Автореферат и диссертация по медицине (14.00.32) на тему:Кислородный режим тканей, перекисное окисление липидов и антиоксидантная защита крови человека при моделировании факторов космического полета

^^ МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РФ ^ ИНСТИТУТ МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИХ ПРОБЛЕМ

На правах рукск

ЛАНЬШИНА

Ольга Евгеньевна

КИСЛОРОДНЫЙ РЕЖИМ ТКАНЕЙ, ПЕРЕКИСНОЕ ОКИСЛЕНИЕ ЛИПИДОВ И 1НТИОКСИДАНТНАЯ ЗАЩИТА КРОВИ ЧЕЛОВЕКА ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ ФАКТОРОВ КОСМИЧЕСКОГО ПОЛЕТА

14.00.32 — Авиационная, космическая и морская

медицина

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Москва 1993

Работа выполнена в Институте медико-биологических пробл( Министерства здравоохранения Российской Федерации.

Научный руководитель:

Действительный член Международной академии информатизации,

Академии космонавтики им. К. Э. Циолковского, доктор медицинских наук, профессор Е. А. Коваленко

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор И. Н. Черняков кандидат биологических наук И. А. Попова

Ведущее учреждение — ЦИУв (кафедра авиационной и ко мической медицины).

Защита состоится « » 1993 г. в часе

на заседании Специализированного Совета К 074.31.01 по пр1 суждению ученой степени кандидата наук в Институте медик! биологических проблем МЗ РФ (123007, Москва, Хорошевскс шоссе, 76А).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Институт медико-биологических проблем МЗ РФ.

Автореферат разослан «¿1^-» /¿/г/РЖ 1993 г.

Ученый секретарь специализированного совета кандидат биологических наук

И. П. ПОНОМАРЕВ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ ' АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. Проблема кислородного гомеостаза >ганизыа аа последнее время приобрела как теоретическую, ж и практическую значимость в земной и космической медици-Это связано, с одной стороны, с развитием выраженной в иной степени гипоксии при многих заболеваниях и весьма ш-жим использовавши кислорода <02) в лечебных целях, и, о эугой стороны, с тем, что пребывание человека а замкнутых »рматических помещениях (космические корабли, подводные лод-с и др.), полбты на военных и пассаккрсгаос самолетах связа-[ о вырагвннша колебаниями парциального давления

В ходе эволюции сформировались . определенные диапазоны ювней напряяания кислорода (р02), в разных органах и тка-сс организма, т.е. своеобразная оксигенотопографяя (Е.А.Ко-шенко, 1990). Длительные существенные отклонения р02 в :анях от б тих диапазонов в сторону как гипероксии, так и токсин, оказывают влияние на их метаболическую я функцио-1льнуг активность и иогуг стать мощным экстремальным факто-)М. Одним из основных проявлений этого экстремального Летняя является • активация свободаорадапсалышх процессов [.И.Антонов, 1989). Повредцащее действие радикалов в хивых :стеыах направлено на три тепа клеточных шшеней: белки, клеиновые кислоты и лзшида биологических мембран (Ю.А.Вла-миров а др, 1991). Активация перезшсного окисления лшидов Ш) ведет к нарушению барьерных свойств клетки и расстройку ев функций (Ы-.А.Бабикавв, 1987, Ю.А.Владимиров и I., 1991) я играет существенную роль в патогенеза многих болеваний современности (О.Н.Воскресенский, 1984, В.Н.Бо-рев, 1987, К.Сг1вош>11, 1984, К. ВЪиуап, 1986 И др.).

Актуальность тот диссертации определяется те», ' что £ практика пшютнруеках хосхэтескш полЗтов человек моает подвергаться воздействии повышенных парциальшх давлений кнсло-рода. Так, в ряда случааз в кабине космического корабля шкет ешгь юсто некоторое повышение парциального давления 0% ва достаточно длительные периода времеда.

Особого шиненкя заслуживает операция выхода космонавта в "открытый" космос. При »той в процессе шпеованш проводится дыхание чистш кислородом около получаса с цель» деса-турации организна от азота в профилактики декомпре ссеонныз расстройств. Крош того, в скафандре для дыхания используат-ся 0% под давлением 280 - 300 мм рт. ст. (А.С.Барер, 1987).

Авторы ряда экспериментальных работ обнаружили явноэ влияние действия факторов космического полЗта на кислородный режим тканей человека: ушныаенвешэ р02 при воздействии перегруаох (С.И.Вольвач,. 1985), иоделировании невесомости (В.Н.Семенцов, 1980, Е.АгКовалёнко, 1986), и, главное, во время реальных космических ..полетов (Е.А. Коваленко, 1978, Н.Наам, 1961, А. Вацек, 1979).

Однако данных по изучению кислородного режима организма человека при действии факторов космического полета немного, а при моделировании внвкораОельной деятельности (ВКД), когда особенно высок риск развития гипероксии,. они отсутствуют. Нет в литературе и сведений об активности процессов ПОЛ и внтноксидантной защиты (¿03) щи моделировании ВКД, гшгагид-ратацли (как одного йз дейогвупдих факторов невесомости) в горегрувках на фоне гшюгидратации. Вед вто может иметь место в практике перспективных космических полбтов в поэтому требует детального изучения.

