МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ'Я УКРАЇНИ

ТЕРНОПІЛЬСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

імені І.Я. ГОРБАЧЕВСЬКОГО

БЕРЕЖНА ІРИНА ЮРІЇВНА

УДК 616-001.8-085.232/.272.4]-092.9

УРАЖЕННЯ ПЕЧІНКИ ПРИ ГЕМІЧНІЙ ГІПОКСІЇ У ВИСОКО- ТА НИЗЬКОСТІЙКИХ ДО НЕСТАЧІ КИСНЮ ТВАРИН ТА ЙОГО ФАРМАКОКОРЕКЦІЯ

14.03.04- патологічна фізіологія

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата медичних наук

Тернопіль 2005

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Тернопільському державному медичному університеті

імені І.Я. Горбачевського МОЗ України.

Науковий керівник: доктор медичних наук, професор

Посохова Катерина Андріївна,

Тернопільський державний медичний

університет імені І.Я. Горбачевського,

завідувач кафедри фармакології

Офіційні опоненти:

доктор медичних наук, професор Гудима Арсен Арсенович, Тернопільський державний медичний університет імені І.Я.Горбачевського МОЗ України, завідувач кафедри медицини катастроф та військової медицини, м. Тернопіль;

доктор медичних наук, професор Гуляр Сергій Олександрович, інститут фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України, завідувач лабораторії підводної фізіології відділу експериментальної кардіології, м. Київ.

Провідна установа: Одеський державний медичний університет МОЗ України, кафедра загальної та клінічної патологічної фізіології.

Захист відбудеться 15 червня 2005 р. о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 58.601.01 у Тернопільському державному медичному університеті імені І.Я. Горбачевського (46001, м. Тернопіль, майдан Волі, 1).

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Тернопільського державного медичного університету імені І.Я. Горбачевського (м. Тернопіль, вул. Руська, 12).

Автореферат розісланий 11 травня 2005 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради

доктор медичних наук, професор Боднар Я.Я.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Киснева недостатність залишається важливою проблемою практичної і теоретичної медицини, оскільки супроводжує численні патологічні процеси організму людини і тварини (А.З.Колчинская, 1983; В.С.Новиков, В.Ю.Шанин, 2000; О.М.Климова і співавт., 2001; Л.Д.Лукьянова, 2001, 2003). Зацікавленість у з'ясуванні механізмів дії на організм нітритів та нітратів і ланок патогенезу гемічної гіпоксії, яка при цьому виникає, обумовлена їх широким використанням у промисловості, сільському господарстві та медицині (А.І.Гоженко і співавт., 2000). Крововтрата також є поширеним видом гемічної гіпоксії, але змішаної форми (М.М.Середенко и соавт., 1987). При ній розвивається виражений гіпоксичний стан, обумовлений зменшенням концентрації гемоглобіну і кисневої ємності крові (гемічний компонент) і зниженням хвилинного об’єму крові і швидкості масопереносу О2 (циркуляторний компонент).

Незалежно від причин, які спровокували виникнення гіпоксії, на певному етапі її розвитку виникають універсальні порушення у вигляді зниження продукції макроергічних сполук, порушення іонного гомеостазу з накопиченням у клітині іонів кальцію, зростання вільнорадикального окислення фосфоліпідів клітинних та субклітинних мембран, що веде до зменшення активності системи антиоксидантного захисту, порушення функції мембранозв?язаних ферментних систем, дезорганізації функціонування клітини та її загибелі (Г.Ф.Лескова, Ю.В.Архипенко, 1997; Л.Д.Лукьянова, 1997, 2001; Т.В.Кукоба, М.М.Середенко, 1998).

Складна динаміка функціонально-метаболічних розладів при гіпоксії висуває особливі вимоги до їх фармакологічної корекції. Разом з тим, існуючі методи лікувально-профілактичної дії не завжди задовольняють потреби практичної медицини. З одного боку, це зв’язано із складністю та взаємозумовленістю патологічних змін, які спостерігаються при гіпоксії, з іншого – з ігноруванням факту індивідуальної чутливості різних осіб у популяції до нестачі кисню (Л.Д.Лукьянова и соавт., 1995; Н.В.Саноцкая и соавт., 1999; M.Eichelbaum, 1992), яка визначається генетичними та фенотипічними властивостями організму: характером його метаболізму, досконалістю регуляторних механізмів, їх здатністю до перебудови у гіпоксичних умовах (В.А.Березовский, 1978; Л.Д.Лукьянова и соавт., 1995).

Аналіз сучасного стану вивчення патогенезу та способів лікування гіпоксичних розладів свідчить про необхідність подальшого дослідження індивідуальних відмін-ностей живих організмів у реакції на гіпоксію на тканинному та клітинному рівнях, що сприятиме розробці ефективних схем диференційованої фармакологічної корекції, яка включає застосування препаратів з різними точками прикладання, здатних відновити біоенергетичний та іонний гомеостази, структуру та функцію біологічних мембран (В.А.Барабой, 1991; Л.Д.Лукьянова, 2001, 2003). Перспективним напрямком експериментальної фармакокорекції гіпоксії є застосування препаратів з антигіпоксичними та антиоксидантними властивостями, зокрема пірацетаму, який є „еталонним” антигіпоксантом (Т.А.Воронина, С.Б.Середенин, 1998), сполук селену, що зарекомендували себе як потужні антиоксиданти (Н.П.Скакун и соавт., 1995), ліпіну (ліпосомальної форми фосфатидилхоліну), що має універсальні антиоксидантні, антигіпоксичні властивості та здатність до репарації пошкоджених біомембран (Е.В.Касьянова и соавт., 1995; О.В.Стефанов і співавт., 1995).

