Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Современные представления о роли окислительного стресса в патогенезе бронхиаьной астмы 12
1.1. Современные представления о патогенезе бронхиальной астмы 12
1.2. Патогенетическое значение окислительного стресса при бронхиальной астме 24
1.3. Внутриклеточные антиоксидантные ферменты как основной фактор выраженности окислительного стресса 32
1.4. Глюкокортикоидные гормоны в лечении больных бронхиальной астмы 38
1.5. Современные представления о механизме воздействия интервальной нормобарической гипоксии на организм человека 45
ГЛАВА 2. Материал и методы исследования
2.1. Объект исследования 50
2.1.1. Клиническая характеристика больных при поступлении в пульмонологическое отделение 54
2.2. Методы исследования функции внешнего дыхания 61
2.3. Методы исследования оксигенации крови 61
2.4. Методы исследования оксиданто-антиоксидантного статуса 62
2.4.1 Показатели оксидантного статуса организма 62
2.4.2. Показатели антиоксидантного статуса организма 64
2.5. Методика проведения интервальной нормобарической гипокситерапии 69
2.6. Статистическая обработка результатов исследований 71
ГЛАВА 3. Результаты собственных исследований
3.1. Анализ зависимостей показателей функции внешнего дыхания и оксидантно-антиоксидантного статуса у здоровых людей 72
3.1.1. Анализ зависимостей показателей функции внешнего дыхания и оксидантно-антиоксидантного статуса у больных бронхиальной астмой 106
3.2. Результаты исследования оксидантно-антиоксидантного статуса у больных бронхиальной астмой при разных формах заболевания 148
3.3. Результаты клинических, биохимических и функциональных методов исследования у больных бронхиальной астмой с легким персистирующим течением заболевания 152
3.3.1. Результаты исследований оксидантного статуса больных бронхиальной астмой с легким персистирующим течением заболевания при обострении и в период ремиссии 156
3.3.2. Результаты исследований антиоксидантного статуса больных с бронхиальной астмой с легким персистирующим течением заболевания при обострении и в период ремиссии 165
3.4. Результаты клинических, биохимических и функциональных методов исследования у больных бронхиальной астмой со среднетяжелым персистирующим течением заболевания 173
3.4.1. Результаты исследований влияния глюкокортикоидов на оксидантно-антиоксидантный статус больных бронхиальной астмой 179
3.4.1.1. Результаты исследований влияния преднизолона на оксидантно-антиоксидантный статус больных бронхиальной астмой 180
3.4.1.2. Результаты исследований влияния будесонида на оксидантно-антиоксидантный статус больных бронхиальной астмой 189
3.5. Результаты исследований влияния интервальной нормобарической гипокситерапии на оксидантно-антиоксидантный статус больных бронхиальной астмой 200
3.5.1. Результаты исследований влияния интервальной нормобарической гипокситерапии на оксидантно-антиоксидантный статус больных бронхиальной астмой с легким интермиттирующим течением заболевания 200
3.5.2. Результаты исследований влияния интервальной нормобарической гипокситерапии на оксидантно-антиоксидантный статус больных бронхиальной астмой с легким персистирующим течением заболевания 212
3.5.3. Результаты исследований влияния интервальной нормобарической гипокситерапии на оксидантно-антиоксидантный статус больных бронхиальной астмой со среднетяжелым персистирующим течением заболевания 222
3.5.4. Отдаленные результаты влияния интервальной нормобарической гипокситерапии на оксидантно-антиоксидантный статус больных бронхиальной астмой 237
Выводы 281
Список литературы 283
- Современные представления о патогенезе бронхиальной астмы
- Патогенетическое значение окислительного стресса при бронхиальной астме
- Методы исследования функции внешнего дыхания
- Анализ зависимостей показателей функции внешнего дыхания и оксидантно-антиоксидантного статуса у здоровых людей
Введение к работе
Во многих странах мира отмечают прогрессивное увеличение заболеваемости и смертности от бронхиальной астмы, что особенно характерно для США, Великобритании, Новой Зеландии, Австрии и других стран Европы (Martinez F.D., Wright A.L., Taussig L.M. et al., 1995; Burney P., Chinn S., Luczynska C. et al., 1996; Pizzichini M.M., Pizzichini M.M.m. et al., 1997; Pattemore P.K., Ellison-Loschmann L., Asher M.I. et al., 2004). Эпидемиологические исследования в России, выполненные по рекомендациям Европейского общества пульмонологов, также показали рост заболеваемости, 7% детского и 5% взрослого населения страдают бронхиальной астмой (Никитина Н.А., Биличенко Т.Н., Чучалин А.Г., 1995; Чучалин А.Г., 1997; Можина Л.Н., Сидорова Л.Д., Куделя Л.М., и др. 2004; Сидорова Л.Д., 2004; Bilitchenko T.N., Nikitina N.A., Tchoutchalin A.G. etal., 1996).
