Введение к работе
Актуальность исследования. В связи с научно-техническим прогрессом человек оказался в среде обитания, в значительной степени сформированной им самим. Это привело к напряжению и изменению нормального функционирования адаптационных механизмов его организма (О.А. Бутова, 2005). В современных экологических условиях, вероятность возникновения в человеческом организме острого или хронического истощения антиоксидантной системы, достаточно велика (В.А. Дадали, В.Г. Макаров, 1999; Н.А. Агаджанян, В.И. Торшин, 1994; А.В. Шабров и соавт.; 2003; П.А. Калиман, 2005).
Окислительный стресс является причиной возникновения и развития подавляющего большинства заболеваний, в том числе и сердечно-сосудистых патологий (Р.Г. Биктемирова, А.Р. Мухамедиева, 2005; Л.Е. Назарова и др., 2005). Активные формы кислорода (АФК) и перекисное окисление липидов (ПОЛ), на фоне истощения антиоксидантной системы, рассматриваются как основной фактор, повреждающий биологические мембраны при окислительном стрессе.
Поддержание динамического равновесия между прооксидантной и антиоксидантой системами организма человека, в условиях напряжения его адаптационных механизмов, во многом зависит от функционирования сердечно-сосудистой системы (ССС). Важную роль в поддержании гомеостаза играет регионарная гемодинамика: активные реакции периферических артериальных сосудов вносят существенный вклад в формирование величины суммарного сопротивления ССС (С.В. Куприянов, В.С. Куприянов, Л.М. Семенова, 2005).
Реакции периферического звена ССС являются информативными гемодинамическими показателями, позволяющими оценивать протекающие в организме адаптационные процессы. С помощью системы пульсометрических датчиков и компьютера можно исследовать работу не только ССС, но и других органов. Периферическая пульсовая волна (ПВ) является источником большого объема информации не только о работе ССС, но и организма в целом (В.С. Сокольский, 2001; В.П. Нестеров, 2005).
Исследования в области адаптационной физиологии установили важную роль некоторых неспецифических метаболитов (О2, СО2, неорганические ионы) в регуляции периферического кровообращения. Показателем интенсивности метаболизма клеток и тканей является напряжение кислорода (рО2), которое во многом определяет реакцию регионарной гемодинамики, т.к. О2 через «сенсоры О2» непосредственно регулирует просвет артериол. Величина внутриклеточного и тканевого рО2 зависит от многих факторов, в том числе от обеспеченности организма природными и синтетическими антиоксидантами (Недогода и др., 2002; Лопатин и др., 2004; Илюхин и др., 2005). Остается малоизученным вопрос о роли антиоксидантов (АО) в метаболической регуляции периферического кровообращения.
Анализ изложенных выше фактов позволил выявить научное противоречие между высоким уровнем разработанности общей теории нервно-гуморальной регуляции ССС и низким уровнем разработанности теории метаболической регуляции периферического кровообращения с помощью АО.
Цель работы: определить закономерности формирования реакции регионарной гемодинамики человека на прием природных и синтетических антиоксидантов, по изменению частоты сердечных сокращений (ЧСС) и параметров периферической пульсовой волны.
Задачи исследования:
1. Установить действие приема природной комбинации АО – плодов облепихи крушиновидной, на ЧСС и параметры периферической ПВ.
2. Определить влияние приема синтетических АО – основных компонентов плодов облепихи крушиновидной: -каротина, -токоферола и аскорбиновой кислоты, на параметры гемодинамики.
3. Выявить воздействие приема искусственной комбинации синтетических АО – препарата «АЕВИТ», на исследуемые параметры гемодинамики человека.
4. Установить особенности формирования реакции регионарной гемодинамики на прием природной и искусственной комбинации АО.
Научная новизна работы заключается в том, что в ней впервые:
- изучены закономерности действия природной комбинации АО плодов облепихи крушиновидной на периферическое кровообращение человека по комплексу гемодинамических показателей: ЧСС и 11 параметров периферической ПВ; показано, что при 10-дневном приеме плодов облепихи крушиновидной происходит заметное усиление периферического кровообращения человека;
- получены результаты влияния синтетических АО – основных компонентов плодов облепихи крушиновидной (-каротина, -токоферола, аскорбиновой кислоты) на регионарную гемодинамику; установлено, что 10-дневный прием -токоферола и аскорбиновой кислоты усиливает периферическое кровообращение, а 10-дневный прием -каротина, наоборот, ослабляет интенсивность регионарной гемодинамики;
- установлены закономерности действия на регионарную гемодинамику человека искусственной комбинации синтетических АО препарата «АЕВИТ»; показано, что 10-дневный прием препарата «АЕВИТ» снижает интенсивность периферического кровообращения;
- выявлены особенности формирования реакций периферической гемодинамики на прием природной и искусственной комбинации АО; установлено, что плоды облепихи и препарат «АЕВИТ» проявляют регуляторные свойства быстрее, чем их синтетические компоненты (-каротин, -токоферол, аскорбиновая кислота) отдельно; действие плодов облепихи на периферическое кровообращение, определяется преимущественно влиянием -токоферола и аскорбиновой кислоты, причем прием -токоферола ведет к изменению картины периферической ПВ.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Десятидневный прием плодов облепихи крушиновидной в дозе 3 г/кг сопряжен с быстрым и продолжительным усилением интенсивности периферического кровообращения.
