seamedМорская медицинаMarine Medicine2413-57472587-7828Research Institute of Industrial and Maritime Medicine of the Federal Medical and Biological Agency10.22328/2413-5747-2023-9-3-84-90seamed-682Research ArticleОригинальные исследованияOriginal articlesПерекисное окисление липидов и антиоксидантная система легких при гипербарической оксигенации и ее последствия: проспективное исследованиеLipid peroxidation and the antioxidant system of the lungs during hyperbaric oxidation and its aftereffect: prospective studyhttps://orcid.org/0000-0002-1854-4925ЯковлевНиколай ВикторовичYakovlevNikolay V.

кандидат медицинских наук, врач-терапевт

Cand. of Sci. (Med.), general practitioner

nick74@rembler.ruhttps://orcid.org/0000-0003-0506-8939СавиловПавел НиколаевичSavilovPavel N.

доктор медицинских наук, профессор, врач-анестезиолог-реаниматолог

Dr. of Sci. (Med.), Professor, anesthesiologist-resuscitator

p_savilov@mail.ruВоронежский государственный медицинский университет им. Н.Н. Бурденко; Петропавловская районная больницаРоссияVoronezh State Medical University named after N.N. Burdenko; Petropavlovsk District HospitalRussian FederationВоронежский государственный медицинский университет им. Н.Н. Бурденко; Тамбовская центральная районная больницаРоссияVoronezh State Medical University named after N.N. Burdenko; Tambov Central District HospitalRussian Federation202320112023938490Copyright © Яковлев Н.В., Савилов П.Н., 20232023Яковлев Н.В., Савилов П.Н.Yakovlev N.V., Savilov P.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://seamed.elpub.ru/jour/article/view/682ЦЕЛЬ

ЦЕЛЬ. Изучить состояния перекисного окисления липидов (ПОЛ) и антиоксидантной системы в легких здорового организма при однократном и многократном применении гипербарической оксигенации (ГБО) в терапевтическом режиме и динамику выявленных изменений в постгипероксическом периоде (ПГП).

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ. Опыты проведены на 100 беспородных белых крысах (самцы) массой 180–220 г. Гипербарическую оксигенацию проводили в терапевтическом «мягком» режиме (2 ата, 50 мин), 1 сеанс в сутки. Исследования выполняли сразу после первого и пятого сеансов ГБО, а также на 5-е сутки после однократного применения ГБО и на 5-е стуки после окончания пятидневного курса ГБО. В легочной ткани исследовали содержание внеэритроцитарного гемоглобина (ВЭГ), малонового диальдегида (МДА), мочевины, мочевой кислоты (МК), активность супероксиддисмутазы (СОД) и каталазы.

РЕЗУЛЬТАТЫ

РЕЗУЛЬТАТЫ. Пятидневный курс ГБО не приводит к накоплению ВЭГ в легочной ткани и вызывает увеличение в ней концентрации МДА только после 5-го сеанса ГБО, тогда как на 5-е сутки ПГП она находится в пределах нормы. Адаптируясь к выбранному режиму ГБО, легочная ткань отвечает повышением активности СОД и каталазы, которые нормализуются при увеличении количества сеансов до пяти. В отличие от СОД, увеличение активности каталазы на 5-е сутки ПГП зависит от количества сеансов ГБО. Если ГБО-детерминированное накопление мочевины легочной тканью сохраняется на 5-е сутки ПГП, то накопление МК – только при гипероксическом воздействии.

ОБСУЖДЕНИЕ

ОБСУЖДЕНИЕ. Выявленные изменения являются проявлением естественной реакции ПОЛ и антиоксидантной системы легких здорового организма на сверхнасыщение кислородом, проводимое в терапевтическом «мягком» режиме 2 ата, 50 мин.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Пятидневный курс ГБО в терапевтическом «мягком» режиме (2 ата, 50 мин, 1 сеанс в сутки) не вызывает неконтролируемой активации ПОЛ и истощения антиоксидантной системы в легочной ткани.

OBJECTIVE

OBJECTIVE. To study the state of lipid peroxidation (LP) and the antioxidant system in the lungs of a healthy organism with single and repeated use of HBO in the therapeutic regime and the dynamics of the detected changes in the posthyperoxic period.