Общепризнано, что поиск новых методов лечения и профилактики заболеваний, в частности и бронхиальной астмы, должен основываться на достижениях в изучении патогенеза этого заболевания (Мак Фаден Е.Р., 1995; Holgate S. Т., 1998; Taylor A J N.. 1998).
Особенностью патогенеза бронхиальной астмы является хроническое воспаление и гиперчувствительность трахеобронхиальных путей к раздражителям внешней среды (Мак Фаден Е.Р., 1995; Holgate S. Т., 1998; Taylor A. J. N., 1998), развивающиеся вследствие трансформации ThO-лимфоцитов преимущественно в Тп2-клетки, генерирующие цитокины гуморального иммунитета (Warner J.A. et al., 1996; Luft С, Hausding M., Finotto S. et al., 2004). Цитокины, в свою очередь, индуцируют синтез IgE в В-лимфоцитах и экспрессию рецепторов к IgE на плазматической мембране тучных клеток привлеченных эозинофилов и базофилов (Мак Фаден Е.Р., 1995, Гриппи A.M., 1997, Abbas А.К., Murphy
K.M., Sher A., 1996; Taylor A. J. N., 1998). Инфильтрация лейкоцитами стенок воздухоносных путей при бронхиальной астме приводит к увеличению генерации активных метаболитов кислорода (АМК) (Bouloumij A., Bauersachs J., Linz W. et al., 1997; McQuaid K.E., Keenan A.K., 1997; Kita H., Gleich G.J., 1998; Nabe Т., Shinoda N., Yamashita K., et al., 1998). Локальная и системная гиперпродукция АМК и их цитотоксическое действие с накоплением продуктов переписного окисления липидов при бронхиальной астме играет важнейшую роль в патогенезе этого заболевания (Болевич С, Даниляк И.Г., Коган А.Х., 1997; Greene L.S., 1995; Fredberg J.J., 2004).
Известно, что основным фактором, ограничивающим патологическое влияние АМК в организме человека, являются антиоксидантные системы. При этом ведущую роль играет комплекс антиоксидантных ферментов, включающий супероксиддисмутазу, каталазу и глютатионпероксидазу (Fridovich L, 1997). Доказано, что у здоровых людей активность антиоксидантных ферментов нарастает в зависимости от продукции АМК по механизмому субстратной индукции, чем и обусловливается адаптивная перестройка метаболизма клеток (Nakamura Н., Nakamura К., Yodoi J., 1997; Duan С, Yan F., Song X. et al., 1999; Franco A.A., Odom R.S., Rando T.A., 1999; Neumcke I. Schneider В., Fandrey J. et al., 1999). При недостаточной активности антиоксидантной системы, баланс в системе «оксиданты-антиоксиданты» смещается в сторону прооксидантов (окислительный стресс), что может предопределять трансформацию физиологически адаптивных реакций в патологические (Kuge S., Jones N., 1994; Bradley T.M., Hidalgo E., Leautaud V. et al., 1997; Bauer C.E., Elsen S., Bird Т.Н., 1999). В связи с этим, предположили, что ферментативной антиоксидантной системе может принадлежать существенная роль в патогенезе бронхиальной астмы.
Следует отметить, что в литературе имеются немногочисленные и противоречивые сведения об активности отдельных антиоксидантных ферментах при бронхиальной астме (De Raeve H.R., Thunnissen F.B., Kaneko F.T. et al., 1997; Fenech A.G., Ellul-Micallef R., 1998). Изучение оксидантно-антиоксидантных систем, выяснение роли антиоксидантных ферментов в патогенезе бронхиальной астмы может способствовать разработке новых методов профилактики и лечения этого заболевания.