2. Десятидневный прием -токоферола и аскорбиновой кислоты, в дозах, соответствующих их содержанию в плодах облепихи крушиновидной, сопровождается быстрым и продолжительным усилением интенсивности регионарной гемодинамики. Десятидневный прием -каротина, наоборот, сопряжен с медленным ослаблением периферического кровообращения.
3. Прием в течение 10 дней искусственной комбинации синтетических АО в виде препарата «АЕВИТ», сопровождается быстрым и продолжительным снижением интенсивности периферического кровообращения.
4. Комбинации АО (как природные, так и искусственные) проявляют свое действие на регионарную гемодинамику быстрее, чем их синтетические компоненты отдельно. Действие приема плодов облепихи крушиновидной на периферическое кровообращение преимущественно определяется антиоксидантными свойствами -токоферола и аскорбиновой кислоты.
Теоретическая значимость работы заключается в том, что полученные результаты позволяют сформировать представление о характере регионарных гемодинамических реакций в ответ на воздействие природных и синтетических АО представленных как индивидуально, так и в комплексе.
Результаты, полученные в ходе данного диссертационного исследования, раскрывают механизмы, обеспечивающие метаболическую регуляцию регионарной гемодинамики, посредством природных и синтетических АО. Ранее, в опытах на крысах, было доказано, что исследованные АО значительно меняют рО2 в нервной и мышечной ткани, стабилизируя флуктуации этого параметра (О.В. Пшикова, 1996, 1999, 2000). В развитие этих идей, доказано, что 10-дневный прием исследованных природных и синтетических АО заметно меняет показатели периферического кровообращения человека. Исследованные АО, прямо регулируют периферическое кровообращение человека, приспосабливая регионарный кровоток к функциональным потребностям ткани или органа. Вегетативное равновесие при этом не нарушается. При приеме данных АО, регулятором кровотока является непосредственно уровень метаболизма клетки, а не нервно-гуморальная регуляция. Результаты настоящей диссертации подтверждают, расширяют и углубляют положения метаболической теории регуляции периферического кровообращения.
Практическая значимость работы. Исследованные природные и синтетические АО могут быть предложены как регуляторы регионарного кровообращения, что актуально для профилактики сердечно-сосудистых заболеваний, сопровождающихся гипоксией различного происхождения. Так как прием данных АО, в указанных дозах и режиме не сопряжен с нарушением вегетативного равновесия, то эти АО могут быть рекомендованы для включения в фармакотерапию пациентов с нарушениями нервной и гуморальной регуляции. Плоды облепихи крушиновидной, -токоферол и аскорбиновая кислота рекомендуются как биологически активные вещества, усиливающие периферическое кровообращение, а -каротин и препарат «АЕВИТ», как вещества с выраженными антигипоксантными свойствами. Все исследованные АО являются безопасными, нетоксичными для организма веществами, которые стабилизируют и нормализуют показатели периферического кровообращения.
Апробация диссертационной работы. Материалы диссертации были доложены на XIX съезде Физиологического общества им. И.П.Павлова (Екатеринбург, 2004), XII Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов-2005» (Москва, 2005), Всероссийской конференции молодых исследователей «Физиология и медицина» (Санкт-Петербург, 2005), I Съезде физиологов СНГ (Сочи, Дагомыс, 2005), VIII Международной конференции «Биологическое разнообразие Кавказа» (Нальчик, 2006), Международном конгрессе студентов, аспирантов и молодых ученых «Перспектива – 2007» (Нальчик, 2007), XX съезде Физиологического общества им. И.П.Павлова (Москва, 2007). Также, полученные в ходе данного исследования результаты были представлены и обсуждены на факультетских и кафедральных научных семинарах Кабардино-Балкарского государственного университета (2003-2006 гг.).
По материалам диссертации опубликовано 10 научных работ, из них 1 в ведущем рецензируемом научном журнале, рекомендованном ВАК РФ.
Внедрение результатов исследования. Результаты данной диссертационной работы включены в научно-исследовательский цикл кафедры технологии продуктов общественного питания Кабардино-Балкарской государственной сельскохозяйственной академии. Ряд заключений и выводов работы включены в цикл лекций и лабораторно-практических занятий, проводимых в Кабардино-Балкарском государственном университете для студентов, специализирующихся в области физиологии человека и животных.
Ряд государственных учреждений здравоохранения Кабардино-Балкарской республики (Республиканская клиническая больница, Республиканский геронтологический реабилитационный центр) включили в курс лечения пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями исследованные АО, в дозах и режиме рекомендованных в настоящей диссертации.
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы (глава 1), организации и методов исследования (глава 2), результатов исследования и их обсуждения (главы 3-5), заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы (224 источника, из них 50 на иностранном языке). Работа включает 12 таблиц и 19 рисунков. Общий объем диссертации – 141 страница.
