Введение к работе
'> ""r- ,\ .
. "Актуальнооть проблемы: В настоящее время в практике подвод
ных работ все шире применяется техника насыщенных (сатурацион-
ных) погрукений в искусственных газовых средах, содержащих в ка
честве компонентов инертные газы. Применение таких смесей позво
ляет акванввтом длительное время находиться на глубине под дав
лениями до 6,7 МПа (Беннетт, 1988). Компоьентом подобных газовых
смесей часто является гелий. Смесь гелия с кшюродом, применяе
мая для дыхания в ходе длителышх глубоководных погружений, но
сит название гелиокса.
Однако длительное пребывание акванавтов на глубине в обитаемых гипербврических комплексах в гелиокислородной среде под давлением связано с опасностью неблагоприятного действия комплекса стрессорных факторов, (Зальцман и др., 1979), вызыващих в организме обратимые и необратимые изменения. Еозмогшо, эти сдвиги леаат в основе этиопатогекеза профессиональных заболеваний водолазов.
Необходимость изучения уровня ПОЛ и структурных свойств мембран эритроцитов и микроссм при гипербарии объясняется важнейшей ролью процессов ПОЛ в развитии стресс-реакции (Меерсон, 1984; Барабой, 1989) и регуляции структурного состояния бисмем-бран (Владимиров, 1987). Эта информация позволит судить об особенностях адаптаптационно-приспособительнчх реакций при действии многократной гипербарии. Кроме того, для понимания влияния ги-пербарической газовой среды на организм существенным является изучение активности микросомальной -монооксигенвзной системы, выполняющей двтоксикационную и пластическую функцию в клетке.
Полагают, что вакнаДшей точкой приложения "гипербарической газовой среды являются биологические;мембраны, через которые реализуется микроструктурный эффект .компрессионного и анестетического действия' индифферентных газов (Беннетт, 1988; МШег, 1981). В то же время, согласно концепции Е.М. Крепса (1981), биологический мембраны являются главной мишенью адаптации орга^ низма. Значит, исследование механизмов действия факторов гипербарической среды на организм должно быть, прежде всего, направлено на выявление изменений в свойствах субклеточных и клеточних мембран.
Цели и задачи исследования.
Целью настоящего исследования явилось выяснение роли процессов ПОЛ и изменений структурно-функционального состояния мембран эритроцитов и микросом различных тканей мышей в ответной реакции на многократное длительное действие гипербарической ге-лиокислородной среды (3,6 МПа, 6 суток; 1,3,5-кратное действие) и в период последействия (через 2 месяца после гипербарии).
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
-
Исследование интенсивности ПОЛ в плазме крови, мембранах эритроцитов и микросом мозга, легких, печени и почек.
-
Определение активности антиоксидантних ферментов - СОД и каталазы в эритроцитах.
-
Определение стабильности мембран эритроцитов по уровню суммарной гчроксидазной активности и активности СОД в плазме крови.
-
Изучение структурных свойств 'мембран эритроцитов и микросом различных тканей: определение относительноЛ микровязкости липидного бислоя, зон белок- липидных контактов и степени погружения белков в липидный бислой.
Б. Определение гидроксилирувдей активности микросомной мо-нооксигеназы - цитохрома Р-450 - с двумя субстратами (анилином и амидопирином) в мозгу, легких, печени и почках.
Научная новизна. В данной работе впервые была исследована динамика структурно-функционального состояния эритроцитарных и микросомальных мембран при многократном действии гипербарической дыхательной смеси. Было выявлено изменение активности цитохрома Р-450 - ключевого звена монооксигеназной системы (МОС)' микросом в гиперОарическях условиях. На основании полученных нами результатов и анализа денных литературы была предпринята попытка обобщить имеющиеся.материалы и рассмотреть возможные механизмы воздействия гипербарического гелиокса на эритроцитарные и микросо-мальные мембраны.
Теоретическая и практическая значимость работы.
Полученные в результате работы данные предсталяют интерес с точки зрения поиска механизмов воздействия на клеточнные и суб--клеточные мембраны гипербарической гелийсодержащей дыхательной смеси. Заслуживает внимания интерпретация изменений, наблюдаемых в мембранах эритроцитов и микросом в течение пятикратного дли-
- б -
тельного гипербарического воздействия как одного из проявлений развития приспособительных реакций к действию гипербарии на тканевом и организменном уровне. В работе высказывается предположение о возмокном влиянии изменений в мембранах микросом мозга под действием гипербарии на развитие нервного синдрома высоких давлений (НСВД).
Практическая значимость данной работы определяется возможностью на основе полученной информации корректировать с помощью мембранопротекторов антиоксидантной природа состояние липидной фазы мембранных структур клеток, от которой зависит их функциональная активность . Кроме того, информация о состоянии еритро-цитарных и микросомальных мембран в последействии позволит в дальнейшем подбирать оптимальные режимы раборы водолазов- глубоководников..
Апробация работы. Материалы диссертации докидывались на 6-й Ростовской научно-практической школе-семинаре (Ростов-на-Дону, 1990), Всесоюзном симопзиуме "Механизмы зимней спячки" (Махачкала, 1990), конференциях молодых ученых Ростовского университета (Ростов-на-Дону, 1989, 1992) и на заседании Ростовского отделения Всероссийского биохимического общеотва (Ростов-на-Дону, 1992).
Публикации. По материалам данного исследования опубликовано 8 работ, 2 находятся в печати.
Структура и объем диссертации. Диссертация выполнена на 165 страницах машинописного текста и состоит из введения, четырех глав," выводов и списка литературы, -включающего.204 отечественных и-зарубежных источника. Работа иллюстрирована 21 рисунком, 26 таблицами и I фотографией.