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дана робота є фрагментом комплексної науково-дослідної роботи кафедр фармакології, медицини катастроф і військової медицини Тернопільського державного медичного університету імені І.Я.Горбачевського „З’ясування ролі порушень кисневого гомеостазу при патології печінки та центральної гемодинаміки та пошук ефективних способів корекції змін, що виникають” (№ держреєстрації 0101U001317), у виконанні якої автором проведено дослідження стану печінки при гострій циркуляторно-гемічній та хронічній нітритній гіпоксіях у тварин з різною резистентністю до гіпоксії та в процесі експериментальної фармакокорекції порушень, які виникають при цьому, ліпіном, селеною, пірацетамом та їх комбінаціями.

Мета дослідження. З'ясувати стан перекисного окислення ліпідів, системи антиоксидантного захисту, функціональної активності мітохондрій та мікросом печінки, забезпеченість тканин киснем при гемічній та змішаній циркуляторно-гемічній гіпоксії у тварин з різною резистентністю до гіпоксії, а також встановити ефективність ліпіну, селени та пірацетаму при їх окремому та комбінованому застосуванні для експериментальної корекції порушень, що виникають.

Завдання дослідження:

1. З'ясувати особливості стану процесів перекисного окислення ліпідів, активності системи антиоксидантного захисту, функціонального стану мітохондрій та мікросом гепатоцитів, рівень напруження кисню у тканинах інтактних тварин з високою та низькою резистентністю до гіпоксії.

2. Встановити спрямованість змін показників ліпідного переокислення, стану антиоксидантної системи, функціональної активності мітохондрій та мікросом гепатоцитів, рівня напруження кисню у тканинах щурів, які мають різну вихідну резистентність до гіпоксії, в умовах гострої циркуляторно-гемічної гіпоксії.

3. Визначити особливості змін процесів перекисного окислення ліпідів, актив-ності антиоксидантних ферментів, мітохондріальних та мікросомальних електронно-транспортних систем печінкових клітин, напруження кисню у тканинах при хронічній нітритній гіпоксії у тварин з високою та низькою резистентністю до гіпоксії.

4. З'ясувати особливості дії ліпіну, селени та пірацетаму при їх окремому та поєднаному застосуванні для експериментальної фармакокорекції порушень стану печінки при гострій циркуляторно-гемічній гіпоксії у тварин з різною індивідуальною чутливістю до нестачі кисню.

5. Встановити особливості впливу ліпіну, селени та пірацетаму при їх окремому та поєднаному застосуванні для експериментальної фармакокорекції порушень стану печінки при хронічній гемічній гіпоксії у щурів з високою та низькою резистентністю до гіпоксичного впливу.

Об'єкт дослідження. Гемічна і змішана циркуляторно-гемічна гіпоксія у щурів з високою та низькою резистентністю до гіпоксії.

Предмет дослідження. Особливості патогенетичних проявів ураження печінки при гострій циркуляторно-гемічній гіпоксії та хронічній нітритній гіпоксії у тварин з різною індивідуальною чутливістю до нестачі кисню та особливості дії ліпіну, селени та пірацетаму при їх окремому та поєднаному застосуванні для експериментальної фармакотерапії порушень, що виникають.

Методи дослідження. При виконанні дисертаційної роботи були використані: патофізіологічні та фармакологічні методи – для визначення індивідуальної резистентності тварин до гіпоксії, моделювання гіпоксичних станів та їх експериментальної фармакокорекції; електрофізіологічний – для встановлення напруження кисню у тканинах; біохімічні – для вивчення стану системи прооксиданти-антиоксиданти, окислювальних процесів мікросом та мітохондрій печінки, рівня метгемоглобіноутворення; методи математичної статистики.

Наукова новизна одержаних результатів. Отримано нові дані і поглиблено існуючі уявлення про патогенетичні ланки ураження печінки при гострій гіпоксії, спричиненій крововтратою, та хронічній нітритній гіпоксії у тварин з різною індивідуальною чутливістю до нестачі кисню. Встановлено, що при гострій циркуляторно-гемічній гіпоксії у низькостійких до нестачі кисню тварин спостерігаються істотніші зниження напруження кисню у м’язах, пригнічення енергозабезпечувальних процесів мітохондрій, порушення рівноваги у системі прооксиданти-антиоксиданти у печінці. Вперше доведено, що функція мікросомальної ферментної системи гепатоцитів при гострій циркуляторно-гемічній гіпоксії пригнічується у високостійких до гіпоксії тварин та зростає у низькостійких. Вперше встановлено, що у тварин з низькою резистентністю до нестачі кисню при нітритній гіпоксії спостерігаються вищий рівень метгемоглобіноутворення, істотніші зниження напруження кисню у тканинах, пригнічення активності мітохондріальних ферментів, що супроводжується активацією мікросомального окислення у печінці.

Доведено, що ефективність комбінації селени або ліпіну з пірацетамом при нітритній гіпоксії є вищою у низькостійких до гіпоксії щурів. Ступінь позитивного впливу комбінації ліпіну, селени та пірацетаму на процес редукції метгемоглобіну при гемічній гіпоксії перевищує дію кожного з фармакологічних агентів, застосованих окремо, та комбінацій з двох препаратів (селени з пірацетамом, ліпіну з пірацетамом, ліпіну з селеною) як у високостійких, так і у низькостійких до гіпоксії тварин. Вперше встановлено, що при циркуляторно-гемічній гіпоксії у тварин з низькою резистентністю до гіпоксії істотнішу позитивну дію на стан печінки проявляє пірацетам, у високостійких – ліпін.

Практичне значення одержаних результатів. Встановлення особливостей проявів гострої циркуляторно-гемічної та хронічної нітритної гіпоксій в особин з високою та низькою резистентністю до нестачі кисню розширює уявлення про їх патогенетичні ланки, що відкриває можливості диференційованого підходу до оцінки перебігу та прогнозу відповідних гіпоксичних станів. Доведення неоднакової активності селени, ліпіну та пірацетаму та їх комбінацій при гемічній та циркуляторно-гемічній гіпоксії у тварин з різним рівнем чутливості до нестачі кисню є підґрунтям для пошуку нових схем експериментальної фармакотерапії проявів гіпоксії із включенням препаратів з різними точками прикладання.