ПЕЛЬ'И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ. Цель» настоящей работы являлось изучение некоторых показателей кислоролгого режима тканей, активности процессов горекисного окисления липидов и антиоксидэнтной защити плазмы крови при моделировании ряда факторов космического полЗта.

В соответствии с поставленной цель» в задачи исследования, входило:

1. Выяеить характер изменений некоторых показателей кислородного режима, активности процессов перекисного окисления липидов и автиоясидантной защиты при моделировании вшкорабельной деятельности человека.

2. Исследовать баланс переписных и антиоксидантных процессов при медикаментозной гипогидратации.

3. Изучить динамику изменений р02 в крови и коже, содержания первичных и конечных продуктов ПОЛ, витамина Е и антиоксидянтной активности (АОА.) плазмы крови обследуемых при действии перегрузок на фоне фармакологической пшогидратации.

4. Определить влияние различного положения тела относительно вектора гравитации на уровень рОг в тквни кояи верхней и нижней половин тела.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ. Диссертация представляет собой * первое комплексное исследование показателей кислородного режима, интенсивности процессов ПОЛ и АОА плазмы крови человека в условиях, моделирующих ситуации наиболее ответственных моментов космического полета - работа в скафандре вне корабля я перегрузки.

Доказано влияние использования чистого кислорода для дыхания под давлением 280 мм рт. ст. при моделировании ВКД на уровень напряжения кислорода в крови, а выполнения

фшшчэскоЗ работы - на уровень нвпрявеетя кислорода в Ьсйна Однако выявленные Еааэнэп&я кислородного с*а*гуса орГаяиз» еще Ее приводят к екгЕвацнн процоссов ПСШ» онасшя. й тота зрекая мвибранно» патологии Ыоещость ©азячйскоИ райот, к повторяемость вкигарвмевта швее, чеа через сутки, влгякн. на каслсродигЗ ревам крова б ткана не охазнваот.

Показано, что фарштхюпгчэская ггпогадратгвдгя проводя, к ехттшцзн процессов 001 с потреблением аитноксядантоз шазш кроЕа. Пэрегрузкя шв 8*он фола йюсобстьуют большему потреблений 401 плазаи крова.

йшвдеш характера» рвахцаг штатам якаиввок шшряявпая кислорода в различных участках тела ирг г&гзвенш оозохэвхя тела относительно вектора гравитации.

Основная концепция даосвртацки позволила не толык проанадгзнровать я оОоСя&тъ разрозненное данные о дайствш факторов ВВД, ыоднкшентозной гшогндратацаи в перегрузи на еЗ фоне на показателя р02 в тканях, соотношение, перекисши и антиоксидантннх процессов в иваада крова, во в наметить пути дальнейшего изучения вопросов кислородного гомео-стаза в условиях действия факторов космического полбта я дать практические рекомендации об использовании примененных ваш методов в практике пилотируемых космических полётов.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ ИССЛЕДОВАНИЯ. Полученные данные о характере изменений показателей кислородного режима тканей позволят специалистам медицинского обеспечения и системы гтанеобе стечения ВКД космонавта дать рекомендации ' по частоте выходов в космос и пршгенявыоиу давлении в скафандре, а специалистам в области питания - по необходимому рациону космонавтов в период острого адаптационного синдрома

к /слоняла несзссЕюста , связанного с пэре стройкой водно-солевого обивна.

Примененная наш тоба с измерением напрягения кислорода в ковэ в зависимости от положения тола относительно вектора гравитации иохет использоваться в клинической практике у лиц с расстройствами хровообрагдения, ыикроцирхуляции в частности.

Осуществлена модификация катода определения АОА плазмы крови, возводящая использовать юшицальное количество алазщ для анализа.

полшгащ, ВНКОСТШЕ НА ЗАШЭТУ

1. Комплекс факторов внекорабельноа деятельности человека внзывает изменения показателей кислородного рента тканей и баланса манду пзрекисшки и аятаоксндантнши процессами, связанные, прекдз всего, с применением для дыхания чистого кислорода при- пошаинном давлении.

2. Ывдккаконтозная гипогидратация вызывает интенстфпса-цип процессов пврекисного окисления лишдов с изменением антЕоксЕдвнтного статуса плазма крош.

3. Перегрузки на фэне фармакологической гипогидратэции шособствувт сннквнип напряжения кислорода- в тканях , и усугубления дисбаланса шкду пэрекпсными п антиокоадантными реакциями.

4 Изменение поло гения тела относительно вектора Тзавитацан приводит к изнененкяы тканевого рС^.

Апробация диссертации и публикации.

Диссертация апробирована на мехлабораторяай конференции ¡лаборатории 0-01, 0-07, 0-08, О-ОЭ, 0-51, 0-55, Ц-01, Ц-12, 1-33 1Ш ИЗ РО) 3 пшя 1993 г.

