Функціональні та метаболічні зміни кисневого гомеостазу в умовах адаптації до гіпоксії

Методи дослідження: фізіологічні – визначення функціональних показників кисневого гомеостазу організму; біохімічні – спектрофотометричне визначення рівня продуктів пероксидного окиснення ліпідів, загальної та ферментативної антиокисної активності (АОА), концентрації метаболітів ліпідного та енергетичного обміну; аналітичні – визначення параметрів кислотно-основного стану крові та дихання і окисного фосфорилювання тканини печінки; морфологічні – електронно-мікроскопічне дослідження тканин печінки.

Наукова новизна одержаних результатів. Внаслідок проведених комплексних досліджень вперше виявлено три типи індивідуальної реакції-відповіді організму здорової людини на регіонарний гіпоксичний стимул, які характеризуються швидкістю споживання кисню, особливостями кінетики кисневого метаболізму, основними параметрами системи ПОЛ-АОЗ, енергетичного обміну та кислотно-лужної рівноваги. З'ясовано особливості зміни біохімічних показників системи ПОЛ-АОЗ після ІГТ інтактних НР щурів у крові та тканинах печінки, серця і мозку, які характеризують тканинну специфіку впливу ІГТ на організм експериментальних тварин. Виявлено морфологічні особливості змін ультраструктури тканин печінки щурів після проведення курсу ІГТ. Застосовано метод зворотного дихання повітрям у закритій системі для ІГТ здорових осіб. Визначено кінетику змін функціональних показників киснезабезпечувальних систем організму для НР осіб перед і після курсу ІГТ.

Практичне значення одержаних результатів. Виявлені особливості киснезабезпечувальної функції організму дозволять використовувати неінвазивний метод регіонарної ішемії для визначення індивідуального типу метаболічного стану організму в клінічній практиці. Зміни параметрів киснезалежного метаболізму свідчать про перспективність застосування показників системи ПОЛ-АОЗ як критеріїв, що відображають індивідуальний тип метаболічних процесів. За результатами проведених досліджень запропоновано застосовувати тест загального гіпоксичного навантаження для диференційованого підходу до оцінки функціонально-метаболічного потенціалу та адаптаційного резерву організму. Виявлена специфіка реакції-відповіді організму на гіпоксичне навантаження, що дає змогу застосовувати різні схеми ІГТ для профілактики та лікування.

Результати дисертаційної роботи впроваджені у навчальний лекційний курс кафедр нормальної фізіології Львівського медичного університету, Національного медичного університету, Тернопільської державної медичної академії; науково-дослідну роботу кафедри факультетської хірургії ЛДМУ, ЦНДЛ Національного медичного університету та Інституту біології тварин УААН; лікувальний процес кардіохірургічного відділу Львівської обласної клінічної лікарні.

Особистий внесок здобувача. Дисертаційна робота виконана автором самостійно на базі центральної науково-дослідної лабораторії ЛДМУ імені Данила Галицького. Під керівництвом д. б. н., проф. М. Ф. Тимочка та д. мед. н. Я. І. Алексевича визначені напрямок і методи дослідження, сформульовані мета дослідження та завдання для її реалізації. Здобувач самостійно узагальнила літературні дані, описала результати власних досліджень, сформулювала основні положення роботи, узагальнення та висновки. Дисертант особисто виконала експериментальні дослідження, аналіз і статистичне опрацювання отриманих результатів. Ультраструктурні дослідження провадила група електронної мікроскопії ЦНДЛ за безпосередньої участі здобувача.

Апробація результатів дисертації. Основні положення та результати роботи були винесені на обговорення на науково-практичній конференції кафедр нормальної фізіології, пропедевтики внутрішніх хвороб та сестринської справи, терапії №1 ФПДО, біохімії і ЦНДЛ ЛДМУ; І Міжнародному медичному конгресі студентів і молодих вчених (Тернопіль, 1997) ; VІІ Українському біохімічному з'їзді (Київ, 1997) ; ІІ Парнасівській конференції (Гданськ, 1998) ; Міжнародній конференції “Механізми функціонування вісцеральних систем” (Санкт-Петербург, 2001) ; Міжнародній науковій конференції студентів і молодих вчених “Актуальні проблеми клінічної і теоретичної медицини” (Дніпропетровськ, 2001) ; конференції “Механізми фізіологічних функцій в експерименті та клініці” (Львів, 2001) ; ІІІ з'їзді Українського біофізичного товариства (Львів, 2002) ; Міжнародній конференції присвяченій пам'яті проф. Шостаковської І. В. (Львів, 2002).

Публікації. Основні результати дисертаційної роботи представлені у 19 публікаціях, з яких 10 статей (6 опубліковані у наукових фахових виданнях), 8 тез у матеріалах конференцій. Здобувач є співавтором монографії.

Структура та обсяг дисертації. Дисертація складається зі вступу, огляду літератури, опису методів дослідження, 3 розділів власних досліджень, обговорення, висновків, списку використаних джерел із 319 найменувань, 7 додатків. Матеріали дисертаційної роботи викладені на 155 сторінках, ілюстровані 18 рисунками і 13 таблицями.

 

 

Матеріали і методи досліджень. Експерименти провадили на 80 статевозрілих нелінійних щурах-самцях масою 180-220 г. Обстежували 63 практично здорові особи (24 чоловіки і 39 жінок) віком 25-40 років.

Тварини за ступенем резистентності до гіпоксії поділяли методом Березовського В. А. (1978). Щурів піддавали гострому гіпоксичному впливу (11000 м) впродовж 3 хв. Виділення мітохондрій (МХ) здійснювали методом Кондрашової М. М. та ін. (1973). Швидкість поглинання кисню вимірювали полярографічно за допомогою відкритого платинового електрода Кларка. На основі полярограми розраховували швидкість дихання МХ у станах V2, V3 та V4, а також швидкість дихання МХ при дії роз'єднувача динітрофенолу – Vднф; швидкість окиснювального фосфорилювання (ОФ) – Vф і час фосфорилювання доданої АДФ; дихальний контроль за Чансом (ДК) – V3/V4; ефективність фосфорилювання доданої АДФ (АДФ/О)  (Chance B., Hollunger G., 1961). Кількість мітохондріального білка визначали за Лоурі (1951). Для ІГТ відбирали НР щурів. ІГТ здійснювали в барокамері в режимі: 10 хв гіпоксії (6000 м), перерва – 30 хв, 5 сеансів на день упродовж 10 днів.

Біохімічні дослідження провадили у крові та гомогенатах печінки, мозку і серця щурів, а також у крові волонтерів. Визначали вміст кон'югованих дієнів (КД)  (Гаврилов В. Б., Мішкорудна М. І., 1983), малонового діальдигіду (МДА)  (Тімірбулатов Р. А., Селезньова Є.