Основні результати досліджень, які відображають особливості патогенезу гемічної та циркуляторно-гемічної гіпоксій у тварин з різною індивідуальною чутливістю до гіпоксії та доцільність застосування для корекції виникаючих при цьому порушень комбінацій препаратів з антиоксидантними та антигіпоксичними властивостями, впроваджено у навчальний процес кафедр фармакології, патологічної фізіології Тернопільського державного медичного університету імені І.Я.Горбачев-ського, кафедр патологічної фізіології Івано-Франківської державної медичної академії, Буковинської державної медичної академії, Вінницького національного медичного університету імені М.І.Пирогова, Харківського державного медичного університету, Львівського національного медичного університету імені Данила Галицького, Луганського державного медичного університету, кафедри загальної і клінічної патофізіології Одеського державного медичного університету при проведенні практичних занять та лекцій на тему „Гіпоксія”.

Особистий внесок здобувача. Моделювання гіпоксичних станів, електрофізіологічні, біохімічні дослідження автор виконав самостійно. Облік, аналіз первинного результату, статистична обробка результатів, розробка основних положень, оформлення роботи виконані дисертантом. Формулювання мети, завдань і інтерпретацію результатів здійснено разом з науковим керівником. Дослідження проведено у лабораторії доклінічних досліджень лікарських засобів Тернопільського державного медичного університету імені І.Я.Горбачев-ського, акредитованої МОЗ України (Атестат акредитації – серія КДЛ № 001486 від 3.10.2003 р.). У наукових працях, опублікованих у співавторстві, а також актах впровадження, основний внесок належить здобувачу.

Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертаційної роботи були оприлюднені на II Національному з’їзді фармакологів України „Фармакологія 2001 – крок у майбутнє” (2001), науково-практичних конференціях „Здобутки клінічної та експериментальної медицини” (Тернопіль, 1999, 2000, 2002), ?ЙЙ, ЙV, VЙ ?іжнародних конгресах студентів і молодих вчених (Тернопіль, 1999, 2000, 2002), Пироговській студентській науковій конференції (Москва, 2001), науково-практичній конференції з міжнародною участю „Клінічна фармакологія метаболічних коректорів та взаємодія ліків в клінічній практиці” (Вінниця, 2002), ?ЙЙ ?іжнародній конференції студентів та молодих вчених „Медицина – здоров'я XX? сторіччя” (Дніпропетровськ, 2002), спільному засіданні кафедр фармакології, нормальної фізіології, медичної хімії, патологічної фізіології, пропедевтики внутрішніх хвороб з клінічною фармакологією Тернопільського державного медичного університету імені І.Я.Горбачевського (Тернопіль, 2004).

Публікації. Результати досліджень, що викладені у дисертації, знайшли відображення у 14 наукових працях, з них: 4 статті у фахових наукових журналах, 10 – у матеріалах і тезах конференцій, з’їздів, конгресів.

Структура та обсяг дисертації. Дисертація викладена на 167 сторінках і складається зі вступу, 6 розділів, висновків, рекомендацій щодо наукового і практичного використання здобутих результатів, списку використаних літературних джерел (всього 245 найменувань), додатків. Робота проілюстрована 30 таблицями та 21 рисунком. Ілюстрації, таблиці, список використаних джерел, додатки викладені на 60 сторінках.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Матеріали та методи дослідження. Досліди проведено на 515 білих нелінійних статевозрілих щурах-самцях, яких утримували на стандартному раціоні віварію, попередньо поділених на високо- і низькостійких до гіпоксії (ВС і НС) особин за методикою В.Я.Березовського (1978).

Гемічну гіпоксію (ГГ) викликали введенням натрію нітриту (30 мг/кг маси тіла тварин, під шкіру, один раз на добу, протягом 7 і 14 діб) (Н.Ф.Иваницкая, 1976; М.М.Середенко и соавт., 1987). Гостру циркуляторно-гемічну гіпоксію (ЦГГ) викликали шляхом кровопускання з стегнової артерії в обсязі 20-25 % від загальної кількості циркулюючої крові (Н.В.Саноцкая и соавт., 1992; Б.И.Джурко, 1995). Біохімічні дослідження при ГГ проводили на 7-у та 14-у доби експерименту, при ЦГГ – через 30 хв та 1 год після крововтрати.

Експериментальну лікувально-профілактичну корекцію проводили за допомогою таких препаратів: ліпіну (ХФО „Біолек”, Україна) – по 20 мг/кг внутрішньоочеревинно (К.А.Посохова, 1996); пірацетаму („Галичфарм”, Україна) – по 400 мг/кг внутрішньоочеревинно (В.И.Торшин и соавт., 1988); селени („А/О Хухтамяки, Новамед-Турку”, Фінляндія) – по 40 мкг/кг у шлунок (К.А.Посохова, 1996). Крім ізольованого введення препаратів, застосовували їх комбінації: ЛП (ліпіну і пірацетаму), ЛС (ліпіну і селени), ПС (пірацетаму і селени) та ЛПС (ліпіну, пірацетаму і селени). Використовували препарати та їх комбінації: при ЦГГ – за 12 і 2 год до моделювання гіпоксії, при ГГ – кожні 24 год, починаючи з 4-ї доби моделювання гіпоксії. Контролем при ГГ слугували тварини, яким робили підшкірні ін'єкції дистильованої води (розчинник NaNO2), при ЦГГ – тварини, яким проводили розтин м’яких тканин стегна без моделювання крововтрати.

Виведення з досліду тварин з ГГ проводили під ефірним наркозом, з ЦГГ – під етаміналовим наркозом. Всі експерименти на тваринах проводили відповідно до „Загальних етичних принципів експериментів на тваринах” (2003).