В поисках путей коррекции сниженной активности антиоксидантных ферментов, обратили внимание на данные о повышении устойчивости организма животных и человека к действию неблагоприятных факторов внешней среды под влиянием тренировкой периодической гипоксией (Меерсон Ф.З., Пшенникова М.Г., 1988; Гаркави Л.Х. Квакина Е.Б., Уколова М.А., 1990). В последние годы появились единичные наблюдения о благоприятном эффекте гипоксических тренировок при бронхиальной астме (Александров О.В., Стручков П.В., Винитская Р.С. и др., 1999; Рагозин О.Н., Балыкин М.В., Чарикова Е.Н., 2000; Иванова И.П., Непомнящих В.М., Ширинский B.C. и др., 2001). В связи с этим, представлялось интересным определить механизм этого воздействия, а именно, изучить влияние гипоксических тренировок на основные параметры оксидантно-антиоксидантного статуса больных бронхиальной астмой.
Цель исследования.
Изучить состояние оксидантно-антиоксидантного статуса больных бронхиальной астмой, и в связи с этим обосновать эффективность медикаментозной и немедикаментозной терапии этого заболевания.
Задачи исследования.
1. Изучить возможную взаимосвязь функциональных нарушений дыхательных путей и оксидантного статуса у больных бронхиальной астмой в период обострения и ремиссии заболевания.
Изучить систему внутриклеточных антиоксидантных ферментов у больных бронхиальной астмой в период обострения и ремиссии.
Изучить влияние нестероидных противовоспалительных препаратов на оксидантно-антиоксидантный статус больных бронхиальной астмой в период обострения.
Изучить влияние глюкокортикоидов на оксидантно-антиоксидантный статус больных бронхиальной астмой в период обострения.
Изучить влияние интервальной нормобарической гипоксии на оксидантно-антиоксидантный статус больных бронхиальной астмой в период ремиссии.
Изучить отдаленные результаты применения глюкокортикоидов и последующего использования интервальной нормобарической гипоксии в период ремиссии у больных бронхиальной астмой.
Научная новизна.
Показано, что у больных бронхиальной астмой в период обострения выявлен дисбаланс про- и антиоксидантных систем, степень которого возрастает в зависимости от тяжести заболевания. Впервые установлено, что этот дисбаланс обусловлен отсутствием адекватного повышения активности внутриклеточных антиоксидантных ферментов -супероксиддисмутазы, каталазы и глутатионпероксидазы.
Установлено, что при обострении бронхиальной астмы нарушение проходимости нижних дыхательных путей коррелирует с выраженностью дисбаланса про - и антиоксидантных систем, развитие которого опережает клинические проявления бронхиальной астмы.
Впервые показано, что у больных бронхиальной астмой, даже в период ремиссии имеется сниженная активность внутриклеточных антиоксидантных ферментов по сравнению со здоровыми людьми.
Впервые установлено, что у больных бронхиальной астмой
применение нестероидных противовоспалительных препаратов вызывает
уменьшение выраженности дисбаланса про - и антиоксидантных систем за
счет снижения уровня прооксидантов, без изменения активности
внутриклеточных антиоксидантных ферментов. Применение
глюкокортикоидов также уменьшает выраженность наблюдаемого дисбаланса, но это сопровождается и со снижением активности внутриклеточных антиоксидантных ферментов.
Впервые установлено, что у больных бронхиальной астмой курс интервальной нормобарической гипокситерапии вызывает повышение активности антиоксидантных ферментов сопряженное со снижением клинических проявлений бронхиальной астмы.
Научно-практическое значение работы.
Результаты исследования доказывают важную роль сниженной активности внутриклеточных антиоксидантных ферментов в патогенезе бронхиальной астмы и обосновывают новый подход к лечению этого заболевания с использованием методов, направленных на развитие адаптивного потенциала антиоксидантной системы организма.
Результаты работы указывают на перспективность профилактики обострения бронхиальной астмы с помощью курсов интервальной нормобарической гипокситерапии.
Выявлена возможность использования показателей активности антиоксидантных ферментов эритроцитов, общей прооксидантной активности и концентрации тиобарбитурат-реактивных продуктов плазмы в качестве патогенетически значимых критериев эффективности лечения и
профилактики бронхиальной астмы. Показана возможность прогнозирования обострений данного заболевания на основе результатов динамического исследования.
