Введение к работе
Актуальность темы. Проблема неблагоприятного влияния факторов окружающей среды на состояние репродуктивного здоровья женщины с каждым годом приобретает все большую актуальность. Ухудшение экологической обстановки является одним из лидирующих факторов в нарушении репродуктивной функции женщины и фактором риска для здоровья ребёнка (Айламазян, 2005; Сетко, 2005). Особое значение данный факт приобретает в связи с такой характерной особенностью современной эпохи, как урбанизация. А в настоящее время 62% населения нашей страны проживает именно в городах (Олдак, 1990; Целкович, Рогачева, 1998; Головко и др., 1999; Акимова, Хаскин, 2000; Протасов, 2000; Ревич, 2001; Рукавишников и соав., 2002; Эколого-экономические проблемы.., 2002; Мельник, 2003; Никитин 2008).
На фоне антропогенного загрязнения городской природной среды и изменения социально-экономических условий в последние годы стремительно растет число чрезвычайных ситуаций, как природного, так и техногенного характера, сопровождающихся поражениями и гибелью людей. Аномальные природные явления, стихийные бедствия, техногенные катастрофы и аварии, пожары и взрывы, массовые «вспышки» опасных инфекционных заболеваний и пищевые отравления в сочетании с общим ускорением темпа жизни, информационными перегрузками и хроническим психоэмоциональным стрессом приводят к различным патологическим состояниям человека, прямо или косвенно связанным с нарушением кислородного гомеостаза организма.
В условиях недостаточного для удовлетворения потребностей метаболизма снабжения тканей кислородом начинается цепь физиологических и биохимических изменений, цель которых обеспечить оптимальную функцию и по возможности интактное восстановление организма после окончания периода гипоксии. На уровне целого организма запускаются физиологические механизмы, которые нацелены на сохранение функции и жизнеспособности органов. На клеточном уровне такие изменения включают переход энергетических субстратов и прекращение синтетических процессов. При более тяжелом и более длительном дефиците кислорода поддержание достаточных уровней богатых энергией фосфатных соединений, особенно АТФ, оказывается невозможным, что ведет к более глубоким нарушениям клеточной функции, неспособности поддерживать ионное равновесие и в конечном итоге к гибели клетки (Каган, Архипенко, Козлов, 1983; Чеснокова, 2004; Бизенкова, 2008; Bannister, Bannister, 1984; Balaban, Guliaeva 2006; Vo, Palsson, 2007).
Сегодня у многих женщин беременность наступает уже в состоянии хронического гипоксического стресса, что в значительной степени определяет риск осложнений и невынашивания беременности, преждевременных родов, патологии плода и новорожденного, значительные отклонения нервно-психического и соматического развития детей в последующие годы жизни (Андреева, 1999; Евсеенко, Ещенко, 2002; Евсюкова, 2004; Ревич и др., 2004; Баряева и соав., 2005; Кравцова, Школьникова, Калинин, 2008; Никитин, 2008; Lesage, Del-Favero et al. 2004). Кроме того беременная женщина также не «застрахована» от разнообразных чрезвычайных ситуаций и психотравмирующих событий, вызывающих острое кислородное голодание. Что в свою очередь усугубляет хроническую гипоксию и увеличивает процент осложнений и негативных исходов беременности (Micco Jamie, 2009).
Данные обстоятельства акцентируют внимание специалистов на возможности наиболее эффективного воздействия на уже развившуюся хроническую кислородную недостаточность и предупреждение острой гипоксии при различных экстремальных состояниях во время беременности. В связи с этим очевидна значимость экспериментальных исследований, направленных на изучение антигипоксических эффектов как лекарственных, так и биологически активных препаратов с целью снижения
неблагоприятного воздействия факторов окружающей среды на организм в период беременности.
Несмотря на то, что сегодня антигипоксанты широко применяются в медицине, среди них практически отсутствуют препараты из дрожжей, а именно из Saccharomyces cerevisiae, что особенно важно, так как обмен пекарских дрожжей генетически детерминирован типу питания человека и животных. Кроме того отсутствуют данные о влиянии данных препаратов на антиоксидантную систему организма во время беременности. В этой связи представляет большой практический интерес изучение механизмов действия и реальная оценка перспективности клинического применения препаратов, полученных из дрожжей Saccharomyces cerevisiae, у женщин в период гестации.
Цель исследования: изучение механизмов антигипоксического действия намивита и суперпротамина на беременных крыс Wistar как одного из способов защиты организма от острой гипоксии в условиях неблагоприятной экологической ситуации.
Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:
Изучить поведенческие реакции беременных животных при воздействии намивита и суперпротамина в условиях острой гипоксии, вызванной негативным воздействием факторов окружающей среды;
Оценить реакцию симпато-адреналовой системы беременных крыс Wistar на острую гипоксию в условиях действия биокорректоров;
Выявить антиоксидантное действие намивита и суперпротамина при окислительном стрессе на модели гипоксии у беременных крыс Wistar и оценить воздействие этих препаратов на показатели перекисного окисления липидов;
Исследовать влияние намивита и суперпротамина на уровень тиолов и глутатиона в органах и тканях беременных крыс Wistar при окислительном стрессе в условиях острой гипоксии;
Оценить действие биокорректоров на содержание различных изофором N0-синтазы в органах и тканях беременных крыс Wistar при гипоксическом стрессе, обусловленном экстремальными экологическими ситуациями.
Научная новизна. Впервые проведено сопоставление антигипоксической эффективности намивита и суперпротамина и выявлена их роль в защите организма беременных самок Wistar от негативного воздействия недостатка кислорода в условиях загрязнения окружающей среды. На модели острой гипобарической гипоксии установлено, что используемые препараты:
в значительной степени снижают выраженность ответной стресс-реакции организма матери во время беременности на гипоксию;
оказывают достоверное антиоксидантное действие, предотвращая накопление продуктов перекисного окисления липидов, реагирующих с 2-тиобарбитуровой кислотой;
восстанавливают нарушенные системы супероксидперехватывающей активности и восстановленного глутатиона;
купируют изменение активности синтазы оксида азота, вызванное гипоксическим стрессом.
Теоретическая и практическая значимость работы. Результаты проведенных исследований позволяют утверждать, что намивит и суперпротамин оказывают благоприятное влияние на организм матери во время беременности в экстремальных экологических ситуациях, сопровождающихся острой и хронической гипоксией, и, тем самым, существенно снижают риск развития негативных последствий для плода. Это расширяет возможности использования данных биокорректоров во время беременности с целью повышения неспецифической резистентности организма к неблагоприятному воздействию факторов окружающей среды.
Результаты диссертационного исследования могут быть использованы в системе подготовки, переподготовки и повышения квалификации специалистов в области экологии человека.
Положения диссертации, выносимые на защиту:
Намивит и суперпротамин обладают антигипоксическим эффектом. При этом антигипоксический эффект намивита выражен в большей мере, чем суперпротамина.
Ключевой механизм антигипоксического действия биокорректоров заключается в нормализации уровня активности глутатион-связывающей системы организма. А более высокая эффективность намивита обусловлена его способностью активировать также Са -зависимую NO-синтазу и Са -мобилизующую систему.
Намивит способен купировать проявления гипоксического стресса в организме матери во время беременности, снижая содержание адреналина и норадреналина в крови беременных крыс Wistar. Суперпротамин не оказывает влияния на реакцию симпато-адреналовой системы беременных животных, подверженных острой гипоксии.
Намивит и суперпротамин обладают выраженным антиоксидантным эффектом, снижая интенсивность перекисного окисления липидов и восстанавливая активность системы антиоксидантной защиты организма.
Результаты проведенных исследований позволяют рекомендовать намивит и суперпротамин в качестве сопутствующей антигипоксической терапии при беременности для коррекции и профилактики метаболических нарушений в организме матери в условиях неблагоприятной экологической ситуации. Апробация работы. Основные результаты работы были доложены, обсуждены и
опубликованы в материалах следующих конгрессов и конференций: Международный конгресс экспериментальной биологии (Анахайм, США, 2010), П Студенческая международная научно-практическая конференция «Интеллектуальный потенциал XXI века: ступени познания» (Новосибирск, 2010); III Международная научно-практическая конференция «Наука и современность - 2010» (Новосибирск, 2010); I Международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы охраны природы, окружающей природной среды и рационального природопользования» (Чебоксары, 2010); II Заочная научная конференция «Теория и практика современной науки» (Москва, 2010); Всероссийская научно-практическая конференция «Экологическая дискуссия: окружающая среда - здоровье человека» (Волгоград, 2010); VIII Международная конференция «Биоантиоксидант» (Москва, 2010).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ, в том числе 3 статьи в журналах, входящих в перечень ВАК РФ.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 141 странице машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, 4 глав собственных исследований, заключения, выводов, списка литературы и приложений. Работа содержит 12 таблиц и 42 иллюстрации. Список литературы содержит 318 источников, в том числе 98 зарубежных.