Для дослідження використовували сироватку крові, гомогенати печінки. Виділяли мікросоми та мітохондрії гепатоцитів (М.Н.Кондрашова и соавт., 1973; И.И.Карузина, А.И.Арчаков, 1977; J.B.Shekman, D.L.Cinci, 1974).

Активність вільнорадикального окислення ліпідів визначали за вмістом
ТБК-активних продуктів (Ю.А.Владимиров, А.И.Арчаков, 1972), гідроперекисів ліпідів (ГПЛ) (В.Б.Гаврилов, М.И.Мишкорудная, 1983). Стан антиоксидантної системи (АОС) оцінювали за вмістом відновленого глутатіону (GSН) (G.L.Ellman, 1959), активністю супероксиддисмутази (СОД) (Е.Е.Дубинина и соавт., 1983, С.Чевари и соавт., 1985), церулоплазміну (В.Г.Колб, В.С.Камышников, 1982). Функціональний стан мікросомальної ферментної системи оцінювали за швидкістю деметилювання диметиланіліну – N-деметилазна (N-д) активність та швидкістю гідроксилювання аніліну – п-гідроксилазна (п-г) активність (И.И.Карузина, А.И.Арчаков, 1977), мітохондрій – за активністю сукцинатдегідрогенази (СДГ) (М.И.Прохорова, 1982) та цитохромоксидази (ЦХО) (Р.С.Кривченкова, 1977). Для дослідження стану ендогенної інтоксикації визначали вміст середньомолекулярних пептидів у сироватці крові – МСМ1, МСМ2 (В.В. Оськина и соавт., 1987). Напруження кисню (рО2) у м’язовій

тканині вивчали полярографічним методом (В.Я.Березовський, 1963). У крові визначали вміст метгемоглобіну (М.С.Кушаковский, 1968). Для оцінки характеру взаємодії фармакологічних агентів (сумація, потенціювання або антагонізм) використовували метод Л.Уебба (1966).

Всі числові результати піддавали статистичній обробці (Ю.И.Иванов, О.Н.Погорелюк, 1990) з використанням значень середньої арифметичної (М), похибки середньої арифметичної величини (m), критерію Ст'юдента (t). Для визначення функціональної залежності між декількома показниками використовували метод кореляційного аналізу (Н.С.Мисюк и соавт., 1975). Для розрахунків використовували комп'ютерну програму Еxcel. Характер взаємодії фармакологічних агентів оцінювали за методом Л.Уебба (1966).

Результати досліджень та їх обговорення

З’ясування особливостей стану систем прооксиданти-антиоксиданти, мікросомального та мітохондріального електронного транспорту в інтактних тварин з різною індивідуальною чутливістю до нестачі кисню. Встановлено, що у ВС щурів вміст ТБК-активних продуктів, ГПЛ у печінці, кількість МСМ у крові є вищими відповідно на 47, 13 і 27 %, ніж у НС особин (табл. 1). Неоднаковий базисний рівень процесів ліпопероксидації у тварин з різною індивідуальною резистентністю до гіпоксії, на думку А.Т.Уголєва та В.А.Тернового (1991), може бути зумовлений різницею у фосфоліпідному складі біологічних мембран (у плазматичних мембранах клітин печінки у НС щурів вміст фосфатидилхоліну і лізофосфатидилетаноламіну менший, ніж у ВС особин). У наших дослідах вміст GSН, активність СОД у печінці та церулоплазміну у крові також відрізняються в інтактних тварин з різною чутливістю до гіпоксії – у ВС щурів вони відповідно є вищими на 32, 22 та 24 % (див. табл. 1). Це підтверджується дослідженнями А.С.Шахназарова та співавт. (1988) на людях, якими встановлено нижчу активність СОД в НС індивідуумів.

Таблиця 1

Зміни деяких показників ПОЛ, АОС, функціонального стану мітохондрій і мікросом у печінці, напруження кисню у тканинах при циркуляторно-гемічній гіпоксії у тварин з різною стійкістю до гіпоксії (M ± m)

Показники | Серії дослідів | НС | ВС | Контроль | ЦГГ (1 год) | Контроль | ЦГГ (1 год) | ГПЛ, ум.од.кг | 4,11±0,13 | 6,17±0,19

Р < 0,001 | 5,36±0,02

Р* <0,001 | 8,30±0,04

Р < 0,001

ТБК, ммолькг | 5,54±0,12 | 8,30±0,18

Р < 0,001 | 6,15±0,20

Р* <0,05 | 7,02±0,06

Р < 0,001

СОД, ум.од. | 6,36±0,01 | 4,24±0,17

Р < 0,001 | 6,69±0,03

Р* <0,001 | 3,04±0,04

Р < 0,001

GSН, ммоль/кг; | 14,70±0,39 | 17,63±0,20

Р < 0,001 | 19,54±0,52

Р* <0,02 | 18,40±0,24

СДГ, ммоль/(кг· хв) | 6,74±0,23 | 5,35±0,20

Р < 0,001 | 8,20±0,08

Р* <0,01 | 7,60±0,21

Р < 0,02

ЦХО, ммоль/(кг· хв) | 5,53±0,13 | 4,04±0,12

Р < 0,001 | 6,20±0,10

Р* <0,05 | 5,52±0,20

Р < 0,02

N-деметилазна актив-ність, ммоль/(кг·хв) | 9,70±0,20 | 10,86±0,34

Р < 0,05 | 8,01±0,03

Р* <0,01 | 7,61±0,03

рО2, мм рт. ст. | 27,00±2,00 | 9,45±2,00

Р < 0,001 | 28,40±2,00 | 22,80±1,60

Р < 0,05

Примітка. Р – достовірність різниці між ЦГГ і контролем, Р* - між ВС і НС тваринами

За нашими даними, про відмінності у функціонуванні системи енергетичного забезпечення клітин печінки у ВС і НС тварин свідчить нижча активність СДГ і ЦХО в інтактних НС щурів (на 21 і 12що може бути пояснене особливостями утилізації і транспорту кисню та різницею у функціонуванні НАДФН-залежної сукцинатоксидазної ланки дихального ланцюга мітохондрій у ВС і НС тварин (Л.Д.Лукьянова и соавт., 1991, 1995). Водночас НС тварини мають більшу спорідненість ЦХО до цитохрому с, що може мати значення при гіпоксії.