Основные положения, выносимые на защиту:
Нарушения проходимости нижних дыхательных путей у больных бронхиальной астмой, как в период обострения, так и в период ремиссии, зависят от выраженности дисбаланса про- и антиоксидантных систем, развитие которого связано со сниженными адаптивными возможностями внутриклеточных антиоксидантных ферментов.
Нестероидные противовоспалительные препараты вызывают уменьшение выраженности дисбаланса про- и антиоксидантных систем у больных бронхиальной астмой за счет снижения уровня прооксидантов без изменения активности внутриклеточных антиоксидантных ферментов.
Глюкокортикоидная терапия при бронхиальной астме сопряжена со снижением уровеня прооксидантов, а также снижением активности внутриклеточных антиоксидантных ферментов при сохранении дисбаланса про- и антиоксидантных систем.
Для повышения активности антиоксидантных ферментов у больных бронхиальной астмой с целью профилактики обострений заболевания эффективны курсы интервальной нормобарической гипокситерапии.
Современные представления о патогенезе бронхиальной астмы
Бронхиальная астма относится к наиболее распространенным хроническим заболеваниям дыхательной системы, отличительной особенностью которой является хроническое воспаление и гиперчувствительность трахеобронхиальных путей к раздражителям внешней среды (Пыцкий В.И., Адрианова Н.В., Артомосова А.В., 1991; Мак Фаден Е.Р.,1995; Гриппи М.А., 1997; Holgate S. Т., 1998; Taylor A.J.N., 1998). Бронхиальной астмой страдают около 10% детского и до 5% взрослого населения различных стран (Биличенко Т.Н., 1992; Sears M.R., 1997; Pattemore Р.К., Ellison-Loschmann L., Asher M.I. et al., 2004), причем это заболевание много чаще встречается у людей промышленно-развитых государств, и, прежде всего, в урбанизированной местности (Никитина Н.А., Биличенко Т.Н., Чучалин А.Г., 1995; Becklake M.R., Pierre Е., 1997; Mutius Е., 1997; Sears M.R., 1997; Tattersfield А.Е., 1997). Основные клинические проявления бронхиальной астмы связаны с временным нарушением функции гладких мышц бронхов, в результате чего происходит сужение воздухоносных путей (бронхоконстрикция) (Мак Фаден Е.Р., 1995; Гриппи A.M., 1997). В основе сужения воздухоносных путей лежат несколько механизмов, важнейшим из которых является сокращение гладкой мускулатуры в ответ на различные стимулы, включая действие АМК, нейро - и воспалительных медиаторов. Сокращение гладкой мускулатуры бронхов суживает просвет и заметно повышает сопротивление дыхательных путей. В основе другого механизма лежит утолщение стенок бронхов. Острые проявления бронхиальной астмы, такие как инфильтрация стенок воздухоносных путей и их отек, так же как гиперплазия и гипертрофия, возникающие вследствие хронического воспаления, ведут к сужению их просвета. И, наконец, накопление секрета, слизистых пробок и фрагментов поврежденных клеток также сопровождается частичной закупоркой просвета и увеличением сопротивления бронхов (Мюррей Р.