- О -

Материалы диссертации доложены и обсукдены на 4-ой Всесоюзной конференции "Виоантиоксидант" /Москва, 1992/, на конференции молодых учёных ИМВП Ш РФ, посвяпфнной 90-летию со дня ровдетая академика В.В. Паркна /Москва, 1993/, на Научной конференции Центра фундаментальных и прикладных проблем гипоксии /1993/•

По материалам диссертации опубликовано 5 научных работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследований, экспериментальной части, обсуждения результатов, выводов, практических рекомендаций. Библиографический указатель содержит 240 источников литератур!. Работа изложена на 171 страница машинописного текста, содержит 22 рисунка и 5 таблиц.

СЮДЕРКАНИЕ РАБОТЫ ■ Мзтепиалн и методы исследования. Обследованию подверглись здоровые мужчины-добровольцы в возрасте 26 - 45 лет, прошедшие медицинское обследование и принимавшие участие, в модельных экспериментах. Всего обследовано 34 человека.

Измерение напряжения ' кислорода в капиллярной крови ^орОд) 'проводили транскутаншш (А. НаоЬ а1., 1981), а в ткани коки Цор02) - интракутанныы (Е.А. Коваленко., 1961, 1966) полярографическим методом. По полученным данным рассчитывали капиллярно-тканевой градиент р02.

Пробу с дыханием чистым кислородом при атмосферном давлении проводили при записи кривой р02 до достижения ' "плато" величиной напряжения кислорода капиллярной крови. При этом »определяли: р02 насыщения крови кислородом, время транспор-

та 02 из окруващей среда до капиллярно® крови, время транспорта и насыщения капиллярной крови кислородом, а также скорость насыщения крови молекулами 02.

Для оценки баланса перокисных и антиоксидантных процессов анализу подвергали плазму крови. Кровь, взятую из локтевой вены в раствор цитрата натрия (соотношение объемов 9:1), центрифугировали при 1000 об/мин в течение 10 минут, после чего плазму отбирали и хранили в заморог«гаюм виде не более I месяца.

В плазме крови определяли спехтрсфотометрнч^ским методом содержанка первичных, жирорастворимых продуктов ПСИ -диэноеьп конъЬгатов (ДК) (Ю.А. Владимиров, 1972), конечного, водорастворимого продукта ПОД - иалонового диальдегида (ИДА) • (Т.О. Bidder et al., 1989), антиоксидантной активности шшз-т крови (D.O. Теселкин и др., Е987'в напей модификации), а также концентрации нейтральных липидов (Р.П. Евстигнеева, 1983). Содержание главного, жирорастворимого аитиоксиданта плазмы крови - витамина Е - измеряли, применял фдуориметри-чэский метод (S.L. Taylor, 1976).

Перечисленные . показатели кислородного режима, активности перекисных и антиоксидантных процессов изучали при моделировании внекорабельной деятельности человека.' При атом обследуемые, находясь в барокамере ГБК-63 в антиортостати-ческом положении с углом наклона головного конца ложемента -9° (АН0П-8°), в течение 5 часов выполняли физическую работу руками с энергогратами, близкими к таковым при реальной ВКД. Добровольцам задавали два уровня мощности физической рвботы: 40 и 60* от максимальной силы сгибателей предплечья (1Ш), которую определяли до начала каждого эксперимента. В 80 экс-

першентах обедедуеивэ дааалв чистым кислородом черэз »шоку на имитируемой высоте 7600 и ("В"); давление кислорода при бгоы составляло 280 ш рт. ст., что соответствует девавши в скафандре. Серед снижавшем давления в барокамера с цельв уменьшения риска развития декодарессгонвнх расстройств проводила 25-мниутнув десатурацшэ. Тридцать два акагарювзнта провели в иазеьшых условиях ("3"); ободадуеше дыаалн атмосферным воздухом. Сорок вксперимэптов бнли повторными (8 в наземных г 32 в высотных условиях), т. е. проведенными менеа, чем через -16 часов после окончания первичных (на следущеа утро). Организация экспериментов и медицинский контроль были обеспечены коллективом лаборатории Ц-12.

Таким образом, в зависимости от газовой среда, используемой для дыхания, мощности физической работа и. повторностн эксперимента не следующее утро выделили 7 серий: 1-ый день "3", 40% МССП, 2-ой день "3", 40* ЫССП - первичный и повторный эксперименты" в неземных условиях при мощности работы 40% ЫССП, 1-ый день "3"г ' 60® Ш - тарвичный вкспе-раменг в неземных условиях при мощности работы 60* ЫССП, 1-нй день "В",, 40» ЫССП, 2-ой день "В", 40% ЫССП - первичный и повторный эксперименты в шеотннх условиях при мощности работы 40% МСХИ, 1-ый день, 60% ЫССП, 2-ой день, 60% ЩЩ -первичный и повторный эксперименты в.высотных условиях при мощности работы-60% МССП.

Для изучения кислородного гомаостаза при перегрузках на . фоне измененного водно-солевого статуса организма выполнена работа та создания медикаментозной пшогидратацжи (призм 40 ыг фуросешда или 40 мг фуросэмида в комплекса с 1-ой таблеткой триампура), на фона чего (через 5 часов после при-

Таблица I.