Відомо, що в індивідуумів з різною стійкістю до гіпоксії реакції детоксикації у печінці мають суттєві відмінності, що пояснюється їх генотипічними та фенотипічними особливостями (М.А.Колпаков, 1995; F.Sioqvist, 1992). Нами було встановлено, що швидкість N-д та п-г реакцій в інтактних НС щурів є вищою в 1,8 та ,4 рази, порівняно з ВС тваринами. Це узгоджується з результатами досліджень О.Р.Грек і співавт. (2001, 2002), які показали, що кількісний вміст цитохромів Р-450 і b5 вищий у тварин з низькою резистентністю до гіпоксії.

З’ясування особливостей патогенезу ЦГГ та ГГ у тварин з різною індивідуальною чутливістю до нестачі кисню. Як свідчать результати проведених досліджень, розвиток ЦГГ супроводжується зниженням рО2 у тканинах (у ВС тварин – на 20 %, у НС щурів – на 65 %), активацією процесів ПОЛ та пригніченням активності АОС, що проявляється більшою мірою через 1 год дослідження (див. табл. 1). Зокрема, вміст ГПЛ у гомогенатах печінки у ВС і НС щурів зростає на 55 і 50 %, кількість
ТБК-активних продуктів – на 14 і 50 %, активність СОД зменшується у 2,2 і в 1,5 рази відповідно. Інтенсифікація процесів ПОЛ супроводжується наростанням вмісту МСМ1 на 25 і 51 % і МСМ2 – на 43 і 80 % відповідно у ВС і НС через 1 год дослідження. Як відомо, при крововтраті виникає зниження доставки кисню до тканин, що, в свою чергу, веде до накопичення в них недоокислених продуктів обміну (Т.В.Кукоба, М.М.Середенко, 1998).

У НС особин більшою мірою порушується функціонування мітохондріального ланцюга транспорту електронів. Так, через 1 год розвитку ЦГГ активність СДГ у ВС і НС щурів зменшується відповідно на 7 і 21 %, активність ЦХО – на 8 і 27 % (див. табл. ). Це можна пояснити тим, що система підтримки енергетичного гомеостазу у клітинах печінки ВС тварин майже у 3 рази більш резистентна до умов гострого дефіциту кисню, що обумовлене їх здатністю в умовах гіпоксії змінювати співвідношення між енергосинтетичними і енергоспоживаючими процесами у бік переважання перших (В.В.Белоусова и соавт., 1992). Отримані дані узгоджуються з результатами інших науковців (М.П.Логинова и соавт., 1994), які показали, що при ЦГГ у ВС тварин відмічаються вищі рівні АТФ, вищі суми аденілових нуклеотидів і їх енергетичного потенціалу при нерізкому зсуві до анаеробіозу, що автори пояснюють різними механізмами перерозподілу крові до внутрішніх органів у цих групах тварин.

На тлі ЦГГ відмічено пригнічення процесів мікросомального окислення в обидва терміни дослідження у ВС щурів і підвищення – у НС тварин, що корелює з результатами інших науковців (П.Г.Брюсов и соавт., 1992; Т.А.Ешкина, 1997; О.Р.Грек и соавт., 2001).

При ЦГГ у наших дослідах відмічене зниження кількості еритроцитів у крові у ВС тварин відповідно до термінів експерименту на 20 і 35 % та зростання цього показника у НС щурів на 20 і 48 %.

Результати проведених досліджень на тваринах, які отримували натрію нітрит, свідчать, що і при ГГ спостерігаються відмінності у ВС і НС особин. Зокрема, вміст метгемоглобіну в крові зростає у ВС тварин – у 7,4 та 7,6 рази відповідно до термінів дослідження, у НС щурів – у 12 і 13 разів (рис. 1). Ці зміни супроводжуються зменшенням рО2 в м’язах, що більшою мірою проявляється у НС тварин (на 35 і 65 % – на 7-у та 14-у доби), ніж у ВС щурів (на 24 і 29 %) (див. рис. ).

Рис. 1. Зміни вмісту метгемоглобіну в крові та напруження кисню у м'язах при хронічній нітритній гіпоксії у тварин з різною резистентністю до гіпоксії

Примітка. * – Р < 0,05 відносно контролю.

Як свідчать результати, представлені у табл. 2 та 3, ГГ призводить до дисбалансу процесів, що у фізіологічних умовах забезпечують окислювальний гомеостаз. Зокрема, у ВС тварин відмічено збільшення кількості ГПЛ і ТБК-активних продуктів у печінці, а у НС щурів зростає вміст ГПЛ (у 2,0 і 2,5 рази на 7-у та 14-у доби дослідження), але зменшується рівень ТБК-активних продуктів (на 39 та 42 %). При цьому в НС щурів підвищується активність СОД (у ,5 та ,7 рази), тоді як у ВС особин її активність зменшується на 30 і 35 %, що свідчить про наявність особливостей функціонування АОС у тварин з різною індивідуальною чутливістю до гіпоксії. Зниження активності СОД може бути зумовлене або агрегацією її у неактивні комплекси, або інактивуючою дією гідроперекисів (Л.В.Савченкова, 1998). Вміст GSH зменшується у ВС тварин лише у 2-й термін досліду, у НС щурів – на 41 та 46 % відповідно на 7-у і 14-у доби.