MATERIALS AND METHODS

MATERIALS AND METHODS. The experiments were conducted on a 100 mongrel white rats (males) weighing 180-220 g. Hyperbaric oxygenation (HBO) was performed in a therapeutic “soft” mode (2 ata, 50 min), 1 session per day. The studies were carried out immediately after the first and fifth sessions of HBO, as well as on the 5th day after a single application of HBO and on the 5th knock after the end of the five-day course of HBO. The content of extraerythrocytic hemoglobin (EEG), malondialdehyde (MDA), urea, uric acid (UC), activity of superoxide dismutase (SOD) and catalase were studied in the lung tissue.

RESULTS

RESULTS. A five-day course of HBO does not lead to the accumulation of EEG in the lung tissue and causes an increase in the concentration of MDA in it only after the 5th session of HBO, whereas on the 5th day of the posthyperoxic period (PHP) it is within the normal range. Adapting to the selected HBO regimen, the lung tissue responds by increasing the activity of SOD and catalase, which normalize with an increase in the number of sessions to five. Unlike SOD, the increase in catalase activity on the 5th day of PHP depends on the number of HBO sessions. If the HBO-determined accumulation of urea by the lung tissue persists on the 5th day of the post-peroxic period, then the accumulation of UC is only with hyperoxic exposure.

DISCUSSION

DISCUSSION. The changes we have identified are a manifestation of the natural reaction of the LP and the antioxidant system of the lungs of a healthy organism to an over-saturation with oxygen carried out in a therapeutic “soft” mode of 2 ata, 50 min.

CONCLUSION

CONCLUSION. A five-day course of HBO in a therapeutic “soft” mode (2 ata, 50 min, 1 session per day) does not cause uncontrolled activation of POL and depletion of the antioxidant system in the lung tissue.