К., 1997). Если сокращения гладкой мускулатуры бронхов может быть быстро устранено бронхорасширяющими средствами, то два других механизма сужения воздухоносных путей не являются столь быстро обратимыми. С позиций патогенеза бронхиальной астмы следует отметить, что многочисленные попытки связать развитие данной патологии с каким-либо одним, общим геном оказались безуспешными. Как видно из таблицы 1, бронхиальная астма выявляется при генетических дефектах весьма широкого круга генов (ряд цитокинов, рецепторы к IgE, серия факторов роста, (3-адреноцепторы, NO-синтаза) (Burastero S.E., Crimi Е., Balbo A. et al., 1995; Daniels S.E., Bhattacharrya S., James A. et al„ 1996; Holgate S.T.,1997; Ploegh H.L., 1998). Поэтому, в настоящее время принято положение, что бронхиальную астму следует рассматривать как мультифакторную патологию, генетический компонент которой обусловлен полиморфизмом генов. Однако для развития заболевания необходимо воздействие определенных факторов внешней среды -индукторов, к числу которых относятся промышленные ирританты, атмосферные поллюттанты, инфекционные агенты. Бронхиальную астму также можно считать заболеванием системного характера, на что указывают сведения о сочетании ее с генерализованной гиперчувствительностью других тканей (Woolcock A.J., 1994; Sigurs N., Bjarnason R., Sigurbergsson F. et al. 1995; Bjurksten В., 1997; Yermaneberhan H., Bekele Z., Venn A. et al. 1997). через плаценту с 22-24 недели беременности и индуцировать иммунную сенсибилизацию плодов (Holt P.G., Sly P.D., 1997). Важным стимулом локальной сенситизации нижних дыхательных путей, является и контакт с аллергеном в первые 2-3 года жизни (Seaton A., Godden D.J., Brown К. 1994; Stevenson Е., Turner G., Heaney L.G., et al.,1998). Согласно современным представлениям о патогенезе бронхиальной астмы, формирование астматического ответа обусловлено взаимодействием ингалируемого аллергена с эпителиальными и дендритными клетками бронхов, а также с секретируемыми в просвет IgE-антителами. Причем, аллерген связывется с IgE и индуцирует генерацию и освобождение из тучных клеток гистамина, лейкотриенов, простагландинов, триптазы и кининов, действующих на невральные и сосудистые рецепторы, а в нижних дыхательных путях на рецепторы гладкой мускулатуры, вызывая бронхоконстрикцию. (Bradding P., Walls A.F., Church М.К., 1995; Robinson С, 1995; Belvisi M.G., Saunders M.A., Haddad E-B. et al., 1997; Howarth P.H., 1998; Fredberg J.J., 2004; Lewkowich LP., Rempel J.D., HayGlass K.T., 2004; Luijk В., Kempsford R.D., Wright A.M. et al., 2004). Гиперпродуцируемый IgE, по мнению некоторых исследователей, лежит в основе феномена гиперчувствительности у больных бронхиальной астмой (Fahy J.V., Cockcroft D.W., Boulet L.P., 1999). Также большую роль при развтии бронхиальной астмы играют дендритные клетки (клетки Лангерганса), которые соединяются цитоплазматическими отростками и проникают между эпителиоцитами, образуя хорошо развитую внутриэпителиальную сеть. Эти клетки отличаются способностью поглощать аллерген, модифицировать его и мигрировать в лимфоузлы (Плейфэр Д., 1998; Lipscomb М. F., Masten В J., 2002; Chambers S.J., Bertelli Е., Winterbone M.S. et al., 2004). После этого стволовые Th-0-лимфоциты претерпевают специфическую дифференцировку или в Th-І-клетки, вырабатывающие IL-2 и INF-y для регуляции клеточного иммунитета, или Тп2-клетки, вырабатывающие IL-4, IL-5, IL-6, IL-10 и IL-13 для реализации гуморального иммунитета (Marshall J.D., Secrist Н., De Kruyff R.H. et al., 1995; Magram J., Connaughton S.E., Warner R.R. et al. 1996; Mattner F., Magram J., Ferrante J. et al. 1996; Izuhara K., Arima K., 2004; King N.E., Zimmermann N., Pope S.M. et al., 2004).