Таблиця 2

Ефективність комбінацій ліпіну, селени та пірацетаму при гемічній гіпоксії

у високостійких до гіпоксії тварин (14 доба досліду) (M±m)

Показники | Серії дослідів | Контроль | NaNO2 | NaNO2 + ПС | NaNO2+ ЛП | NaNO2+ЛС | NaNO2 +ЛПС | ГПЛ, ум.од.кг | 4,20±0,04 | 9,70±0,03* | 6,95±0,04*

Р < 0,001 | 6,62±0,04*

Р 0,001 | 6,01±0,04*

Р < 0,001 | 5,60±0,04*

Р < 0,001

ТБК-активних продуктів, ммолькг | 6,20±0,30 | 16,10±0,20* | 10,00±0,10*

Р < 0,001 | 9,90±0,10*

Р < 0,001 | 8,90±0,20*

Р < 0,001 | 8,00±0,10*

Р < 0,001

СОД, ум.од. | 5,20±0,10 | 3,40±0,10* | 4,20±0,10*

Р < 0,001 | 4,40±0,10*

Р < 0,001 | 4,60±0,10**

Р < 0,001 | 5,10±0,10

Р < 0,001

GSH, ммолькг | 19,20±0,20 | 9,20±0,10* | 13,50±0,10*

Р < 0,001 | 13,80±0,10*

Р < 0,001 | 15,20±0,10*

Р < 0,001 | 16,60±0,10*

Р < 0,001

СДГ, ммоль(кг·хв) | 7,60±0,20 | 5,10±0,10* | 6,50±0,20**

Р < 0,001 | 6,60±0,20**

Р < 0,001 | 6,90±0,20

Р < 0,001 | 7,40±0,20

Р < 0,001

ЦХО, ммоль(кг·хв) | 7,60±0,10 | 4,90±0,10* | 6,10±0,10*

Р < 0,001 | 6,20±0,10*

Р < 0,001 | 6,50±0,10*

Р < 0,001 | 7,20±0,10?

Р < 0,001

N-д, ммоль(кг·хв) | 7,80±0,04 | 6,24±0,02* | 7,18±0,01*

Р < 0,001 | 7,11±0,10*

Р < 0,001 | 7,24±0,10*

Р < 0,001 | 7,78±0,02

Р < 0,001

п-г,

ммоль(кг·хв) | 0,60±0,05 | 0,39±0,05? | 0,49±0,05 | 0,50±0,04 | 0,54±0,07 | 0,56±0,05

Р < 0,05

рО2, мм рт. ст. | 31,0±2,0 | 22,0±2,0* | 25,0±1,6 | 26,0±0,8 | 27,0±0,8?

Р < 0,05 | 28,6±2,0**

Р < 0,01

Метгемоглобін, % | < 1 | 38,0±2,0* | 30,8±2,0*

Р < 0,001 | 29,6±3,8,0*

Р < 0,01 | 26,6±4,0*

Р < 0,001 | 20,5±3,0*

Р < 0,001

Примітка. У цій і наступній таблиці: * – Р < 0,001, **– Р < 0,01, ? – Р < 0,05 відносно контролю; при корекції виникаючих змін достовірність відносно ГГ вказано безпосередньо у таблиці.

Таблиця 3

Ефективність комбінацій ліпіну, селени та пірацетаму при гемічній гіпоксії

у низькостійких до гіпоксії тварин (14 доба досліду) (M±m)

Показники | Серії дослідів | Контроль | NaNO2 | NaNO2 + ПС | NaNO2+ ЛП | NaNO2+ЛС | NaNO2 +ЛПС | ГПЛ, ум.од.кг | 3,80±0,02 | 9,50±0,03* | 5,10±0,01*

Р < 0,001 | 6,72±0,02*

Р < 0,001 | 5,24±0,02*

Р < 0,001 | 4,40±0,02*

Р < 0,001

ТБК-активних продуктів, ммолькг | 5,40±0,10 | 3,10±0,10* | 3,90±0,20*

Р < 0,01 | 4,10±0,20*

Р < 0,001 | 4,30±0,20**

Р < 0,001 | 4,70±0,20**

Р < 0,001

СОД, ум.од. | 3,40±0,10 | 9,20±0,10* | 6,10±0,10*

Р < 0,001 | 6,40±0,10*

Р < 0,001 | 5,70±0,10*

Р < 0,001 | 4,90±0,10*

Р < 0,001

GSH, ммолькг | 12,80±0,20 | 6,90±0,20* | 10,10±0,20*

Р < 0,001 | 10,60±0,10*

Р < 0,001 | 11,10±0,10*

Р < 0,001 | 11,80±0,10*

Р < 0,001

СДГ, ммоль(кг·хв) | 5,40±0,20 | 3,20±0,20* | 4,20±0,20**

Р < 0,01 | 4,70±0,20?

Р < 0,001 | 4,70±0,20?

Р < 0,001 | 5,10±0,10*

Р < 0,001

ЦХО, ммоль(кг·хв) | 5,10±0,10 | 3,00±0,10* | 3,90±0,10*

Р < 0,001 | 3,90±0,10*

Р < 0,001 | 4,00±0,10*

Р < 0,001 | 4,50±0,10*

Р < 0,001

N-д, ммоль(кг·хв) | 9,56±0,43 | 12,24±0,21* | 10,65±0,24?

Р < 0,001 | 10,53±0,24

Р < 0,001 | 10,28±0,26

Р < 0,001 | 8,35±0,40

Р < 0,001

п-г,

ммоль(кг·хв) | 0,77±0,02 | 1,12±0,02* | 0,84±0,01**

Р < 0,001 | 0,86±0,01**

Р < 0,001 | 0,82±0,01

Р < 0,001 | 0,78±0,01

Р < 0,001

рО2, мм рт. ст. | 29,0±2,0 | 10,2±1,6* | 10,4±2,0* | 13,5±1,4*

Р < 0,05 | 13,8±1,6?