Общая характеристика и объем выполненных исследований

Наименование исследований Количество обследуемых Количество експе-риментов Исследуемые параметры Сроки обследования в эксперименте

Ыоделирова-ние внекора- бельвой деятельности 20 112 р02 кашллярной крови, р02 КОХИ в области груди, кислороднзя проба ДК, МДА, .АОА, витамин Е, - НЛ плазмы Фоновый период, после 1-го, 3-го, 5-го часов роботы, пе-¡.лод последействия .Фоновый период, период последействия

Перегрузил на фоне медикаментозной гиггогид-ратации 7 26 р02 капиллярной кроЕа и р02 котя в области груди, р02 коаи в обл. голени ДК, Ш, АО А, витамин Е, НЛ плазмы' До и после перегрузки воновый период, до и после перегрузки

Изменения шл038кия тела сЗсле-дуемых относительно вектора гравитации 27 34 р02 кожа в области груди и голени В положениях тела: вертикальном, горизонтальном, в АН0П-6Г

Итого Проведено 172 эксперимента, 94 кислородные пробы, 823 измерения р02 кожи, 567 определений р02 капиллярной крови, 996 анализов плазмы крови ( из них 224 - ДК, 221 - МДА, 186 - АО А., 194 - витамина Е, 171 - НЛ).

- 10 -

ема диуретика) обследуемые подвергались воздействию перегрузок на центрифуге. Перегрузки в направлении голова-таз (•и»2) действовали со скоростью нарастания 0.03 ед . в секунду до предела переносимости (максимально до 7 ед.). Поперечно направленные перегрузки грудь-спина (+ах) действовали по грвфпсу баллистического спуска с орбиты корабля типа Союз-ТЫ величиной до 8.2 ед. п общим временем до 9 минут.

В зависимости от способа достижения диуретического зф-. фекта и направления действия перегрузки получили 4 серии экспериментов: I - +а2 на фоне действия фуросемида, 2 -на фоне действия фуросемида и триампура, 3 - +сх на фоне действия фуросемида, 4 - на фоне действия фуросемида в триампура.

Для выявления влияния положения тела относительно вектора гравитации на уровень.р02 ткани кожи провели измерение напряжения кислорода в косе двух областей тела человека: в области груда и в области передне-внутренней поверхности голени через I мин после принятия положений: вертикального, горизонтального и антиортостатического (-8°).

Общая характеристика и объем выполненных исследований представлены в таблице I.

•РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУВДЕШБ

I. Влияние моделирования внекопабельной деятельности на показатели кислородного режима тканей. .

Для оценки кислородного режима тканей при внекора-белызой деятельности космонавта нами проведено исследование р02капиллярной крови и ткани кожи, капиллярно-тканевого гра-

- II ■-

¡¡ранта напряжения гаюаорода, а такзз показателей кислородной зробы при «эделировании ЕКД в барокамера.

предполагала, что использование определенной газовой гредо прз человека в косшческоа скафандре в условиях

моделирования ВКД ыогет приводить к нзыэненияа уровней р02 «сапиллярзой крова и кояних тканей, а так» величины капидляр-ао-тканэвого градиента pOg.

Данннэ, голученЕна asa при измерении р02 •зпнллярной крова з тканей коза, показали, что прз проведения экспериментов ш моделирование ВКД во время физической работа проис-содяло усалаченш как 1ор02, так и top02 (рис. I, 2). Однако в назэипых исследованиях степень увеличения 1ор02 Зала больеа, чеу Еарахенность роста tcp02: в 1-ий день "3", 401 ШШ р02 icosa увеличивалось со время работы на 2G.3 -41.8 $ (рис.. 1.1), во 2-ой день "3", 40% ШШ - на 9.6 -37.35 (рас. 1.5), в 1-ый день "3", 60% ЫССП - на 50.0 -59.5S (рис. I.B). СоотЕЭтствушде цифр» для top02 составили 4.8 - 14.43, 6.0 - II.G3 И 17.0 - 22.1% (рнс. I). Изменения 1ор02, в отличие от изменений top02, во многих случаях ошш статистически достоверны.

Капиллярно-ткаиевоЭ градиент р02 в процессе работы в зазекных условиях укеньвался (рис. 3. I - 3).

Увеличение р02 в капиллярной крови, по-видимому, вызяа-ю усилением деятельности органов дыхания и кровообращения зри выполнении физической, работы, то есть увеличение« готребности тканей в кислорода. Более выраженный рост р02 в тканях кожа по сравнению с р02 в капиллярной крови эбу словлен, скорее всего, интенафкациай выведения продуктов внутриклеточного метаболизма при выполнении фазичес-

р02, ш рг.сг.