Патогенетическое значение окислительного стресса при бронхиальной астме
Многие бронхолегочные патологии, в том числе и бронхиальная астма тесно связаны с активацией свободнорадикального окисления в легких. Активно продуцируемый хемокин RANTES эпителием бронхов, у больных бронхиальной астмой, привлекает эозинофилы, Т-лимфоциты из крови в ткань, где они являются главными источниками AMK (Bouloumij A., Bauersachs J., Linz W. et al., 1997; McQuaid K.E., Keenan A.K., 1997). AMK - высокореакционные, преимущественно радикальные, кислородные соединения, образующиеся в результате одноэлектронного восстановления молекулярного кислорода или изменения спина одного из его электронов на внешней орбитали. Мембранная НАДФН-оксидаза фагоцитирующих клеток является ферментативным комплексом, специализированным на восстановление молекулярного кислорода с образованием супероксида (О ) (Babior В.М., Kipnes R.S., Carnutte J.Т., 1973). Цитоплазматический фермент NO-синтаза тех же клеток продуцирует другую свободнорадикальную молекулу — оксид азота (#NO) (Marietta М.А., Yoon P.S., Lyengar R., et al., 1988; Mills CD., 1991). При определенных условиях, эти две молекулы могут реагировать друг с другом, образуя пероксинитрит (ONOO): Пероксинитрит легко протонируется, превращаясь в слабую пероксинитрокислоту: , а затем распадается на нитроксильный (NO2") и гидроксильный радикалы ОН : Гидроксильный радикал (ОН ) является наиболее реакционным и опасным из всех АМК, обусловливая его высокую цитотоксичность. Цитотоксическое действие АМК, продуцируемые лейкоцитами, не ограничивается чужеродными клетками и может проявляться в отношении собственных клеток организма, что и лежит в основе развития патологического процесса, в частности при бронхиальной астме. Однако в последнее десятилетие представления о роли АМК в жизнедеятельности организма существенно дополнились и углубились благодаря новым фундаментальным открытиям, многочисленным экспериментальным и клиническим наблюдениям. В настоящее время выявлен широкий спектр физиологических эффектов АМК, к которым, прежде всего, относятся регуляция клеточной пролиферации (Whiteacre C.F., Cathcart М.К., 1992), тонуса сосудов (Rubanyi СМ., 1998), а также индукция транскрипции определенных генов (Crawford D., Zbinden I., Amstad P., Cerutti P., 1988; Burdon R.Y., 1992; Rahman I., 2003). Таким образом, современное представление об участие АМК в организме человека, заключается не только в повреждающем эффекте этих молекул и как следствие развитие патологии, а дополняется ролью молекул-медиаторов, регулирующих физиологические процессы. В эпителиальных клетках дыхательных путей обнаружены две функционально разные изоформы NOS (NO-синтаза), конститутивная-cNOS и индуцибельная- iNOS. Первая активируется быстрым повышением внутриклеточного [Са2+] с освобождением NO , которому авторы отводят роль физиологического бронхорелаксанта (Ricciardolo F.L.M., Geppetti P., Mistretta A., et ah, 1996). Напротив, экспрессия iNOS в эпителии дыхательных путей имеет адаптивно-индуцируемую природу (Guo F.H., De Raeve H.R., Rice T.W., et ah, 1995), причем активация MacNee W. et al.,1996), активность фермента повышается через несколько часов после ингалируемого патогена и сохраняется несколько дней (Kleinert Н., Euchenhofer С, Ihrig-Biedert I., Forstermann U. 1996). Важно отметить, что преимущестущественным местом экспрессии iNOS являются верхние дыхательные пути (Guo F.H., Uetani K.S., Haque J.К. et al., 1997). Генерируемый этим изозимом NO , выполняет жизненноважную функцию нитрозативной модификации указанных индукторов с целью их разрушения (антимикробное, антивирусное и антиполлютантное действие) (Nathan C.F., Hibbs J.В., 1991). Примечательно, что у больных бронхиальной астмой резко увеличена активность именно iNOS, четко коррелирующая со степенью гиперчувствительности дыхательных путей (Salome СМ., Roberts A.M., Brown N.J. et al, 1999). И, наконец, принципиально важным является обнаруженный факт, что NO", производимый iNOS верхними дыхательными путями, механизмом обратной связи тормозит активность cNOS бронхиол (Nijkamp F.P., Folkerts G., 1995), чем объясняется феномен бронхоконстрикции при индуцируемой активации iNOS у больных бронхиальной астмой (Corradi М., Majori М., Cacciani G.C., 1999). В последние годы выяснилось, что важными звеньями механизма адаптивной индукции iNOS у больных бронхиальной астмой являются секретируемые клетками эпителия и Th-лимфоцитами цитокины, прежде всего IFN-y, IL-4 и TNF-a (Asano К., Chee С.В.Е., Gaston В. et al., 1994; Robbins R.A., Barnes P.J., Springall D.R. et al., 1994), которые аутокринно и паракринно стимулируют синтез iNOS, a IL-4 на посттранскрипциональном уровне продлевает время полужизни мРНК iNOS (Haque S.J., Flati V., Deb A., et al, 1995; Marshall, C.J., 1995).