Р < 0,05 | 15,5±2,0*

Р < 0,01

Метгемоглобін, % | < 1 | 51,0±4,0* | 34,7±3,6*

Р < 0,001 | 32,6±4,0*

Р < 0,01 | 30,6±3,8*

Р < 0,001 | 25,4±3,0*

Р < 0,001

На тлі ГГ відбувається порушення енергозабезпечувальних процесів у мітохондріях, що проявляється зниженням активності СДГ і ЦХО відповідно на 30 та у ВС щурів (див. табл. 2) та на 40 і 41 % у НС тварин (див. табл. 3). Це пояснюється здатністю нітритів і продуктів їх відновлення інгібувати ЦХО (К.А.Маркосян и соавт., 1981), що, як відомо, супроводжується пригніченням утворення макроергічних сполук у мітохондріях (І.М.Маньковська і співавт., 1992). Нами також встановлено, що при ГГ у ВС тварин у печінці знижується активність ферментів мікросомальної ферментної системи (швидкість N-д і п-г реакцій зменшується на 19 і 33 % та на 20 і 35 % – на 7-у та 14-у доби), а у НС щурів ці показники, навпаки, зростають (відповідно на 22 і 33 % та 28 і 43Це корелює з даними О.Р. Грека і співавт. (2001), які показали, що при гіпоксичному стресі у ВС особин уповільнюється швидкість метаболізму ксенобіотиків та знижується концентрація цитохрому Р-450, а у НС тварин, навпаки, інтенсивність метаболізму ряду субстратів зростає.

З’ясування особливостей дії ліпіну, селени та пірацетаму при їх окремому та комбінованому застосуванні при ЦГГ в тварин з різною індивідуальною чутливістю до гіпоксії. Встановлено, що при ЦГГ захисна дія пірацетаму достатньою мірою проявляється у НС тварин і є незначною у ВС особин. Зокрема, у тварин першої групи у печінці підвищується активність ЦХО та СДГ, що може бути зумовлене здатністю пірацетаму захищати енергетичний апарат клітин та попереджувати порушення функції дихального ланцюга мітохондрій (Т.А.Воронина, С.Б.Серединин, 1998; В.Д.Лукьянчук, Л.В.Савченкова, 1998; И.Г.Семина и соавт., 2001). При застосуванні селени при ЦГГ в обох групах тварин настає відновлення показників системи прооксиданти-антиоксиданти, що пояснюється антиоксидантними власти-востями препарату (Т.М.Гусейнов и соавт., 1990; Н.П.Скакун и соавт., 1995; В.М.Істошин і співавт., 1998). Під впливом ліпіну при ЦГГ у печінці гальмуються процеси ПОЛ, активується АОС, що корелює з даними інших науковців (О.С.Хромов і співавт., 1995; Е.В.Булушева и соавт., 1995; К.А.Посохова, 1996) і пояснюється здатністю препарату зв'язувати цитотоксичні метаболіти і вільні радикали кисню, вбудовуватися у пошкоджені ділянки цитоплазматичних і субклітинних мембран, забезпечувати певні фізико-хімічні характеристики мембран, які необхідні для нормального функціонування зв'язаних з ними ферментних систем (В.Н.Ельский и соавт., 1995; К.А.Посохова, 1995, 1996). Причому, встановлено, що більшу активність при ЦГГ ліпін проявляє у ВС тварин. У цій групі також відбувається зростання активності мітохондрій та мікросом у печінці. Достовірних змін кількості еритроцитів крові та рО2 у м'язах при окремому використанні кожного з фармакологічних агентів при ЦГГ не виявлено.

Більш активними виявились препарати при їх комбінованому застосуванні. Зокрема, при введенні ЛП або ЛС при ЦГГ у ВС та НС особин достовірно знижується вміст продуктів ПОЛ в обидва терміни дослідження з одночасною активацією АОС, ферментів мітохондрій та мікросом печінки. Зокрема, під впливом ЛП активність СОД у гомогенатах печінки зростає на 70 і 25відповідно у ВС і НС тварин (див. табл. 2, 3). Разом з тим, встановлено, що рО2 у м'язах під впливом ЛП достовірно не змінюється у ВС, але зростає у НС щурів.

За нашими даними, при введенні ЛС ВС тваринам при першому терміні ЦГГ у печінці зменшується вміст ГПЛ (на 16 %), ТБК-активних продуктів (на 15 %), підвищується активність СОД (на 45 %), вміст GSH (на 15 %), активність церулоплазміну у сироватці крові (на 18 %), спостерігається відновлення швидкості реакцій мікросомального окислення і напруження кисню у м'язах. При застосуванні ЛС у НС особин зменшується вміст ГПЛ (на 22 %), ТБК-активних продуктів (на 17 %), збільшується активність СОД, СДГ і ЦХО (на 34, 12 і 17 % відповідно), вміст GSН (на 12 %). Встановлено також, що у ВС щурів введення ЛПС при ЦГГ не має переваг, порівняно із застосуванням ЛС. Водночас, ЛПС у НС тварин проявляє вищу активність, порівняно із вивченими комбінаціями з двох препаратів. Так, під впливом ЛПС у НС щурів через 1 год після крововтрати вміст ГПЛ і ТБК-активних продуктів зменшується на 22 і 25зростає активність СОД – на 33церулоплазміну – на 14СДГ і ЦХО – на 18 і 24відповідно. Причому, введення ЛПС у НС тварин сприяє нормалізації показників ендогенної інтоксикації в крові, активності СОД і швидкості реакцій мікросомального окислення у печінці.

З’ясування особливостей дії ліпіну, селени та пірацетаму при їх окремому та комбінованому застосуванні при ГГ в тварин з різною індивідуальною чутливістю до гіпоксії. Дещо інші закономірності отримано при застосуванні препаратів та їх комбінацій при нітритній гіпоксії (див. табл. 2, 3). Зокрема, у ВС особин при ГГ встановлено зниження рівня метгемоглобіну в крові при введенні ліпіну, ПС, ЛП, ЛС та ЛПС (відповідно на 28, 18, 20, 33 та 44 % на 7-у добу експерименту і на 21, 19, 22, 30 та 46 % – на 14-у добу) (див. табл. 2, 3). У НС тварин при ГГ відмічено лише тенденцію до зниження рівня метгемоглобіну при окремому введенні ліпіну, селени або пірацетаму та достовірна метгемоглобіноредукція при введенні зазначених комбінацій препаратів.