А' 40 1-й день"3" gQ 40* ЦССП

. Б. •

2-й день"Зп 20 40« ЫССП

в. ■

1-й дань"3" 60% МОСЛ

Peo. I. Надряхюкиа кислорода при моделировании ВИД. Светлые "столбики - рОг коки, темные столбики - рО, капиллярной крови; I - фоновый период, 2 - после 1-го,' 3 - после 3-го, 4 - после 5-го часов работы, 5 - через 5 мин тела окончания эксперимента; точка - Р <0.05, две точки - Р <0.01 по сравнению с соответствующим фоновым периодом.

]Р02» ИМ рг.ст- 13 -

А-.

1-Я день"В" . 40» ¡¿ОСИ

Б.

з-а дбнъяз"

40% жоп

в.

40 -

1-й дэньяв" 20 60? МСШ

80 60

Г- 40

2-Й ДЭНЬ"В" 20 60* ЙССП °

2 3

Рас. 2. Напряжение кислорода при моделировании ВКД. Обозначения - как на рис. I.

кой работы. Прп втои уцаньшнаа каяиллярт-гказового градиента р02 кшат свидэтельствовать, с одной сторона, об усилении тока «олакул 02 в • ткенк, а с другой, о препятствии чрезмерной оксигенацан тканей.

Таким образсеа,, обнаружена законсагэрвость повыаания р02 ткани коги при выполнении физической работы.

При вадане атшсфэрного воздуха на чистый кислород под давлением 280 км рг. ст. и сохранении остальных условий эксперимента рост р02 в коке во время физической работы на превышал значений, характерных для работы в наземных условиях. Так, 1ор02 в 1-ый день "В", 403 ШЗП увеличивалось на 22.6 - 31.1% (рис. 2.А), во 2-ой дань "В", 40% МССП - на

12.0 - 37.0$ (рис. 2.Б), в 1-ый день "В", 60% ЫССП - на 26.4 - 44.2% (рис. 2. В), во 2-ой день "В", 60% ЫССП - на 8.0 - 27.0% (рис. 2.Г). Напряжение кислороде в капиллярной крови при этом нарастало в большей.степени, чем р02 коги, и всегда достоверно. увеличивалось на 46.1 - 60.2% и

62.1 - 75.8% соответственно при первичном и повторном экспериментах в высотных условиях при мощности физической рвбота 40% ЫССП (рис. 2.А, В). А при увеличении мощности работы до 60% МССП степень роста *;ор0£ составляла 37.0 -54.7% и 40.9 - 67.2% соответственно при первичном и повторном экспериментах (рис. 2. В, Г). Это приводило к существенному, я в большинстве свобм достоверному, увеличение капиллярно-тканевого градиента напряжения кислорода (рис. 3. 4-7).

По результатам дисперсионного анализа газовая среда достоверно влияла на уровень р02 капиллярной крови во время физической работы (Р < 0.0001 после 1-го, 3-го и 5-го часов)

г %

Рас. 3. Изменения капиллярно-тканевого градиента напряжения

кислорода при моделировании ВКД. Светлые столбики - степень-изменений после 3-го часа, темные столбики - после 5-го часа работы; I и 2 - 1-ый а 2-ой дай "3", 4ОД МССП,- 3 - 1-ЫЙ ДЭНЬ "3",.60* ЫССП, 4 и 5 - 1-ЫЙ И 2-ойчдни "В", 4ОТСОТ, б и 7 - 1-ый и 2-ой дни "В", бСШССП;

одна точка - Р<0.05, дае точки - Р<0.01. а также на величину капиллярно-тканевого градиента _02 <Р<0.05 после. Г-го, Р < 0.01 после 3-го и Рсо.001 после 5-го часов). На.уровень 1ар02 изменение газовой среды ни в одном из периодов регистрации р02 достоверно не. воздействовало. Мощность физической, работа (40 или 60% НССП) окззнвала достоверное влияние на уровень р02 коки посла 1-го часа работы (Р <0.05). Фактор повторности вксперимента достоверно влиял на р02 капиллярной крови после 1-го часа работы (Р < 0.05).

Очевидно, при дыхании частым кислородом при

, 16 -

понихешоа дэвлзкйе кслзвчаэтся кахаказмы,' направленные на вгщяту тканой от чрезмераой окснгенацки. ■ К таким юхализмаа KOSEO отес'СТЕ СНЖЗЗШ ЕОКЭЗаТбЛЗЙ Сржирш ея8е0эго дихания, изменения езнгеляцдоняо - перфузноншх отнсхзениЁ в лёгких (}!»t Увст, IS83), спазм капилляров (В.А. Березовский, 1975). О том, что в-ет кэхашзш действует, свидетельствует тот факт, что увеличение р02 в нвпиллярноЗ крона, прз моделирование ЕКД (от 37.0 до 75.8«) было иеньса, чза увеличение парциального давления кислорода в дыхательной среде (на 87J по сравнению с норыоксвческш условаяж, когда pOg составляет около ISO им рт.ст.), а такса и то, что поаяе окончания экспериментов показатели р02 как в крона, так a s ткани кожи, бистро (yse. через & шш) прабтшишсь к соотвэт-ствущим фоновый значениям.

Одаонаправлэщшв изменения показателей кислородной пробы ' '■увеличение рС>2 насыцэнкя кровз кнслородш до 58. It, укеныдешо времени транспорта кислорода из окружающей среды.