морская медицинагипероксиялегкиеадаптациясупероксиддисмутазакаталазамочевинамочевая кислотаmarine medicinehyperoxialungsadaptationsuperoxide dismutasecatalaseureauric acidReferencesПетриков С.С., Евсеев А.К., Левина О.А., Шабанов А.К., Кулабухов В.В., Кутровская Н.Ю., Боровкова Н.В., Клычникова Е.В., Горончаровская И.В., Тазина Е.В., Попугаев К.А., Косолапов Д.А., Слободенюк Д.С. Гипербарическая оксигенация в терапии пациентов с COVID-19 // Общая реаниматология. 2020. Т. 16, № 6. С. 4–18 [Petrikov S.S., Evseev A.K., Levina O.A., Shabanov A.K., Kulabukhov V.V., Kutrovskaya N.Yu., Borovkova V.N., Klychnikova E.V., Goroncharovskaya I.V., Tazina E.V., Popugaev K.A., Kosolapov D.A., Slobodeniuk D.S. Hyperbaric Oxygen Therapy in Patients with COVID-19. General Reanimatology. 2020, Vol. 16, № 6, pp. 4–18 (In Russ. and Engl.)]. doi:10.15360/1813-9779-2020-6-4-18.Петриков С.С., Евсеев А.К., Левина О.А., Шабанов А.К., Кулабухов В.В., Кутровская Н.Ю., Боровкова Н.В., Клычникова Е.В., Горончаровская И.В., Тазина Е.В., Попугаев К.А., Косолапов Д.А., Слободенюк Д.С. Гипербарическая оксигенация в терапии пациентов с COVID-19 // Общая реаниматология. 2020. Т. 16, № 6. С. 4–18 [Petrikov S.S., Evseev A.K., Levina O.A., Shabanov A.K., Kulabukhov V.V., Kutrovskaya N.Yu., Borovkova V.N., Klychnikova E.V., Goroncharovskaya I.V., Tazina E.V., Popugaev K.A., Kosolapov D.A., Slobodeniuk D.S. Hyperbaric Oxygen Therapy in Patients with COVID-19. General Reanimatology. 2020, Vol. 16, № 6, pp. 4–18 (In Russ. and Engl.)]. doi:10.15360/1813-9779-2020-6-4-18.Гринцова А.А., Ладария Е.Г., Боева И.А., Дмитриенко В.В., Денисенко А.Ф. Применение гипербарической оксигенации в комплексной терапии пациентов с профессиональным ХОЗЛ // Университетская клиника. 2015. Т. 11, № 2. С. 52–54 [Grintsova A.A., Ladaria E.G., Boeva I.A., Dmitrienko V.V., Denisenko A.F. The use of hyperbaric oxygenation in the complex therapy of patients with occupational chronic obstructive pulmonary diseases. Universitetskaya klinika. Donestk, 2015, Vol. 11, № 2, pp. 52–54 (in Russ.)].Гринцова А.А., Ладария Е.Г., Боева И.А., Дмитриенко В.В., Денисенко А.Ф. Применение гипербарической оксигенации в комплексной терапии пациентов с профессиональным ХОЗЛ // Университетская клиника. 2015. Т. 11, № 2. С. 52–54 [Grintsova A.A., Ladaria E.G., Boeva I.A., Dmitrienko V.V., Denisenko A.F. The use of hyperbaric oxygenation in the complex therapy of patients with occupational chronic obstructive pulmonary diseases. Universitetskaya klinika. Donestk, 2015, Vol. 11, № 2, pp. 52–54 (in Russ.)].Щуров А.Г. Применение гипербарической оксигенации для повышения работоспособности спортсменов // Теория и практика физической культуры. 2006. № 9. С. 28–29 [Shchurov A.G. The use of hyperbaric oxygenation to improve the performance of athletes. Theory and practice of physical culture, 2006, № 9, pp. 28–29 (in Russ.)].Щуров А.Г. Применение гипербарической оксигенации для повышения работоспособности спортсменов // Теория и практика физической культуры. 2006. № 9. С. 28–29 [Shchurov A.G. The use of hyperbaric oxygenation to improve the performance of athletes. Theory and practice of physical culture, 2006, № 9, pp. 28–29 (in Russ.)].Филипенков С.Н., Дедеш Л.М., Ёлкина Л.Г., Секунов Г.Г. Итоги, проблемы и перспективы применения ГБО в авиационной медицине для восстановления здоровья и реабилитации летного состава // Бюллетень гипербарической биологии и медицины. 2003. Т. 1, № 1–4. С.43–53 [Filipenkov S.N., Dedesh L.M., Elkina L.G., Sekunov G.G. Results, problems and prospects of the use of HBO in aviation medicine for the restoration of health and rehabilitation of flight personnel. Directory of hyperbaric biology and medicine, 2003, Vol. 11, № 1–4, pp. 43–53 (In Russ.)].Филипенков С.