Методы исследования функции внешнего дыхания
Исследования проводились в утренние часы, натощак, после предварительного 30-минутного отдыха с использованием спирографа «SPIROVIT-SP1» (Швейцария). Интерпретация осуществлялась в соответствии с данными, изложенными в монографии "Патофизиология легких" (Гриппи М.-А.,1997), причем особое внимание уделялось изменениям таких показателей, как форсированная жизненная емкость легких (ФЖЕЛ), представлявшая собой максимальный объем воздуха при вдохе или выдохе; объем форсированного выдоха за первую секунду (ОФВі); пиковая объемная скорость экспираторного потока, характеризующая состояние бронхиальной проходимости в целом (ПОСвыд); форсированный экспираторный поток между 25 и 75% форсированной жизненной емкости легких (ФЭП25%, ФЭП5о%, ФЭП 75%), что характеризует бронхиальную проходимость на уровне крупных, средних и мелких бронхов. Исследования проводились до и во время сеанса интервальной нормобарической гипоксии с помощью газового анализатора «AVL» (Германия). Интерпретация осуществлялась в соответствии с данными, изложенными в монографии «Патофизиология легких» (Гриппи М.- А.,1997) раздел «Транспорт газов к периферическим тканям» (Тино Г. и Гриппи А., 1997), причем особое внимание уделялось изменениям таких показателей, как р02 - парциальное давление кислорода в артериольной крови, рС02 - парциальное давление углекислого газа в артериольной крови, Sa02 - процентное выражение оксигенированного гемоглобина по отношению к общему количеству гемоглобина. Для этих исследований использовали кровь, совместно забираемую с плановым назначением для клинико-лабораторных исследований, утром натощак из локтевой вены с добавлением гепарината лития (14 ед/мл). Кровь центрифугировали при 3000 об/мин 15 мин, после чего полученную плазму использовали для оценки параметров оксидантного статуса, а эритроциты - для исследования внутриклеточного антиоксидантного статуса. При этом эритроциты трижды отмывали физиологическим раствором, гемолизировали дистиллилированной водой, объем которой варьировал в зависимости от последующего конкретного метода исследования. Общая прооксидантная активность (ОПА), рассматриваемая как показатель суммарной концентрации всех прооксидантов и свободно-радикальных метаболитов в плазме, оценивали по накоплению в модельной системе продуктов перекисного окисления ТВИН-80, реагирующих с ТБК (Молчанов А.В., Галактионова Л.П., 1997; Галактионова Л.П., Молчанов А.В., Ельчанинова С.А. и др., 1998). Реактивы: 1) 1% раствор моноолеатаполиоксиэтилированного сорбитана (ТВИН-80) 2) 40% раствор трихлоруксусной кислоты (ТХУ) 3) 0,25% раствор тиобарбитуровой кислоты (ТБК). Ход анализа: В посуду из темного стекла с притертыми пробками объемом 200 мл вносили по 2 мл ТВИН-80. В опытную пробу прибавляли 0,2 мл плазмы крови, а в контрольную пробу соответствующий объем дистиллированной воды. После инкубации при 40С в течение 48 часов в пробы добавляли по 1 мл ТХУ и оставляли при комнатной температуре на 60 мин. После центрифугирования при 8000 об/мин в течение 15 мин супернатант (2 мл) смешивали с 2 мл ТБК и инкубировали на кипящей водяной бане 15 мин. При этом ТБК реагировала с малонилдиальдегидом с образованием триметинового комплекса розового цвета. Пробы охлаждали и измеряли поглощение при 532 нм против дистиллированной воды. Расчет проводили по формуле:
Анализ зависимостей показателей функции внешнего дыхания и оксидантно-антиоксидантного статуса у здоровых людей
