a temperature ranging from +55...60°C, relative humidity 70-75%, within the time of exposure of at least 30 min., every other day, 10 procedures in total. Blood was taken on the 1st and on the 10th day from starting the exposure. The activity of superoxide dismutase (SOD), catalase, glutathione peroxidase, the concentration of reduced glutathione (GSH) was determined in erythrocytes. It was found that under the action of general infrared radiation an expressed oxidative stress was formed further changed by adaptive responses as activating antioxidant protection. Thus, this method of exposure may be recommended to enhance the adaptive capabilities of organism for medical rehabilitation of persons engaged in hazardous occupations.

Key words: IR-exposure, free-radical processes, superoxide dismutase, catalase, glutathione peroxidase, glutathione.

Проблема адаптации человека к факторам окружающей среды в настоящее время является предметом изучения многих специальностей - психологии, биологии, медицины, физиологии и экологии. Изучить процесс адаптации возможно лишь с представлением о стрессе. Г. Селье считал, что всевозможные физиологические состояния организма, развивающиеся под действием различных причин, имеют неспецифическую реакцию и назвал этот процесс общим адаптивным синдромом, а состояние организма, возникающие в этом случае, - стрессом. Возникающие при стрессе ответные реакции целесообразны и приводят к мобилизации всех резервных возможностей организма. Одним из стрессорных воздействий можно считать изменение температурного режима, в котором находится организм на протяжении определенного времени. Принято считать, что все реакции организма на сдвиги температуры внешней среды делятся на три группы: терморегуляторное поведение, изменение вегетативных функций и интенсивности метаболических процессов, а также процессы температурной компенсации -изменение физико-химического состояния мембранных структур и макромолекул, способствующих поддержанию

жизненных функций на клеточном уровне [1]. При этом важнейшую роль в процессах терморегуляции отводят крови как одной из интегративных систем организма. Такие изменения принято рассматривать как проявление приспособительных реакций, направленных на сохранение теплового равновесия организма.

Цель исследования состояла в оценке свободнорадикального окисления и антиоксидантного статуса крови практически здоровых добровольцев до и после проведения общего инфракрасного воздействия.

Материалы и методы

Исследование проводилось на практически здоровых добровольцах-мужчинах в возрасте от 24 до 33 лет. Инфракрасное воздействие осуществлялось в двухместной инфракрасной кабине, оборудованной излучателями IRS3 EOS (производство Германии), при температуре +55...60°С, относительной влажности 70-75%, длительности экспозиции не менее 30 мин., через день, общее количество процедур - 10. Забор крови осуществлялся на 1-е и 10-е сутки от начала воздействия.

Материалом для исследования были выбраны эритроциты венозной крови, взятые натощак из локтевой вены.

Для достижения поставленной цели в эритроцитах определяли активность супероксиддисмутазы (СОД) по М1бгэ, РпсЫкИ в модификации О.Г. Саркисяна (2000) [2], катала-зы по Н.А. Королюк [3], глутатионпероксидазы (ГПО) по методу В.М. Моина [4], концентрацию восстановленного глутатиона (СБИ) по методу в!. Е11тап [5].

Результаты и их обсуждение

В ходе выполненного исследования зарегистрирован после проведения 1 процедуры незначительный рост активности СОД - на 17,99% (р<0,05) при отсутствии достоверной динамики уровня активности каталазы. Можно полагать, что основным инициатором процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) в этот период служит суперок-сидный анион-радикал и пероксид водорода. Известно, что супероксиддисмутаза играет важную роль для нормального функционирования эритроцитов. Выступая как мощный ингибитор окислительных процессов в них, она предотвращает гемолиз, участвует в поддержании стабильности мембраны и формы эритроцитов. Функция СОД заключается также в поддержании реологических характеристик крови на физиологическом уровне при состояниях, связанных с массовым выбросом и накоплением активных форм кислорода в плазме крови. Синхронно с активацией данных энзимов регистрируется компенсаторный выраженный рост концентрации вБИ на 38,21% (р<0,05) при менее значимом росте активности ГПО на 11,4% (р<0,05) относительно контрольной группы. Такие результаты свидетельствуют о повышении функционально-метаболической активности красных клеток крови, обеспечивающей утилизацию свободных радикалов, прежде всего органических пероксидов. Очевидно, что стресс-лимирующая реакция повышает активность глутатион-зависимых ферментов только в период острого стрессорного воздействия. Можно полагать, что в период острого теплового шока формируется общая адаптивная реакция клеток крови в виде дополнительной стабилизации клеточных мембран за счет сульфидных групп восстановленного глутатиона.

После 10 суток воздействия инфракрасной сауны активность СОД остается выше значений контрольной группы на

Экспериментальная медицина

10,93% (р<0,05) при одновременном незначительном угнетении активности каталазы на 2,55% (р>0,05). Заметим, что в этот период отмечается угнетение активности ГПО на 3,47% (р>0,05) при сохранном пуле восстановленного глутатиона - его концентрация превышает контрольные величины на 36,72% (р<0,05). Можно полагать, что такая перестройка функционирования энзимов антиок-сидантной защиты служит не только признаком окислительного стресса, но и является компенсаторноприспособительной реакцией, обеспечивающей пероксид-зависимую диссоциацию оксигемоглобина и эндотелийне-зависимую вазодилатацию сосудов, что вносит определенный вклад в процессы терморегуляции в условиях теплового стресса, в то же время снижение активности ферментов глутатионзависимого звена может быть связано с ингибирующим влиянием СОД. В экспериментальных исследованиях показано, что избыток СОД может путем обратной регуляции ингибировать синтез антиоксидантных ферментов, что делает клетки более уязвимыми к окислительной атаке.

Выводы

Таким образом, проведенное исследование показало, что по мере влияния общего инфракрасного облучения формируется выраженный окислительный стресс, сменяющийся развитием адаптивных реакций в виде активации антиоксидантной защиты. Следовательно, данный метод воздействия может быть рекомендован для увеличения адаптационных возможностей организма в медицинской реабилитации лиц опасных профессий.

ЛИТЕРАТУРА

1. Чвырев В.Г., Ажаев А.Н., Новожилов Г.Н. Тепловой стресс. М. 2000. С. 296.

2. Саркисян О.Г. Биохимические изменения при атрофических кольпитах и их коррекция. Дис... канд. мед. наук. Ростов-на-Дону. 2000. 125 с.

3. Королюк М.А., Иванова Л.И., Мотарева В.Е. и соавторы. Метод определения каталазы. Лабораторное дело. 1988. № 1. С. 16-19.

4. Моин В.М. Простой и специфический метод определения активности глутатионпероксидазы в эритроцитах. Лабораторное дело. 1986. № 12. С. 724-727.

5. Ellman G.L. Tissue sulfhydryl groups. Arch. biochem. biophys. 1959. Vol. 82. Р. 70-77.