Н., Дедеш Л.М., Ёлкина Л.Г., Секунов Г.Г. Итоги, проблемы и перспективы применения ГБО в авиационной медицине для восстановления здоровья и реабилитации летного состава // Бюллетень гипербарической биологии и медицины. 2003. Т. 1, № 1–4. С.43–53 [Filipenkov S.N., Dedesh L.M., Elkina L.G., Sekunov G.G. Results, problems and prospects of the use of HBO in aviation medicine for the restoration of health and rehabilitation of flight personnel. Directory of hyperbaric biology and medicine, 2003, Vol. 11, № 1–4, pp. 43–53 (In Russ.)].Поликарпочкин А.Н., Левшин И.В. Гипербарическая оксигенация при физической реабилитации и после перенесенной инфекции СОVID-19 // Актуальные проблемы физической и специальной подготовки силовых структур. 2021. № 1. С. 225–230. [Polikarpochkin A.N., Levshin I.V. Hyperbaric oxygenation during physical rehabilitation and after infection with COVID-19. Actual problems of physical and special training of power structures, 2021, №1, рр. 225–230 (In Russ.)].Поликарпочкин А.Н., Левшин И.В. Гипербарическая оксигенация при физической реабилитации и после перенесенной инфекции СОVID-19 // Актуальные проблемы физической и специальной подготовки силовых структур. 2021. № 1. С. 225–230. [Polikarpochkin A.N., Levshin I.V. Hyperbaric oxygenation during physical rehabilitation and after infection with COVID-19. Actual problems of physical and special training of power structures, 2021, №1, рр. 225–230 (In Russ.)].Handbook of Hyperbaric Medicine / edited by D. Mathieu. Netherlands: Springer, 2006.Handbook of Hyperbaric Medicine / edited by D. Mathieu. Netherlands: Springer, 2006.Кричевская А.А., Лукаш А.И., Броновицкая З.Г. Биохимические механизмы кислородной интоксикации. Ростов-н/Д: РГУ, 1980 [Krichevskaya A.A. Lukash A.I., Bronovitskaya Z.G. Biochemical mechanisms of oxygen intoxication. Rostov-on-Don: RSU, 1980 (in Russ.)].Кричевская А.А., Лукаш А.И., Броновицкая З.Г. Биохимические механизмы кислородной интоксикации. Ростов-н/Д: РГУ, 1980 [Krichevskaya A.A. Lukash A.I., Bronovitskaya Z.G. Biochemical mechanisms of oxygen intoxication. Rostov-on-Don: RSU, 1980 (in Russ.)].Булгакова Я.В. Савилов П.Н., Яковлев В.Н., Дорохов Е.В Активность супероксиддисмутазы в филогенетически разных отделах головного мозга крыс при многократных сеансах гипербарической оксигенации // Журнал эволюционной биохимии и физиологии. 2019. Т. 55, №5. С.76–78 [Bulgakova Ya.V., Savilov P.N., Yakovlev V.N., Dorokhov E.V. Superoxide Dismutase Activity in Phylogenetically Heterogeneous Regionsof the Rat Brain during Repetitive Sessions of Hyperbaric Oxygenation. Journal of Evolutionary Biochemistry and Physiology, 2019, Vol. 55, № 5, pp. 6–78 (in Russ.)]. doi: 10.1134/S0044452919050012Булгакова Я.В. Савилов П.Н., Яковлев В.Н., Дорохов Е.В Активность супероксиддисмутазы в филогенетически разных отделах головного мозга крыс при многократных сеансах гипербарической оксигенации // Журнал эволюционной биохимии и физиологии. 2019. Т. 55, №5. С.76–78 [Bulgakova Ya.V., Savilov P.N., Yakovlev V.N., Dorokhov E.V. Superoxide Dismutase Activity in Phylogenetically Heterogeneous Regionsof the Rat Brain during Repetitive Sessions of Hyperbaric Oxygenation. Journal of Evolutionary Biochemistry and Physiology, 2019, Vol. 55, № 5, pp. 6–78 (in Russ.)]. doi: 10.1134/S0044452919050012Савилов П.Н., Молчанов Д.В. Особенности диуреза здорового организма при адаптации к сверхнасыщению кислородом (Обзор проблемы) // Вестник российской академии естественных наук. 2018. Т. 18, № 2. С. 59–65. [Savilov P.N., Molchanov D.V. Features of diuresis of a healthy organism during adaptation to oxygen supersaturation (Review of the problem). Bulletin of the Russian Academy of Natural Sciences, 2018, Vol. 18, № 2, рр. 59–65 (In Russ.)].Савилов П.Н., Молчанов Д.