в капиллярную кровь до 26.1% н рост скорости насыщения крови

#

молекулами 02 до 63.7)6) в результате проведения экспериментов по моделированию ВКЦ как в наземных, так н в высотных условиях, свидэтвяьсвуют о тренирупцзм влиянии самой физической работы на процессы транспорте кислорода в организме, в тахкэ о кислородном долге после ее окончания.

Таким образа«,,проведённое вкспериыентальвов исследование подтвердило наше предпшюкэннэ об изменениях показателей кислородного режима организма . человека, часть из которых связана с выполнением физической работы во время моделирования ВКД, а, часть - с дыханием кислородом при пониженном давлении, соответствующему условиям космического скафандра.

- 17 -

2. Влияние комплекса Факторов. моделирупапс ВКД. на активность перекисшх и внтиоксиланткнх процессов в п*эЗМЭ КРОВИ, Обнаружение гшгероксот капиллярной крова пря моделировании ВКД побудило нас к исследовании содержания продуктов ЮЛ я антиоксидантов в плазме крови.

Анализ полученных данных показал уменьшение концэнтра-деи как диеновых коиъпгатов, -так и малонового диальдегяда в мазне крови после окончания экспериментов независимо от гспользуе'мсй для дыхания газовой среды (рис. 4).

Учитывая, что диеновые конъюгаты является жирораство-шмнми веществами, была сделана калибровка ах содерзания го концентрации нейтральных липидов в плазме крови, [олучанша при этом данные показали достаточную стабильность «держания диеновых конгигатов (ккЫ/мг липидов плазмы) при ксотриментах, проведенных в высотных условиях (увеличение а 7.8* в 1-нй день "В", 4055 НССП, на 2.1* во 1-0й дань "В", 0% НССП, уменьшение на 20.6» в 1-ый день "В", БОЙ ЫССП и на .6$'во 2-ой день "В", 60* НССП). Этот факт' годтверздает сложение об отсутствии интенсвфакации процессов ПОЛ во рзмл моделирования ЕКД.

АОА шгазгш крови увелгшвалось после первичных (на 12.9 6.1«) и уменьшалось после повторных (на 0.3 - 7,8%) вкспе-ямевтов с мощностью физической работа 40* ИССП незашсямо р дыхательной газовой среда. При увеличешы йоещостй работа э 60* ЫССП я дыхании чистым кислородом под давлением 30 им рт. ст. АОА снижалось как при первичном (на 10.1*), ж а при повторном (на экспериментах. Изменения АОА

назмы происходили за счет водорастворимой фракции антиоксн-

- IS -

100 90 80 70 60

I 2 3 4 5 6

Рнс. Изменения содерганая продуктов ПОЛ в пдазыа крова

в результате моделирования ВКД. Светлые столбики - ДК.тбмннэ столбика - ОДА; I н 2 - I-нй и 2-ой дан "3", -40% Ш, 3 И 4 - 1-ый и 2-ой дни "В", 402 КССП, Б я 6 - -1-ый п 2-ой дни ТВ", 60S ШОП;'" точка -Р<0.05 по сравнению с соответствуй?»!, фожшни периодом.

дантов, так как содервангв главного, практически единственного жирорастворимого анткоксиданта плазмы (Burton G.R., 1983) - витамина £ (икЫ/мг лшшдов плазмы) не изменялось в результате иодвлирования ВКД.

Таким образом, - изменения кислородного статуса организма при моделировании вдахорабельной деятельности человека, имеющие место в связи с использованием для дыхания однокомпонентвой кислородной среды, не - влекут за собой активации процессов дерекисного окисления липидов, опасны! с точки зрения мембранной патологии.

- 19 -

3. Кислородный гомэостаэ при воздействии перегрузок на Фона медикаментозной гиггогидратации.

Одним из способов ш тации отдельных фенологических йиктов невесомости тянется исполъзованаа фар<аколоппес-их средств, измэяящих водао-солевоЗ обмен - диуретических рэпаратов (B.C. Пйяков, 1990).

Переносймость перегрузок на этш фоне киэет значение дя безопасности экстренного возвращения на Земли, а такте № предварительного создвния гипогидратации организма до юлота с тем, чтобы гормональные реакции, направленные на ¡ыведэние жидкости и солей, были несколько менэа выражены i связи с уменьшенным объемом циркулирующей плазмы.

При измерении р02 капиллярной крош до и через 5 минут юсле воздействия перегрузки обнаружено его уменьшение во !сех сериях экспериментов:, на 11.0% в 1-ой, 3.556 - во 2-ой, i.455 - в 3-ей а 13.Бй - в 4-ой*

Дшшдоса р02 в ткани кожи была аналогична таковой в сашишярной крови: напряжение кислорода в коеэ области груда гмоньяалось на 7.7,3 в 1-ой, 41.5:5 во 2-ой, 20.45 в З-ей л [б.43 а 4-ой сериях. Соответствуйте цн$ра для области голэ-ш составили 13.IjS, 16.7$, I4.2& и 22.3S.