Функциональное исследование бронхолегочной системы является важной частью клинической медицины и выполняет ряд задач: диагностика заболевания легких, оценка тяжести, оценка эффективности терапии, обучение больных приемам правильного дыхания. Основная функция легких - обмен газов: поглощение кислорода из окружающей среды и удаление из организма двуокиси углерода. Эти процессы необходимы для клеточного метаболизма. В конечном итоге, система газообмена должна контролироваться, регулироваться и непременно приспосабливаться к широкому спектру изменений метаболизма, возникавших при воздействии эндогенных и экзогенных факторов. В настоящее время установлено, что заболеваемость бронхолегочной системы, прямо коррелирует с загрязнением атмосферы сильными окислителями (NO, NO2, СО, Оэ, альдегиды), пылевыми частицами, а также аллергенами (Тиунов Л.А., Головенко Н.Я., Галкин Б.Н. и др., 1991; Mutmansky J.M., 1990), с развитием окислительного стресса. Ингаляция атмосферных прооксидантных поллютантов, таких как озон, окислы азота, автомобильный или сигаретный смог, индуцирует окислительные процессы, как в поверхностном слое бронхоальвеолярного секрета, так и в эпителии бронхов (Wright D.T., Conn L.A., Li Н. et al., 1994). Выявление взаимосвязей между показателями функции внешнего дыхания и оксидантно-антиоксидантного статуса позволит конкретизировать характер зависимостей изменения свободнорадикального метаболизма и дыхания. Наблюдение 30 здоровых людей (40,0 ± 1,4 лет) показало (табл.10), что использование проб с форсированным выдохом позволяет с помощью методов функциональной диагностики контролировать трахеобронхиальную проходимость. Результаты форсированного выдоха определяются комплексом анатомо-физиологических свойств легких. Значительную роль играет сопротивление потоку выдыхаемого воздуха в крупных бронхах и трахее. Определяющим фактором служит эластическое и трансмуральное давление, вызывающее компрессию бронхов. Существенным недостатком теста является необходимость максимального вдоха, предшествующего форсированному выдоху, что может временно у здоровых лиц предотвратить бронхоспазм. Наиболее популярным стало исследование объема форсированного выдоха за первую секунду (ОФВі). В норме, у здоровых людей, не менее 70% форсированного выдохнутого воздуха приходится на первую секунду выдоха. Кроме этого, существует возможность расширения диагностических возможностей спирографии, определяя поток форсированного выдоха в разных сегментах спирограммы. Показатели потока в разных частях форсированного выдоха объективно отражают состояние бронхиальной проходимости на различных уровнях бронхиального дерева. Если максимальный поток выдоха первых 200-1000 мл зависит от диаметра крупных бронхов (ФЭП25%), то поток 50% ФЖЕЛ - от диаметра средних бронхов (ФЭП5о%), а поток от 75% до 85% ФЖЕЛ - от диаметра мелких бронхов (ФЭП75%). Параллельно у этих же 30 здоровых людей исследовали показатели оксидантного статуса (ОПА, ТБРП) и TNF-a (табл. 11) Около 90% потребляемого человеком молекулярного кислорода вовлекается в реакции окислительного фосфорилирования, вместе с тем, во всех живых организмах постоянно протекают реакции с образованием активированных кислородных метаболитов (АМК): 02 , 02!, Н202, НО , ОСГ и др., которые на ряду с патологической ролью выполняют и жизненно важную регуляторную роль. Общая прооксидантная активность (ОПА), рассматривалась как показатель суммарной концентрации всех прооксидантов и АМК в плазме находимых у здоровых лиц. Взаимодействие АМК с липидами, преимущественно ненасыщенными, приводит к возникновению перекисных соединений: гидроперекисей ROOH, диалкилперекисей ROOR, пероксикислот RCOOOH, пероксиэфиров RCOOOR и перекисей других классов. Ввиду того, что перекиси являются довольно неустойчивыми соединениями, легко подвергающимися гомолитическому распаду, определение перекисных продуктов служит лишь косвенным свидетельством образования пергидроксильных или алкоксильных радикалов. Более устойчивыми, чем перекиси, продуктами радикальных процессов являются так называемые вторичные (конечные) соединения: спирты, альдегиды, кетоны, лактоны, предельные углеводороды и др., В основном, это малоновый диальдегид, а также другие вещества, содержащие сульфгидрильные группы. Реагируя с 2-тиобарбитуровой кислотой и называемые, поэтому тиобарбитурат-реактивные продукты (ТБРП) образуют окрашенные хромофоры, которые тесно коррелирует с поглощением кислорода и отражают накопление малонового диальдегида. Определение ТБРП в сыворотке применялась в качестве интегрального показателя активности процессов свободнорадикального окисления.