В. Особенности диуреза здорового организма при адаптации к сверхнасыщению кислородом (Обзор проблемы) // Вестник российской академии естественных наук. 2018. Т. 18, № 2. С. 59–65. [Savilov P.N., Molchanov D.V. Features of diuresis of a healthy organism during adaptation to oxygen supersaturation (Review of the problem). Bulletin of the Russian Academy of Natural Sciences, 2018, Vol. 18, № 2, рр. 59–65 (In Russ.)].Пашков А.Н., Романов А.Ю Применение хемилюминесцентного анализа для определения активности печеночного антикейлона и кейлона // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 1990. № 7. С. 92–94 [Pashkov A.N., Romanov A.Yu. Application of chemiluminescent analysis to determine the activity of hepatic anticeylon and keylon. Bulletin of Experimental Biology and Medicine, 1990, № 7, рр. 92–94 (in Russ.)].Пашков А.Н., Романов А.Ю Применение хемилюминесцентного анализа для определения активности печеночного антикейлона и кейлона // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 1990. № 7. С. 92–94 [Pashkov A.N., Romanov A.Yu. Application of chemiluminescent analysis to determine the activity of hepatic anticeylon and keylon. Bulletin of Experimental Biology and Medicine, 1990, № 7, рр. 92–94 (in Russ.)].Королюк М.А., Иванова Л.И., Майорова И.Г., Токарев В.Е. Метод определения активности каталазы // Лабораторное дело. 1988. № 1. С. 16–19. [Korolyuk M.A., Ivanova L.I., Mayorova I.G., Tokarev V.E. Method for determining catalase activity. Laboratory work, 1988. № 1. рр. 16–19 (in Russ.)].Королюк М.А., Иванова Л.И., Майорова И.Г., Токарев В.Е. Метод определения активности каталазы // Лабораторное дело. 1988. № 1. С. 16–19. [Korolyuk M.A., Ivanova L.I., Mayorova I.G., Tokarev V.E. Method for determining catalase activity. Laboratory work, 1988. № 1. рр. 16–19 (in Russ.)].Андреева Л.И., Кожемякин Л.А., Кишкун А.А. Модификация метода определения перекисей липидов в тесте с тиобарбитуровой кислотой // Лабораторное дело. 1988. № 11. С. 41–43 [Andreeva L.I., Kozhemyakin L.A., Kishkun A.A. Modification of the method for determining lipid peroxides in a test with thiobarbituric acid. Laboratory work, 1988, № 11, pp. 41–43 (in Russ.)].Андреева Л.И., Кожемякин Л.А., Кишкун А.А. Модификация метода определения перекисей липидов в тесте с тиобарбитуровой кислотой // Лабораторное дело. 1988. № 11. С. 41–43 [Andreeva L.I., Kozhemyakin L.A., Kishkun A.A. Modification of the method for determining lipid peroxides in a test with thiobarbituric acid. Laboratory work, 1988, № 11, pp. 41–43 (in Russ.)].Идельсон Л.И., Бриллиант М.Д. Справочник по функциональной диагностике М.: Медицина. 1970. С. 398–399 [Idelson L.I., Brilliant M.D. Handbook of functional diagnostics Moscow: Medicine. 1970. C. 398–399 (In Russ.)].Идельсон Л.И., Бриллиант М.Д. Справочник по функциональной диагностике М.: Медицина. 1970. С. 398–399 [Idelson L.I., Brilliant M.D. Handbook of functional diagnostics Moscow: Medicine. 1970. C. 398–399 (In Russ.)].Richterrich D. Clinical Chemistry. N.Y.: Academiа Press, 1962.Richterrich D. Clinical Chemistry. N.Y.: Academiа Press, 1962.Орехович А.К. Современные методы в биохимии. М.: Наука. 1979. [Orekhovich A.K. Modern methods in biochemistry, Мoscow: Nauka, 1979 (in Russ.)].Орехович А.К. Современные методы в биохимии. М.: Наука. 1979. [Orekhovich A.K. Modern methods in biochemistry, Мoscow: Nauka, 1979 (in Russ.)].Кричевская А.А., Лукаш А.И., Внуков В.В., Дудкин С.И. Железосодержащие белки плазмы крови и протеолитическая активность в сыворотки крови при гипербарической оксигенации и защитном действии мочевины // Биологические науки. 1986. № 9. С. 30–36 [Krichevskaya A.A., Lukash A.I., Vnukov V.V., Dudkin S.I. Iron-containing plasma proteins and proteolytic activity in blood serum during hyperbaric oxygenation and protective action of urea. Biological sciences, 1986, № 9, рр. 30–36 (in Russ.)].