Наша данные то напряжения кислорода согласуются с цанныда (С.И. Вольвач, 1981, A.B. Вереговкш, 1982), когда зродольше перегрузки вызывали спад р02 в • слизистой рта а ■tosa лица.

Уменьшение напряжений кислорода в крови и ткани кожи в ааших экспериментах можно объяснить уменьшением растворимости кислорода в плазме крови в связи со сгущением крови вследствие потери жидкости (до 2.151 от масса тела, В.Б. Нос-

ков и др., 1391) е фильтрации пяазш во ¿нзсосудгстоэ пространство (.Т.Е. йгеепХев! et в1, 1977). У*ШНЪЕШШШ р0£ псанн, т-Еидшз^у, является следствием сннгеюш р02 крови.

При изучении показателей, отрахащшс активность ПОЛ и антиоксадантшй статус плазма крови до и через 4 часа после правка диуретических препаратов выявлено увеличение содержания первичных е конечных продуктов ПОЛ (рис. 5). При этом АОА шгазяы г концентрация витамина Е в лшшдах плазмы уменьшались (табл.2), что позволяет говорить о потреблении как хиро-, так а водорастворимых антиоксидантов.

Посла воздействия перегрузок незашсиш от надрзалангя содержание диеновых конъЕгатов ж налогового даальдэгида в пдазмэ крова кзг^епялось незначительно, оставаясь выпэ соотаатствувцнх фоновых вадгчин (рис. 5), а снижение АОА прогрессировало (табл. 2). Динамика содержания витамина £ при этой была весьма необычной: после воздействия продольных перегрузок концентрация витамина £ в ллпидах плазж приближалась к соогветствущим фоновым значениям. А после воз-. действия поперечных перегрузок имело место дополнительное снижение содержания витамина Е по сравнению с периодом до перегрузки (табл. 2).

Итак, дедаквмзвтозиая гипогидратация организма человека, достигнутая приемом как 40 иг фуросемида, так и его в комплексе с 1-ой таблеткой триампура, вызывает активации процессов перекисного окисления липидов и потребление антиоксидантов плазмы крови. Перегрузки на фоне фармакологической гншгидратации способствуют оохрененив дисбаланса перекисных в антиоксидантных реакций в плазме крови.

Таблица 2.

Антиоксиданты плавка крови при перегрузках на фоне медикаментозной

гипогидратации.

АСА (Усл. ЕЙ.) Виташш Е (мкЫ/мг лшшдоа)

Серия Фон До-перегрузки После перегрузки Фон До перегрузки После перегрузки

1 6.11-1.87 4.77-1.0? 4.10-1.27 5.13*0.18 4.55*0.28 5.14*033

(п=7) (п=6) (п=6) (п=7) (п=7) (п=7)

2 9.80*2.70 5.34-1.06 4.30*1.11 5.02*0.26 4.86±0.38 5-08*0.26

(п=5) (п=Ъ) <*=5> (п=7) <п=5) (п*6)

3 8.го±2.си 5.37-1.83 3.52-0.94 5.67*0.25 5.09*0.19 4.88*0.24*

(Н=б) . (п=6) (п=6) <п=6) (п=6) (п=6)

4 8.88*2.38 5.50*0.98 5.14*0.78 5.25*0.21 4.99*0.17 4.82*0.14

(п=5) ' (п=5) (п=5) (п=6) (п=6) (п-6)

Серии: I - +(з2 на фоне действия фуросекида, 2 - +а2 на фоне действия фуросе-мида и триашура, 3 - +ах на фона действия фуросемида, 4 - +бх на фоне действия фуросемида и триашура.

) - достоверные различия по сравнению с фоновым периодом, р<0.05;

. г

Рис.5. Изменения содержаний продуктов ПОЛ в плазме крови при воздействии перегрузок на фоне гшхогвдратации. А - диеновые конызгаты, Б - ыалоновый диальдегид; светлые столбики - до, темные столбики - после, перегрузки; I и 3 -+оа в +ох на фоне действия фуросемидв, 2 и 4 - к +ох' на .фоне действия фуросемида и триакпура; точка - Р < 0.05, две точки - Р < 0.01 по сравнению о фоновым периодом.

- 23 -

4. Влияние положения тола относительно вектора гравитации на уровень тканевого напряжения кислорода.

Значения р02 как в об~лсти груди, так я в области голе-ш, были максимальными в АН0П-80, а мттгалышми - в вертикальном положения тела. При горизонтальном положении уровни гапряженЕя кислорода имели промекуточные значения (рис. 6). 5а всех этих случаях р02 кожи в области груда было выиэ, чей $ области голени. В атом проявляется существование оксигено-■опографаг организма.

р0£, мм рт.ст.

50 -Л ■40 30

20 10 •

о ш

г,:;,IV

74

пс. 6. Напряжение кислорода в коже при различном положения

тела относительно вектора гравитации, ветлые столбики - в области груди, тбшне столбики - в об-асти голени; Г- АН0П-80, 2 - горизонтальное, 3 - верительное положения тела; одна точка - Р < 0.05, две точки - Р < 0.01 по сравнению с АН0П-80.(п=34).

