Перекисное окисление липидов и антиоксидантная система легких при гипербарической оксигенации и ее последствия: проспективное исследование

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. 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. 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. 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. 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.

морская медицина, гипероксия, легкие, адаптация, супероксиддисмутаза, каталаза, мочевина, мочевая кислота

1. 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.

2. 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.)].

3. 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.)].

4. 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.)].

5. 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.)].

6. Handbook of Hyperbaric Medicine / edited by D. Mathieu. Netherlands: Springer, 2006.

7. 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.)].

8. 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/S0044452919050012

9. 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.)].

10. 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.)].

11. 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.)].

12. 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.)].

13. 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.)].

14. Richterrich D. Clinical Chemistry. N.Y.: Academiа Press, 1962.

15. Орехович А.К. Современные методы в биохимии. М.: Наука. 1979. [Orekhovich A.K. Modern methods in biochemistry, Мoscow: Nauka, 1979 (in Russ.)].

16. 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.)].

17. Fridovich I. Superoxide dismutase. Adv. Enzymol, 1974, Vol. 41, pp. 35–97.

18. 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.)].

19. 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.

20. Savilov P.N. Forms of Adaptation to Hyperoxia. Norvegian Journal of development of the international Science, 2021, Vol. 1, № 65, pp. 26–32.

21. 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.

22. 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.)].

23. Hille R. Structure and Function of Xanthine Oxidoreductase. European Journal of Inorganic Chemistry, 2006, Vol.10, pp. 1905–2095]. doi: 10.1002%2Fejic.200600087