При використанні пірацетаму при ГГ у ВС тварин достовірні зміни показників ліпопероксидації відмічено лише при другому терміні дослідження.

Введення селени ВС тваринам вже на 7-у добу досліду супроводжується зниженням вмісту в печінці ГПЛ (на 20ТБК-активних продуктів (на 15підвищенням активності СОД (на 10церулоплазміну, зменшенням показників ендогенної інтоксикації – МСМ1 (на 21МСМ2 (на 20що пояснюється антиоксидантними властивостями сполук селену (М.С.Кушаковский, 1968; D.J.Pearson et al., 1991). На 14-у добу, крім позитивних змін з боку вказаних вище показників, які мають аналогічну спрямованість, у цій серії відмічене підвищення у ВС щурів вмісту GSH та активності СДГ і ЦХО у печінці.

Використання ліпіну при ГГ у ВС тварин сприяє зниженню вмісту ГПЛ (на ТБК-активних продуктів (на 12підвищенню активності СОД (на у гомогенатах печінки, підвищенню швидкості N-д реакції мікросомального окислення. Подібні позитивні зміни під впливом препарату пояснюються як його антиоксидантними та антигіпоксичними властивостями (Е.В.Касьянова и соавт., 1995; К.А.Посохова, 1996), так і тим фактом, що гліцерофосфатидний компонент є необхідним для таких швидкість-лімітуючих реакцій і факторів функціонування монооксигеназної системи, як проникнення через мембрану і зв'язування субстратів з гідрофобними ділянками цитохрому Р-450, редуктазні реакції у НАДФН-залежному ланцюгу переносу електронів. Знайдено кореляцію між змінами гідроксилюючої активності цитохрому Р-450 і вмістом фосфатидилхоліну (В.Д.Лук’янчук і співавт., 2002).

Встановлено, що при ГГ у НС тварин введення ліпіну, пірацетаму або селени на 7-у добу експерименту супроводжується зменшенням кількості ГПЛ у гомогенатах печінки (відповідно на 39, 10 та 24 %), підвищенням активності СОД (відповідно на , 6 та 9 %). Разом з тим, результати наших досліджень вказують на недостатню корекцію змін, які виникають при ГГ, при окремому застосуванні досліджуваних препаратів у НС тварин.

Істотніші позитивні зміни при ГГ відмічено при застосуванні комбінацій препаратів, як у ВС, так і у НС тварин. Зокрема, ПС і ЛП при ГГ у ВС особин на
7-у добу досліду сприяють зниженню вмісту ГПЛ та ТБК-активних продуктів (на 24 і 27 та 28 і 26відповідно), зростанню вмісту GSH (на 13 та 15 %). При другому терміні, крім вказаних вище позитивних зрушень, які мають таку ж спрямованість, що й на 7-у добу експерименту, достовірно збільшується активність СОД (на  та СДГ (на 28 та 30 %) і церулоплазмін (на 20 та 22 %), зростає швидкість процесів детоксикації у печінці.

При введенні ЛС при ГГ у ВС особин збільшується активність СОД в обидва терміни дослідження відповідно на 25 та 35 %, активність ферментів дихального ланцюга мітохондрій СДГ і ЦХО (відповідно до термінів дослідження на 29 і 30 % та 36 і 32 %). При використанні ЛС та ЛПС у ВС щурів при ГГ в обидва терміни експерименту підвищується швидкість реакцій мікросомального окислення.

При застосуванні ЛС при ГГ у НС щурів відмічене зменшення активності СОД (на 36 та 38 % відповідно до термінів дослідження). Активність СДГ і ЦХО під впливом ЛС у них зростає відповідно на 33 і 31 % (1-й термін) та на 47 і 33 %
(2-й термін дослідження) (див. табл. 3). Поєднане застосування ліпіну з селеною має переваги перед їх окремим введенням також при гострому токсичному ураженні печінки (К.А.Посохова, 1995; К.А.Посохова і співавт., 1998). Більш повне відновлення показників функціонального стану органа при комбінуванні препаратів пов’язане з їх синергічною дією на біомембрани гепатоцитів: антиоксидантним і мембраностабілізуючим впливом селени і репаративними властивостями ліпіну.

Використання ЛС, ПС і ЛП при ГГ у НС тварин в обидва терміни дослідження сприяє зменшенню вмісту ГПЛ, активності СОД, підвищенню активності СДГ та ЦХО (див. табл. 3). Останнє вказує на відновлення процесів енергозабезпечення в мітохондріях гепатоцитів. Найбільш суттєвих позитивних змін при обох термінах дослідження у НС тварин процеси ПОЛ зазнають при введенні ЛПС. У цій групі тварин вміст ГПЛ знижується на 50 і 54 %, рівень ТБК-активних продуктів відновлюється на 50 і 51% відповідно до термінів дослідження (див. табл. 3). Введення ЛПС сприяє зменшенню активності СОД у НС тварин. Під впливом комбінації з трьох препаратів у НС щурів підвищується рО2 у м'язах (на 31 і 52 % відповідно до термінів дослідження). Застосування цієї комбінації при ГГ у НС тварин вже у 1-й термін експерименту призводить до нормалізації показників вмісту МСМ1 і МСМ2 в крові, активності СДГ, ЦХО та швидкості п-г реакції у мікросомах печінки.

Таким чином, при порівнянні ефективності комбінацій з двох препаратів у ВС і НС щурів з ГГ найвищу ефективність відмічено при застосуванні ЛС. При введенні ЛП або ПС відновлення показників