- 24 -

Дисперсионный анализ подтвердил достоверность влаяння положения тала относительно вактора гравитации на уровень Р&2 кожной ткана (Р » 0.0073 для области груда п 0.0306 для области голени). Это явление можно объяснить увелачезием щ-нутного объема сердца в АЕОП к перераспределением кровотока ыэвду статическими мншцачг е когзй голэгаз.

При заболеваниях, связанных с нарушениями гэг^оданамшси, шкроциркуляции и диффузионной способности сосудистой стенки, изыэнбНЕя рОг в тканях в зависимости от голодания тела по отновэнив к вектору гравитации, очевидно, будут выглядеть иначе, чем у здоровых ладей. Поэтому примэиявму» в клинической практике ортостатическув пробу, дапщгю определенную инфорлацию о состоянии сердечно-сосудистой сизтеш, можно дополнить измерением тканевого напряжения кислорода.

ВЫВОДЫ .

1. Дыхание кислородом при давлении ^ 230 мм рт. ст. во время моделирования внекорабельной деятельности человека вызывает относительную гипероксию крови. При етш р02 ткани имеет более узкий диапазон изменений, чем размах колебаний напряжения кислорода в капиллярной крови.

2. Физическая работа, близкая по. мощности "работе при внакорабальнрй деятельности, вызывает усиление оксигенацни тканей.- -

3. Кашилллярно-тканевой градиент р02 увеличивается при дыхании кислородом под пониженным давлением.

4. Дыхание кислородом во время моделирования внекорабельной деятельности человека на приводит к активации процессов перекисного окисления липидов в плазме крови.

-'25 -

5. ЬЕедакяжэнтозная пшогидратация вызывает дисбаланс Еерекйсных к антиоксидантных процессов, выражающийся в увеличении содержания продуктов ПОЛ и потреблении жиро- и йодорастворвшх антионсадаптов плазш крови.

6. Перегрузки (независимо от направления) на .фоне фармакологической гагогадратацет . способствуют сохранению ектВЕНоста перекисших процессов в крови на том se уровне, что я до sтого воздействия.

7. Уровень напрягепня кислорода в ткани sosa зависит от тзогангя тела относительно вектора гравитации (антиортоста-тачаскоз, горизонтальное, вертикальное).

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКСШЗЩ/ЩИИ

1. Определение показателей кислородного режима тканей коза s капиллярной краги целесообразно использовать для оценка кислородного статуса организма человека применительно к космическими полетам, в частности, при разработке я коррекции графика выходов в космос.

2. Выявленная гипероксия капиллярной крови при моделировании ВКД дает основание дяя- использования в космическом скафандре кислорода под давлением визге, чек" 280. км рт. ст. с учетом риска развития деконпрессионных расстройств.

3. На основании исследования . активности перекисного окисления липидов при фармакологической гшгогидратацки как одного из факторов невесомости можно рекомендовать включать в рацион питания космонавтов антиоксидантнне препараты в период адаптации к невесомости, когда имеет место перестройка еодно-солввого обмена. Полученные данные позволяют рекомендовать применение аятиоксидантов совместно о диуретическими препаратами в клинической практика.

4, Првменэннуп наш пробу с 'измерением напряжения кислорода в кока в зависимости от полозкзагл тела относительно вектора гравитации целесообразно использовать дополнительно к общепринятой ортоствткческой пробе с цель» ра^лфения диагностических возможностей у лец с расстройства?£: ¿фовооо-рацэння.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. ПеракЕспое окисление лгаидов е антшксэдантная заащ-тв крови при моделировании вненорабельной деятельности косшнавта в барокамере // Тез. докл. 4-ой конференции 'Гг--ентиоксадант". - Москва, 1992. - С. 79 /Соавт. Е.А, Коваленко, В.А. Логинов, Р.Н. Чабдаровв/.

2. Камбранные нарушения пра дыхании чистым кислородом при пониженном давлении // Тез. докл. 4-ой конференции "Еко-ангиоксиданг". - Москва, 1992.- С. 119 /Соавт. В.А. Логинов, Е.А. Коваленко, Р.Н. Чабдарова/.

3. Напряжение кислорода, и водорастворимые продукты перэкиеного окисления липидов в крови испытуемых при гипобаряческой гипероксии // Билл, эксшрш. биол. не д. -1992. - Т. С т.- К 9., - С. 254 - 255 /Соавт. В.А. Логинов, Е.А. Коваленко/.

4. Проблема кислородного реиша в экстремальных условиях // «сзиология человека. - 1993. - Т. 19. - N I. - С. 93 -104 /Соавт. Е.А. Коваленко, В.А. Логинов/.

5. Струк^фно-функциональние нарушения мемзрав эритроцитов при моделировании внекорабельной деятельности человека // Авиакосм, к еколог. медицина. - 1993. -,Т. 27. - N I. -С. 34 - 38 /Соавт. В.А. . Логинов, Е.А. Коваленко, Р.Н.

Чабдарова, С.М. Пакулов/.