Содержание к диссертации
Введение
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 11
I. Действие повышенного давления кислорода на организм 11
I.I.Действие кислорода под давлением на здоровый организм 14
1.2. Токсичность кислорода как лимитирущий фактор его практического применения 19
1.3. Особенности лечебного эффекта гипероксии 27
II. Гистамин,его метаболизм и функциональное значение в организме 33
II.І. Гистамин, особенности структуры 33
II.2. Метаболизм и локализация гистамина 34
II. 3. Физиологическое действие гистамина 44
ЭКСПЕРИМЕНШЬНАЯ ЧАСТЬ 51
III. Постановка эксперимента и методы исследования 51
III.І. Выбор экспериментальных животных 51
III.2. Постановка эксперимента с использованием гипероксии. 54
III.З. Клиничесіше исследования с применением ГБО-терапии. 56
III.4. Методы исследования 56
а) Определение содержания гистамина в крови и тканях. 56
б) Определение активности диаминоксидазы в сыворотке крови и тканях 59
в) Определение гистаминопексического эффекта 61
г) Прочие методы: определение интенсивности спонтанной хемшшминесценции сыворотки крови и уровня малонового диальдегида в гомогенатах тканей и сыворотке
крови 6І
Ш. б.Вариационно-статистичеекая обработка результатов... 63
ІV. Результаты исследования 65
ІV.І. Показатели системы гистамина при разных режимах гипероксии
а) Содержание гистамина и активность диаминоксидазы в крови и тканях крыс при действии 0,3 МПа кислорода .
б) Особенности динамики показателей системы гистамина при действии кислорода под давлением 0,5 МПа 77
в) Содержание гистамина и активность диаминоксидазы в
крови и тканях крыс при действии 0,7 МПа кислорода 80
г) Гистаминергический индекс и гистаминопексия при разных режимах гипероксии 89
д) Особенности последовательного действия кислорода под давлением 0,3 МПа, 60 мин. и 0,7 МПа 96
ІV.2. Динамика гистамина в крови больных в курсе гиперба- роксигенации 113
ІV.З. Влияние гистамина на интенсивность свободнорадикальных процессов 118
а) Интенсивность спонтанной хемилюминесценции сыворотки крови больных в курсе ГБО-терапии 118
б) Влияние разных концентраций гистамина на кинетику спонтанной хемилюминесценции сыворотки крови и накопление малонового диальдегида в сыворотке крови и
омогенатах мозга в опытах in vitro 118
в) Изменения уровня малонового диальдегида в сыворотке крови больных в курсе ГБО-терапии 125
ОБСУЖДЕНИЕ 126
ВЫВОДЫ 156
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 158
- Действие повышенного давления кислорода на организм
- Гистамин, особенности структуры
- Выбор экспериментальных животных
- Динамика гистамина в крови больных в курсе гиперба- роксигенации
Действие повышенного давления кислорода на организм
Кислород эффективно используется современными аэробными организмами. В то же время существует большое число ферментативных и спонтанных реакций биологического окисления, в ходе которых образуется ряд активных радикальных форм кислорода. Заметные количества супероксид-иона накапливаются в реакциях, катализируемых ксан-тиноксидазой, альдегидоксидазой, дигидрооротатдещдрогеназой, фла-винсодержащими дегидрогеназами, а также образуются при фагоцитозе, в результате автоокисления гидрохинона, флавинов, катехоламинов, тиолов и тетрагидроптеринов (181 ). В последовательности реакций с участием супероксид-иона и пероксида водорода образуется гидро-ксил-радикал, известный как очень сильный окислитель, способный атаковать органические молекулы практически всех типов (149 ).
В ряде модельных экспериментов была убедительно показана способность супероксидных и гидроксильных радикалов повреждать биологические структуры: инициировать реакции перекисного окисления липидов мембран, повреждать молекулы ДНК, инактивировать ферменты, деполимеризовать полисахариды, окислять ряд важных низкомолекулярных биологических субстратов ( 149, 255, 188 ).
Существование аэробных организмов стало возможным благодаря возникновению механизмов, предотвращающих накопление токсических продуктов кислорода и сводящих к минимуму их повреждающее действие. В процессе эволюции сформировалась система антиоксидантной защиты, представляющая собой две линии обороны с ведущей ролью ферментативных реакций и подчиненным, но очень важным звеном биоантиокислителей.
Гистамин, особенности структуры
Для гистамина характерен широкий спектр действия. Многообразные его эффекты проявляются.почти во всех органах и тканях. Наряду с ацетилхолином, гистамин относится к трофотропным гормонам и обладает парасимпатомиметическим действием ( 88 ). Будучи открытым в 1907 году, гистамин привлекает особое внимание в силу функциональной специфики и особенности молекулярной структуры.
Молекула гистамина имеет 3 атома азота, которые могут взаимодействовать со специфическими рецепторами. Эти атомы неравноценны и различаются величиной зарядов. Аминоэтильная боковая цепь молекулы гистамина определяет конформационную подвижность и может находиться в двух стабильных конформациях: гош- и транс форме, причем гош-форма энергетически более выгодна. В водных растворах, при физиологических значениях рН, молекула гистамина может существовать в 3 формах. У преобладающей формы атом азота, прилегающий к боковой цепи, имеет наиболее отрицательный заряд.