Кричевская А.А., Лукаш А.И., Внуков В.В., Дудкин С.И. Железосодержащие белки плазмы крови и протеолитическая активность в сыворотки крови при гипербарической оксигенации и защитном действии мочевины // Биологические науки. 1986. № 9. С. 30–36 [Krichevskaya A.A., Lukash A.I., Vnukov V.V., Dudkin S.I. Iron-containing plasma proteins and proteolytic activity in blood serum during hyperbaric oxygenation and protective action of urea. Biological sciences, 1986, № 9, рр. 30–36 (in Russ.)].Fridovich I. Superoxide dismutase. Adv. Enzymol, 1974, Vol. 41, pp. 35–97.Fridovich I. Superoxide dismutase. Adv. Enzymol, 1974, Vol. 41, pp. 35–97.Савилов П.Н. Эффекты гипероксического последействия и постгипероксическое состояние организма // Бюллетень гипербарической биологии и медицины. Воронеж. 2006. Т. 14. № 1–4. С. 21–51 [Savilov P.N. Effects of hyperoxic aftereffect and posthyperoxic state of the organism. Directory of hyperbaric biology and Medicine, Voronezh, 2006, Vol. 14, № 1–4. pp. 21–51 (in Russ.)].Савилов П.Н. Эффекты гипероксического последействия и постгипероксическое состояние организма // Бюллетень гипербарической биологии и медицины. Воронеж. 2006. Т. 14. № 1–4. С. 21–51 [Savilov P.N. Effects of hyperoxic aftereffect and posthyperoxic state of the organism. Directory of hyperbaric biology and Medicine, Voronezh, 2006, Vol. 14, № 1–4. pp. 21–51 (in Russ.)].Eaton J.W. Catalases and peroxidases and glutathione and hydrogen peroxide: mysteries of the bestiary. J. Lab. Clin. Med, 1991, Vol. 118, № 1, pp. 7–16.Eaton J.W. Catalases and peroxidases and glutathione and hydrogen peroxide: mysteries of the bestiary. J. Lab. Clin. Med, 1991, Vol. 118, № 1, pp. 7–16.Savilov P.N. Forms of Adaptation to Hyperoxia. Norvegian Journal of development of the international Science, 2021, Vol. 1, № 65, pp. 26–32.Savilov P.N. Forms of Adaptation to Hyperoxia. Norvegian Journal of development of the international Science, 2021, Vol. 1, № 65, pp. 26–32.Савилов П.Н., Молчанов Д.В. Влияние гипербарической оксигенации на кругооборот мочевины в организме при частичной гепатэктомии в эксперименте // Общая реаниматология. 2018. Т. 14, № 4. С. 52–63. [The effect of hyperbaric oxygenation on the circulation of urea in rats following partial hepatectomy in experiment. General Reanimatology, 2018, Vol.14, № 4, pp. 52–63 (in Russ.)]. doi: 10.15360/1813-9779-2018-4-52-63.Савилов П.Н., Молчанов Д.В. Влияние гипербарической оксигенации на кругооборот мочевины в организме при частичной гепатэктомии в эксперименте // Общая реаниматология. 2018. Т. 14, № 4. С. 52–63. [The effect of hyperbaric oxygenation on the circulation of urea in rats following partial hepatectomy in experiment. General Reanimatology, 2018, Vol.14, № 4, pp. 52–63 (in Russ.)]. doi: 10.15360/1813-9779-2018-4-52-63.Владимиров Ю.А. Свободные радикалы и антиоксиданты // Вестник Российской академии медицинских наук. 1998. № 7. С. 43–51 [Vladimirov Iu.A. Free radicals and antioxidants Vestnik Ross. Akad. Med. Nauk, 1998, № 7, pp. 43–51 (in Russ.)].Владимиров Ю.А. Свободные радикалы и антиоксиданты // Вестник Российской академии медицинских наук. 1998. № 7. С. 43–51 [Vladimirov Iu.A. Free radicals and antioxidants Vestnik Ross. Akad. Med. Nauk, 1998, № 7, pp. 43–51 (in Russ.)].Hille R. Structure and Function of Xanthine Oxidoreductase. European Journal of Inorganic Chemistry, 2006, Vol.10, pp. 1905–2095]. doi: 10.1002%2Fejic.200600087Hille R. Structure and Function of Xanthine Oxidoreductase. European Journal of Inorganic Chemistry, 2006, Vol.10, pp. 1905–2095]. doi: 10.1002%2Fejic.200600087

The authors declare that there are no conflicts of interest present.