Способность связываться с Hj и Н - рецепторами опосредована разными активными фрагментами гистамина ( 53 ). На основании расчетов электронных состояний установлено, что все атомы азота в разной степени могут образовывать связи. Для проявления активности гистамина в отношении Hj рецепторов., необходим фрагмент, включающий пиридиновый азот и аминоэтиленовую боковую цепь.
Для проявления активности в отношении Н рецепторов важно, чтобы имидазольный цикл гистамина фиксировался на рецепторе одновременно дв мя Н-связями при атомах азота, что необходимо для переноса протона из одного активного центра Hg рецептора (А) в другой (В) (192 ).
Знание особенностей механизма взаимодействия гистамина с рецепторами позволяет не только вскрыть химизм процесса, но и вести целенаправленный поиск антигистаминных препаратов, что имеет большое практическое значение.
Выбор экспериментальных животных
По нашим данным, концентрация гистамина увеличивается в 2,8 раза в легких крыс от 1,5-2 мес. до 6-9 мес, что хорошо согласуется с данными литературы (253).
Результаты исследований показали снижение уровня гистамина в 5 раз в мозге крыс старшей возрастной группы по сравнению с младшей. Значения содержания гистамина в мозге, по данным разных лабораторий, варьирует в широких пределах. Кроме того, в подавляющем большинстве авторы не указывают возраст животных, что затрудняет систематизацию. Наличие высокой концентрации гистамина в мозгу в ранний постэмбриональный период и последующее его снижение с возрастом отмечает Mezei С. (251).
Нами установлено снижение в 5 раз уровня гистамина в печени крыс 6-9 мес. по сравнению с 1,5-2 мес. Сведения о динамике концентрации гистамина в печени крыс с возрастом не найдены в литературе.
Полученные нами результаты по содержанию гистамина в крови и тканях крыс хорошо согласуются с литературными данными, представленными в таблице I.
Можно заключить, что возраст животных оказывает существенное влияние на метаболизм гистамина, что отражается в варьировании этого показателя в разных возрастных группах. Очевидна необходимость использования в эксперименте животных строго определенного возраста, о котором можно достаточно точно судить по весу животного. Во всех контрольных и экспериментальных сериях опытов нами использовались животные 3-4 месячного возраста (140-180 г.).
Учитывая особенности эффектов гистамина, а также специфику ответной реакции различных тканей на действие кислорода под давлением, мы со. ии целесообразным исследование четырех тканей: головного мозга, печени, легких и крови.
ВДС, высшие регуляторные центры головного мозга осуществляют координацию функций организма при воздействии факторов внешней и внутренней среды. Поэтому представляло интерес изучение гистамина, как медиатора ЦНС, в динамике нарастания кислородной интоксикации. В отличие от других тканей, для мозга характерно незначительное нарастание pOg в условиях действия давления кислорода выше 0,4 МПа. Такой эффект объясняется защитной реакцией кровеносных сосудов. В связи с этим представляет существенный интерес чрезвычайно важная роль гистамина в регуляции сосудистой системы крови головного мозга.
Динамика гистамина в крови больных в курсе гиперба- роксигенации
Одной из целей нашего исследования был отбор биохимических показателей для оценки состояния организма при действии повышенного давления кислорода. После выявления индивидуальной чувствительности животных к гипероксии по уровню гистамина в крови мы решили проверить диагностическое значение этого показателя, как теста чувствительности к ГБО, на клиническом материале. Было обследовано 36 беременных женщин с манифестной формой сахарного диабета разной степени тяжести, которые,кроме комплексной антидиабетической терапии, получали лечение с помощью гипербароксигенации, включавшее 2-3 курса.
При поступлении в клинику у больных имело место декомпенсиро-ванное течение сахарного диабета, сопровождавшееся гипоксией и значительными колебаниями уровня сахара в крови и моче, изменением кислотно-щелочного равновесия, расстройствами в системе микроциркуляции крови. Эти показатели определялись в биохимической лаборатории НИИ акушерства и педиатрии.
Нами проведено 153 анализа крови на концентрацию гистамина. До начала лечения с помощью ГБО было определено исходное содержание гистамина в крови больных. У больных со средней тяжестью сахарного диабета уровень гистамина в крови составлял 2,9 мкг/мл (1-я группа). В крови больных тяжелой формой диабета исходная концентрация гистамина была равна 0,88 мкг/мл (2-я группа).
В процессе лечения динамика гистамина в крови больных 1-й и 2-й группы имела разную направленность (табл.33 и 34), У больных 1-й группы концентрация гистамина снижалась после каждого очередного сеанса, но значительно повышалась после 7-го сеанса.На протяжении первых трех сеансов ГБО отмечались резкие колебания уровня гистамина в крови. В период после первого сеанса до третьего сеанса ГБО концентрация гистамина увеличивалась в 4 раза, а после третьего сеанса понижалась в 6,7 раза. К четвертому, пятому сеансам амплитуда колебаний содержания гистамина уменьшалась. К седьмому сеансу наступала вторая фаза подъема уровня гистамина в крови, почти достигавшая исходного значения (Р 0,05).(Рис.14).
